海南主要油茶林土壤肥力調(diào)查與評價

張冬明 ，謝良商 ，張 文 ，鄭道君 ，潘孝忠 ，曾建華

（1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實驗室，海南 海口 571100；2.農(nóng)業(yè)部海南耕地保育科學(xué)觀測試驗站，海南 ?？?571100）

海南主要油茶林土壤肥力調(diào)查與評價

張冬明1，2，謝良商1，2，張 文1，2，鄭道君1，2，潘孝忠1，2，曾建華1，2

（1.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物遺傳育種重點(diǎn)實驗室，海南 ?？?571100；2.農(nóng)業(yè)部海南耕地保育科學(xué)觀測試驗站，海南 海口 571100）

為給海南省油茶主要種植區(qū)土壤養(yǎng)分科學(xué)管理提供依據(jù)，選擇臨高、文昌、屯昌、瓊中、五指山等8市縣的主要野生油茶園采集表層土壤（0～40 cm），調(diào)查海南省主要野生油茶園土壤養(yǎng)分狀況。測定土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅和有效鋅等12項指標(biāo)，參照土壤肥力豐缺指標(biāo)評價了各調(diào)查點(diǎn)的肥力水平。結(jié)果表明：海南省主要野生油茶園土壤pH值普遍偏低，集中分布于4.15～4.94范圍內(nèi)；土壤中的氮素和微量元素均較為豐富；磷、鉀處于缺乏狀態(tài)，鈣和鎂則處于極度缺乏狀態(tài)。瓊海的中原、屯昌的坡心和五指山的南圣鎮(zhèn)土壤肥力水平相對較高，澄邁的中興和臨高的南寶鎮(zhèn)土壤肥力水平相對較低，建議重視鈣鎂肥的應(yīng)用，改善土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)量和茶油品質(zhì)。

海南；土壤養(yǎng)分；土壤肥力；調(diào)查；評價；油茶林

油茶Camellia oleiferaAbel，山茶科山茶屬，又名茶子樹、油茶樹，在海南被稱為山柚茶，是我國南方地區(qū)著名的木本油料作物[1]，無論種植面積還是產(chǎn)量均居木本食用油料首位，茶油具有優(yōu)越的脂肪酸構(gòu)成、豐富的營養(yǎng)成分和良好的保健功能，是優(yōu)質(zhì)保健食用油和高級天然化妝品原料，素有“東方橄欖油”等美譽(yù)，已被國際糧農(nóng)組織列為重點(diǎn)推廣的健康型食用油[2-3]。且和油棕、油橄欖和椰子一起被稱為世界四大木本油料食用植物，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，全國種植面積超過330萬hm2，年產(chǎn)茶籽80萬t，產(chǎn)茶油20多萬t。海南于1960年左右開始引種油茶，早期以作防護(hù)林為主，隨市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來，海南茶油價格一路走高，油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得以重視，栽培面積逐年擴(kuò)大，且各地政府還相應(yīng)推出了很多措施鼓勵油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如發(fā)放免費(fèi)種苗、開辦油茶高產(chǎn)栽培技術(shù)培訓(xùn)班、創(chuàng)建高標(biāo)準(zhǔn)示范區(qū)等。土壤的肥力水平直接影響油茶的生長、產(chǎn)量及油質(zhì)，調(diào)查海南主要油茶園土壤養(yǎng)分狀況及評價肥力水平，對于指導(dǎo)油茶園科學(xué)合理施肥，有效提高產(chǎn)量和茶油品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實意義。成熟的油茶園每年經(jīng)過采果和修葉都從土壤中帶走大量的植物所需養(yǎng)分，施肥成為油茶增產(chǎn)的決定性措施，科學(xué)施肥的增產(chǎn)潛力巨大[4-6]。本研究中以海南主要油茶種植市縣為調(diào)查研究區(qū)域，采集土壤進(jìn)行室內(nèi)分析化驗，評價油茶園土壤肥力狀況，以期為指導(dǎo)施肥，培肥地力，促進(jìn)油茶產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

選擇海南省油茶主要分布地區(qū)，即臨高、文昌、屯昌、瓊中、五指山、澄邁、定安、瓊海等8個市縣20個點(diǎn)作為土壤采樣調(diào)查點(diǎn)，調(diào)查點(diǎn)的基本情況及編號見表1。

表 1 油茶園調(diào)查點(diǎn)基本情況Table 1 Basic situation of the investigated C. oleifera forests

2 材料與方法

2.1 土壤采集

2013年10月中下旬進(jìn)行土樣采集，采樣部位均選擇在油茶樹滴水線附近，去掉表土層的枯枝落葉，采集0～40 cm土壤，每個調(diào)查點(diǎn)采集3個樣品，每個樣品均按照“S”形多點(diǎn)取樣法，混勻后用四分法保留1 kg，帶回室內(nèi)進(jìn)行風(fēng)干、碾磨、過篩處理后保存待測。采樣點(diǎn)位分布情況見圖1。

2.2 分析項目及方法

土壤pH值使用pH計測定（水土比為2.5∶1）；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量油浴法測定；全氮采用凱氏消煮—半微量蒸餾滴定法測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定；全磷采用酸消化鉬銻抗比色法測定；有效磷用鹽酸氟化銨浸提鉬銻抗比色法測定；全鉀采用酸消化原子吸收分光光度法測定；速效鉀采用乙酸銨浸提原子吸收分光光度計法測定；交換性鈣鎂采用M3溶液浸提原子吸收分光光度計法測定；土壤有效銅鋅采用DTPA提取劑提取，用原子吸收分光光度計法測定[7]。

圖 1 土壤調(diào)查點(diǎn)的分布Fig. 1 Distribution of soil sampling sites

2.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

參照海南第2次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)作為本次的評價標(biāo)準(zhǔn)制定了本次評價的土壤肥力分豐缺指標(biāo)[8]（見表2）。

表 2 土壤肥力豐缺指標(biāo)Table 2 Indicators of soil fertility

2.4 統(tǒng)計分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007和SAS9.0等軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用LSR-SSR法進(jìn)行差異性顯著分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤pH值和有機(jī)質(zhì)

土壤pH值能夠影響土壤養(yǎng)分的有效性，進(jìn)而影響植物的吸收利用與健康生長，它是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。各樣點(diǎn)的土壤pH值和有機(jī)質(zhì)狀況見表3。

由表3可看出，調(diào)查點(diǎn)土壤pH值集中于4.15～4.94范圍內(nèi)，對照土壤肥力豐缺指標(biāo)各調(diào)查點(diǎn)均處于極低的水平，其中，16號調(diào)查點(diǎn)的pH值最低(4.15±0.07)，4號調(diào)查點(diǎn)的pH值最高(4.94±0.22)，顯著高于8號和16號調(diào)查點(diǎn)。土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，由表3可知，2、4、12、13和20號調(diào)查點(diǎn)的有機(jī)質(zhì)含量較高，最高的是20號調(diào)查點(diǎn)，為37.4 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量最低的調(diào)查點(diǎn)是10號。所有調(diào)查點(diǎn)有機(jī)質(zhì)的平均含量為24.72 g/kg，表明海南主要野生油茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量總體上處于中等水平，各調(diào)查點(diǎn)的差異性無規(guī)律。

表 3 土壤pH值和有機(jī)質(zhì)狀況?Table 3 Soil pH values and organic contents

3.2 土壤氮素

氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，是植物的生命元素。氮在土壤中有多種形態(tài)，其中堿解氮（或稱土壤水解性氮）包括無機(jī)態(tài)氮和易水解的有機(jī)態(tài)氮。一般情況下，在施肥中采用土壤全氮或堿解氮作為在施肥中土壤供氮能力與水平評價指標(biāo)[9]。本次調(diào)查中海南主要野生油茶園土壤全氮的供應(yīng)能力與有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)出相似的規(guī)律，土壤堿解氮與全氮雖然有一定的比例關(guān)系，基本上符合全氮高堿解氮也高、全氮低堿解氮也低，但還未表現(xiàn)出呈正比的規(guī)律，具體分析結(jié)果見表4。

由表4可知，20號調(diào)查點(diǎn)的全氮含量是最高的，達(dá)到2.0 g/kg，且顯著高于其它調(diào)查點(diǎn)，全氮含量最低的是10號調(diào)查點(diǎn)，顯著低于其它點(diǎn)（除了14、15和16號點(diǎn)）?？偟膩碚f，本次全部調(diào)查點(diǎn)土壤全氮處于中等水平，平均含量為1.17 g/kg，其中，處于極低的有2個點(diǎn)，分別是10和14號點(diǎn)，4個點(diǎn)的全氮處于低的水平，50%的調(diào)查點(diǎn)土壤全氮處于1.0～1.5 g/kg，即中等水平，2、12、12和20號調(diào)查點(diǎn)土壤全氮處于高的水平。堿解氮的規(guī)律并不明顯，變化幅度在65.8～190.7 mg/kg之間，比較集中分布在中等和高2個等級，平均含量為138.8 mg/kg，對照土壤肥力豐缺標(biāo)準(zhǔn)，處在中等水平。

表 4 土壤全氮和堿解氮狀況Table 4 Total N and alkali hydrolysable N status in soil samples

3.3 土壤磷素

磷是作物營養(yǎng)的三要素之一，也是人和動物的必須營養(yǎng)元素。在缺磷的土壤上，磷素常成為作物生長的限制因子，土壤磷素含量一定程度反映了土壤中磷素的貯量和供應(yīng)能力。一般用有效磷含量作為單季作物磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平的指標(biāo)[10]。各調(diào)查點(diǎn)土壤全磷和有效磷狀況見表5。

表 5 土壤全磷和有效磷狀況Table 5 Total P and available P status in soil samples

由表5可知，本次調(diào)查的所有采樣點(diǎn)的土壤全磷均是處于極低的水平，各調(diào)查點(diǎn)的變化無規(guī)律，平均含量為0.21 g/kg，有效磷含量呈現(xiàn)出與全磷相似的變化趨勢。本次調(diào)查的油茶園均是野生或半野生的，基本沒有進(jìn)行過任何栽培管理措施，土壤植物之間的物質(zhì)循環(huán)基本是處于自然狀態(tài)，油茶每年從土壤中帶走大量的營養(yǎng)元素，然而茶油里的脂肪酸和亞脂肪酸都需要大量的有機(jī)磷合成，而磷素又不能通過光合作用產(chǎn)生，因此在長期入不敷出的情況下導(dǎo)致了土壤磷素的匱乏，隨著種植年限的增加，土壤磷素缺乏的現(xiàn)象就越發(fā)明顯。在這種情況下施用磷肥是提高產(chǎn)量和改善茶油品質(zhì)的重要措施，受磷素在土壤里的溶解和淋溶作用的影響，當(dāng)季施用磷肥一般能夠保持2～3季的作用。

3.4 土壤鉀素

鉀除了對提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)均有明顯的作用，還能顯著提高植物適應(yīng)外界不良環(huán)境的能力，因此它有“品質(zhì)元素”和“抗逆元素”之稱。土壤中的鉀含量受土壤質(zhì)地、淋溶作用等較多因素的影響，就全量而言，土壤中的鉀含量遠(yuǎn)高于全氮、全磷的含量，土壤中全鉀含量的高低只能說明土壤的潛在供鉀能力，不能完全反映土壤供鉀的實際能力[11]。各調(diào)查點(diǎn)土壤全鉀和有效鉀狀況見表6。

由表6可知，有10處調(diào)查點(diǎn)的全鉀含量處于極低水平，占總數(shù)的50%，只有2處調(diào)查點(diǎn)全鉀含量處于低的水平，剩下8處調(diào)查點(diǎn)是處于中等水平。各調(diào)查點(diǎn)的平均含量為8.63 g/kg，總體而言處于極低水平，含量最高的是1號調(diào)查點(diǎn)，最低的是7號調(diào)查點(diǎn)，全鉀含量僅為0.94 g/kg。速效鉀的分布規(guī)律與全鉀相似，僅6、12和14號調(diào)查點(diǎn)的速效鉀含量處于中等水平，其余調(diào)查點(diǎn)均處于低或極低水平，各調(diào)查點(diǎn)的平均含量僅為69.7 mg/kg，處于極度缺乏狀態(tài)，產(chǎn)生此種現(xiàn)象的原因基本歸結(jié)于其生境狀況，由于缺乏人為管理，系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)基本處于自然更新狀態(tài)，對于無法從光合作用產(chǎn)生或靠細(xì)菌合成的營養(yǎng)元素，隨著時間的推移變得更少，最終只能處于相對較低的狀態(tài)，這也符合作物產(chǎn)量的大小年規(guī)律的解釋。

表 6 土壤全鉀和有效鉀狀況Table 6 Total K and available K status in soil samples

3.5 土壤微量元素

植物體內(nèi)的必需營養(yǎng)元素包括17種，任何一種營養(yǎng)元素不論數(shù)量多少都是同等重要的，每種營養(yǎng)元素的特殊功能通常情況下不能完全被其它元素所代替。本次調(diào)查中的中量元素包括鈣、鎂，微量元素包括銅、鋅等，它們在土壤中的含量低，但是對作物的生長發(fā)育相當(dāng)重要，均是土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)。各調(diào)查點(diǎn)土壤中微量元素狀況見表7。

表 7 土壤中微量元素狀況Table 7 Microelements status in soil samples mg/kg

由表7可知，本次調(diào)查的野生油茶林土壤的交換性鈣平均含量略高于極低值，為112.5 mg/kg，在35.9～338.0 mg/kg范圍內(nèi)變化。其中，處于極低的調(diào)查點(diǎn)占總數(shù)的50%，低的占50%，含量最高的是5號調(diào)查點(diǎn)，最低的是9號調(diào)查點(diǎn)，各調(diào)查點(diǎn)含量變化基本無規(guī)律。交換性鎂表現(xiàn)出來的變化趨勢與交換性鈣基本相同，各調(diào)查點(diǎn)的平均值為23.8 mg/kg，變化范圍為9.9～46.9 mg/kg，各調(diào)查點(diǎn)的交換性鎂含量均處于極低水平。各調(diào)查點(diǎn)有效銅的平均含量為2.48 mg/kg，較為豐富，占總數(shù)85%的調(diào)查點(diǎn)的有效銅含量處于極高水平，最高的是7號調(diào)查點(diǎn)，為4.95 mg/kg，15%的調(diào)查點(diǎn)土壤中有效銅含量處于高的水平，含量最低的是11號調(diào)查點(diǎn)，為1.68 mg/kg，表明海南主要野生油茶園不存在有效銅缺乏現(xiàn)象，7、9、17和20號調(diào)查點(diǎn)的土壤有效銅含量顯著高于其它調(diào)查點(diǎn)?？傮w而言，土壤有效鋅也是處于高水平，短時間內(nèi)不會存在有效鋅的缺乏現(xiàn)象，各調(diào)查點(diǎn)平均含量為2.41 mg/kg，含量最高的是4號點(diǎn)，最低的是17號調(diào)查點(diǎn)，最低值也超過了1.0 mg/kg，為1.51 mg/kg，80%的調(diào)查點(diǎn)土壤中有效鋅含量處于高水平，20%的調(diào)查點(diǎn)處于極高水平，各采樣點(diǎn)之間的差異性變化無規(guī)律。

4 結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查和評價是進(jìn)行科學(xué)施肥的重要依據(jù)，本次調(diào)查主要是為海南油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展實現(xiàn)測土配方施肥提供理論參考。通過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海南省主要野生油茶園土壤pH值普遍偏低，集中于4.15～4.94范圍內(nèi)，土壤中的氮素含量較為豐富，磷、鉀處于缺乏狀態(tài)，鈣和鎂則處于極度缺乏狀態(tài)，近期不會發(fā)生土壤缺微量元素銅和鋅而導(dǎo)致產(chǎn)量下降和茶油品質(zhì)變差的現(xiàn)象?？傮w而言，瓊海的中原、屯昌的坡心和五指山的南圣鎮(zhèn)土壤肥力水平相對較高，澄邁的中興和臨高的南寶鎮(zhèn)土壤肥力水平相對較低，為了提高產(chǎn)量和茶油品質(zhì)，建議重視鈣鎂肥的應(yīng)用。

油茶喜光溫，適于溫暖、濕潤的氣候環(huán)境，宜于深厚、疏松、肥沃、排水良好的酸性土壤栽培[12]，總體上海南省土壤pH值較適宜油茶的生長，但是土壤酸度對油茶生長的影響程度目前還尚不明晰，即土壤太酸是否會影響其生長發(fā)育，程度如何等有待進(jìn)一步的研究。海南野生油茶主要分布于花崗巖和砂頁巖為母質(zhì)發(fā)育的土壤上，一般情況由這2種母巖發(fā)育的土壤，在海南特殊的地理氣候環(huán)境條件下不會存在缺乏鈣鎂的現(xiàn)象，筆者認(rèn)為排除人為誤差外，主要原因是海南氣溫高、降雨量大、雨季長，淋溶作用強(qiáng)烈，造成K+，Ca2+，Mg2+等礦質(zhì)養(yǎng)分離子大量淋失，致使酸性土壤易出現(xiàn)作物缺鈣鎂的現(xiàn)象，尤其是1價離子K＋尤為嚴(yán)重，這是我國南方酸性土壤地區(qū)普遍嚴(yán)重缺鉀的主要原因[13]。由于采用調(diào)查時已過了油茶籽的收獲時間，未能采到油茶果，缺乏油茶果品質(zhì)方面的相關(guān)數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行茶油品質(zhì)與土壤微量元素的相關(guān)性研究，有研究表明[14]，適當(dāng)濃度的鉬、硼、錳和銅對防止落花促進(jìn)坐果有一定效果，0.1%的硼葉面噴施處理能夠提高種子的含油量。因此，開展如何科學(xué)合理施用微量元素肥料來提高油茶產(chǎn)量和茶油品質(zhì)方面的研究將是今后工作的重點(diǎn)。

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Investigation and evaluation on soil fertility of mainCamellia oleiferaforests in Hainan

ZHANG Dong-ming1,2, XIE Liang-shang1,2, ZHANG Wen1,2, ZHENG Dao-jun1,2, PAN Xiao-zhong1,2, ZENG Jian-hua1,2
(1.Key Laboratory for Crop Breeding of Hainan Academy of Agricultural Sciences, Haikou 571100, Hainan, China;2.Scientific Observing and Experimental Station of Hainan Arable Land Conservation, Ministry of Agriculture,Haikou 571100, Hainan, China)

In order to provide a basis for scienti fi c management of soil fertility at the main planting areas ofCamellia oleiferain Hainan Province, soil samples (0-40 cm) were collected from major wildC. oleiferaforests in 8 cities or counties, including Lingao, Wenchang, Tunchang, Qiongzhong, Wuzhi mountain and so on, and nutrient status of major wildC. oleiferaforests in Hainan Province was investigated. Twelve indexes were determined, including soil pH value,organic matter, alkali hydrolysable N, total N, total P, available P, total K, available K, exchangeable Ca, exchangeable Mg, available Cu and available Zn, and soil fertility levels at each investigated sites. The results showed that soil pH values of the major wildC. oleiferaforests in Hainan Province were generally low, and concentrated distribution range was 4.15-4.94. N element and microelements in the soil samples were rich, but P and K elements were lack, and Ca and Mg elements were extremely lack. Soil fertilities were relatively higher in Zhongyuan Town of Qionghai, Poxin Town of Tunchang and Nansheng Town of Wuzhi Mountain City. But soil fertilities were lower in Zhongxing Town of Chengmai and Nanbao Town of Lingao. On the whole, attention should be paid to application of Ca and Mg fertilizers, to improve soil nutrients structure and increase yield and quality of C. oleifera oil.

Hainan; soil nutrient; soil fertility; investigation; evaluation;Camellia oleiferaforest

S606+.1；S794.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—8981(2015)01—0079—07

2014-08-06

海南省重點(diǎn)科技計劃項目（ZDXM20130037）；海南省自然科學(xué)基金項目（314160）；海南省重點(diǎn)科技計劃項目（ZDXM20120488）；海南省農(nóng)科院科技創(chuàng)新項目（瓊農(nóng)院〔2013〕32）。

張冬明，助理研究員，碩士。

曾建華，副研究，碩士。E-mail：zjhgsh@163.com

張冬明,謝良商,張 文,等.海南主要油茶林土壤肥力調(diào)查與評價[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(1)：79－85.

[本文編校：聞 麗]