易芬，鄧艷，洪濤，謝運(yùn)球，吳松，柯靜

1) 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所，廣西巖溶動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/自然資源部巖溶生態(tài)系統(tǒng)與石漠化治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西桂林，541004；2) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)，武漢，430074; 3) 桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林，541006

內(nèi)容提要: 以石漠化問題突出區(qū)域——廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園不同巖性背景(白云巖、碎屑巖)和不同種植年限(1、3、5a)土壤為研究對(duì)象，采用相關(guān)性分析和冗余分析方法探討了不同巖性背景和火龍果種植年限下土壤碳、氮、磷生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征及其影響因素。結(jié)果表明：①白云巖區(qū)土壤全磷含量顯著高于碎屑巖區(qū)，而土壤有機(jī)碳含量、生態(tài)化學(xué)計(jì)量比(C/N、C/P和N/P)顯著低于碎屑巖區(qū)；且白云巖和碎屑巖背景下的生態(tài)化學(xué)計(jì)量比(5.96、11.78、1.96和8.71、19.78、2.28)均遠(yuǎn)低于全國(guó)水平。②隨著火龍果種植年限的增加，土壤有機(jī)碳、全氮含量和C/N、C/P、N/P呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，而土壤有效氮、全磷和有效磷含量無顯著變化規(guī)律。隨著土層深度增加，土壤有機(jī)碳、全氮、有效氮含量和C/N、C/P、N/P均增加，而土壤全磷含量無明顯變化規(guī)律。③土壤C/N和C/P與有機(jī)碳、有效氮均呈顯著正相關(guān)(P<0.01)，而與土壤水分、容重呈顯著負(fù)相關(guān)，土壤N/P與全磷呈顯著負(fù)相關(guān)。④冗余分析表明不同巖性背景和火龍果種植年限下土壤有效氮含量是土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的重要影響因子，且呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。白云巖背景下火龍果的生長(zhǎng)受到氮元素的影響更大，長(zhǎng)期火龍果種植有利于碳、氮元素固存，土壤有效氮含量是影響土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的關(guān)鍵因子。

廣西省平果縣火龍果種植產(chǎn)業(yè)是廣西省最大、全國(guó)著名的火龍果生產(chǎn)基地(覃世喜，2020)。該區(qū)域是典型的大石山區(qū)，石漠化問題突出。據(jù)2011年廣西第二次石漠化監(jiān)測(cè)成果統(tǒng)計(jì)，平果縣現(xiàn)有巖溶面積156686 hm2，占全縣總面積63.03%。石漠化面積達(dá)到64575 hm2，占巖溶面積的41.2%(陳顏，2017)。巖溶區(qū)石漠化是一種土地退化現(xiàn)象，主要是由人類活動(dòng)導(dǎo)致的水土流失或漏失、基巖大面積裸露和地表土不連續(xù)等問題，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，嚴(yán)重制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(李瑞和盤禮東，2021)?；瘕埞婉つ秃?、適應(yīng)性強(qiáng)(劉友接和劉榮章，2018)，種植火龍果可以涵養(yǎng)水源、避免水土流失、改善石漠化現(xiàn)象，還能推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展(陳顏，2017)。近些年平果縣火龍果種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，不合理的種植和管理技術(shù)導(dǎo)致果園土壤退化，不利于火龍果種植業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

前人對(duì)土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征的研究較多，但對(duì)不同巖性背景和不同種植年限下碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征研究相對(duì)較少。本研究以石漠化問題突出的廣西平果縣為研究對(duì)象，分析了白云巖、碎屑巖2種不同巖性背景下火龍果種植年限為1、3、5 a的土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量特征，為火龍果種植產(chǎn)業(yè)區(qū)養(yǎng)分受限元素判定、石漠化區(qū)生態(tài)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果(HylocereusundulatusBritt)種植園(23°23′34″～23°37′26″N，107°24′41″～107°37′59″E)，面積為48 hm2，其中火龍果種植面積約14 hm2，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨(圖1)。年平均氣溫為20.0℃，年平均降雨量為 1321.9 mm，年平均積溫為8040.0℃。研究區(qū)位于太平向斜的東北翼、海城—坡造(龍懷)短軸背斜的西南翼。地層巖性以碳酸鹽巖為主，主要出露有石炭系、二疊系、三疊系碳酸鹽巖(灰?guī)r、白云巖)。區(qū)內(nèi)土壤為典型的紅壤、黃壤，局部(洼地、谷地的低洼處)有黑色、灰色沼澤土、灰白色湖積土。在谷地底部的河流兩旁，多形成沖擊、洪積砂礫石和黏土、亞粘黏土、亞砂土等。其中，在峰叢洼地石山坡地，土壤層薄，多石漠化；在洼地底部、谷地中，土壤層較厚，尤其在碳酸鹽巖與碎屑巖(夾層)交界處低洼處，土壤層厚度甚至可達(dá)到5 m以上，為區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)種植奠定了基礎(chǔ)。

圖1 平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園采樣點(diǎn)分布圖Fig. 1 Distribution map of soil sampling points in Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County, Guangxi

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究根據(jù)2種不同巖性(白云巖和碎屑巖)及3種不同火龍果種植年限(1、3、5 a)共選取6個(gè)樣地，基本情況如表1所示。2020年9月，在各個(gè)樣地隨機(jī)選取1 m×1 m的樣方，用鐵鍬挖深80 cm土坑，按從下往上的順序每20 cm采集1個(gè)土壤樣品，每層采集混合土樣約1 kg。采集的樣品帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，去除沙石和根系等雜質(zhì)后過100目尼龍篩，用于土壤理化性質(zhì)的測(cè)定。表2為巖性含量值，其中巖石總氮采用半微量開氏法測(cè)定，硼根據(jù)陶瓷熔塊釉化學(xué)分析方法測(cè)定(GB/T 16537-2010)，其他指標(biāo)均采用X射線熒光光譜化學(xué)分析——熔鑄玻璃片法測(cè)定(GB/T 21114-2019)。

表1 廣西平果太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園采樣地基本信息Table 1 Basic information of the sample site in Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County, Guangxi

表2 廣西平果太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園巖性含量值Table 2 Lithologic content values of Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County

1.3 土壤樣品分析

土壤EC、土壤水分現(xiàn)場(chǎng)采用土壤水分溫度電導(dǎo)率速測(cè)儀(英國(guó)Delta-T公司，型號(hào)HW07-WET)測(cè)定，其他指標(biāo)均在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。其中，土壤pH、容重分別采用電位法和環(huán)刀法測(cè)定；土壤鈣、鎂含量采用氫氟酸—高氯酸消解法測(cè)定；土壤硼含量采用硝酸—過氧化氫—鹽酸常壓消解，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定；土壤有效硼含量采用沸水浸提—甲亞胺比色法測(cè)定；土壤有機(jī)碳含量測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測(cè)定；土壤全氮含量測(cè)定采用凱式定氮法測(cè)定；有效氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；土壤全磷含量測(cè)定采用鉬銻抗比色法測(cè)定；有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Microsoft Office Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和初步分析；利用 SPSS 17.0 軟件進(jìn)行Pearson相關(guān)分析、單因素方差分析及LSD(多重比較)；采用Canoco 5.0軟件對(duì)土壤C/N、C/P、N/P與土壤基本理化性質(zhì)進(jìn)行冗余分析(RDA)；運(yùn)用Origin 2018軟件進(jìn)行圖表繪制，表中數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，圖中數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果和分析

2.1 土壤理化性質(zhì)特征

對(duì)不同巖性土壤樣品中各指標(biāo)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析(表3)，白云巖區(qū)土壤pH值、硼和鈣含量(5.88、171.5×10-6、0.10‰)顯著高于碎屑巖區(qū)(4.70、132.7×10-6、0.03‰)，而白云巖區(qū)土壤有機(jī)碳、有效氮含量和C/P值(7.85‰、83.0×10-6、11.78)顯著低于碎屑巖區(qū)(11.20‰、130.2×10-6、19.78)。另外，白云巖和碎屑巖背景下的土壤水分、pH、容重、鈣、鎂、硼、有機(jī)碳、有效氮、全磷、C/N、C/P和N/P有顯著差異(P<0.05)。

表3 廣西平果太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園不同巖性背景下土壤理化指標(biāo)描述性分析Table 3 Descriptive analysis of soil physical and chemical indexes under different lithological backgrounds in Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County

白云巖區(qū)土壤各項(xiàng)指標(biāo)中有效磷的變異系數(shù)最大，為0.64，屬于中等變異。碎屑巖區(qū)土壤各項(xiàng)指標(biāo)中有效磷和鈣的變異系數(shù)達(dá)到了1.35和1.91，屬于強(qiáng)變異。兩個(gè)巖性土壤中變異系數(shù)最小的指標(biāo)均是容重，為0.02，屬于弱變異。

2.2 不同火龍果種植年限土壤理化性質(zhì)特征

2.2.1 不同火龍果種植年限土壤理化性質(zhì)的差異

對(duì)不同種植年限的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行單因素方差分析及LSD(多重比較)，再采用字母標(biāo)記法標(biāo)記不同種植年限間的顯著差異性。結(jié)果表明(表4)，隨著種植年限增加，土壤EC、水分、鈣、鎂、硼、有機(jī)碳、全氮含量和C/N、C/P、N/P呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中土壤EC、鎂、硼、全氮含量和N/P差異性顯著(P< 0.05)，土壤硼含量的增量最快，平均每年增加9.94%。

2.2.2不同火龍果種植年限下土壤碳、氮、磷含量剖面變化特征

圖2 廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園白云巖區(qū)、碎屑巖區(qū)不同種植年限下土壤碳、氮、磷含量變化Fig. 2 Changes of soil C, N and P contents under different planting years in dolostone andclastic rock areas, Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤差；種植年限為1a、3a、5a的數(shù)據(jù)兩兩比較，比較的兩組數(shù)據(jù)中若有一個(gè)相同標(biāo)記

兩個(gè)巖性背景下的土壤有機(jī)碳和全氮含量均隨種植年限增加而增加，而全磷含量無顯著變化趨勢(shì)，說明火龍果種植年限的增加有利于土壤碳氮固持，但對(duì)全磷含量變化的影響較小。在土壤剖面上，兩個(gè)巖性背景下土壤有機(jī)碳和全氮含量均隨土壤土層深度增加而降低，全磷含量無明顯變化規(guī)律，說明土壤有機(jī)碳和全氮有明顯的表層聚集現(xiàn)象。

2.2.3不同火龍果種植年限下土壤有效氮、有效磷
含量剖面變化特征

白云巖和碎屑巖背景下土壤有效氮和有效磷含量均隨種植年限增加無顯著變化規(guī)律(圖3)。在土壤剖面上，兩個(gè)巖性背景下土壤有效氮含量均隨土層加深逐漸減??；白云巖區(qū)土壤有效磷含量無明顯變化規(guī)律，碎屑巖區(qū)土壤有效磷含量主要積聚在表層，占整個(gè)土壤剖面的78.33%。

圖3 廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園白云巖區(qū)、碎屑巖區(qū)不同種植年限下土壤有效氮磷含量變化Fig. 3 Changes of soil available nitrogen and phosphorus contents under different planting years in dolostone and clastic rock areas, Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County

表4 廣西平果太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園不同種植年限下土壤理化指標(biāo)含量

2.2.4不同火龍果種植年限下土壤生態(tài)化學(xué)
計(jì)量比剖面變化特征

兩個(gè)巖性背景下的土壤C/N、C/P和N/P均隨火龍果種植年限增加逐漸增加，且土壤C/N均值變化范圍(7.18～7.50)較小，說明火龍果種植年限對(duì)土壤C/N的影響較小。在土壤剖面上，總體說兩個(gè)巖性背景下的土壤C/N和C/P均隨土層增加而減少，土壤N/P無明顯變化規(guī)律。

2.3 土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的Pearson相關(guān)系數(shù)

由土壤養(yǎng)分指標(biāo)相關(guān)性表明(表5)，土壤C/N與有機(jī)碳、有效氮和有效磷呈極顯著正相關(guān)(P<0.01，下同)，與全氮呈顯著正相關(guān)(P<0.05，下同)，與土壤水分、pH、容重和硼呈極顯著負(fù)相關(guān)。土壤C/P與有機(jī)碳、有效氮呈極顯著正相關(guān)，與全氮、有效磷呈顯著正相關(guān)；而與土壤容重、水分呈極顯著負(fù)相關(guān)，與pH和硼呈顯著負(fù)相關(guān)。土壤N/P與全氮呈顯著正相關(guān)，與全磷呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表5 廣西平果太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園土壤指標(biāo)相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of soil indexes of Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County

圖4 廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園白云巖區(qū)、碎屑巖區(qū)不同種植年限下土壤生態(tài)計(jì)量比變化Fig. 4 Changes of soil ecometric ratio in dolostone and clastic rock areas, Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County, under different planting years

2.4 土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的影響因素

以土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比為響應(yīng)變量，以土壤EC、水分、pH、容重、鈣、鎂、硼、有效硼、有效氮、有效磷為解釋變量，對(duì)不同巖性背景和火龍果種植年限分別進(jìn)行冗余分析(RDA)，解釋變量對(duì)響應(yīng)變量的解釋量越高，該解釋變量對(duì)響應(yīng)變量的影響越大?？傮w數(shù)據(jù)顯示(圖5a)，引起土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的主要影響因素排序?yàn)椋河行У?鈣>鎂，有效氮含量極顯著影響土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比，解釋量達(dá)到70.4%。

不同巖性背景下土壤理化性質(zhì)指標(biāo)對(duì)土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的主要影響因素大小排序存在差異，其中，白云巖區(qū)為有效氮>EC>硼(圖5b)，碎屑巖區(qū)為有效氮>鈣>水分(圖5c)，兩個(gè)巖性背景下的有效氮均與土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比呈極顯著正相關(guān)，解釋量分別為62.7%和49.7%。

不同火龍果種植年限下，土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比在前兩個(gè)排序軸解釋量均達(dá)到了90% 以上。在火龍果種植年限1a、3a和5a下，引起土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的主要影響因素排序分別為有效氮>水分>EC(圖5d)、有效氮>鈣>有效硼(圖5e)和有效氮>鎂>水分(圖5f)，不同種植年限下有效氮均與土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比呈極顯著正相關(guān)，解釋量分別為88.5%、66.6%和90.0%。

圖5 廣西平果縣太平鎮(zhèn)耶圩火龍果種植園不同巖性背景、種植年限下土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)計(jì)量比的冗余分析Fig. 5 Redundancy analysis of soil C, N, P contents and their ecometric ratios of Yexu Hylocereus undulatus Britt plantation, Taiping Town, Pingguo County, under different lithologic backgrounds and planting years (a) 總體數(shù)據(jù); (b) 白云巖樣地; (c) 碎屑巖樣地；(d) 種植年限為1a的樣地; (e) 種植年限為3a的樣地; (f) 種植年限為5a的樣地。 百分?jǐn)?shù)值表示解釋量; F表示置換檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量; “*”表示顯著相關(guān)(P<0.05),“**”表示極顯著相關(guān)(P<0.01)(a) total date; (b) dolostone land; (c) clastic rock land; (d) land with 1 year planting period; (e) land with 3 years planting period; (f) land with 5 years planting period. Percent values represent the amount of interpretation; F stands for the permutation test statistic;“*” represented significant correlation(P<0.05),“**” represented extremely significant correlation(P<0.01)

3 討論

3.1 不同巖性對(duì)土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的影響

不同巖石所含的礦物種類及礦物含量不同，其所提供的養(yǎng)分元素含量差異也會(huì)很大，故巖性對(duì)土壤養(yǎng)分有較大影響(楊珊等，2010)。一般來說，由于巖溶區(qū)土壤中較高的黏土和鈣含量，巖溶區(qū)有機(jī)碳和全氮含量會(huì)顯著高于非巖溶區(qū)(Wang Miaomiao et al.，2018；楊慧等，2017)。本研究中白云巖區(qū)土壤有機(jī)碳含量顯著低于碎屑巖區(qū)，全氮含量無差異，而全磷含量顯著高于碎屑巖區(qū)，這可能是因?yàn)榘自茙r區(qū)土壤層相對(duì)淺薄，易通過地表徑流或地下漏失(張嵐峰等，2021)，使得土壤碳、氮元素的流失，而富鈣偏堿性的白云巖區(qū)土壤中鈣易與難溶性無機(jī)磷生成堿式磷酸鈣沉淀，使得土壤磷不易淋失(張素霞，2008)。土壤C/N可以反映有機(jī)質(zhì)的分解狀況，是氮素礦化能力的標(biāo)志(王超等，2021)，較低的土壤C/N表明有機(jī)質(zhì)具有較快的礦化作用，土壤有效氮含量較高(張春來等，2020)。土壤C/P也可以反映微生物分解有機(jī)質(zhì)的狀況，是磷素釋放能力的指標(biāo)(曾全超等，2016)，土壤C/P較低表明土壤磷有效性較高。土壤N/P是可以作為限制氮磷養(yǎng)分判斷的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為當(dāng)N/P<14時(shí)，植物生長(zhǎng)受到氮元素的限制；當(dāng)N/P在14～16時(shí)，植物受到氮磷元素共同限制；當(dāng)N/P>16時(shí)，植物受到磷元素的限制(彭佩欽等，2005；劉愿等，2019)。本研究白云巖區(qū)土壤的C/N、C/P和N/P(5.96、11.78、1.96)小于碎屑巖區(qū)(8.71、19.78、2.28)，且遠(yuǎn)小于全國(guó)水平(10～12、61、5.2) (Tian Hanqin et al.，2010；劉愿等，2019；郭其強(qiáng)等，2019)，說明在相同氣候條件下，白云巖(CaMg(CO3)2)區(qū)發(fā)育的石灰土氮素礦化和磷素釋放能力低于碎屑巖區(qū)發(fā)育的土壤。土壤有機(jī)質(zhì)的減少和黏土含量的增加是石灰土礦化和硝化速率下降的主要原因(Shan Zhijie et al.，2020)。而土壤磷主要來源于巖石風(fēng)化，同時(shí)受到土壤母質(zhì)的影響(Wang Wenjie et al.，2011)。白云巖中總磷(0.006%)的含量只有碎屑巖(0.06%)的十分之一，且石灰土土層薄且分布不連續(xù)，更容易受到水土流失的威脅。此外，白云巖和碎屑巖區(qū)火龍果的生長(zhǎng)主要受到氮元素的限制，且白云巖區(qū)受到氮元素的影響更大，這可能是因?yàn)榘自茙r區(qū) “跑水、跑肥、跑土”問題嚴(yán)重，施入土壤中的氮肥會(huì)經(jīng)過淋溶、雨水沖刷而流失(張麗敏等，2021)。Shan Zhijie等(2020)也指出長(zhǎng)期種植火龍果和砂糖桔等果樹會(huì)降低巖溶區(qū)土壤無機(jī)氮供應(yīng)能力和周轉(zhuǎn)，強(qiáng)調(diào)了在巖溶地區(qū)長(zhǎng)期果樹栽培條件下，合理施用有機(jī)肥對(duì)加速土壤無機(jī)氮供應(yīng)和周轉(zhuǎn)的重要性。

RDA 結(jié)果表明，白云巖區(qū)與碎屑巖區(qū)影響土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的主要因素分別為有效氮、EC、硼與有效氮、鈣、水分，其中土壤有效氮含量是極顯著影響因子。土壤有效氮能被植物根系直接吸收利用，是大部分植物從土壤中獲取氮素的主要形態(tài)(趙楚等，2021)。因此，在研究區(qū)進(jìn)行火龍果種植管理時(shí)，白云巖區(qū)應(yīng)注意施加有效氮和硼肥施用量，碎屑巖區(qū)應(yīng)注意施加有效氮和鈣肥施用量，特別是在白云巖區(qū)合理調(diào)節(jié)無機(jī)肥與有機(jī)肥配施，促進(jìn)火龍果品質(zhì)提高。

3.2 不同種植年限對(duì)土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的影響

長(zhǎng)期植被種植主要是通過增加地表凋落物、根系生物和根系分泌物而顯著提高土壤碳、氮、磷及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比(Huang Zhiqun et al.，2011；Deng Lei et al.，2016)。本研究中，隨火龍果種植年限增加，土壤有機(jī)碳和全氮含量整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，而全磷含量無明顯變化，這與郭新送等(2021)研究結(jié)果類似。不同種植年限火龍果土壤有機(jī)碳、全氮含量變化的差異，這可能是由于植被凋落物以及根系的歸還使得土壤養(yǎng)分不斷聚集，土壤養(yǎng)分隨著種植年限不斷增加(張富榮等，2021；沈亞婷等，2013)。在土壤剖面上，土壤有機(jī)碳和全氮含量呈現(xiàn)垂直遞減趨勢(shì)，這與張莎莎等(2020)研究結(jié)果類似。這是因?yàn)橥寥烙袡C(jī)碳和全氮主要來自凋落的植被，且表層土壤生物活性高，使得有機(jī)碳和全氮在表層聚集，再加上植被下層根部吸收利用，從而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳和全磷含量在土層剖面上表現(xiàn)出垂直分異現(xiàn)象(張雨鑒等，2019)。由于土壤全磷主要來源于巖石的風(fēng)化，受土壤母質(zhì)影響大，空間變異性較小(Yang Yuanhe and Luo Yiqi，2011)，致使土壤全磷含量隨土壤深度變化差異較小。

土壤C/P和N/P隨火龍果種植年限增加而增加，這可能是因?yàn)橥寥烙袡C(jī)碳和全氮增加，全磷相對(duì)穩(wěn)定的緣故，說明表明隨著種植年限增加研究區(qū)土壤固磷能力不斷加強(qiáng)，受到氮元素限制逐漸減小。土壤C/N的變化趨勢(shì)相對(duì)較小，這可能是因?yàn)樗鼈兘M成物質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)緊密相關(guān)(Tian Hanqin et al.，2010；張富榮等，2021)。 在土壤剖面上，本研究土壤C/N和C/P值隨土層深度增加逐漸降低，這與白義鑫等(2020)研究結(jié)果一致，這可能是由于表層土壤有大量植被凋落物聚集，從而使得養(yǎng)分在表層土壤富集。土壤N/P值隨層深度增加無明顯規(guī)律變化，這可能是由于土壤氮含量變化范圍較小，土壤磷的變化無明顯規(guī)律?？傊?，隨著種植年限增加，土壤固存碳氮能力、氮素礦化和磷素釋放能力不斷增強(qiáng)，更有利于火龍果的生長(zhǎng)。

果實(shí)在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期所需的養(yǎng)分需求不同，因此根據(jù)火龍果在不同時(shí)期養(yǎng)分分布規(guī)律進(jìn)行定向定量合理配施肥對(duì)其果實(shí)品質(zhì)起著重要影響(鄧仁菊等，2011)。據(jù)調(diào)研，研究區(qū)火龍果生長(zhǎng)旺盛期主要施加水溶性復(fù)合肥(氮、磷、鉀)及農(nóng)家肥，在果實(shí)成熟期會(huì)追施鉀肥、鎂肥；水溶肥兌水稀釋200倍，采用滴灌的方式施肥，全年每畝合計(jì)施肥用水量為 12 m3。施肥后，土壤全氮含量顯著增加，但有機(jī)碳、全磷、有效氮和有效磷含量均無顯著變化，這可能是施用肥料的配比不能有效促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為更易被微生物利用的形態(tài)，提高養(yǎng)分有效性(趙穎等，2021)。RDA結(jié)果表明：對(duì)于1年齡火龍果，應(yīng)加強(qiáng)氮肥施加及注意水分管理，促進(jìn)樹體生長(zhǎng)；對(duì)于2～3年齡火龍果，減少氮肥施加，適當(dāng)施加鎂和有效硼等微量元素肥料；對(duì)3年齡以上火龍果，除了施加氮肥外，還需適當(dāng)補(bǔ)充鈣肥。譚夢(mèng)怡等(2021)研究也表明火龍果生長(zhǎng)發(fā)育前期著重氮肥施加和水分管理，發(fā)育后期著重鈣肥施加，同時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充鎂、硼等微量元素。

4 結(jié)論

本研究中，研究區(qū)土壤普遍缺乏氮素，白云巖區(qū)土壤全磷含量顯著高于碎屑巖區(qū)，但土壤有機(jī)碳和有效氮含量顯著低于碎屑巖區(qū)。本研究巖性對(duì)土壤養(yǎng)分的影響較大，不同巖性下的土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比有著顯著差異。種植年限增加有利于土壤碳氮元素的固存，但仍需要長(zhǎng)期的種植來提高土壤肥力。土壤C/P和N/P隨種植年限增加而增加，而C/N的增加趨勢(shì)相對(duì)較小。白云巖和碎屑巖區(qū)火龍果的生長(zhǎng)主要都是受到氮元素的限制，白云巖區(qū)火龍果生長(zhǎng)受到氮元素的影響更大，有效氮是影響土壤碳、氮、磷含量及其生態(tài)化學(xué)計(jì)量比的重要影響因子。在廣西太平鎮(zhèn)耶圩火龍果的種植過程中，應(yīng)根據(jù)不同巖性和果實(shí)發(fā)育時(shí)期合理調(diào)節(jié)無機(jī)肥與有機(jī)肥配施，促進(jìn)火龍果品質(zhì)提高。