黔南州核桃優(yōu)株立地土壤養(yǎng)分因子分析

杜洪業(yè)+田華林+王玉奇+徐潤+張季+聶怡玫

摘 要：為了指導(dǎo)黔南州核桃園土壤管理與合理施肥，應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對黔南州的核桃優(yōu)株立地土壤養(yǎng)分因子進(jìn)行了相關(guān)分析和主成分分析。結(jié)果表明：土壤養(yǎng)分各指標(biāo)間存在明顯的相關(guān)關(guān)系；由主成分分析提取出的3個(gè)主成分可全面概括9個(gè)土壤養(yǎng)分指標(biāo)；土壤養(yǎng)分指標(biāo)綜合得分最高的是羅甸-2號核桃。黔南州核桃優(yōu)株間立地土壤養(yǎng)分狀況存在明顯差異。

關(guān)鍵詞：核桃；土壤養(yǎng)分；相關(guān)分析；主成分分析

中圖分類號：S664.106+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2014）11-0075-04

核桃又名胡桃，為胡桃科核桃屬落葉喬木，素有“木本油料之王”的稱號，是中國主要的經(jīng)濟(jì)林樹種之一[1]。我國西南地區(qū)是世界鐵核桃（Juglans sigillata Dode.）的原產(chǎn)中心[2]。土壤是核桃生長的基礎(chǔ)，核桃生長所需的水分和養(yǎng)分由其提供[3]。核桃營養(yǎng)狀況的變化是土壤養(yǎng)分和施肥等外界條件長期作用的結(jié)果，土壤養(yǎng)分狀況在其生長發(fā)育中起到?jīng)Q定性作用[4]。黔南州核桃大樹多為實(shí)生栽培，管理粗放，土壤及養(yǎng)分管理較差，使核桃產(chǎn)量及品質(zhì)均受到一定的影響。土壤養(yǎng)分狀況是決定核桃產(chǎn)量和堅(jiān)果品質(zhì)的重要因素[5]。國內(nèi)外已經(jīng)有大量文獻(xiàn)對不同類型的土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析，從而對土壤養(yǎng)分狀況作出綜合評價(jià)，而采用主成分分析對核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分進(jìn)行的研究還比較少[6～8]。由于主成分為綜合變量，且相互獨(dú)立，因此，在前期開展黔南州優(yōu)良核桃種質(zhì)資源開發(fā)和利用的基礎(chǔ)上，對鑒選的優(yōu)良單株立地土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了主成分分析，以期為黔南州實(shí)生核桃大樹與新建核桃園的土壤管理和合理施肥提供理論依據(jù)[9，10]。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

黔南布依族苗族自治州地處貴州省中南部，位于東經(jīng)106°12′～108°12′，北緯25°04′～27°29′之間，處于云貴高原東南部向廣西丘陵過度的斜坡地帶，地勢西北高，東南低，平均海拔997 m，屬典型的亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候，平均年降雨量1 235.3 mm，年平均氣溫13.6～19.6℃。該研究區(qū)成土母質(zhì)有砂巖、頁巖、玄武巖等，土壤類型以黃壤和石灰土為主[11]。

1.2 樣品采集與制樣

于2013年7月在黔南州8個(gè)縣（市）選取核桃優(yōu)樹單株進(jìn)行研究，在距每株優(yōu)株樹干1.5～2.0 m處用土鉆采集土樣，取土深度為0～40 cm，采用多點(diǎn)混合取樣1 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)處晾干，碾碎，除去雜物，分別過1 mm和0.25 mm篩后待用，測定時(shí)每個(gè)土樣重復(fù)3次[12]。

1.3 土壤養(yǎng)分測定和分析方法

全氮用凱氏定氮蒸餾法；速效氮用堿解擴(kuò)散法；有效磷用鹽酸氟化銨浸提-分光光度法；速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法；交換性鈣和交換性鎂采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度計(jì)法；有效錳、有效鋅、有效銅采用稀酸浸提-原子吸收分光光度計(jì)法[13]。

測得數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。變異程度用變異系數(shù)（Cv）衡量，變異程度可分為3級：Cv≤10%屬于弱變異性，10%

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值和有效養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)分析

土壤pH值是影響土壤理化性質(zhì)的重要因素之一，它對土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)、有效性和轉(zhuǎn)化過程有直接影響，從而影響核桃優(yōu)株的生長發(fā)育。黔南州不同核桃優(yōu)株之間土壤pH值差異明顯（表1），在6.12～7.13之間，均值為6.72，說明黔南州核桃優(yōu)株適宜生長在微酸或中性土壤中。從

2.2 核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分指標(biāo)相關(guān)性分析

核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分各指標(biāo)之間具有明顯的相關(guān)關(guān)系（表3）。全氮和速效氮具有極顯著的正相關(guān)性（P<0.01），全氮、速效氮、有效磷和交換性鈣之間均具有顯著的正相關(guān)性（P<0.05）；交換性鎂和有效銅之間具有顯著的正相關(guān)性（P<0.05）；有效鋅和有效錳之間具有顯著的正相關(guān)性（P<0.05）；有的養(yǎng)分指標(biāo)之間存在拮抗效應(yīng)，尤其是速效鉀與除交換性鈣之外的其他指標(biāo)都存在拮抗效應(yīng)。

2.3 核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分主成分分析

對核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分的9個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。結(jié)果（表4）表明，前三個(gè)特征值的累積方差貢獻(xiàn)率為84.966%，因此可以用這3個(gè)因子代替9個(gè)原始變量，即用這3個(gè)因子來反映土壤的養(yǎng)分水平。

從表4和表5可以看出，第一主成分的特征值為3.006，方差貢獻(xiàn)率為33.401%，其中全氮和速效氮的因子載荷量明顯大于其他養(yǎng)分指標(biāo)，說明第一主成分是核桃優(yōu)株氮素養(yǎng)分的綜合反映；第二主成分的特征值為2.094，方差貢獻(xiàn)率為29.264%，其中有效銅和交換性鎂具有較大的因子載荷量，綜合反映的是核桃優(yōu)樹土壤養(yǎng)分銅和鎂的供應(yīng)狀況；第三主成分的特征值為1.287，方差貢獻(xiàn)率為22.301%，其中速效鉀、交換性鈣和交換性鎂具有較大的因子載荷量，說明其反映的是核桃優(yōu)樹土壤鉀、鈣和鎂的供應(yīng)狀況。

根據(jù)主成分的定義，可得到提取的3個(gè)主成分與原9項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的線性組合。3個(gè)因子的主成分表達(dá)式為：

2.4 核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分指標(biāo)綜合得分排名

由于主成分較多，單一主成分難以對各優(yōu)樹土壤養(yǎng)分含量的狀況作出客觀的判斷。因此，以表4中3個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，建立核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分指標(biāo)的綜合評價(jià)數(shù)學(xué)模型： 由于主成分為綜合變量且相互獨(dú)立，所以用主成分值作為選擇利用的指標(biāo)，可較準(zhǔn)確地了解各性狀的綜合表現(xiàn)。核桃優(yōu)株立地土壤養(yǎng)分綜合得分排名前10的單株見表6，綜合來看，黔南州核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分狀況最好的是羅甸-2號，長順005、龍里002、福泉1號、福泉7號和惠水Ⅰ號具有較好的土壤養(yǎng)分狀況。

3 結(jié)論與討論

黔南州核桃優(yōu)株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間均具有不同程度的相關(guān)關(guān)系，各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間相互影響，同時(shí)對核桃優(yōu)株的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，這與郭傳友等[15]的研究結(jié)果一致。

主成分分析結(jié)果表明，影響黔南州核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分狀況的主要指標(biāo)為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養(yǎng)分對核桃優(yōu)株養(yǎng)分狀況影響比較明顯，應(yīng)該對核桃優(yōu)株定期松土、增施有機(jī)肥。

綜合來看，黔南州核桃優(yōu)株之間立地土壤養(yǎng)分狀況差異較大，這是因?yàn)榍现莺颂覂?yōu)株大都是分散栽植的單株，缺乏科學(xué)有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產(chǎn)量的影響較大，今后在施肥時(shí)除有機(jī)肥和 N、P、K肥的供應(yīng)外，應(yīng)重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應(yīng)該采取集約化高效栽培管理的措施，根據(jù)核桃的需肥規(guī)律和養(yǎng)分含量狀況進(jìn)行測土配方施肥，從而提高核桃的產(chǎn)量和品質(zhì)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 郗榮庭.中國果樹志：核桃卷[M].北京：中國林業(yè)出版社，1996.

[2] 羅焜，潘學(xué)軍，甘專，等.黔西北地區(qū)核桃產(chǎn)量與立地土壤養(yǎng)分之間的關(guān)系[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向華.主要礦質(zhì)元素含量與早實(shí)核桃產(chǎn)量質(zhì)量的關(guān)系[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[4] 張琦.核桃營養(yǎng)成分及養(yǎng)分需求規(guī)律研究[D].太原：山西大學(xué)，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產(chǎn)量與胸徑的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學(xué)軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優(yōu)株立地土壤的養(yǎng)分狀況[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優(yōu)中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應(yīng)用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養(yǎng)分分析及資產(chǎn)價(jià)值評價(jià)[J].山東林業(yè)科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[13] 陳世權(quán)，黃堅(jiān)欽，黃興召，等.不同母巖發(fā)育山核桃林地土壤性質(zhì)及葉片營養(yǎng)元素分析[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業(yè)，徐程揚(yáng)，張?zhí)碓?闊葉紅松林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅(jiān)欽，王正加，等.大別山山核桃果實(shí)品質(zhì)與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃優(yōu)株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間均具有不同程度的相關(guān)關(guān)系，各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間相互影響，同時(shí)對核桃優(yōu)株的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，這與郭傳友等[15]的研究結(jié)果一致。

主成分分析結(jié)果表明，影響黔南州核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分狀況的主要指標(biāo)為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養(yǎng)分對核桃優(yōu)株養(yǎng)分狀況影響比較明顯，應(yīng)該對核桃優(yōu)株定期松土、增施有機(jī)肥。

綜合來看，黔南州核桃優(yōu)株之間立地土壤養(yǎng)分狀況差異較大，這是因?yàn)榍现莺颂覂?yōu)株大都是分散栽植的單株，缺乏科學(xué)有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產(chǎn)量的影響較大，今后在施肥時(shí)除有機(jī)肥和 N、P、K肥的供應(yīng)外，應(yīng)重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應(yīng)該采取集約化高效栽培管理的措施，根據(jù)核桃的需肥規(guī)律和養(yǎng)分含量狀況進(jìn)行測土配方施肥，從而提高核桃的產(chǎn)量和品質(zhì)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 郗榮庭.中國果樹志：核桃卷[M].北京：中國林業(yè)出版社，1996.

[2] 羅焜，潘學(xué)軍，甘專，等.黔西北地區(qū)核桃產(chǎn)量與立地土壤養(yǎng)分之間的關(guān)系[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向華.主要礦質(zhì)元素含量與早實(shí)核桃產(chǎn)量質(zhì)量的關(guān)系[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[4] 張琦.核桃營養(yǎng)成分及養(yǎng)分需求規(guī)律研究[D].太原：山西大學(xué)，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產(chǎn)量與胸徑的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學(xué)軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優(yōu)株立地土壤的養(yǎng)分狀況[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優(yōu)中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應(yīng)用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養(yǎng)分分析及資產(chǎn)價(jià)值評價(jià)[J].山東林業(yè)科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[13] 陳世權(quán)，黃堅(jiān)欽，黃興召，等.不同母巖發(fā)育山核桃林地土壤性質(zhì)及葉片營養(yǎng)元素分析[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業(yè)，徐程揚(yáng)，張?zhí)碓?闊葉紅松林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅(jiān)欽，王正加，等.大別山山核桃果實(shí)品質(zhì)與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃優(yōu)株適宜生長在微酸或中性土壤中。各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間均具有不同程度的相關(guān)關(guān)系，各土壤養(yǎng)分指標(biāo)之間相互影響，同時(shí)對核桃優(yōu)株的生長發(fā)育產(chǎn)生影響，這與郭傳友等[15]的研究結(jié)果一致。

主成分分析結(jié)果表明，影響黔南州核桃優(yōu)株土壤養(yǎng)分狀況的主要指標(biāo)為全氮、速效氮、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅，這說明土壤有效養(yǎng)分對核桃優(yōu)株養(yǎng)分狀況影響比較明顯，應(yīng)該對核桃優(yōu)株定期松土、增施有機(jī)肥。

綜合來看，黔南州核桃優(yōu)株之間立地土壤養(yǎng)分狀況差異較大，這是因?yàn)榍现莺颂覂?yōu)株大都是分散栽植的單株，缺乏科學(xué)有效的管理措施。羅焜等[2]研究表明，核桃園中交換性鎂和交換性鈣的含量對核桃產(chǎn)量的影響較大，今后在施肥時(shí)除有機(jī)肥和 N、P、K肥的供應(yīng)外，應(yīng)重視鈣鎂肥的施用。在黔南州核桃園中，應(yīng)該采取集約化高效栽培管理的措施，根據(jù)核桃的需肥規(guī)律和養(yǎng)分含量狀況進(jìn)行測土配方施肥，從而提高核桃的產(chǎn)量和品質(zhì)。

參 考 文 獻(xiàn)：

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[3] 郭向華.主要礦質(zhì)元素含量與早實(shí)核桃產(chǎn)量質(zhì)量的關(guān)系[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[4] 張琦.核桃營養(yǎng)成分及養(yǎng)分需求規(guī)律研究[D].太原：山西大學(xué)，2011.

[5] 侯紅波，顏正良，潘曉杰，等.立地條件對湖南山核桃產(chǎn)量與胸徑的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 馮連芬，呂芳德，張亞萍，等.我國核桃育種及其栽培技術(shù)研究進(jìn)展[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘學(xué)軍，張文娥，劉偉，等.黔西北高原核桃優(yōu)株立地土壤的養(yǎng)分狀況[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吳代坤，羅治建，等.主成分分析法在核桃選優(yōu)中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（25）：45-48.

[10] 劉家雄.主成分分析與聚類分析在土壤分類中的應(yīng)用[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田華林，等.貴州黔南州林地土壤養(yǎng)分分析及資產(chǎn)價(jià)值評價(jià)[J].山東林業(yè)科技，2012（3）：16-19.

[12] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[13] 陳世權(quán)，黃堅(jiān)欽，黃興召，等.不同母巖發(fā)育山核桃林地土壤性質(zhì)及葉片營養(yǎng)元素分析[J].浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪業(yè)，徐程揚(yáng)，張?zhí)碓?闊葉紅松林土壤養(yǎng)分空間異質(zhì)性地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭傳友，黃堅(jiān)欽，王正加，等.大別山山核桃果實(shí)品質(zhì)與土壤性質(zhì)的相關(guān)分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2006，24（4）：19-22.endprint