安緒華 劉慶娟 閆 宏 孫玉瑩 郭學(xué)習(xí)

（1.臨沂市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東臨沂276001；2.臨沂市河?xùn)|區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東臨沂 276034；3.山東省蒙陰縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東蒙陰 276299；4.臨沂市河?xùn)|區(qū)鳳凰嶺街道辦事處 山東臨沂 276041）

我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)量居世界前列，栽培面積達(dá)到世界栽培面積的42%[1]。山東省是全國(guó)蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)之一，臨沂市蘋(píng)果種植面積在2.53萬(wàn)hm2左右，年產(chǎn)量約72萬(wàn)t，一直保持在山東省前三位[2-3]。蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)作為臨沂市競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、綜合效益好的高效特色產(chǎn)業(yè)，在調(diào)整農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略方面發(fā)揮了重大作用[4]。但與世界上蘋(píng)果生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)大部分蘋(píng)果園管理較為粗放，施肥過(guò)量問(wèn)題突出，不僅造成肥料利用率低、果實(shí)品質(zhì)下降，還引起土壤酸化及大氣、水體污染等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[5-6]。臨沂市蘋(píng)果的主產(chǎn)區(qū)主要分布在蒙陰縣、沂水縣、沂南縣的低山丘陵區(qū)，主要土壤類型是棕壤和褐土，土壤有機(jī)質(zhì)含量低，土壤相對(duì)貧瘠。為追求高產(chǎn)，不合理施肥的問(wèn)題同樣存在。為摸清臨沂市蘋(píng)果園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，在臨沂市蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)開(kāi)展施肥和土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查，以期為蘋(píng)果園科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 施肥調(diào)查與土樣采集方法

化肥投入量采取農(nóng)戶調(diào)查的方法進(jìn)行，2019年8月至2020年4月在蒙陰縣、沂水縣、沂南縣等蘋(píng)果主產(chǎn)區(qū)選擇47個(gè)有代表性的蘋(píng)果種植戶，調(diào)查其近3年來(lái)化肥的平均施用情況。土壤樣品在果實(shí)采收后、秋季施肥前采集。在調(diào)查戶果園內(nèi)采用“棋盤(pán)”法選擇10株果樹(shù)，每株在樹(shù)冠垂直投影2/3處沿對(duì)角選擇2個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)分別采集0～20 cm、20～40 cm土層土樣，10株果樹(shù)取樣點(diǎn)分別混合成0～20 cm、20～40 cm 2個(gè)土樣，四分法留樣1.5 kg。土樣經(jīng)過(guò)風(fēng)干、研磨、過(guò)篩后待測(cè)。

1.2 土壤測(cè)定方法

土壤pH用電位計(jì)法測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；土壤堿解氮用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；土壤有效磷用碳酸氫鈉法測(cè)定；土壤速效鉀用乙酸銨浸提－火焰光度法測(cè)定[7]。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行分析。土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]（表1）。

表1 土壤主要養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 臨沂市果園化肥投入現(xiàn)狀

由表2可知，臨沂市蘋(píng)果園氮肥投入量平均為482.8 kg/hm2，變幅為 216.2～664.6 kg/hm2；磷肥投入量平均為 293.7 kg/hm2，變幅為 104.3～620.9 kg/hm2；鉀肥投入量平均為 313.7 kg/hm2，變幅為 123.0～496.7kg/hm2；化肥總量投入平均為1 091.1 kg/hm2，變幅為481.1～1 599.1 kg/hm2。氮、磷、鉀養(yǎng)分的投入比為 1.00∶0.61∶0.65。

表2 農(nóng)戶化肥投入情況

2.2 臨沂市蘋(píng)果園土壤速效養(yǎng)分狀況

2.2.1 土壤pH 由表3可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤pH平均為6.07，變幅為5.13～6.85，變異系數(shù)為8.51%；20～40 cm土壤pH平均為6.49，變幅為5.92～7.11，變異系數(shù)為4.67%。

表3 不同土層土壤養(yǎng)分分布含量狀況

2.2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量 由表3可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為18.3 g/kg，變幅為13.9～26.6 g/kg， 變異系數(shù)為17.46%；20～40 cm土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為16.0 g/kg，變幅為12.3～22.5 g/kg，變異系數(shù)為17.11%。

2.2.3 土壤氮、磷、鉀養(yǎng)分含量 由表3可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量較高， 分別為 130.6 mg/kg、73.1 mg/kg、142.35 mg/kg，20～40 cm土壤堿解氮、有效磷、速效鉀平均含量分別為107.1 mg/kg、50.7 mg/kg、111.2 mg/kg。

2.3 臨沂市蘋(píng)果園土壤養(yǎng)分分布狀況

2.3.1 土壤pH分布 根據(jù)山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查點(diǎn)土壤pH進(jìn)行了分級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)將土壤pH分為7個(gè)等級(jí)。由表4可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤 pH 集中分布在三級(jí)（6.5～7.5）、四級(jí)（5.5～6.5）、五級(jí)（5.0～5.5）3個(gè)級(jí)別，其中四級(jí)占比為最高，為42.6%，三級(jí)（6.5～7.5）和五級(jí)（5.0～5.5）的占比分別為25.5%和27.7%。20～40 cm土壤pH集中分布在二級(jí)（6.5～7.5）、三級(jí)（6.5～7.5）、四級(jí)（5.5～6.5）、五級(jí)（5.0～5.5）4個(gè)等級(jí)，4個(gè)等級(jí)占比分別為 6.4%、46.8%、34.0%和12.8%。

表4 不同土層土壤養(yǎng)分分布狀況（單位：%）

2.3.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量分布 根據(jù)山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況進(jìn)行了分級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)將土壤有機(jī)質(zhì)含量分為7個(gè)等級(jí)。由表4可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量主要分布在二級(jí)（15～20 g/kg）和三級(jí)（12～15 g/kg），其占比分別為42.6%和31.9%。20～40 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量含量主要分布在二級(jí)（15～20 g/kg）、三級(jí)（12～15 g/kg）、四級(jí)（10～12 g/kg），其占比分別為 25.5%、44.7%、21.3%。

2.3.3 土壤堿解氮含量分布 根據(jù)山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查點(diǎn)土壤堿解氮含量狀況進(jìn)行了分級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)將土壤堿解氮含量分為8個(gè)等級(jí)。由表4可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤堿解氮含量主要分布在二級(jí)（120～150 mg/kg）和三級(jí)（90～120 mg/kg），其占比分別為38.3%和25.5%。20～40 cm土壤堿解氮含量主要分布在三級(jí)（90～120 mg/kg）和四級(jí)（75～90 mg/kg），其占比分別為36.2%和31.9%。

2.3.4 土壤有效磷含量分布 根據(jù)山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查點(diǎn)土壤有效磷含量狀況進(jìn)行了分級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)將土壤有效磷含量分為9個(gè)等級(jí)。由表4可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤有效磷含量主要分布在二級(jí)（80～120 mg/kg）、三級(jí)（50～80 mg/kg）、四級(jí)（30～50 mg/kg），其占比分別為23.4%、38.3%、21.3%。20～40 cm土壤有效磷含量主要分布在四級(jí)（30～50 mg/kg）和五級(jí)（20～30 mg/kg），其占比分別為51.1%和23.4%。

2.3.5 土壤速效鉀含量分布 根據(jù)山東省土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)查點(diǎn)土壤速效鉀含量狀況進(jìn)行了分級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)將土壤速效鉀含量分為8個(gè)等級(jí)。由表4可知，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm土壤速效鉀含量主要分布在三級(jí)（150～200 mg/kg）、四級(jí)（120～150 mg/kg）、五級(jí)（100～120 mg/kg），其占比分別為 23.4%、29.8%、19.2%。20～40 cm土壤速效鉀含量分布狀況與0～20 cm 類似，其中四級(jí)（120～150 mg/kg）和五級(jí)（100 ～120 mg/kg）2個(gè)等級(jí)的占比較高，分別為25.7%和40.0%。

3 結(jié)論與討論

3.1 臨沂市蘋(píng)果園養(yǎng)分投入現(xiàn)狀分析

我國(guó)蘋(píng)果園立地條件差、土壤貧瘠，化肥的施用對(duì)蘋(píng)果增產(chǎn)發(fā)揮了關(guān)鍵作用[9]。近20年來(lái)我國(guó)蘋(píng)果園過(guò)量施肥與不平衡施肥問(wèn)題突出且較為普遍[10-11]。劉占軍等[12]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)蘋(píng)果園化肥氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O） 施用量分別為 512～1 355 kg/hm2、242～647 kg/hm2、293～889 kg/hm2，平均值分別為 905 kg/hm2、570 kg/hm2、675 kg/hm2。本研究結(jié)果表明，臨沂市氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O） 施用量分別為 216.2～664.6 kg/hm2、104.3～620.9 kg/hm2、123.0～496.7 kg/hm2，平均值分別為482.8 kg/hm2、293.7 kg/hm2、313.7 kg/hm2，略低于全國(guó)平均水平，說(shuō)明臨沂市蘋(píng)果園施肥管理水平相對(duì)較高，這與前人研究結(jié)果基本一致[13]。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)農(nóng)戶有機(jī)肥施入量較少，果樹(shù)專用配方肥應(yīng)用比例偏低。因此化肥減量增效、增施有機(jī)肥仍是今后蘋(píng)果園施肥管理的重點(diǎn)。

3.2 臨沂市蘋(píng)果園土壤pH狀況分析

土壤pH是影響土壤養(yǎng)分有效性的重要因素，一方面酸堿度直接影響礦物質(zhì)養(yǎng)分的溶解度，另外土壤酸堿性還可以通過(guò)影響微生物活動(dòng)影響?zhàn)B分的有效性。調(diào)查顯示，臨沂市蘋(píng)果園0～20 cm、20～40 cm土壤pH分別為6.07、6.49，均屬于微酸性土壤，較適宜果樹(shù)生長(zhǎng)。但與臨沂市第二次土壤普查數(shù)據(jù)比較（pH為6.8～7.7），蘋(píng)果園土壤pH下降幅度較大。由表4可知，31.9%的調(diào)查戶蘋(píng)果園0～20 cm土壤pH低于5.5，土壤酸化趨勢(shì)明顯，因此減緩臨沂市果園土壤酸化也是當(dāng)前果園施肥管理的工作重點(diǎn)之一。

3.3 臨沂市蘋(píng)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況分析

土壤有機(jī)質(zhì)含量高低是衡量土壤肥力的一個(gè)重要指標(biāo)。有機(jī)質(zhì)不但可以提高土壤保肥力和緩沖性，還能使土壤疏松和形成結(jié)構(gòu)，改善土壤的物理性狀，緩和施用化肥后的不良反應(yīng)，提高化肥的肥效[14]。有研究表明[15-16]，果園土壤有機(jī)質(zhì)的含量與果樹(shù)基礎(chǔ)產(chǎn)量有密切關(guān)系，有機(jī)質(zhì)含量高，果樹(shù)基礎(chǔ)產(chǎn)量高且穩(wěn)定，果實(shí)品質(zhì)也好，是實(shí)現(xiàn)果樹(shù)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基本條件與保障。馮世棟等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)外豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量在2%～6%（20～60 g/kg），而我國(guó)豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蘋(píng)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量均在1.5%（15 g/kg）以上。本研究結(jié)果表明，臨沂市果園土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為18.3 g/kg，屬中等偏上，但與國(guó)外果園土壤有機(jī)質(zhì)含量相比還有很大差距。從0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)含量分布情況來(lái)看，38.3%的調(diào)查戶土壤有機(jī)質(zhì)含量低于15 g/kg，說(shuō)明臨沂市還有相當(dāng)高比例的蘋(píng)果園有機(jī)質(zhì)含量非常低。

3.4 臨沂市蘋(píng)果園土壤速效養(yǎng)分含量狀況分析

長(zhǎng)期過(guò)量施肥導(dǎo)致的土壤剖面養(yǎng)分累積，是農(nóng)業(yè)面源污染的風(fēng)險(xiǎn)之一[18]。葛順?lè)宓萚19]指出，我國(guó)在蘋(píng)果生產(chǎn)中氮、磷損失途徑和阻遏技術(shù)方面的研究近乎空白。本研究發(fā)現(xiàn)，臨沂市果園20～40 cm土壤堿解氮平均含量為 107.1 mg/kg，其中三級(jí)（90～120 mg/kg）、四級(jí)（75～90 mg/kg）所占比例分別為 36.2%、31.9%；20～40 cm土壤有效磷平均含量為50.7 mg/kg，四級(jí)（30～50 mg/kg）所占比例為51.1%。可見(jiàn)臨沂市蘋(píng)果園20～40 cm土壤氮、磷已經(jīng)開(kāi)始富集。雖然臨沂市蘋(píng)果氮、磷、鉀肥投入總量明顯低于全國(guó)平均水平，但是果園土壤養(yǎng)分富集并逐漸下移的現(xiàn)象也不容忽視，因此還需要繼續(xù)優(yōu)化施肥方案，提高化肥利用率，降低氮、磷損失帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。