劉東海，鄭守會，陳云峰，喬 艷，張 智，郭元成，江龍堤，李雙來，李 菲，胡 誠*

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所，湖北 武漢 430064；2.湖北省丹江口市丁家營鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，湖北 丹江口 442700；3.湖北省丹江口市柑桔試驗站，湖北 丹江口 442700）

丹江口市作為中線工程水源地，是我國重要的戰(zhàn)略水資源區(qū)，也是湖北省第二大柑橘優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)［1］， 柑 橘 種 植 面 積1.89 萬hm2， 主 要 分 布 于淺山丘陵區(qū)；柑橘品種以溫州蜜桔為主，包括興津、龜井和尾張等品種，成年橘樹年施柑橘專用復(fù)合肥量在1 kg/棵左右，其主要N∶P∶K 配比為18∶8∶16。柑橘園土壤類型主要有黃棕壤、紫色土和石灰（巖）土3 類，分別占柑橘園總面積的70%、22%和8%。近年來關(guān)于丹江口柑橘園土壤的研究多集中在土壤肥力，魯劍巍等［2］針對湖北柑橘園進行了土壤養(yǎng)分分級研究，姚強等［3］對丹江口庫區(qū)柑橘土壤展開肥力綜合評價，江龍堤［4］對丹江口柑橘土壤有效養(yǎng)分進行研究，結(jié)論都指出丹江口柑橘園土壤肥力普遍偏低。本研究分析以丹江口柑橘園土壤和果樹葉片為對象，研究其營養(yǎng)元素，分析元素間的相關(guān)性，旨在找出提升柑橘園土壤肥力和柑橘品質(zhì)的可行措施。

1 材料與方法

1.1 采樣地點

2018 年在湖北省丹江口市石鼓鎮(zhèn)、涼水河鎮(zhèn)、均縣、龍山鎮(zhèn)和習(xí)家店5 個鎮(zhèn)，采集42 個土壤和柑橘葉片樣品，每個樣品填寫相應(yīng)的編號，時間、地點、土壤類型、經(jīng)緯度、代表柑橘面積和柑橘品種、產(chǎn)量、價格和成本以及施肥情況和田間管理等詳細信息。

1.2 樣品采集

土壤樣品：在柑橘樹冠滴水線附近或以樹干為圓心向外延伸到樹冠邊緣的2/3 處，采集0 ～30 cm 深度土壤（避開施肥穴、滴灌頭濕潤區(qū)），每個樣品取10 個樣點充分混勻，然后按“四分法”取土1 kg 左右，風(fēng)干備用。

葉片樣品采集和處理：選擇具有代表性的生長、結(jié)果正常的柑橘樹，采集樹冠外圍中上部生長中等的當年生春梢營養(yǎng)枝頂部第3 片葉，每株采10 片葉，8 株樹所采葉片形成1 個混合樣。葉片分別于中性洗滌劑洗滌30 s、清水清洗、0.2%HCl 洗滌30 s、去離子水洗凈后，105℃殺青30 min，65℃烘干，研缽中研磨，過0.5 mm 篩子，混勻，分裝，備用。

1.3 樣品測定

土壤樣品：有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法測定；堿解氮含量采用堿解擴散法測定；pH 值采用pH 計測定，土水比為1∶2.5；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定；有效鐵、錳、銅、鋅含量采用DTPA 浸提-原子吸收分光光度計測定；交換性鈣、鎂含量采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度計測定；有效硼含量采用沸水浸提-姜黃素比色法測定。

葉片樣品：氮含量采用H2SO4-H2O2微波消解、半微量蒸餾法測定；磷含量采用鉬銻抗比色法測定；鉀含量采用火焰光度法測定；鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅含量采用HNO3-HClO4消化、原子吸收法測定；硼含量采用HCl 浸提—姜黃素比色法測定［5］。各元素含量均為干重測定值。

1.4 營養(yǎng)元素含量分級

本研究中營養(yǎng)元素含量分級指標參考魯劍?。?］和莊伊美［6］柑橘園養(yǎng)分分級標準綜合而定。土壤pH 值分級標準為：pH 值 ＜4.8 為偏酸性，pH 值在4.8 ～5.5 范圍內(nèi)為酸性適宜，pH 值在5.5 ～6.5為 最 適 宜，pH 值 在6.5 ～8.5 為 堿 性 適 宜，pH值＞8.5 為偏堿性；土壤有機質(zhì)分級標準為：5.0 ～10.0 g/kg 為缺乏，10.0 ～15.0 g/kg 為低量，15.0 ～30.0 g/kg 為適宜，＞30.0 g/kg 為高量；其他指標分級標準見表1 和表2。

表1 柑橘園土壤養(yǎng)分分級標準 （mg/kg）

表2 柑橘園葉片養(yǎng)分分級標準

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH 值及有機質(zhì)、營養(yǎng)元素含量

丹江口市柑橘園土壤pH 值及有機質(zhì)、營養(yǎng)元素含量見表3 ～4。土壤pH 均值6.63，其中最適占35.7%，堿性適宜占61.9%，說明比較適宜柑橘生長。土壤有機質(zhì)平均含量為13.34 g/kg，71.4%的柑橘園土壤有機質(zhì)含量處于偏低水平。土壤堿解氮、有效磷、速效鉀和有效硼處于低量、缺乏水平的比例分別為95.2%、64.3%、45.2%和100%。速效鋅和有效銅缺乏與過量并存。土壤中交換性鈣、交換性鎂、有效鐵和有效錳含量高的柑橘園分別占90.5%、73.8%、57.1%和97.6%。土壤有效銅平均值0.97 mg/kg，其中35.7%處于適宜水平，38.1%處于高量水平。土壤有效鋅80.9%處于適宜水平。可見，柑橘園土壤氮、磷、鉀和硼以及有機質(zhì)含量低，因此應(yīng)實行有機無機配施，同時增施硼肥，培肥地力。

表3 柑橘園土壤pH 值狀況

表4 柑橘園土壤有機質(zhì)、有效營養(yǎng)元素含量狀況

2.2 葉片營養(yǎng)元素含量

葉片營養(yǎng)元素含量見表5。葉片氮平均值2.60%，其中59.5%氮含量處于適宜水平，31.0%低水平。葉片硼平均值42.1 mg/kg，其中59.5%硼含量處于適宜水平，40.5%低水平。葉片磷、鉀、鎂、銅和鋅缺乏的柑橘園分別占71.4%、81.0%、83.3%、97.6%和95.2%。葉片鈣平均值3.20%，其中61.9%含量處于適宜水平，38.1%低水平。葉片鐵高量的柑橘園占59.5%，有97.6%的柑橘園葉片錳含量處于適宜水平。

表5 柑橘園葉片營養(yǎng)元素含量狀況

2.3 土壤pH 值、有機質(zhì)及土壤與葉片相應(yīng)營養(yǎng)元素的相關(guān)性分析

土壤pH 值、有機質(zhì)和有效營養(yǎng)元素含量與葉片營養(yǎng)元素含量的相關(guān)性分析見表6。土壤營養(yǎng)元素的豐缺狀況與葉片相應(yīng)元素的豐缺狀況并不都一致。土壤交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效錳和有效硼的豐缺狀況與葉片對應(yīng)的營養(yǎng)元素豐缺均呈顯著正相關(guān)。土壤pH 值與速效鉀（R2=0.45）和有效磷（R2=0.31）極顯著和顯著正相關(guān)，而與土壤微量元素有效鐵（R2=-0.57）、有效錳（R2=-0.57）和有效銅（R2=-0.40）呈極顯著負相關(guān)，甚至與葉片鐵和葉片錳也極顯著和顯著負相關(guān)。土壤有機質(zhì)與土壤速效鉀（R2=0.62）、有效硼（R2=0.77）極顯著正相關(guān)，與土壤有效鋅（R2=0.38）和葉片鋅（R2=0.32）顯著正相關(guān)。土壤堿解氮與土壤其他養(yǎng)分無顯著相關(guān)性，與葉片鈣（R2=0.41）和葉片鎂（R2=0.44）極顯著正相關(guān)。土壤速效鉀與土壤有效磷（R2=0.51）、土壤硼（R2=0.53）、pH 值和有機質(zhì)極顯著正相關(guān)，與葉片鐵（R2=-0.59）極顯著負相關(guān)。土壤交換性鈣與土壤有效鐵（R2=-0.31）、有效錳（R2=-0.33）、有效銅（R2=-0.40）、有效鋅（R2=-0.47）顯著和極顯著負相關(guān)，與葉片鈣（R2=0.55）極顯著正相關(guān)。土壤中微量元素有效鐵和有效錳、有效銅三者極顯著正相關(guān)，有效銅和有效鋅間存在極顯著正相關(guān)。土壤硼與土壤鉀、有效鋅、有機質(zhì)以及葉片鋅（R2=0.40）極顯著正相關(guān)，與葉片硼（R2=0.33）正相關(guān)。

表6 土壤pH 值及有機質(zhì)、有效營養(yǎng)元素含量與葉片營養(yǎng)元素含量的相關(guān)分析

3 討論

丹江口市柑橘園土壤pH 均值6.63，比較適宜柑橘生長。土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和有效硼處于低量缺乏水平的比例分別是71.4%、95.2%、64.3%、45.2%和100%，該結(jié)果與前期研究［2-4］結(jié)果一致，可能因為：1）雖然果農(nóng)施肥用量高于美國等發(fā)達國家［7］，但柑橘園管理粗放，肥料撒施和不施有機肥；2）柑橘園都在丘陵坡地，地表徑流導(dǎo)致果園氮磷養(yǎng)分流失嚴重［8-10］。通過坡地果園套種綠肥可使氮磷流失量明顯降低，有助于水體環(huán)境的保護，同時還可改善果實品質(zhì)［11］。土壤有效硼缺乏影響柑橘生理生化［12］，因此應(yīng)該重視增施硼肥。土壤中交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅均較豐富，與石灰（巖）土和紫色土的成土母質(zhì)有關(guān)［4］。

葉片氮、磷、鉀、鎂、銅、鋅和硼處于低量缺乏水平的比例分別是31.0%、71.4%、81.0%、83.3%、97.6%、95.2%和40.5%。葉片鋅含量低，原因是微堿性土壤中的有效鋅含量低，移動性較差，難以被植物根系吸收利用［6］。鋅促進葉綠素合成，提高果實品質(zhì)和質(zhì)量［13］，葉片鋅和硼缺乏，一定程度影響柑橘坐果和穩(wěn)果［14］，反之施用硼肥可以明顯改善柑橘的生長發(fā)育和營養(yǎng)狀況，增產(chǎn)效果顯著［15］，因此應(yīng)加大葉面噴施硼肥和鋅肥來改善柑橘硼、鋅營養(yǎng)狀況。葉片鈣含量處于適宜水平占比61.9%。葉片鐵、錳處于適宜偏高水平。

土壤營養(yǎng)元素的豐缺狀況與葉片相應(yīng)元素的豐缺狀況并非簡單的對應(yīng)關(guān)系［16］，具有一定的復(fù)雜性［17］。可能因為土壤類型、樹體類型，立地條件等差異，導(dǎo)致丹江口土壤養(yǎng)分和樹體養(yǎng)分之間的相關(guān)性與其他柑橘園報道結(jié)果存在較大差異［18-19］。丹江口柑橘園土壤交換性鈣、交換性鎂、有效鐵和有效錳的豐缺狀況與葉片中對應(yīng)元素極顯著正相關(guān)。土壤有效硼與葉片硼呈顯著正相關(guān)。其他的土壤營養(yǎng)元素與葉片相應(yīng)元素無顯著相關(guān)性，土壤有效鋅與葉片鋅無相關(guān)性，與桂西北柑橘［20］和贛南甜橙［16］的研結(jié)論一致。

土壤營養(yǎng)元素間的相關(guān)性比較復(fù)雜多變，影響橘園土壤微量營養(yǎng)元素含量的因素有很多，成土母質(zhì)、地貌的發(fā)育歷史及發(fā)育過程、土壤pH 值、有機質(zhì)含量等都會影響其含量和有效性［21-23］。土壤pH 值和土壤有效鐵、有效錳、有效銅和交換性鎂都極顯著負相關(guān)，跟重慶柑橘園的研究結(jié)果一致［24］，跟三峽重慶庫區(qū)［25］pH 值與土壤有效鋅和錳呈極顯著正相關(guān)，與土壤有效鐵有顯著負相關(guān)的結(jié)論有所不同。pH 值與土壤速效鉀呈極顯著正相關(guān)，而文獻［24］則指出pH 值與土壤有效鈣極顯著正相關(guān)，文獻［26-27］指出贛南臍橙園pH 值與土壤有效鎂極顯著正相關(guān)。土壤有機質(zhì)與土壤速效鉀、有效硼極顯著正相關(guān)，與土壤有效鋅顯著正相關(guān)，而重慶市柑橘園土壤有機質(zhì)與堿解氮、有效硫、有效銅、有效鋅、有效鐵之間呈極顯著正相關(guān)性［24］。土壤硼與有效鉀、有效鋅和有機質(zhì)極顯著正相關(guān)，與三峽重慶庫區(qū)柑橘園的研究結(jié)果一致［25］；其他土壤營養(yǎng)元素間相關(guān)性也不盡相同。

柑橘園土壤及葉片營養(yǎng)元素普遍缺乏，并且土壤營養(yǎng)元素的豐缺狀況與葉片相應(yīng)元素的豐缺狀況具有一定的復(fù)雜性，因此柑橘園施肥需采用葉片營養(yǎng)診斷和土壤測試相結(jié)合的方法，在營養(yǎng)管理上應(yīng)因地制宜，建議增施有機肥［28］及硼肥，合理施用氮、磷和鉀肥；同時套種綠肥，減少徑流損失，提高肥料利用率。