閆素云，周先艷，杜玉霞，賴新樸，李丹萍，李進學(xué)，岳建強

(1 云南大學(xué)資源植物研究院，昆明，650504；2 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所，云南瑞麗，678600)

檸檬(Citruslimon)屬蕓香科(Rutaceae)柑桔屬(Citrus)常綠小喬木，在溫暖的中亞熱帶和南亞熱帶最適宜生產(chǎn)[1]。檸檬在食品、醫(yī)藥、化工等方面的應(yīng)用價值極高[2]。中國的檸檬產(chǎn)區(qū)主要分布在四川、云南、重慶和廣西等地[3]。云南檸檬主產(chǎn)區(qū)屬于典型的南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，擁有干熱區(qū)、濕熱區(qū)不同的氣候類型[4]，發(fā)展檸檬的優(yōu)勢條件獨具特色。在云南的德宏、保山、普洱、玉溪、曲靖[5-6]等地均有規(guī)?；a(chǎn)。德宏的檸檬產(chǎn)業(yè)已成為云南邊境地區(qū)農(nóng)民脫貧致富的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)[7]，并且德宏是全國第二大優(yōu)質(zhì)檸檬生產(chǎn)基地之一。

長期以來，國內(nèi)外果樹工作者對杧果[8]、蘋果[9]、獼猴桃[10]等果園土壤理化性狀與果實品質(zhì)的關(guān)系已進行了大量的報道，但對柑桔園土壤的研究相對較少。土壤的微環(huán)境影響著柑桔樹體的生長，在一定條件下甚至是決定性因素，研究土壤肥力特征對持續(xù)發(fā)展柑桔生產(chǎn)具有重要意義[11]。不同地區(qū)果園土壤性狀受氣候條件、成土因素和栽培管理方式等因素的影響，土壤養(yǎng)分水平相差較大[12]。印度柑桔產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分限制因子為氮、鉀、硼和鋅[13]，巴西加工甜橙產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分限制因子為氮、磷、鎂、鋅和鈣[14-15]，重慶三峽庫區(qū)柑桔土壤養(yǎng)分限制因子為鋅和硼[16]。土壤肥力和養(yǎng)分含量分析能明確土壤中養(yǎng)分豐缺狀況，查明土壤中影響柑桔生長因素的限制因子，是柑桔樹體營養(yǎng)診斷的重要輔助手段?，F(xiàn)階段國內(nèi)對柑桔屬果園土壤肥力的研究主要集中在長江上中游、贛南—湘南—桂北、浙南—閩西—粵東等地[17]。

云南特殊的地理環(huán)境，造就了得天獨厚的生態(tài)環(huán)境，對檸檬的種植、生長和穩(wěn)定高產(chǎn)具有十分重要的作用[18]。土壤是巖石礦物等經(jīng)過成土過程的產(chǎn)物，是供給植物賴以生長的養(yǎng)分和水分的基礎(chǔ)[19-20]。檸檬優(yōu)質(zhì)優(yōu)產(chǎn)的前提是要有高水平的土壤肥力作為保障，云南具有明顯的海拔梯度，而不同海拔的果園土壤肥力和養(yǎng)分特點有差異[21]。目前，關(guān)于海拔與土壤肥力的相關(guān)性研究已有諸多報道，取得了豐富成果，發(fā)現(xiàn)地形、植被結(jié)構(gòu)、溫度、水分和光照等環(huán)境因子隨著海拔的上升表現(xiàn)出一定的規(guī)律性[22]，但由于研究的作物、區(qū)域差異，所得出的結(jié)論也不盡相同。同時，對檸檬主產(chǎn)區(qū)不同海拔、不同區(qū)域土壤肥力情況的研究較少。為了推動云南高原特色檸檬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，輻射帶動農(nóng)民增收致富，提升云南及我國特色檸檬產(chǎn)業(yè)競爭力[23]，筆者在云南檸檬主要主產(chǎn)區(qū)采集土壤樣品，利用全國第二次土壤普查分級標準及內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法[24]對土壤肥力進行了分析和評價。

1 材料與方法

1.1 采樣區(qū)域及樣品采集采集云南檸檬主產(chǎn)區(qū)的土壤進行分析檢測，采樣區(qū)域涉及5個市(州)的7個縣(市、區(qū))，具體為德宏州隴川縣和瑞麗市的7個主產(chǎn)區(qū)，玉溪市元江縣的1個主產(chǎn)區(qū)，保山市施甸縣和隆陽區(qū)各1個主產(chǎn)區(qū)，曲靖市師宗縣的7個主產(chǎn)區(qū)，普洱市瀾滄縣的3個主產(chǎn)區(qū)。采樣區(qū)域的海拔主要在700～1 500 m，年平均氣溫18.3～23 ℃，最高氣溫38.8 ℃，最低氣溫-2.1 ℃，年均降雨量700～1 800 mm，年積溫5 800～7 800 ℃，年均日照2 000～25 00 h。采樣地的檸檬品種為“云檸1號”。

在每個主產(chǎn)區(qū)根據(jù)面積大小及土壤變化情況確定不同數(shù)量的采樣園。按照“隨機、等量和多點混合”原則分別對所選各采樣園進行“S”形布點采樣[25]，布點數(shù)量15個，各點位置均在樣本樹冠滴水線附近。采樣深度為0～40 cm，每點采樣量為3 kg，混合后按“四分法”保留1 kg為一個樣品。樣品自然風(fēng)干后磨細，分別過20目、100目篩后保存待測。元江縣、施甸縣、隆陽區(qū)、瀾滄縣、師宗縣、隴川縣、瑞麗市主產(chǎn)區(qū)采集的土壤樣品數(shù)分別為5、8、9、18、20、7和62個，共計129個。按海拔統(tǒng)計土壤樣品，海拔700～900、900～1 100、1 100～1 300、1 300～1 500 m分別有14、37、50和28個。

1.2 測定項目及方法參考鮑士旦[26]和楊劍虹[27]的方法對土壤樣品的pH值、有機質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀、有效鈣、交換性鎂、有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳等指標進行測定。pH值測定采用電位法，有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法，有效氮采用氫氧化鈉水解法，有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提法，有效鉀含量測定采用火焰光度法，有效鈣、有效錳、有效銅和有效鋅含量測定均采用DTPA浸提-原子吸收分光光度計法，有效鐵采用連二亞硫酸鈉提取-原子吸收分光光度法，交換性鎂采用1 mol/L乙酸銨溶液浸提-原子吸收分光光度法測定。

1.3 土壤肥力評價方法采用改進后的Nemerow法[24]，對土壤肥力分單項及綜合肥力指數(shù)法進行評價。云南檸檬主要主產(chǎn)區(qū)的土壤類型符合《南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價》(NY/T 1749—2009)，因此采用NY/T 1749—2009附錄C的建議參考標準值計算土壤肥力單項指數(shù)(Pi)。計算公式：Pi=Ci/Si。式中，Pi為土壤中某指標i的單項肥力指數(shù)，Pi越高表明該指標越豐富；Ci為土壤中某項指標i的實測數(shù)據(jù)；Si為土壤中某項指標i的參考標準值。pH值單項肥力指數(shù)Pi則按以下標準進行取值：pH值≤5.0或>9.0時，Pi=1.0；pH值在5.0～5.5或8.5～9.0內(nèi)，Pi=1.5；pH值在5.5～6.0或8.0～8.5內(nèi)，Pi=2.0 ；pH值在6.0～6.5或7.5～8.0內(nèi)，Pi=2.5；pH值在6.5～7.5(含6.5或7.5)，Pi=3.0。土壤肥力綜合指數(shù)(P綜)計算公式：P綜=[√((Pimin)2+(Piave)2)/2]×[(N-1)/N]。式中：P綜為土壤綜合肥力指數(shù)(數(shù)值保留兩位有效數(shù)字)，Piave為土壤所有肥力指數(shù)的平均值，Pimin為土壤所有指標中單項肥力指數(shù)的最小值(若某個單項指數(shù)Pi>3，則在綜合土壤肥力指數(shù)P綜計算時，該單項指數(shù)以Pi=3計)，N為參與評價的土壤肥力指標個數(shù)(要求10項及以上)。參照行業(yè)標準NY/T 1749—2009，按綜合肥力指數(shù)(P綜)對土壤肥力劃分等級：一級，P綜≥1.7；二級，0.9≤P綜<1.7；三級，P綜<0.9。

參考國內(nèi)外柑桔土壤營養(yǎng)指標，將云南柑桔土壤有效營養(yǎng)的豐缺劃分為極缺、缺乏、適量、高量、過量5個等級，各等級的劃分指標見表1。

表1 云南柑桔園土壤有效養(yǎng)分豐缺標準 mg/kg

1.4 數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)區(qū)檸檬園土壤理化指標pH值在5.08～6.45之間，基本在適合檸檬生長的pH值范圍內(nèi)，除了隆陽區(qū)土壤pH值大于6以外，其他6個縣的土壤pH值均在5～6之間，平均值為5.39，變異系數(shù)為19%，中等變異(見表2)。

有機質(zhì)在1.45%～2.24%之間，平均值1.63%，變異系數(shù)為37.2%，中等變異(見表2)。

有效氮在112.28～204.13 mg/kg之間，平均值144.44 mg/kg，變異系數(shù)58.58%。有效磷在20.47～76.63 mg/kg之間，平均值39.64 mg/kg，變異系數(shù)114%。有效鉀在90.18～188.31 mg/kg之間，平均值105.7 mg/kg，變異系數(shù)63.47%。有效氮和有效鉀含量屬于中等變異，有效磷屬于強變異。參照柑桔園土壤有效養(yǎng)分豐缺標準(見表1)，云南檸檬主產(chǎn)區(qū)土壤中有效氮、有效磷和有效鉀總體上處于適量范圍(見表2)。

表2 云南省檸檬主產(chǎn)區(qū)土壤理化指標

有效鈣在1 127～2 296 mg/kg之間，平均值1 460 mg/kg，變異系數(shù)65.09%。交換性鎂在105.7～331.4 mg/kg之間，平均值158.27 mg/kg，變異系數(shù)68.61%。有效鐵在10.01～34.32 mg/kg之間，平均值17.77 mg/kg，變異系數(shù)87.65%。有效錳在22.67～38.83 mg/kg之間，平均值27.61 mg/kg，變異系數(shù)69.08%。有效銅在0.88～1.65 mg/kg之間，平均值1.26 mg/kg，變異系數(shù)83.51%。有效鋅在1.88～4.618 mg/kg之間，平均值3.03 mg/kg，變異系數(shù)134%。其中，有效鋅含量屬于強變異，其他幾個有效養(yǎng)分含量都是中等變異。

參照柑桔園土壤有效養(yǎng)分豐缺標準(見表1)，云南檸檬主產(chǎn)區(qū)土壤有效鈣總體上在適量范圍內(nèi)；有效錳總體上處于高量水平，且不同產(chǎn)區(qū)間差異無著性；瀾滄縣、隆陽區(qū)、師宗縣的交換性鎂總體上處于適量水平，其他幾個產(chǎn)區(qū)總體上偏低；施甸縣和元江縣的有效銅總體上處于適量水平，其他幾個產(chǎn)區(qū)總體上偏高；隆陽區(qū)的有效鋅總體上偏高，其他產(chǎn)區(qū)總體上處于適量水平；瀾滄縣和隆陽區(qū)的有效鐵總體上偏高，其他幾個產(chǎn)區(qū)總體上處于適量水平(見表2)。

2.2 不同產(chǎn)區(qū)檸檬園土壤肥力綜合肥力：采樣分析結(jié)果表明，各檸檬主產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力均達到Ⅱ級以上，存在差異。隆陽區(qū)綜合肥力達到Ⅰ級以上(要求P綜≥1.7)。具體排序為隆陽區(qū)(P綜=2.05)>瀾滄縣(P綜=1.38)>師宗縣(P綜=1.28)>隴川縣(P綜=0.98)>元江縣(P綜=0.97)>瑞麗市(P綜=0.96)>施甸縣(P綜=0.90)。說明，隆陽區(qū)檸檬主產(chǎn)區(qū)總體肥力較高。

單項肥力：瑞麗市的有效磷為Ⅰ級(Pi≥1.7，下同)，有機質(zhì)、有效氮、有效鉀和有效鋅為Ⅱ級，有效銅、有效鐵、有效錳為Ⅲ級。隴川縣的有效鋅為Ⅰ級，有機質(zhì)、有效氮、有效鉀為Ⅱ級，有效銅、有效鐵、有效錳為Ⅲ級。

瀾滄縣的有效磷、有效鋅為Ⅰ級，有機質(zhì)、有效氮、有效鉀、有效銅為Ⅱ級，有效鐵、有效錳為Ⅲ級。隆陽區(qū)的有效氮、有效磷、有效鉀、有效鋅、有機質(zhì)為Ⅰ級，有效鐵、有效錳、有效銅為Ⅱ級?？梢?，隆陽區(qū)的土壤肥力較好且較均衡。施甸縣的有效磷為Ⅰ級，有機質(zhì)、有效氮、有效鉀為Ⅱ級，有效銅、有效鋅、有效鐵、有效錳為Ⅲ級。師宗縣的有效磷、有效鋅為Ⅰ級，有機質(zhì)、有效氮、有效鉀、有效銅為Ⅱ級，有效鐵和有效錳為Ⅲ級。元江縣的有效磷為Ⅰ級，有效錳和有效鐵為Ⅲ級，其余均為Ⅱ級(見圖1)。

圖1 云南檸檬不同主產(chǎn)區(qū)土壤肥力因子單項肥力指數(shù)

可見，雖然各檸檬產(chǎn)區(qū)土壤綜合肥力均屬于Ⅱ級以上，但各養(yǎng)分之間的平衡性問題有待解決，且不同產(chǎn)區(qū)的單項肥力不足的現(xiàn)象不同，需要針對低水平肥力(處于Ⅲ級者)養(yǎng)分進行補肥。

2.3 不同海拔檸檬園土壤理化指標試驗結(jié)果看出，不同海拔土壤理化指標差異顯著(p<0.05)。在700～900 m這一海拔區(qū)域，土壤中各項理化指標均表現(xiàn)為最優(yōu)；而海拔900 m以上土壤呈酸化趨勢，且有機質(zhì)和有效礦質(zhì)養(yǎng)分含量降低?？梢?，海拔900 m可視為云南檸檬主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況的“分水嶺”(見表3)。

表3 云南檸檬主產(chǎn)區(qū)不同海拔土壤理化指標

2.4 不同海拔檸檬園土壤肥力綜合肥力：不同海拔土壤綜合肥力指數(shù)均達到Ⅱ級以上，其中，海拔700～900 m為Ⅰ級，達到了高肥力水平。土壤綜合肥力排序為700～900 m(P綜=2.05)>1 300～1 500 m(P綜=1.04)>900～1 100 m(P綜=1.02)>1 100～1300 m(P綜=0.97)?？梢姡煌０瓮寥谰C合肥力之間比較，仍以700～900 m明顯較優(yōu)，其他海拔之間差異較小。

單項肥力：海拔700～900 m區(qū)間土壤的有效鐵和有效錳為Ⅱ級，其他單項肥力均為Ⅰ級；海拔900～1 100 m和1 100～1 300 m區(qū)間土壤有效磷均為Ⅰ級，有效氮和有效鉀均為Ⅲ級，其余為Ⅱ級；海拔1 300～1 500 m區(qū)間土壤有效磷為Ⅰ級，有效銅、有效鐵、有效錳為Ⅲ級，其他均為Ⅱ級?？梢?，海拔700～900 m區(qū)間土壤除有效鐵和有效錳一般外，其余肥力皆達高水平；低水平的有效氮和有效鉀是海拔900～1 100 m和1 100～1 300 m檸檬園土壤肥力限制性因素；低水平的有效銅、有效鐵、有效錳是海拔1 300～1 500 m檸檬園土壤肥力限制性因素。

3 討論

土壤pH值是影響土壤化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的一個重要因素，會影響植物根部對養(yǎng)分和有毒物質(zhì)等元素的吸收，同時也會影響到土壤微生物的活性。有研究表明適宜柑桔生長的土壤pH值范圍為4.8～8.5，最適pH值為5.4～6.5[28]。本試驗采樣的129份土壤pH值范圍在5.08～6.54，平均值為5.39，適宜檸檬生長。有機質(zhì)是創(chuàng)造土壤肥力最重要的物質(zhì)之一，也是決定土壤生產(chǎn)力的重要因素[29]。本試驗采樣區(qū)的土壤有機質(zhì)處于一般水平，生產(chǎn)中要特別重視有機肥的施用，加強果園的有機培肥[30]，也可以根據(jù)需要適當(dāng)增施個別營養(yǎng)元素，以保證土壤肥力維持平衡；總體上，采樣區(qū)土壤中有效磷、有效氮、有效鉀、有效鈣、有效鋅的含量適量，有效鐵、有效錳、有效銅的含量適量或高量，交換性鎂含量偏低?？梢姡傮w上云南主產(chǎn)區(qū)檸檬優(yōu)質(zhì)優(yōu)產(chǎn)的限制因素是缺鎂。在測定中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采樣點鈣質(zhì)偏高時，有效鐵含量相對較低，這可以通過施加硫酸亞鐵進行改善和平衡土壤營養(yǎng)[31]。

圖2 云南檸檬主產(chǎn)區(qū)不同海拔土壤肥力因子單項肥力指數(shù)

采樣區(qū)土壤綜合肥力均達Ⅰ級，屬于高肥力。在土壤單項肥力中，部分產(chǎn)區(qū)(如隆陽區(qū))有效磷肥力指數(shù)超過10，這有可能是大量施用磷肥造成的累積，今后應(yīng)適當(dāng)控制并減少磷肥的施用，以達到和其他養(yǎng)分的平衡。

采樣區(qū)海拔范圍為700～1 500 m，以200 m為一個梯度進行統(tǒng)計分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海拔900 m是土壤各項理化指標的“分水嶺”，海拔900 m以下土壤各項理化指標表現(xiàn)較優(yōu)，海拔900 m以上土壤呈酸化趨勢且有機質(zhì)和有效礦質(zhì)養(yǎng)分含量降低。這與他人[32-35]的研究結(jié)果有相似之處。同時，海拔900 m以下土壤綜合肥力指數(shù)和各單項肥力指數(shù)也明顯高于海拔900 m以上土壤。溫度、氣候類型、降雨量、成土母質(zhì)、地形地貌、生產(chǎn)活動等是導(dǎo)致土壤有效養(yǎng)分出現(xiàn)差異的重要因素[36]。分析認為，云南檸檬主產(chǎn)區(qū)900 m以下低海拔區(qū)土壤更肥沃的主要原因，一是地勢更平緩，土壤保水保肥效果較好，二是人們活動更方便，施肥相對較多。

4 結(jié)論

云南檸檬主產(chǎn)區(qū)采樣果園土壤綜合肥力較高，達到肥沃級別，其中，元江縣采樣區(qū)的土壤綜合肥力最優(yōu)?？傮w來看，土壤pH值范圍適宜；各主產(chǎn)區(qū)之間比較，除有效錳差異無顯著性外，其余土壤養(yǎng)分差異顯著，限制性養(yǎng)分存在區(qū)別；在不同海拔之間比較，以海拔700～900 m采樣區(qū)土壤的綜合肥力最優(yōu)。