白牡丹，郝國偉，張曉偉，楊 盛，郭黃萍

（山西省農業(yè)科學院果樹研究所/果樹種質創(chuàng)制與利用山西省重點實驗室，太原030031）

0 引言

山西省地處黃土高原，土層深厚、海拔高、光照充足、晝夜溫差大，具有生產優(yōu)質梨果得天獨厚的地理環(huán)境優(yōu)勢，是國內梨樹栽培最適宜的區(qū)域之一。梨樹是山西省第二大果樹栽培樹種，從南到北均有分布，以忻州、晉中、晉東南、晉南4個梨區(qū)比較集中。

近年來，山西省梨的面積和產量都呈動態(tài)穩(wěn)定逐年增長的趨勢。據(jù)山西省農業(yè)廳統(tǒng)計，2010年梨園面積達8.53萬hm2，產量90萬t；2011年梨園面積達8.6萬hm2，產量 93.5 萬 t；2015 年梨園面積達 9.51 萬 hm2，產量132.08 萬 t；2017 年 梨 園 面 積 達 10.18 萬 hm2，產 量133.12萬t。但是，梨果品質卻沒有相應提升。梨園基礎實施條件差、管理模式單一、盲目施肥、土壤養(yǎng)分失衡等是導致梨果品質無法提升的重要原因。因此，本研究對山西省梨主產區(qū)梨園土壤養(yǎng)分和葉片營養(yǎng)狀況進行調查分析，以期為山西省梨果生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

研究田間試驗于2016 年在山西省代縣、原平、祁縣、隰縣和運城鹽湖區(qū)5 個梨主產區(qū)及山西省農業(yè)科學院果樹研究所梨試驗基地（簡稱果樹所）進行，室內試驗在果樹所進行。選擇晴天進行田間樣品采集。

1.2 土壤和葉片樣品采集及處理

代縣梨園的主栽品種為15～22 年生‘酥梨’；原平梨園的主栽品種為16～24 年生‘酥梨’；祁縣梨園的主栽品種為9～32年生‘玉露香梨’和‘酥梨’；隰縣梨園的主栽品種為12～20年生‘玉露香梨’、‘晉蜜梨’和‘酥梨’；運城鹽湖區(qū)梨園的主栽品種為9～32 年生‘紅香梨’和‘酥梨’；果樹所梨園的主栽品種為15～20年生‘玉露香梨’。

用GPS定位采集樣品的梨園，記錄經緯度。每個梨園取樣點都按S 形布點采集土樣和葉片，采集8 個點。土樣取0～40 cm土壤，多點混合，按照四分法留1 kg備用，將土樣自然風干，用木棍研細通過1 mm孔徑的尼龍篩，過篩混勻裝袋后待測。葉樣取每株樹冠外圍東、西、南、北、中部1.5 m上下高度的長枝健康完整葉片，每個方向取葉5片，每株樹約25片葉，編號后置于裝有冰袋的泡沫箱帶回實驗室，洗滌、烘干、研磨后過篩，混勻裝袋后待測。

1.3 測定方法

土壤有機質含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定；全氮含量測定采用凱氏定氮法；有效磷含量測定采用碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提-火焰光度計法；有效銅、鋅、鐵、錳含量用四乙酸(DTPA)提取-原子吸收分光光度法[1]。葉片氮含量測定采用凱氏定氮法；磷、鉀、鐵、錳、銅、鋅含量采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。每個指標重復測定3次。

2 結果與分析

2.1 土壤pH值及有機質含量分析

由圖1可知，代縣、原平、祁縣、隰縣、運城鹽湖區(qū)、果樹所梨園土壤酸堿度平均為pH 7.62、7.61、7.51、7.69、7.65、7.52，稍微偏堿。梨樹生長適宜的土壤范圍是pH 5.6～7.2，但在pH 5.8～8.5條件下均可生長[2]。

圖1 梨園土壤pH值

土壤有機質是梨園土壤肥力的重要指標。由圖2可知，代縣、原平、祁縣、隰縣、運城鹽湖區(qū)、果樹所梨園土壤的有機質含量平均值分別為8.57、10.85、14.17、8.77、13.47、17.17 g/kg。參照綠色食品園地土壤肥力分級指標[3]，果樹所調查的梨園有機質含量達到了Ⅱ級尚可標準，其他地區(qū)梨園有機質含量都偏低。

圖2 梨園土壤有機質含量

2.2 土壤營養(yǎng)元素含量分析

由表1可知，果樹所梨園土壤的全氮含量大于1.0 g/kg，參照綠色食品園地土壤肥力分級指標[3]，達到Ⅰ級優(yōu)良標準；祁縣和運城鹽湖區(qū)梨園土壤的全氮含量平均值大于0.8 g/kg，達到了Ⅱ級尚可標準；代縣、原平、隰縣梨園土壤的全氮含量偏低。

表1 梨園土壤養(yǎng)分含量分析

梨園土壤有效磷和速效鉀的適宜標準值參照張光星[2]的標準分別為10～40、65～200 mg/kg。代縣60%的梨園土壤有效磷含量偏低，其他地區(qū)土壤有效磷含量均衡；所有梨園土壤速效鉀含量都在適宜值內或高于適宜值，說明山西省梨園土壤中鉀肥供給充足。

梨園土壤微量元素鐵、錳、銅、鋅的適宜值參照李美桂等[4]的標準。由表1可以看出，幾乎所有梨園土壤有效鐵含量低于適宜值10～250 mg/kg；原平、祁縣、運城鹽湖區(qū)、果樹所梨園土壤有效錳含量在適宜值7～100 mg/kg 范圍，代縣和隰縣梨園土壤有效錳含量偏低；運城鹽湖區(qū)和果樹所梨園土壤有效銅含量在適宜值1～4 mg/kg范圍內，代縣、原平、祁縣、隰縣梨園土壤有效銅含量偏低；梨園土壤有效鋅含量變幅較大，變異系數(shù)達108.17%，原平、祁縣、運城鹽湖區(qū)部分梨園土壤鋅含量在適宜值1～4 mg/kg 范圍內，果樹所梨園土壤鋅含量較豐富，代縣和隰縣缺鋅最嚴重。

2.3 葉片營養(yǎng)元素含量分析

梨園葉片營養(yǎng)元素的適宜值參照李港麗等[5]的標準。由表2可以看出，代縣、果樹所梨園葉片氮含量在適宜值20～24 g/kg范圍，原平、祁縣、隰縣、運城鹽湖區(qū)梨園葉片氮含量豐富；各梨園葉片磷含量都在適宜值1.2～2.5 g/kg 范圍內；梨園葉片鉀含量的適宜值為10～20 g/kg，所有梨產區(qū)均有部分梨園葉片鉀含量不足，原平和運城鹽湖區(qū)梨園葉片缺鉀最嚴重，祁縣梨園葉片鉀含量較均衡。

調查梨園葉片鐵含量變幅較大，隰縣、運城鹽湖區(qū)、果樹所梨園葉片鐵含量在適宜值96～168 mg/kg內，代縣、原平、祁縣大多數(shù)梨園葉片鐵含量高于適宜值。梨園葉片錳含量平均值為100.31 mg/kg，遠高于梨園葉片錳適宜值30～60 mg/kg，說明山西省梨園葉片錳含量豐富。梨園葉片銅含量都在適宜值6～50 mg/kg范圍內，能滿足樹體生長需求。梨園葉片鋅含量范圍在9.79～21.87 mg/kg，低于適宜值，所有梨產區(qū)大部分梨園葉片鋅含量不足，祁縣梨園葉片缺鋅最嚴重。

2.4 葉片營養(yǎng)元素與土壤養(yǎng)分含量的相關性分析

從表3 可以看出，葉片中的氮含量與土壤中的鋅含量呈顯著負相關；葉片中的鐵含量與土壤中的鉀含量呈極顯著負相關，與銅含量呈顯著正相關。葉片中的氮、鉀、銅元素含量與土壤中相應元素呈負相關，葉片中的磷、鐵、錳、鋅元素含量與土壤中相應元素呈正相關，但相關性都不顯著。

表2 梨園葉片營養(yǎng)元素含量分析

表3 葉片營養(yǎng)元素與土壤養(yǎng)分含量相關性分析

3 結論

大多數(shù)梨園pH值高于梨樹生長的適宜標準值，土壤pH 值偏高已經成為山西省地區(qū)梨園生產的障礙因子。除果樹所外，其他地區(qū)梨園土壤有機質含量普遍低。大多數(shù)梨園土壤有效磷、速效鉀、有效錳含量豐富，97%的梨園有效鐵含量不足；50%以上的梨園土壤全氮、有效銅、有效鋅含量不足。果樹所梨園土壤養(yǎng)分含量較為均衡。土壤中有機質和全氮對其他元素的影響較大。

梨園葉片氮、鐵、錳含量豐富，磷和銅含量相對適宜，80%的梨園葉片鋅含量不足，75%的梨園葉片鉀含量不足。葉片營養(yǎng)元素氮、磷、鐵、銅的含量果樹所梨園較均衡。梨園葉片中鐵含量與錳、銅、鋅含量比較密切，磷含量與其他元素含量之間存在一定程度的協(xié)同作用。

梨園葉片中的氮、磷、鉀、鐵、錳、銅、鋅與土壤中相對應的元素含量存在一定的正負相關性，但相關性都不顯著。因此，在山西省梨主產區(qū)應采用葉片診斷為主、土壤測定為輔的方法制定施肥方案。在實際應用中，還應根據(jù)梨樹的需肥規(guī)律、梨園土壤的供肥規(guī)律合理選用適宜氮磷鉀比例的復合肥。

4 討論

土壤pH 值影響果樹根系對礦質養(yǎng)分的吸收與利用，梨樹在pH 5.8～8.5條件下可以正常生長[2,6-7]。本研究結果表明，山西省梨主產區(qū)梨園土壤酸堿度大于pH 7.5，土壤整體呈堿性，因此，施肥時應注意施入偏酸性肥料調節(jié)土壤pH值，或者改良土壤酸堿性，以利于樹體根系生長和土壤營養(yǎng)吸收。有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標，有機質的膠體特性能吸附土壤中較多的陽離子，使其具有保肥力和緩沖性，還能改善土壤的理化性狀[8-9]。謝凱等[10]研究認為有機質、堿解氮、pH值是環(huán)渤海灣地區(qū)梨園土壤養(yǎng)分的主要限制因子。張強等[11]的研究表明土壤有機質含量與礦質營養(yǎng)成分均有正相關性，提高果園土壤有機質含量可增加土壤中微量元素的有效含量。霍穎等[12]的研究表明梨園行間種草可以提高沙地梨園土壤表層和亞表層有機質含量和土壤養(yǎng)分含量，改善土壤供肥狀況。山西省梨園有機質含量普遍偏低，其原因可能是大多數(shù)梨園有機肥施用不足。所以，山西省梨園應增施有機肥，同時采取果園生草、覆草，以提高土壤有機質含量及微量元素的含量。在實際生產過程中，山西省梨園普遍存在氮肥施用過量，而調查結果卻顯示，50%的梨園土壤全氮含量偏低，這可能與氮肥施用時期、施肥次數(shù)、施肥技術等有關[13]。

山西省梨園土壤有效磷和速效鉀含量適宜或者偏高，葉片中磷含量適宜、鉀含量缺乏。這說明土壤礦質營養(yǎng)豐富可為樹體提供充足的養(yǎng)分，但當土壤礦質養(yǎng)分含量超過一定期限時，過高的養(yǎng)分含量并不能使樹體相應的營養(yǎng)含量也增高。沈洋等[14]研究結果表明，土壤有機質、交換性鎂、有效鋅含量適中，有效錳含量豐富、交換性鈣、有效鐵、有效銅含量較低時才能獲得較好品質的梨果。山西省大多數(shù)梨園土壤有效鐵、有效銅含量不足，少數(shù)梨園土壤有效鋅含量較低，因此，可以通過增施微量元素肥來提高果實品質。袁懷波[15]研究指出蘋果梨葉片磷、鎂含量適中，需控制氮、鐵，補充鉀。潘海發(fā)和徐義流[16]研究報道碭山酥梨葉片存在缺鉀現(xiàn)象。山西省大多數(shù)梨園葉片氮、鐵、錳含量較豐富，磷和銅相對適宜，鉀和鋅缺乏。不同品種梨樹葉片礦質營養(yǎng)差異較大，因此在制定施肥方法時，應根據(jù)不同品種自身的營養(yǎng)狀況進行[17]。

葉片營養(yǎng)主要來源于土壤施肥和葉面追肥，葉片營養(yǎng)狀況在一定程度上可以反映土壤以及樹體的養(yǎng)分狀況[18-19]。結合土壤養(yǎng)分理論，葉片營養(yǎng)元素與土壤相應元素并不是孤立存在的，表現(xiàn)為對應關系，兩者之間存在著一定程度的相關性，這種相關性是指導果樹進行科學施肥的重要依據(jù)[20]。本研究中，山西省梨園葉片中的氮、磷、鉀、鐵、錳、銅、鋅與土壤中相對應的元素含量存在一定的正負相關性，但相關性都不顯著，主要原因可能與果園土壤的養(yǎng)分分布特點和果樹的生物學特性有關。賈兵等[21]對安徽沙壤土碭山酥梨梨園的研究結果和任愛華[22]對黑龍江省梨主產區(qū)梨園的研究結果與之相似。而魏雪梅等[23]對金花梨的研究結果表明梨園土壤中鈣元素含量與葉片中鈣元素呈極顯著正相關，土壤中鎂、硼元素含量與葉片中鎂、硼元素呈負較高相關，土壤中氮、磷、鋅、鐵元素含量與葉片中相應元素呈較低負相關。這說明葉片營養(yǎng)元素含量與土壤中相應的營養(yǎng)元素之間并不是簡單的對應關系，單純通過土壤施入某種元素并不一定能提高葉片中相應元素的含量。因此，要進行科學合理地施肥，不能單一的通過測定土壤或葉片中營養(yǎng)元素的多少來確定相應葉片和土壤中養(yǎng)分的豐缺，并以此來判斷施肥量。

已有研究表明，果實產量與土壤磷、鉀、鈣、鐵、鋅、銅呈正相關，受多種礦質元素的綜合影響[24]。施鉀肥可提高果實的可滴定酸、可溶性糖及Vc含量[25]。受到調查條件的限制，本研究沒有開展山西省梨主產區(qū)梨果產量和品質的調查，下一步將對其進行調查，并開展山西省梨園土壤和葉片營養(yǎng)元素含量與產量和品質關系的分析。因此，山西省梨園營養(yǎng)診斷配方施肥方面研究還需進一步細化。