溫明霞,鹿連明,王鵬,吳韶輝,蒲占湑,黃振東
(浙江省柑橘研究所,浙江 臺(tái)州 318026)
浙江省是我國(guó)柑橘最適宜的栽植地區(qū)之一,柑橘產(chǎn)業(yè)在浙江省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占重要地位,是農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)之一。柑橘的內(nèi)在品質(zhì)除與品種特性有關(guān)外,在很大程度上還受到土壤肥力及施肥措施的影響[1],了解柑橘園土壤養(yǎng)分狀況,對(duì)于指導(dǎo)柑橘施肥,提高果實(shí)品質(zhì),具有重要的意義。由于不同柑橘栽培地區(qū)的地理位置、氣候因素、土壤質(zhì)地、栽培管理方式等存在差異,土壤養(yǎng)分制約因子也各不相同:三峽重慶庫(kù)區(qū)柑橘園的土壤限制因子是磷含量偏低,土壤鐵、錳、鋅、硼等微量元素缺乏[2];湖南、湖北柑橘園土壤的主要限制因子是鐵、錳過(guò)量,而鉀、硼、鋅、鉬缺乏[3];廣東紅壤柑橘園土壤的主要限制因子是鉀、鈣、鎂等養(yǎng)分不平衡[4]。本研究以浙江省柑橘園為研究對(duì)象,采集了78個(gè)柑橘園0~30 cm的土壤樣品,并進(jìn)行分析檢測(cè),旨在對(duì)浙江省柑橘園的土壤肥力現(xiàn)狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為指導(dǎo)柑橘園施肥提供科學(xué)依據(jù)。
選擇黃巖、臨海、建德、溫嶺、象山、玉環(huán)、溫州、麗水和衢州等地浙江省典型柑橘園作為采樣點(diǎn)。按果園總面積、地形部位、樹(shù)種及分布確定采樣點(diǎn),調(diào)查的柑橘品種主要包括溫州蜜柑、紅美人、椪柑、柚類(lèi)等。于2017年11—12月,每個(gè)果園按蛇形法布點(diǎn)選取5棵樹(shù),在每棵樹(shù)樹(shù)冠垂直滴水線附近4個(gè)方位各取1個(gè)點(diǎn),共計(jì)20個(gè)點(diǎn)(避開(kāi)施肥穴),用木鏟采集0~30 cm土樣,5棵樹(shù)的土樣混合均勻后用四分法取1 kg作為該果園的土壤樣品,置室內(nèi)風(fēng)干,研磨過(guò)篩后裝入廣口瓶備用。共采集78個(gè)土壤樣品供土壤養(yǎng)分狀況分析用,于2017年12月至2018年3月完成所有樣品的分析檢測(cè)。
土壤pH值用pH酸度計(jì)法(土水質(zhì)量體積比1∶2.5)測(cè)定;土壤有機(jī)質(zhì)用外加熱重鉻酸鉀容量法測(cè)定;土壤堿解氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;土壤有效磷,酸性土用氟化銨-鹽酸(堿性土用碳酸氫鈉)浸提-鉬銻抗分光光度法測(cè)定;土壤速效鉀用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定;土壤有效鈣、鎂采用1 mol·L-1NH4OAC浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定;酸性土有效鐵、錳、銅、鋅采用0.1 mol·L-1HCl浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定,堿性土有效鐵、錳、銅、鋅采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定;土壤有效硼用熱水浸提-姜黃素分光光度法測(cè)定,具體測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)化分析》[5]。
柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)和有效養(yǎng)分的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[6]并略加改動(dòng)。有機(jī)質(zhì):極低,≤5 g·kg-1;低,5~10 g·kg-1;偏低,10~15 g·kg-1;適宜,15~30 g·kg-1;豐富,>30 g·kg-1。pH:偏酸,≤4.8,不適宜柑橘生長(zhǎng);酸性范圍內(nèi)適宜,4.8~5.4;最適宜,5.4~6.5;中、堿性范圍內(nèi)適宜,6.5~8.5;偏堿,>8.5,不適宜柑橘生長(zhǎng)。堿解氮:缺乏,≤100 mg·kg-1;適量,100~200 mg·kg-1;過(guò)量,>200 mg·kg-1。有效磷:缺乏,≤15 mg·kg-1;適量,15~80 mg·kg-1;過(guò)量,>80 mg·kg-1。速效鉀:缺乏,≤100 mg·kg-1;適量,100~200 mg·kg-1;過(guò)量,>200 mg·kg-1。交換性鈣:缺乏,≤ 1 000 mg·kg-1;適量,1 000~2 000 mg·kg-1;過(guò)量,>2 000 mg·kg-1。交換性鎂:缺乏,≤150 mg·kg-1;適量,150~300 mg·kg-1;過(guò)量,>300 mg·kg-1。有效鐵:缺乏,≤10 mg·kg-1;適量,10~20 mg·kg-1;過(guò)量,>20 mg·kg-1。有效錳:缺乏,≤5 mg·kg-1;適量,5~20 mg·kg-1;過(guò)量,>20 mg·kg-1。有效銅:缺乏,≤0.5 mg·kg-1;適量,0.5~1.0 mg·kg-1;過(guò)量,>1.0 mg·kg-1。有效鋅:缺乏,≤1.0 mg·kg-1;適量,1.0~5.0 mg·kg-1;過(guò)量,>5.0 mg·kg-1。有效硼:缺乏,≤0.50 mg·kg-1;適量,0.50~1.00 mg·kg-1;過(guò)量,>1.00 mg·kg-1。
如圖1所示,78個(gè)柑橘園土壤pH值在3.85~7.29,52.6%的柑橘園土壤適合柑橘生長(zhǎng),47.4%的柑橘園土壤pH值小于4.8,偏酸性,不適合柑橘生長(zhǎng)。整體來(lái)看,所調(diào)查的柑橘園土壤酸化問(wèn)題已較為嚴(yán)重,土壤pH值平均值為5.08,pH≤6.5的柑橘園土壤樣本數(shù)占84.6%,對(duì)此應(yīng)引起足夠的重視。
圖1 柑橘園土壤樣本在不同pH值區(qū)間的分布
如圖2所示,78個(gè)柑橘園土壤的有機(jī)質(zhì)含量在3.8~47.1 g·kg-1,平均值為26.5 g·kg-1,變異系數(shù)為35.3%。其中,11.6%的土壤樣本有機(jī)質(zhì)
含量低于15 g·kg-1,88.4%的土壤樣本有機(jī)質(zhì)含量高于15 g·kg-1,且有34.6%的土壤樣本有機(jī)質(zhì)含量高于30 g·kg-1,達(dá)到豐富水平。
圖2 柑橘園土壤樣本在不同有機(jī)質(zhì)含量區(qū)間的分布
如表1所示,在本次調(diào)查的78個(gè)柑橘園中,土壤大、中量元素含量變異系數(shù)較大,過(guò)量和不足問(wèn)題同時(shí)存在。土壤堿解氮含量平均值為187.8 mg·kg-1,處于適宜范圍,50%的土壤樣本堿解氮含量處于適宜范圍,39.7%呈過(guò)量狀態(tài),10.3%含量不足。土壤有效磷含量嚴(yán)重超標(biāo),85.9%的柑橘園土壤樣本有效磷含量高于80 mg·kg-1,呈過(guò)量狀態(tài)。土壤速效鉀含量平均值為389.0 mg·kg-1,超過(guò)適宜范圍,69.2%的柑橘園土壤樣本有效鉀含量超標(biāo)。交換性鈣、鎂含量的平均值處于適宜范圍,但處于適宜范圍內(nèi)的柑橘園樣本數(shù)較少,僅分別占比15.4%和20.5%,大部分柑橘園交換性鈣、鎂含量呈缺乏狀態(tài),分別占比56.4%和59.0%。
表1 柑橘園土壤樣本大、中量元素的有效含量
如表2所示,土壤有效態(tài)鐵、錳、銅、鋅含量的平均值均呈過(guò)量狀態(tài),相應(yīng)的含量過(guò)量的柑橘園土壤樣本數(shù)占比分別為97.4%、59.0%、96.2%、51.3%,說(shuō)明土壤中上述元素的有效態(tài)含量超標(biāo)現(xiàn)象比較明顯。土壤有效硼含量則與之相反,60.3%的柑橘園土壤樣本有效硼含量呈缺乏狀態(tài),39.7%的樣本處于適宜范圍,不存在土壤有效硼過(guò)量問(wèn)題。
表2 土壤微量元素的有效含量
土壤酸堿度是土壤肥力的主要限制因子之一,與土壤養(yǎng)分的有效性密切相關(guān),對(duì)土壤的氧化還原、沉淀溶解、吸附解吸和配合反應(yīng)等化學(xué)過(guò)程起支配作用[7]。本研究結(jié)果表明,調(diào)查樣本中,47.4%的樣本土壤pH值小于4.8,呈偏酸性狀態(tài)。土壤酸性較強(qiáng)可能與大氣沉降[8]、不當(dāng)?shù)母鞔胧9]、大量施入酸性肥料[10]等密切相關(guān)。盡管柑橘在酸性及微堿性土壤上都能生長(zhǎng)[11],但在土壤極酸的情況下,也可能因土壤養(yǎng)分失衡而導(dǎo)致柑橘根系生長(zhǎng)不良、品質(zhì)下降等不良后果。在生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)土壤酸堿度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
磷肥對(duì)柑橘生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和土壤生態(tài)環(huán)境具有重要影響[12]。適量施磷能夠促進(jìn)果實(shí)增產(chǎn)增收,但也是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來(lái)源之一[13]。浙江省柑橘園土壤磷呈盈余狀態(tài),可能是因?yàn)榱姿氐耐度肓扛哂诠麑?shí)攜出量[14],由于沒(méi)有根據(jù)柑橘對(duì)磷的需求來(lái)施肥,長(zhǎng)期不平衡施肥造成過(guò)量的磷在土壤中滯留,加之磷在土壤中的移動(dòng)性較差,被柑橘吸收利用的較少,因此大量累積。在生產(chǎn)上應(yīng)控制磷肥的施用,建議與有機(jī)肥混施或集中深施在根部附近,以提高柑橘對(duì)磷的吸收利用[15]。
土壤中金屬元素的供應(yīng)狀況與樹(shù)體的生長(zhǎng)結(jié)果等密切相關(guān)[16]。本調(diào)查表明,50%以上的土壤樣本存在鐵、錳、銅、鋅過(guò)量的問(wèn)題。這除了與土壤的成土母質(zhì)、氣候條件、微量元素施入較多有關(guān)外,還可能與土壤酸堿度密切相關(guān)。在酸性較強(qiáng)的土壤中,金屬元素的溶解度增加,從而利于其有效性增加[17]。因此,在酸性較強(qiáng)的土壤上應(yīng)防止金屬元素過(guò)多而帶來(lái)的毒害作用。
鈣是柑橘生長(zhǎng)必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,果實(shí)多種生理性病害的發(fā)生均與鈣密切相關(guān)[18]。鎂是構(gòu)成柑橘體內(nèi)多種重要成分的組成元素,缺鎂可導(dǎo)致光合作用減弱、葉片黃化[19]、產(chǎn)量顯著下降。大量研究表明,在一定的土壤pH值范圍內(nèi),土壤pH值與交換性鈣、鎂含量呈顯著相關(guān)性[20]。本試驗(yàn)中,土壤交換性鈣、鎂含量普遍較低,原因可能在于:一方面,酸性土壤中,H+、Al3+對(duì)鈣、鎂的釋放有明顯抑制作用,隨著pH的升高,抑制作用減弱;另一方面,也可能是由于在酸性和弱酸性土壤中,鈣、鎂元素容易流失,從而使交換性鈣、鎂含量降低[21]。
硼是柑橘必需的微量元素之一,對(duì)穩(wěn)定細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和維持細(xì)胞生命活動(dòng)有重要作用[22]。一般情況下,土壤有效硼含量隨著pH值的升高而增加[23]。本調(diào)查顯示,60%的土壤樣本有效硼呈缺乏狀態(tài)。大量研究表明,在降水較多的地區(qū),土壤缺硼較易發(fā)生[24],土壤酸性較強(qiáng)或堿性較強(qiáng)均有可能導(dǎo)致有效硼含量較低[25]。柑橘主產(chǎn)區(qū)土壤缺硼,主要原因在于土壤有效硼含量較低[26],另外,柑橘園施肥時(shí)偏施氮磷鉀肥,忽視硼肥的補(bǔ)充也是造成土壤缺硼的原因之一。因此,柑橘生產(chǎn)中應(yīng)重視化肥的平衡施用,可以通過(guò)施用有機(jī)肥,在改善土壤理化性狀的同時(shí),提高土壤硼的有效性,也可以通過(guò)葉面噴施硼肥來(lái)改善樹(shù)體硼素營(yíng)養(yǎng),從而達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。
總體來(lái)看,浙江省柑橘園土壤酸性較強(qiáng),鐵、錳、銅、鋅等金屬元素有效性較高,而鈣、鎂、硼等有效性較低。長(zhǎng)期施用三元復(fù)合肥,不按柑橘的吸收規(guī)律補(bǔ)肥可能是造成柑橘園磷鉀過(guò)量的主要因素之一。在今后柑橘園的施肥過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合營(yíng)養(yǎng)診斷進(jìn)行平衡施肥,酸性柑橘園應(yīng)適當(dāng)施用堿性肥料,并加強(qiáng)鈣、鎂、硼肥的施用。