贛南臍橙園土壤有效鎂含量狀況研究

刁莉華 彭良志等

摘 要： 【目的】為了解贛南臍橙園土壤有效鎂含量狀況，【方法】對贛南16縣446個抽樣臍橙園的土壤背景樣和土壤農(nóng)化樣進(jìn)行了分析?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，與土壤背景樣相比，農(nóng)化樣pH值下降，土壤酸化明顯；各縣的土壤背景樣和農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)平均含量都未達(dá)到適宜值，但各縣農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)含量均高于背景樣；全部背景樣和全部農(nóng)化樣的有效鎂含量平均值僅分別為35.19 mg·kg-1和46.81 mg·kg-1，背景樣和農(nóng)化樣有效鎂缺乏的果園比例分別達(dá)到了89.52%和87.65%，只有6.11%背景樣和5.29%農(nóng)化樣有效鎂含量達(dá)到適量水平；土壤農(nóng)化樣有效鎂含量最高的是贛南3個臍橙大縣之一的信豐，但也僅為65.30 mg·kg-1，而另2個臍橙大縣安遠(yuǎn)和尋烏的土壤農(nóng)化樣有效鎂含量僅分別為33.51 mg·kg-1和31.35 mg·kg-1，這兩縣缺鎂果園比例也分別高達(dá)99.09%和94.07%。土壤pH值和有機(jī)質(zhì)均與有效鎂含量呈極顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】贛南臍橙園背景土壤和農(nóng)化土壤酸性強(qiáng)、有效鎂含量嚴(yán)重缺乏，需增施石灰和堿性鎂肥。

關(guān)鍵詞： 臍橙園； 贛南； 有效鎂

中圖分類號：S666.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1009-9980鎂是構(gòu)成葉綠素的核心部分，還是多種酶的活化劑，且能維持核糖體和原生質(zhì)體膜的結(jié)構(gòu)[1]。柑橘葉片、分生組織和種子含有較多鎂素。柑橘缺鎂時老葉片或稍老葉片黃化，遇低溫或干旱等不良條件容易脫落，落葉枝條常在翌年春枯死[2]。江西贛南是我國最大的臍橙產(chǎn)區(qū)[3]，其土壤類型以紅壤為主[4]，而紅壤的黏土礦物大多為高齡石，呈酸性，使鎂容易淋失[5]，造成土壤供鎂能力低。柑橘不同種類和品種對鎂的需求量和缺鎂敏感性不同，其順序?yàn)殍?gt;甜橙>寬皮柑橘[1]；在臍橙類品種中，又以紐荷爾最為敏感[6]。贛南臍橙產(chǎn)區(qū)90%以上為紐荷爾臍橙[4]，近十多年來，因勞動力和有機(jī)肥成本上升等原因，果園有機(jī)肥施用越來越少，臍橙的缺素黃化現(xiàn)象十分普遍。前期的研究表明，贛南臍橙的缺素黃化和葉脈腫大破裂與缺鎂有關(guān)[6-8]，成為生產(chǎn)上的一大問題。與堿性土壤中鎂多數(shù)與礦物形態(tài)存在而難于被臍橙吸收不同，紅壤等酸性土壤上的臍橙樹缺鎂主要與土壤中鎂含量不足有關(guān)，但目前對贛南臍橙園的土壤鎂含量及其變化狀況知之甚少，不利于臍橙缺鎂矯治工作的開展。為此，我們從2008年開始，進(jìn)行了贛南臍橙園土壤有效鎂含量及其有關(guān)的pH和有機(jī)質(zhì)含量的研究，以期為贛南臍橙的缺鎂矯治和平衡施肥提供參考。

1 材料和方法

1.1 土壤樣品采集

2008年開始在贛南16縣446個臍橙園采集土壤農(nóng)化樣和土壤背景樣，共采集土壤農(nóng)化樣1 304份，背景樣229份。土壤農(nóng)化樣采樣方法是在每個果園按“S”型選取采樣樹15株，在每株采樣樹的樹冠滴水線下挖一個深40 cm左右的土壤剖面，在剖面上均勻采集5～35 cm土層土壤約200 g，去除根系及礫石等雜物。將15個采樣點(diǎn)所采土壤混勻后，用四分法取約500 g，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干，保存?zhèn)溆?。土壤背景樣采樣方法是在果園周邊尚未開墾和從未受到施肥影響的區(qū)域（一般離果園周邊10 m左右）采集；有少量果園建在農(nóng)耕地上，其背景土壤的取樣位置在果園邊界線上，每個果園周邊選擇15個采樣點(diǎn)，其余采樣和處理方法同土壤農(nóng)化樣。

1.2 土壤樣品測定

土壤有效鎂含量采用國際農(nóng)化服務(wù)中心的土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研法（ASI）[9]，1 mol·L-1 KCl浸提，原子吸收分光光度計(jì)測定；土壤pH值采用pH儀電位法測定；土壤有機(jī)質(zhì)含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法[10]測定。

1.3 土壤營養(yǎng)分級標(biāo)準(zhǔn)

土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效鎂分級以ASI法評價指標(biāo)為主體[11]，同時結(jié)合前人[1，12-15]的分級標(biāo)準(zhǔn)而定。土壤pH值分級標(biāo)準(zhǔn)為：pH<4.5為強(qiáng)酸性；4.5～5.4為酸性；5.5～6.5為弱酸性；6.5～7.0為微酸至中性，7.1～7.5為微堿性，7.6～8.5為堿性；pH>8.5為強(qiáng)堿性。對于枳為砧木的柑橘而言，弱酸性最適宜，微酸至中性為適宜，酸性和微堿性為較適宜，強(qiáng)酸性、堿性和強(qiáng)堿性為不適宜。有機(jī)質(zhì)的分級標(biāo)準(zhǔn)為：有機(jī)質(zhì)含量<5 g·kg-1為極低；5～10 g·kg-1為低；10～15 g·kg-1為偏低；15～30 g·kg-1為適宜；有機(jī)質(zhì)含量>30 g·kg-1為豐富。土壤有效鎂含量分級標(biāo)準(zhǔn)為：過量：>1 460 mg·kg-1；高量：300～1460 mg·kg-1；適宜：120～300 mg·kg-1；低量：80～120 mg·kg-1；缺乏：<80 mg·kg-1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2003 和 SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量

從各縣（含市和區(qū)，下同）臍橙園土壤背景樣酸堿度平均值看，贛縣為強(qiáng)酸性（pH<4.5），上猶、大余、尋烏和于都為弱酸性（pH 5.5～6.5），其余為酸性（pH 4.5～5.4）；而土壤農(nóng)化樣則變成章貢、贛縣、定南和龍南為強(qiáng)酸性，其余縣全部為酸性。比較各縣農(nóng)化樣與背景樣的平均pH值變化可發(fā)現(xiàn)，所有縣臍橙園土壤農(nóng)化樣的平均pH值都低于背景樣，說明種植臍橙后土壤總體上出現(xiàn)了不同程度的酸化。其中，大余、定南、寧都、上猶、興國、尋烏和于都7個縣的臍橙園農(nóng)化土壤酸化趨勢明顯，農(nóng)化樣比背景樣的平均pH值下降了0.45～1.01，其余縣農(nóng)化樣平均pH值都略有下降。從適宜pH值（5.5～7.0）土樣比例變化看，與土壤背景樣相比，大余、會昌、全南、瑞金、信豐、尋烏和于都7個縣適宜pH值的農(nóng)化樣比例有所增加，其余縣降低，尤其是章貢區(qū)從背景樣的33.33%降至農(nóng)化樣的0。從強(qiáng)酸性 （pH<4.5） 土樣比例變化看，與土壤背景樣相比，寧都、瑞金、信豐、興國、尋烏和于都6縣強(qiáng)酸性農(nóng)化樣比例上升，其余縣下降（表1）。

土壤有機(jī)質(zhì)方面，由于贛南臍橙園多數(shù)建在荒山和荒坡上，背景土壤貧瘠，有機(jī)質(zhì)含量低。土壤背景樣有機(jī)質(zhì)平均含量極低（<5 g·kg-1）的有瑞金、信豐和興國，偏低的有崇義（11.90 g·kg-1），其余縣為低（5～10 g·kg-1）。與土壤背景樣相比，各縣的農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)含量都有所升高，升高值介于0.26～7.60 g·kg-1，其中，升高值大于5g·kg-1的有大余、龍南、全南和瑞金4個縣，升高值最大的是全南縣，達(dá)到7.60 g·kg-1。與土壤背景樣相比，各縣有機(jī)質(zhì)含量適宜的農(nóng)化樣比例也都有所增加，其中，大余、會昌、龍南、寧都、全南、瑞金、上猶、信豐和興國9縣的土壤有機(jī)質(zhì)適宜比例從背景樣的0增加到農(nóng)化樣的2.56%～38.60%（表2）。說明贛南臍橙的建園改土和生產(chǎn)上的施肥、生草栽培等措施對提高土壤有機(jī)質(zhì)含量起到了一定作用，但各縣果園土壤農(nóng)化樣有機(jī)質(zhì)含量適宜比例仍普遍偏低，最高的全南縣也僅為38.6%。

2.2 臍橙園土壤有效鎂含量及分布

不管是背景土壤還是農(nóng)化土壤，贛南臍橙園的缺鎂都很嚴(yán)重也很普遍，以整個贛南統(tǒng)計(jì)，臍橙園土壤背景樣有效鎂缺乏的果園比例（<80 mg·kg-1）占89.52%，土壤農(nóng)化樣有效鎂缺乏的果園比例為87.65%；土壤背景樣和農(nóng)化樣有效鎂低量的比例分別為4.37%和6.75%，只有6.11%的果園土壤背景樣和5.29%的果園農(nóng)化樣有效鎂含量達(dá)到適量水平

從各個取樣縣看（表3），臍橙園土壤背景樣有效鎂含量最高的為寧都縣（70.17 mg·kg-1），最低的為贛縣（9.87 mg·kg-1）。土壤農(nóng)化樣有效鎂含量最高的為信豐縣（65.30 mg·kg-1），最低為尋烏縣（31.35 mg·kg-1）。與土壤背景樣相比，農(nóng)化樣有效鎂含量下降的有會昌、寧都、興國、尋烏和于都5縣，其中以寧都下降最嚴(yán)重，降幅達(dá)25.68 mg·kg-1，其余11縣農(nóng)化樣有效鎂含量均比背景樣有所增加。從果園土壤背景樣看，缺鎂狀況以安遠(yuǎn)、崇義、贛縣、龍南、瑞金、信豐和章貢7縣最嚴(yán)重，均為100%，其余縣介于70.00%～93.33%。與土壤背景樣相比，有11個縣的土壤農(nóng)化樣缺鎂比例有所下降，下降幅度0.91～21.85個百分點(diǎn)，其中信豐、贛縣、龍南、瑞金和章貢的下降幅度在10個百分點(diǎn)以上。說明贛南多數(shù)縣的臍橙園施用的含鎂肥料（有機(jī)肥、含鎂化肥或礦物肥）中的有效鎂量大于果實(shí)收獲帶走的鎂量。

2.3 土壤pH、有機(jī)質(zhì)和有效鎂含量相關(guān)性分析

表4結(jié)果顯示，土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量都與有效鎂含量呈極顯著正相關(guān)，土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明提高紅壤pH值和增施有機(jī)肥是提高土壤有效鎂含量的重要途徑。在5個土壤有效鎂含量下降的縣中，有4個縣（寧都、興國、尋烏和于都）的農(nóng)化土壤pH值與背景土壤相比呈大幅度下降。因此，農(nóng)化土壤有效鎂的下降，其原因除了與含鎂肥料施用不足和果實(shí)帶走鎂較多有關(guān)外，還與農(nóng)化土壤的酸化導(dǎo)致鎂流失的加重有關(guān)。

3 討 論

從贛南16個縣（區(qū)/市）臍橙園土壤有效鎂含量的變化情況看，不論是土壤背景樣還是農(nóng)化樣，有效鎂含量都很低，但土壤農(nóng)化樣的缺鎂嚴(yán)重程度超過前人研究紅壤柑橘園所得出的有效鎂含量較少的結(jié)論[16-19]。背景土壤有效鎂含量低的原因，一是紅壤的含鎂原生礦物的化學(xué)穩(wěn)定性低，容易風(fēng)化[20]，含鎂礦物易分解殆盡；二是紅壤的脫硅富鋁化作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致土壤中Al3+大量富集，在水分作用下釋放大量H+（Al3++3H2O=Al3+（OH）3+3H+），使土壤呈酸性，在贛南地區(qū)高溫多雨環(huán)境下，淋溶作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致土壤中的鎂被大量淋失[21-22]，這也是土壤pH值與有效鎂含量呈極顯著正相關(guān)的原因。而農(nóng)化土壤嚴(yán)重缺鎂的原因，一是背景土壤有效鎂含量本來就低；二是贛南臍橙產(chǎn)區(qū)在建園改土?xí)r石灰施用量太少，一般每m3土壤在3 kg以下，臍橙種植后則很少再施用石灰而大量施用酸性或生理酸性化肥，有機(jī)肥施用逐年減少，使本來已偏酸的土壤進(jìn)一步酸化[1，23-26]，不利于土壤中鎂的吸附和保存；三是臍橙果實(shí)中的鎂含量高于溫州蜜柑等寬皮柑橘[27]，臍橙收獲所帶走的鎂量大；四是贛南臍橙生產(chǎn)上缺乏施用鎂肥的觀念，近十多年來有機(jī)肥施用又越來越少，使農(nóng)化土壤有效鎂含量難于提高。

因此，從本研究結(jié)果看，贛南臍橙園在改土建園時需要加大石灰施用量，臍橙種植后也需要根據(jù)土壤pH變化，不定期施用石灰，以防止土壤酸化和減少土壤鎂流失。另一方面，贛南臍橙園需要重視鎂肥和有機(jī)肥的施用。由于贛南臍橙園土壤呈酸性，適宜施用的鎂肥有鈣鎂磷、氧化鎂、白云石粉和菱鎂石粉等堿性鎂肥，盡量不施用硫酸鎂等酸性鎂肥，以提高土壤中的有效鎂含量和防止土壤酸化；同時要重視果園有機(jī)肥的施用，有機(jī)肥中不僅含有鎂，可直接提高土壤有效鎂含量，而且有機(jī)質(zhì)能夠提高土壤對鎂的吸附[28-30]，減少鎂的流失。

4 結(jié) 論

贛南臍橙園背景土壤酸性強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)含量低；農(nóng)化土壤酸化明顯，但有機(jī)質(zhì)含量有所升高；土壤pH值與土壤有效鎂含量呈極顯著正相關(guān)；背景土壤有效鎂嚴(yán)重缺乏，農(nóng)化土壤有效鎂略有升高，但仍嚴(yán)重缺乏。

致謝： 感謝江西省贛州市16縣（區(qū)、市）果業(yè)局為本研究的土壤樣品采集所付出的辛勤勞動。

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