湖北省通山縣枇杷園土壤養(yǎng)分狀況與分布特征

王會良，龔林忠，王富榮，劉 勇，艾小艷，吳正利，袁觀強，聶玉婷，朱 煒，袁 野，諸小敏，何華平

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學院果樹茶葉研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心果樹茶葉研究分中心，武漢 430064；2.通山縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖北 咸寧 437600；3.通山縣枇杷協(xié)會，湖北 咸寧 437600）

枇杷（Eriobotrya japonicaL.）是原產(chǎn)于中國的特色果樹之一，是薔薇科蘋果亞科枇杷屬植物。枇杷果實富含維生素、礦物質(zhì)、粗纖維、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，具有止咳、潤肺、利尿、清熱、健胃等功效。此外，枇杷的花、葉、皮、根等均具有很高的醫(yī)療價值［1］。通山縣位于幕阜山北麓湖北省東南部，目前全縣枇杷栽培面積達1 436.7 hm2，年產(chǎn)量8 000 t，產(chǎn)值2.5 億元，是華中地區(qū)最大的枇杷主產(chǎn)縣。近年來，生產(chǎn)上盲目大量、超量使用化肥，不同元素肥料搭配不合理，施肥方法、技術(shù)粗糙不合理等現(xiàn)象普遍，不僅造成肥料結(jié)構(gòu)性過剩、浪費，果實品質(zhì)無保證，而且易引起土壤板結(jié)，肥料利用率偏低，從而影響了生態(tài)效益、經(jīng)濟效益，阻礙了產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展［2］。

已有研究表明，果樹產(chǎn)量和品質(zhì)與果園土壤的養(yǎng)分狀況關系密切［3-6］，果園施肥的多少需要依據(jù)土壤的肥力水平來確定，而土壤有效養(yǎng)分含量很大程度上代表了土壤肥力水平［7］。只有明確了果園土壤的肥力水平，即土壤有效養(yǎng)分含量狀況，才能科學合理而又高效地針對性施肥，提高產(chǎn)量和品質(zhì)［8，9］。關于果園土壤養(yǎng)分的含量與豐缺狀況，前人已經(jīng)做了大量研究工作，不同地區(qū)、地形、氣候、栽培管理方式等造成果園土壤養(yǎng)分含量差異很大［10-13］。鄭朝霞等［10］對陜西省蘋果主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分的研究表明，土壤養(yǎng)分含量總體偏低，不同地區(qū)的土壤有機質(zhì)含量以及有效氮、磷、鉀含量差異較大。對山東省蘋果園土壤養(yǎng)分含量的研究發(fā)現(xiàn)，不同果園的土壤養(yǎng)分含量差異明顯［11］。云南省玉溪市柑橘園土壤有機質(zhì)匱乏，大部分地區(qū)土壤堿解氮含量不足，有效鉀含量超標，有效磷含量豐富［12］。陜西省武功縣獼猴桃園土壤養(yǎng)分含量分析表明，土壤的pH、有機質(zhì)空間變異較小，速效氮、磷、鉀的含量比較豐富［13］。

目前，有關枇杷園土壤養(yǎng)分含量的報道較少。本研究以湖北省通山縣枇杷果園為對象，通過調(diào)查分析，充分了解全縣枇杷園內(nèi)土壤養(yǎng)分含量狀況，通過分析評價全縣枇杷園的土壤肥力狀況，為下一步果園的科學合理施肥奠定理論和技術(shù)基礎。

1 材料與方法

1.1 通山縣概況

通山縣在湖北省東南部，幕阜山北麓，地處東經(jīng)114°14′—114°58′，北緯29°51′。該地區(qū)屬北亞熱帶季風氣候，降雨量較大，年平均降水量1 500 mm。日照充足，無霜期長，全年無霜期226～248 d，年平均氣溫16.3 ℃。該縣耕地土壤可分為水稻土、潮土、石灰土、紫色土、紅壤土、黃棕壤土、草甸土、沼澤土8個土類。果園土壤類型以紫色土、紅壤土、黃棕壤土為主。

1.2 樣品采集及測定

2019 年10 月在湖北省通山縣選擇1 個月內(nèi)沒有土壤施肥的代表性枇杷園進行采樣分析，采用隨機取樣法，多點采集土壤樣品，取樣深度0～40 cm，最后采用四分法取土樣1.0 kg 供測定。首先預處理土樣，然后用電位法測定土壤pH［14］；采用重鉻酸鉀法測定土壤有機質(zhì)；采用堿解法測定土壤速效氮；采用浸提-鉬銻抗比色法測定有效磷；采用浸提-火焰光度計法測定速效鉀。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2003、SPSS 22.0 軟件統(tǒng)計分析測定試驗數(shù)據(jù)。同時，參照全國第二次土壤普查中的分級標準［15，16］（表1），確定湖北省通山縣各枇杷園土壤養(yǎng)分豐缺情況，評價各枇杷園土壤肥力狀況。

表1 土壤養(yǎng)分分級標準

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH

由表2 可知，通山枇杷園土壤pH 平均值為6.46，變幅為4.94～8.57，變異系數(shù)為9.25%，弱酸性和中性土壤所占比重最大，達89.09%。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)枇杷園土壤pH 的分布狀況存在較大差異，大路鄉(xiāng)、南林鎮(zhèn)平均值偏高（＞6.85），其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均值偏低，通羊鎮(zhèn)平均值最低，偏弱酸性。從變異系數(shù)看，不同果園土壤pH 變異系數(shù)相對較小，說明土壤pH 在不同果園空間變異不明顯。

表2 通山縣枇杷園土壤pH 的分布狀況

2.2 土壤有機質(zhì)

研究區(qū)枇杷果園土壤有機質(zhì)含量變幅在2.40～52.60 g/kg，平均值為22.40 g/kg（表3），變異系數(shù)為43.48%，變異較大。在9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，大路鄉(xiāng)果園土壤有機質(zhì)含量在2.40～52.60 g/kg，平均值為29.92 g/kg，在9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中最高。大畈鎮(zhèn)土壤有機質(zhì)含量在9.00～34.50 g/kg，平均值為16.55 g/kg，在9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中最低，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)枇杷園有機質(zhì)含量的平均值為20.75～25.89 g/kg，總體上，全縣枇杷園土壤有機質(zhì)含量在中等以上水平所占比例較大，達95.91%，有機質(zhì)含量處于較高水平，有機質(zhì)不到10 g/kg 的果園僅占4.09%，有機質(zhì)達20 g/kg 以上的果園占52.73%。具體到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，大部分的果園有機質(zhì)含量較高，有機質(zhì)達20 g/kg 以上的果園占47.37%以上，大路鄉(xiāng)果園最高，占76.47%，大畈鎮(zhèn)果園最低，只有24.00%。

表3 通山縣枇杷園土壤有機質(zhì)含量分布狀況

2.3 土壤速效氮

速效氮含量反映了土壤的供氮水平以及動態(tài)變化，可以被作物直接吸收利用。結(jié)果表明（表4），通山縣枇杷園土壤速效氮含量范圍為7.00～250.00 mg/kg，平均含量為119.03 mg/kg，變異系數(shù)為42.06%。全縣豐富或極豐富水平（含量高于120 mg/kg）果園比例為54.09%，缺乏或極缺乏水平果園（含量低于90 mg/kg）比例為27.27%。

表4 通山縣枇杷園土壤速效氮分布狀況

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)果園相比，通羊鎮(zhèn)枇杷園速效氮含量平均值最高，達154.25 mg/kg，變幅在86.00～250.00 mg/kg，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)果園依次降低，大畈鎮(zhèn)果園土壤速效氮含量最低，變幅在7.00～161.00 mg/kg，均值為63.56 mg/kg，比全省果園土壤速效氮平均含量低46.60%。土壤速效氮含量水平較高的通羊鎮(zhèn)達到豐富或極豐富水平（含量高于120 mg/kg）的果園有85.00%，處于中下水平（含量低于90 mg/kg）的果園僅有5.00%，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)速效氮含量依次降低，最低為大畈鎮(zhèn)，僅有10.00%的果園速效氮含量高于120 mg/kg，有84.00%的果園速效氮含量低于90 mg/kg，處于缺乏或極缺乏水平，下一步需要加強施肥力度。

2.4 土壤有效磷

有效磷含量的多少對于確定磷肥施用量以及評價農(nóng)業(yè)磷環(huán)境的風險性非常重要［17］。由表5可知，研究區(qū)枇杷園土壤有效磷含量在6.00～140.70 mg/kg，平均值為27.99 mg/kg，變異系數(shù)為86.91%，變異幅度較大。全縣果園達到豐富或極豐富水平（含量高于20 mg/kg）比例為43.64%，達到中等水平（含量5～10 mg/kg）比例為56.36%，未見有效磷缺乏的果園。

表5 通山縣枇杷園土壤有效磷分布狀況

各果園相比，洪港鎮(zhèn)和九宮山鎮(zhèn)枇杷園有效磷平均含量較高，分別為37.62、37.00 mg/kg，變幅分別在8.50～119.00 mg/kg 和8.00～104.80 mg/kg，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)果園依次降低，大畈鎮(zhèn)果園土壤有效磷含量最低，變幅在6.00～91.00 mg/kg，平均值為18.16 mg/kg，比全縣果園土壤有效磷平均含量低35.12%。土壤有效磷含量水平較高的洪港鎮(zhèn)，達到豐富或極豐富水平（含量高于20 mg/kg）比例為52.63%，處于中上水平（含量高于10 mg/kg）比例為94.74%，其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)有效磷含量依次降低，最低為大畈鎮(zhèn)，有26.00%的果園有效磷含量高于20 mg/kg，但是有74.00%的果園有效磷含量為5～20 mg/kg，處于中量水平，沒有處于缺乏或極缺乏水平的果園。

2.5 土壤速效鉀

速效鉀是衡量土壤鉀素供應能力的重要指標之一［18］。由表6 可知，通山縣枇杷園土壤速效鉀含量變幅為25.50～391.00 mg/kg，平均值為114.42 mg/kg，變異系數(shù)為50.97%。全縣有76.37%的枇杷園土壤速效鉀處于中等水平，16.36%的果園處于豐富或極豐富水平，7.27%的果園處于缺乏或極缺乏水平。

表6 通山縣枇杷園土壤速效鉀分布狀況

各果園相比，大畈鎮(zhèn)果園土壤速效鉀含量最低，變幅為33.00～160.00 mg/kg，平均值僅為69.84 mg/kg，比全省均值低44.58%，除大畈鎮(zhèn)外，其他地區(qū)果園土壤速效鉀平均值含量均高于全縣平均值。廈鋪鎮(zhèn)枇杷園平均含量最高，達155.31 mg/kg，變幅在100.00～285.00 mg/kg。土壤速效鉀含量水平較高的廈鋪鎮(zhèn)，有43.75%的果園速效鉀含量高于150 mg/kg，達到豐富或極豐富水平，有56.25%的果園速效鉀含量在100.00～150.00 mg/kg，處于中上水平。其他各鄉(xiāng)鎮(zhèn)速效鉀含量依次降低，最低為大畈鎮(zhèn)，僅有4.00%的果園速效鉀含量高于150 mg/kg，有30.00%的果園速效鉀含量低于50.00 mg/kg，處于缺乏或極缺乏水平。

2.6 土壤pH、有機質(zhì)及各養(yǎng)分之間的相關性

通山縣枇杷園土壤pH、有機質(zhì)及各養(yǎng)分間的相關性分析結(jié)果表明（表7），土壤pH 與土壤有機質(zhì)、速效氮含量呈正相關，與有效磷、速效鉀含量呈負相關，但都沒有達到顯著水平。有機質(zhì)含量與速效氮、有效磷、速效鉀含量均存在正相關關系，其中有機質(zhì)含量與速效氮含量呈極顯著相關，相關系數(shù)為0.720 6，與其他營養(yǎng)元素間相關性未達顯著水平。此外，速效氮含量與有效磷、速效鉀含量均呈極顯著相關，有效磷與速效鉀含量呈極顯著相關。

表7 土壤pH、有機質(zhì)及各養(yǎng)分之間的相關性分析（n=415）

3 討論

土壤是果樹正常生長發(fā)育所需要的水分和礦質(zhì)養(yǎng)分的最主要提供者［19］，近年來，測土配方施肥，即根據(jù)果園現(xiàn)有土壤有效養(yǎng)分狀況，針對性地制定施肥方案，應用越來越廣泛［20］。枇杷對土壤酸堿度要求不嚴，在洞庭山石灰?guī)r母質(zhì)土壤（pH 7.5～8.5）和莆田地區(qū)紅壤（pH 5.0 左右）都能生長結(jié)果，但以pH 6.0 左右最好。從本研究結(jié)果看，通山縣枇杷園的土壤pH 為4.94～8.57，平 均 值 為6.46，變 異 系 數(shù) 為9.25%，從土壤酸堿度方面來講，通山縣較適宜枇杷生長。

土壤有機質(zhì)含量是判斷土壤肥力強弱的重要指標，也是果樹優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)的重要前提。土壤有機質(zhì)具有很好的保水保肥作用，同時還具有改善土壤結(jié)構(gòu)的作用。此外，土壤有機質(zhì)可以提高土壤微生物活性和多樣性，促進土壤養(yǎng)分的活化。本研究中，通山枇杷園土壤有機質(zhì)含量在2.40～52.60 g/kg，平均值為22.40 g/kg，達到中等以上水平的占95.91%。整體上看，通山縣枇杷園土壤有機質(zhì)含量較為豐富。據(jù)報道，部分發(fā)達國家果園土壤有機質(zhì)含量較高，可達30 g/kg 以上，尤其是日本、新西蘭等國家，其果園土壤有機質(zhì)含量甚至可以達40～60 g/kg。針對通山縣土壤有機質(zhì)含量現(xiàn)狀，建議通過多種方法逐漸增加土壤有機質(zhì)含量，除了增加商品有機肥的施用量，還可以通過果園生草、施用農(nóng)家肥等方式來提高果園土壤的有機質(zhì)含量，改善果園生態(tài)效應。

土壤速效氮、磷、鉀含量是評價果園土壤肥沃程度的基本指標，果樹產(chǎn)量和果實品質(zhì)與土壤中的氮、磷、鉀含量息息相關。氮與葉綠素的合成相關，從而進一步影響果樹的光和作用。磷有利于果樹逆境抗性的提高，促進氮素代謝，細胞分裂以及樹體的生長發(fā)育，同時可以加強果樹的光合作用。鉀能促進淀粉、糖類的運轉(zhuǎn)和果實成熟，增加果實品質(zhì)。果實含糖量、風味及耐貯運性的提高需要充足的鉀素營養(yǎng)。結(jié)果表明，通山縣枇杷園土壤中的速效氮、磷、鉀含量分別為119.03、27.99、114.42 mg/kg，均處于中上或豐富水平，養(yǎng)分總體上較為豐富，但是不同園區(qū)間分布不均衡，變異系數(shù)較大，尤其是有效磷含量。同時，土壤中各養(yǎng)分之間不是孤立封閉存在的，而是相互關聯(lián)和相互作用的，某個單一的土壤養(yǎng)分含量增多或降低都會對土壤中其他養(yǎng)分的含量供應造成影響。因此，今后施肥時，應根據(jù)測土配方施肥原則，針對不同園區(qū)適當調(diào)整不同元素的施肥量及配比，提高肥料利用率，同時避免過量施肥帶來的環(huán)境問題。

4 小結(jié)

通山縣枇杷園土壤pH 較為適合枇杷生長，個別果園可略微調(diào)節(jié)，已達到最佳酸堿度。果園土壤有機質(zhì)含量相對缺乏，土壤速效氮、磷、鉀含量比較豐富，但空間分布不均。建議今后在枇杷栽培過程中應大力推廣科學施肥、測土配方施肥，重視有機肥投入，適當控制化肥用量，推廣應用果園生草和秸稈覆蓋技術(shù)，以實現(xiàn)通山縣枇杷園土壤肥力提升和養(yǎng)分均衡供應。