貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分特征及綜合肥力評(píng)價(jià)

柏文戀，黃安香，楊守祿，盧 香，王忠偉，鄔能英，唐義鵬，張福安

(1. 貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴陽(yáng) 550005；2.貴州一航生態(tài)農(nóng)牧科技開(kāi)發(fā)有限公司，貴州 思南 565100)

【研究意義】油茶系油茶科山茶屬植物，又名油茶樹(shù)、茶子樹(shù)，是我國(guó)南方著名的木本油料作物[1]，茶油因其特有的脂肪酸組成結(jié)構(gòu)及豐富的營(yíng)養(yǎng)成分被國(guó)際糧農(nóng)組織列為重點(diǎn)推廣的健康型食用油[2]。油茶作為貴州12大特色林業(yè)產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展深受重視，栽培面積逐年擴(kuò)大。然而在油茶種植過(guò)程中由于施肥不夠科學(xué)合理，導(dǎo)致植株礦質(zhì)元素不均衡造成品質(zhì)下降及產(chǎn)量不穩(wěn)定[3]。因此，了解油茶主產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況，對(duì)油茶種植過(guò)程中的優(yōu)化施肥、提高貴州油茶產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】土壤是植物生長(zhǎng)最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)，能為植物的生長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)分和水分[3]。土壤肥力水平的高低直接影響油茶的生長(zhǎng)、產(chǎn)量及油質(zhì)[1]。土壤大量元素碳、氮、磷、鉀是土壤養(yǎng)分的基礎(chǔ)組成元素[4]，土壤微量元素鐵、錳、銅、鋅也是表征土壤質(zhì)量的重要因子[5]，其含量變化能夠顯著影響到養(yǎng)分循環(huán)及土壤肥力[6]。土壤鹽基飽和度(BS)是判斷土壤肥力的重要指標(biāo)，BS值越大，土壤中的養(yǎng)分越好，更利于作物生長(zhǎng)[7]。黑杰等[8]研究表明，不同產(chǎn)區(qū)施肥和灌水管理措施有所差異，且不同產(chǎn)區(qū)土壤類型、地貌形態(tài)和氣候條件各不相同，因而土壤能供給植物吸收利用的養(yǎng)分含量特征也各不相同?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前涉及產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分特征研究的樹(shù)種有蘋果[9-13]、荔枝[14-15]、葡萄[16]、核桃[17]、枸杞[18-19]、茶[20-21]、柑橘[22]等，但這些研究大多局限于對(duì)氮、磷、鉀等大量元素。關(guān)于貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤大量元素、微量元素含量的特征及綜合肥力評(píng)價(jià)的研究未見(jiàn)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以貴州省13個(gè)縣60個(gè)油茶主產(chǎn)區(qū)土壤為研究對(duì)象，研究貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)土壤中pH、SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK、有效鐵(Fe)、有效錳(Mn)、有效銅(Cu)、有效鋅(Zn)、CEC、SEB和BS的含量特征，從土壤養(yǎng)分盈缺入手，根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查的等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油茶產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，同時(shí)采用主成分分析法、改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評(píng)價(jià)土壤綜合肥力等級(jí)[23-24]，旨在了解貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況和當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，從而優(yōu)化施肥，為貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)平衡施肥決策、土壤科學(xué)管理、提高油茶產(chǎn)量及品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分資源精準(zhǔn)管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

基于貴州省油茶資源分布調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)13個(gè)縣60個(gè)油茶主產(chǎn)區(qū)的土壤進(jìn)行抽樣調(diào)查，所有土樣采集于2021年10 月中下旬，采樣區(qū)域均選擇在油茶樹(shù)滴水線附近，去除表土層的枯枝落葉，采集 0～40 cm 土層土壤，每個(gè)產(chǎn)區(qū)采集 3個(gè)土壤樣品，按“S”形多點(diǎn)取樣法進(jìn)行取樣，混勻后用四分法保留 1 kg，帶回室內(nèi)進(jìn)行風(fēng)干、碾磨、過(guò)篩處理后保存待測(cè)[1]。

1.2 測(cè)定方法

土壤pH使用pH計(jì)測(cè)定,土壤SOC采用重鉻酸鉀容量油浴法測(cè)定；TN采用凱氏消煮—半微量蒸餾滴定法測(cè)定；TP采用堿熔融—鉬銻抗比色法測(cè)定；TK采用堿熔—原子吸收分光光度法測(cè)定；AN采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；AP采用鹽酸氟化銨浸提鉬銻抗比色法測(cè)定；AK采用乙酸銨浸提原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定；土壤有效Fe、Mn、Cu和Zn采用 DTPA提取劑提取，用原子吸收分光光度計(jì)法測(cè)定[25]；CEC(陰離子交換量)和SEB(鹽基總量)采用醋酸銨法測(cè)定，鹽基飽和度(BS)(%)=SEB/CEC×100[25]。

1.3 土壤養(yǎng)分含量分級(jí)及評(píng)價(jià)方法

根據(jù)全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)有文獻(xiàn)[27-28]，將油茶土壤中SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK按元素含量劃分為6個(gè)等級(jí)(表1)，微量元素有效Fe、Mn、Cu和Zn劃分為5個(gè)等級(jí)(表2)，其中，土壤pH小于4.5為強(qiáng)酸性，4.5～5.5為酸性，5.5～6.5為弱酸性，6.5～7.5為中性，7.5～8.5為弱堿性，8.5～9.5為堿性[23]。CEC和BS分別劃分為3個(gè)等級(jí)(表3)，土壤綜合肥力評(píng)價(jià)方法采用主成分分析法及修正后的內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)法，對(duì)貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤肥力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[23]。

表1 土壤化學(xué)肥力指標(biāo)含量分級(jí)

表2 土壤有效微量元素含量分級(jí)

1.4 主成分分析法

采用SPSS 軟件通過(guò)因子分析首先得出各參評(píng)土壤指標(biāo)主成分特征值和特征向量，根據(jù)特征值>1 選為關(guān)鍵主成分。再利用綜合得分公式求出各樣點(diǎn)土壤肥力綜合分值[29]。

綜合分值構(gòu)成了評(píng)價(jià)因子總的土壤肥力水平得分值，它綜合反映了該評(píng)價(jià)對(duì)象的土壤肥力狀況，也是進(jìn)行土壤肥力等級(jí)劃分的依據(jù)[29]。采用指數(shù)和法計(jì)算土壤肥力評(píng)價(jià)的綜合分值IFI，其計(jì)算公式為：

IFI=λ1F1+λ2F2+…+λmFm

式中，F(xiàn)表示單個(gè)主成分得分；λ表示對(duì)應(yīng)主成分的方差貢獻(xiàn)率[29]。IFI值越高表示土壤肥力越高；反之，則表示土壤肥力越低[29]；IFI大于0.8表明該區(qū)域土壤肥力極高，IFI在0.6～0.8表明土壤肥力較高，IFI在0.4～0.6表明土壤肥力一般，IFI在0.2～0.4表明土壤肥力較差，IFI小于0.2表明土壤肥力極差[29]。

表3 土壤陽(yáng)離子交換量和鹽基飽和度分級(jí)

1.5 內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)法

選擇評(píng)價(jià)土壤肥力的主要因子為SOC、TN、TP、TK、AN、AP和AK，對(duì)大量元素的參數(shù)分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以消除各參數(shù)間的量綱差別，標(biāo)準(zhǔn)化處理分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4，標(biāo)準(zhǔn)化處理如下[23]：

當(dāng)Ci≤Xa,Pi=Ci/Xa,(Pi≤ 1)；

當(dāng)Xb

當(dāng)Xb

當(dāng)Xc

當(dāng)Xd

當(dāng)Ci>Xe,Pi=5。

以上各式中，Ci為該屬性測(cè)定值，Xi為分級(jí)指標(biāo)，Pi為肥力系數(shù)[23]。

修正的內(nèi)梅羅公式計(jì)算綜合肥力系數(shù)：

P綜=(n-1)/n×{[(Pi平均)2+(Pi最小)2]/2}1/2

式中：P綜為土壤綜合肥力系數(shù)，Pi平均為土壤各屬性分肥力系數(shù)的平均值，Pi最小為各分肥力系數(shù)中最小值。采用7項(xiàng)指標(biāo)(SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK) 進(jìn)行評(píng)價(jià)，因此n=7[23]。根據(jù)計(jì)算的大量元素綜合肥力系數(shù)給出土壤的肥力評(píng)價(jià)[4]。土壤綜合肥力系數(shù)(P綜)在3.2～4.0表明土壤很肥沃，在2.4～3.2表明土壤肥沃，在1.6～2.4表明土壤肥力一般，在0.80～1.6表明土壤貧瘠，小于0.80表明土壤非常貧瘠[23]。

表4 土壤大量元素各屬性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 SPSS 17.0軟件和Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Excel 2003進(jìn)行圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)的土壤養(yǎng)分含量特征

2.1.1 大量元素含量及分布頻率 (1)含量。從表5看出，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤中SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK含量分別在23.98～64.84 g/kg、0.74～2.58 g/kg、0.29～2.63 g/kg、9.59～30.16 g/kg、70.96～154.96 mg/kg、1.41～51.94 mg/kg、50.69～153.26 mg/kg，平均含量分別為38.13 g/kg、1.55 g/kg、0.89 g/kg、22.69 g/kg、100.20 mg/kg、11.18 mg/kg和102.72 mg/kg。TP、AP含量變幅較大，變異系數(shù)分別為79.2%和134.0%；TN、AK含量變幅次之，變異系數(shù)分別為36.1%和34.0%；SOC、AN含量變幅較小，變異系數(shù)分別為28.6%和27.1%；TK含量變異系數(shù)最小，為25.5%。

表5 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤大量元素含量

(2)分布頻率。由圖1看出，貴州部分油茶主產(chǎn)區(qū)土壤的TN、TP、TK、AN、AP、AK含量不足，以磷素含量缺乏最為嚴(yán)重；TN、TP、TK、AN、AP、AK含量不足的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的11.7%、53.3%、3.3%、35%、63.3%和53.3%。貴州部分油茶主產(chǎn)區(qū)土壤大量元素含量處于中等水平及以上，其中，SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK含量處于中等水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的21.7%、33.3%、13.3%、11.7%、48.3%、13.3%和23.3%；SOC、TN、TP、AN、AP、AK含量處于較豐富水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的55.0%、31.7%、68.3%、10.0%、15.0%、23.3%。SOC、TN、TP、TK、AN、AP含量處于豐富水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的23.3%、23.3%、33.3%、16.7%、6.7%、8.3%。

圖1 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤大量元素含量分布頻率Fig.1 Distribution frequency of soil mass elements in the main producing areas of C. oleifera in Guizhou

2.1.2 土壤微量元素含量及分布頻率 (1)含量。由表6看出，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤中Fe、Mn、Cu、Zn含量分別在20.13～98.34、9.61～78.54、0.31～3.06和0.33～3.64 mg/kg，平均含量分別為45.91、30.89、1.04和1.31 mg/kg。油茶主產(chǎn)區(qū)土壤中微量元素Zn含量變幅最大，變異系數(shù)為76.7%；Mn、Cu含量次之，變異系數(shù)分別為66.1%和65.8%；Fe含量變異系數(shù)最小，為54.2%。

表6 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤微量元素含量

(2)分布頻率。由圖2看出，貴州油茶主產(chǎn)地土壤微量元素Fe、Mn、Cu含量均處于中等以上水平，部分產(chǎn)區(qū)存在Zn含量不足，占總樣本數(shù)的3.3%。其中，Mn、Cu、Zn含量處于中等水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的25.0%、60.0%、45.0%、處于較豐富水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的35.0%、36.7%、38.3%；Fe、Mn、Cu、Zn含量處于豐富水平的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的100.0%、40.0%、3.0%、13.3%。

圖2 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤微量元素含量分布頻率 Fig.2 Distribution frequency of soil trace elements in the main producing areas of C. oleifera in Guizhou

2.1.3 土壤pH及鹽基飽和度特征 由表7看出，土壤均為酸性，pH為4.27～5.76；土壤CEC、SEB和BS含量分別在10.31～27.21 coml/kg、0.33～3.64 coml/kg和97.3%～264.3%，平均含量分別為15.85 coml/kg、10.29 coml/kg和177.6%。土壤CEC、SEB和BS變異系數(shù)分別為29.2%、10.3%和26.1%。由表8看出，貴州油茶主產(chǎn)地土壤CEC均為Ⅱ級(jí)水平以上，其中達(dá)到Ⅰ級(jí)水平的占總樣本數(shù)的23.3%，Ⅱ級(jí)水平的占總樣本數(shù)的76.7%；土壤BS含量均處于Ⅰ級(jí)水平。

表7 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤鹽基飽和度特征

續(xù)表7 Continued talbe 7

表8 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤陽(yáng)離子交換量及鹽基飽和度分布頻率

2.2 基于主成分分析法油茶產(chǎn)地土壤肥力的評(píng)價(jià)

2.2.1 土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)性 由表9看出，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤中pH與Mn含量呈顯著正相關(guān)；SOC含量與TN、AN、AK、Cu、Zn、CEC含量呈顯著正相關(guān)，且與TN、AN、Zn、CEC含量呈極顯著正相關(guān)；TN含量與AN、AK、Fe、Cu、Zn、CEC含量呈顯著正相關(guān)，且與AN和CEC含量呈極顯著正相關(guān)；TP含量與AP、AK、SEB含量呈顯著正相關(guān)；AN含量與AK、Fe、Cu、Zn、CEC含量呈顯著正相關(guān)，且與Fe、Cu含量呈極顯著正相關(guān)；AP含量與AK、Zn含量呈顯著正相關(guān)，且與Zn含量呈極顯著正相關(guān)；AK含量與Zn、CEC含量呈顯著正相關(guān),且與Zn含量呈極顯著正相關(guān)；Fe含量與Cu含量呈顯著正相關(guān)，且與Zn含量呈極顯著正相關(guān)；Zn含量與CEC含量呈顯著正相關(guān)。說(shuō)明，選擇的評(píng)價(jià)指標(biāo)之間存在相關(guān)性，因此，采用主成分分析方法對(duì)貴州油茶產(chǎn)地土壤肥力進(jìn)行評(píng)價(jià)是可行的，也是必要的。

表9 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

2.2.2 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)各地的土壤肥力狀況 采用SPSS 軟件通過(guò)因子分析首先得出各參評(píng)土壤指標(biāo)主成分特征值和特征向量，根據(jù)特征值>1 選為關(guān)鍵主成分，選出6個(gè)主成分，其特征值分別為3.682, 2.198, 1.796, 1.655, 1.235, 1.184，累計(jì)貢獻(xiàn)率為73.4%，可以較好的反映土壤肥力狀況。根據(jù)因子載荷系數(shù)與主成分系數(shù)之間的關(guān)系(表10)，主成分1主要受SOC、TN、AN、Zn等指標(biāo)的影響，主成分2主要反映TP、AK、SEB的權(quán)重，主成分3主要反映AP、AK、Mn的權(quán)重，主成分4主要反映pH的權(quán)重，主成分5主要反映TK的權(quán)重，主成分6主要反映SEB的權(quán)重。根據(jù)主成分貢獻(xiàn)率，各市縣油茶產(chǎn)區(qū)土壤化學(xué)肥力綜合評(píng)價(jià)模型為：IFI=0.230F1+ 0.137F2+0.112F3+0.103F4+0.077F5+ 0.074F6。

表10 初始因子載荷系數(shù)與成分得分系數(shù)矩陣

由表11看出，各縣市綜合肥力總體得分在-0.585～0.566，威寧、從江、岑鞏、黎平、錦屏、天柱、望謨、冊(cè)亨、玉屏、松桃、思南、石阡、開(kāi)陽(yáng)13個(gè)區(qū)縣的土壤化學(xué)肥力綜合得分范圍分別是-0.04～2.14，0.06～0.75，-0.04～0.45，-0.64～0.82，-0.43～-0.74，-1.10～0.52，-0.63～-0.29，-0.55～0.10，-1.02～1.21，-0.038-0.05，-0.67～0.46，-0.34～-0.28，-0.11～0.38。由IFI值看出，威寧縣、從江縣油茶產(chǎn)區(qū)土壤肥力處于一般水平，占總樣本數(shù)的20.0%，玉屏縣油茶產(chǎn)區(qū)土壤肥力處于較差水平，其他產(chǎn)區(qū)均處于極差水平。

表11 不同縣市油茶土壤肥力綜合評(píng)價(jià)

續(xù)表11 Continued table 11

2.3 基于內(nèi)梅羅指數(shù)法油茶主產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力的評(píng)價(jià)

從表12看出，貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)土壤C、TP、TK狀況屬于較豐富水平，土壤TN、N、P、K狀況屬于中等水平。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算處理后，各養(yǎng)分指標(biāo)的變異系數(shù)相對(duì)較小，變幅在11.8%～75.8%，其中，P含量的變幅最大，變異系數(shù)為75.8%；TP含量次之，變異系數(shù)為41.9%；C含量變異系數(shù)最小，為11.8%；其它養(yǎng)分的變異系數(shù)在21.2%～26.4%。通過(guò)對(duì)各肥力指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，采用修正的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對(duì)研究區(qū)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行綜合計(jì)算，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)大量元素綜合肥力系數(shù)為 2.14，對(duì)照肥力評(píng)價(jià)等級(jí)狀況處于一般水平。

表12 大量元素標(biāo)準(zhǔn)化處理指數(shù)

3 討 論

土壤養(yǎng)分是評(píng)價(jià)土壤肥力的主要指標(biāo)，其豐缺狀況和供應(yīng)強(qiáng)度直接影響作物的生長(zhǎng)和品質(zhì)[23]。張麗娜等[13]研究表明，不同地區(qū)蘋果園土壤有效養(yǎng)分含量差異顯著，這與本研究中不同油茶主產(chǎn)區(qū)土壤大量元素含量差異顯著結(jié)論相一致，且不同產(chǎn)地土壤TP、AP含量的變異系數(shù)最大，這可能是由于不同油茶主產(chǎn)區(qū)水肥管理措施、土壤類型、地貌形態(tài)和氣候條件差異所致[14,30]。貴州部分油茶主產(chǎn)區(qū)土壤存在TN、TP、TK、AN、AP、AK含量不足，其中磷素含量缺乏最為嚴(yán)重，說(shuō)明貴州油茶主產(chǎn)區(qū)缺乏對(duì)施肥的系統(tǒng)管理，在今后的栽培管理過(guò)程中要注意氮、磷、鉀肥的配合施用，以利于植物營(yíng)養(yǎng)元素含量的平衡，從而提高油茶的產(chǎn)量和品質(zhì)。

土壤中微量元素的缺乏已成為作物增產(chǎn)的限制性因素[31]，為此，深入研究土壤中微量元素的含量狀況對(duì)于合理有效地施用微量元素肥料具有重要指導(dǎo)意義[31-32]。不同自然條件下土壤中微量元素的分布存在不平衡現(xiàn)象[31]。李海峰等[5]研究表明，綠洲不同位置農(nóng)田因施肥強(qiáng)度和管理方式的差別，土壤中Fe、Cu、Mn、Zn含量差異顯著。本研究同樣表明，貴州不同油茶主產(chǎn)區(qū)土壤微量元素含量存在差異，且土壤中Zn含量變幅最大，說(shuō)明土壤微量元素有效態(tài)含量的特征具有顯著的區(qū)域特性[6]，可能是土壤中微量元素含量及有效性不僅與成土母質(zhì)和成土過(guò)程等有關(guān)，還受耕作制度、施用肥料和種植作物等人為因素的影響有關(guān)[33-35]。貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤Fe、Mn、Cu含量均處于中等以上水平，部分油茶主產(chǎn)區(qū)土壤存在Zn含量不足現(xiàn)象，說(shuō)明貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤微量元素含量狀況良好，但是注意補(bǔ)充鋅肥的施用。

土壤pH是土壤肥力的重要指標(biāo)之一，影響土壤肥力形成和質(zhì)量的演變[36]。油茶為喜酸性土壤的樹(shù)種，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤pH呈酸性土壤，少部分土壤呈強(qiáng)酸性和弱酸性，且變異性小，說(shuō)明土壤的酸度受長(zhǎng)期的耕作管理的影響不大，這與前人的研究結(jié)果一致[37]。土壤中CEC、SEB和BS含量在一定程度上反映了土壤肥力[38]，不同土壤的CEC和SEB含量不同[39]。本研究表明，不同油茶產(chǎn)區(qū)土壤CEC、SEB含量差異顯著，威寧縣、叢江縣和開(kāi)陽(yáng)縣產(chǎn)區(qū)土壤CEC、SEB含量達(dá)到I級(jí)水平；所有油茶主產(chǎn)區(qū)土壤BS均大于80%，說(shuō)明貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤對(duì)酸的緩沖性能強(qiáng)，土壤養(yǎng)分含量幾乎不受pH值的影響，土壤穩(wěn)肥能力較強(qiáng)，施入土壤中的肥料不易淋失，能有效供給油茶的生長(zhǎng)。

主成分分析可將單個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為多個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)主成分分析可了解各個(gè)主成分的實(shí)際意義[40]。本研究中，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤各養(yǎng)分間表現(xiàn)出良好的正相關(guān)關(guān)系，表明土壤中一種養(yǎng)分含量的變化會(huì)影響其他養(yǎng)分的供應(yīng)，這與前人的研究結(jié)果一致[41]。選取土壤pH、SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK等14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析并計(jì)算 IFI進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。結(jié)果顯示，可提取6個(gè)主成分且集中體現(xiàn)73.42%原始信息，可見(jiàn)采用主成分分析效果較好。綜合各地的區(qū)域評(píng)價(jià)，威寧縣、叢江縣油茶產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力土壤肥力狀況處于一般水平，其余產(chǎn)區(qū)均處于低肥力水平，在今后需加強(qiáng)水肥管理[2]。貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤肥力水平分布不均勻，可能與各區(qū)域施肥管理以及農(nóng)業(yè)活動(dòng)等行為有關(guān)[42]，在土壤肥力水平較差的主產(chǎn)區(qū)應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)施肥和測(cè)土配方施肥以改善土壤的肥力[42]。

土壤肥力綜合評(píng)價(jià)是土壤肥力高低的評(píng)判和鑒定，單一土壤養(yǎng)分不能全面反映土壤綜合肥力狀況[37]。一般生產(chǎn)應(yīng)用上常用氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量的多少衡量土壤肥力的高低[31]。將土壤pH、SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK 等含量狀況作為土壤肥力綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠有效反映產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況[42]。本研究采用修正的內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)土壤綜合肥力發(fā)現(xiàn)，貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)土壤SOC、TP、TK狀況屬于較豐富等級(jí)，土壤TN、AN、AP、AK狀況屬于中等水平，說(shuō)明貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤供碳、磷、鉀的能力較強(qiáng)，但實(shí)際能被油茶吸收利用的部分并不多，應(yīng)注意增加氮肥的施用，同時(shí)適量補(bǔ)充磷肥和鉀肥。通過(guò)改進(jìn)的內(nèi)梅羅指數(shù)法計(jì)算出的貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力系數(shù)為2.14，土壤養(yǎng)分狀況處于一般水平，雖然土壤C、TP、TK狀況屬于較豐富等級(jí)，但土壤TN、AN、AP、AK狀況屬于中等水平，所以綜合肥力系數(shù)為一般偏上[23]。作物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中會(huì)受各種環(huán)境因子的影響，且土壤間養(yǎng)分的生物學(xué)機(jī)制十分復(fù)雜[37]。本研究計(jì)算的土壤肥力綜合指數(shù)僅體現(xiàn)土壤的一種潛在肥力，不能代表土壤實(shí)際生產(chǎn)能力，更完善的土壤肥力評(píng)價(jià)還需結(jié)合土壤物理、生物學(xué)性質(zhì)及實(shí)際生產(chǎn)能力等進(jìn)行評(píng)價(jià)[22]。需從樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)—土壤養(yǎng)分—產(chǎn)品品質(zhì)方面進(jìn)一步深入研究，為制定更好的油茶園養(yǎng)分管理對(duì)策提供依據(jù)。

4 結(jié) 論

貴州不同油茶主產(chǎn)區(qū)土壤SOC、TN、TP、TK、AN、AP、AK、Fe、Cu、Mn、Zn、CEC、SEB含量存在一定的差異，且不同土壤養(yǎng)分間表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，部分產(chǎn)區(qū)土壤TN、TP、TK、AN、AP、AK、Zn含量不足，其中磷素含量缺乏嚴(yán)重，威寧縣、叢江縣和開(kāi)陽(yáng)縣產(chǎn)區(qū)土壤保肥供肥能力強(qiáng)。采用主成分分析法分析表明，貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤肥力水平分布不均勻，威寧縣、叢江縣油茶產(chǎn)區(qū)土壤肥力處于一般水平，其余產(chǎn)區(qū)處于較差和極差水平；土壤肥力處于一般水平的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的20.0%。采用修正的內(nèi)梅羅指數(shù)法評(píng)價(jià)貴州油茶主產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力系數(shù)為2.14，土壤狀況處于一般水平，應(yīng)補(bǔ)施磷肥，同時(shí)注重氮、鉀、鋅肥的配合施用。