洛川蘋果園土壤的理化特征分析

李柳瑩，王延平，韓明玉，張林森，穆　艷

(西北農(nóng)林科技大學(xué) a 資源環(huán)境學(xué)院，農(nóng)業(yè)部西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b 園藝學(xué)院，c 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

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洛川蘋果園土壤的理化特征分析

李柳瑩a，王延平a，韓明玉b，張林森b，穆艷c

(西北農(nóng)林科技大學(xué) a 資源環(huán)境學(xué)院，農(nóng)業(yè)部西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b 園藝學(xué)院，c 林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

[摘要]【目的】 分析陜西洛川蘋果園土壤的理化特征，為陜西乃至黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)的土壤管理提供參考。【方法】 選取洛川北部、中部、南部三大區(qū)域的70個(gè)不同類型的果園，采用“X”形5點(diǎn)取樣方法采集土樣，測定土壤理化指標(biāo)，分析不同樹齡(>1～≤5年、>5～≤10年、>10～≤15年、>15～≤20年和>20～≤30年)、土層(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～100 cm、100～200 cm)、產(chǎn)量(>60 t/hm2的高產(chǎn)園，≥30～≤60 t/hm2的中產(chǎn)園，<30 t/hm2的低產(chǎn)園)、管理方式(中耕、深耕、免耕和種植三葉草)果園土壤理化性質(zhì)的變化?！窘Y(jié)果】 20～40 cm土層土壤體積質(zhì)量偏高的果園占11.43%；土壤pH 大于7.5的果園占94.0%；土壤有機(jī)質(zhì)含量處于較低或很低水平的果園占67.19%；土壤全氮、全磷、速效氮、速效磷含量處于很低或較低水平的果園分別占68.6%，86.3%，81.4%，67.1%。土壤全鉀和速效鉀含量處于中等或較高水平的果園分別占100%，62.8%。土壤速效鐵、速效錳、速效鋅和有效硼處于缺乏水平以下的果園分別占23.5%，11.8%，17.7%和64.7%。蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為隨土層深度的增加總體呈現(xiàn)下降趨勢。土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量表現(xiàn)為高產(chǎn)園>中產(chǎn)園>低產(chǎn)園。土壤有機(jī)質(zhì)含量隨樹齡的增大而小幅增加，全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷和速效鉀含量從幼樹期、初果期到盛果期呈現(xiàn)增加趨勢，從盛果期到衰老期沒有顯著差異。種植三葉草能顯著降低蘋果園土壤的pH，總體增加土壤養(yǎng)分含量?！窘Y(jié)論】 洛川蘋果園的土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，pH偏高，堿解氮、速效磷含量遠(yuǎn)低于國內(nèi)其他他蘋果主產(chǎn)區(qū)。提高蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量、降低果園土壤 pH，合理施肥是當(dāng)前洛川蘋果實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)的關(guān)鍵。

[關(guān)鍵詞]洛川；蘋果園；土壤理化性質(zhì)

陜西省洛川縣位于我國黃土高原溝壑區(qū)，是舉世公認(rèn)的蘋果最佳優(yōu)生區(qū)，也是全國唯一的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品(蘋果)產(chǎn)業(yè)示范縣和陜西省唯一的“一縣一業(yè)(蘋果)”示范縣，“洛川蘋果”已成為享譽(yù)國內(nèi)外的馳名品牌，洛川蘋果的栽培發(fā)展在陜西乃至全國都具有引領(lǐng)作用。截至2011年，全縣蘋果栽培面積3.37萬hm2，占耕地總面積的78.99%，年產(chǎn)量達(dá)74.5萬t。土壤是優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)的基礎(chǔ)，良好的土壤理化性狀有利于果樹的根系生長和養(yǎng)分吸收，有利于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)[1]。近年來，洛川蘋果的果實(shí)品質(zhì)有逐年下降的趨勢，究其原因，人們普遍懷疑與果園土壤環(huán)境變化有關(guān)。一些學(xué)者曾經(jīng)對渭北蘋果產(chǎn)區(qū)的土壤理化性狀進(jìn)行了調(diào)查研究，但多集中在土壤水分[2-4]、肥力和施肥狀況[5-12]方面，而對不同類型蘋果園土壤理化性狀的綜合比較研究較少。為此，本試驗(yàn)選擇70個(gè)不同類型的代表性果園，測定了其土壤理化性質(zhì)，以期全面系統(tǒng)地揭示洛川縣蘋果園的土壤理化環(huán)境特征，為陜西乃至黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)果園土壤管理提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況

洛川縣地處陜西渭北旱塬中部(109°18′14″～109°45′47″ E ,35°21′09″～36°04′12″ N)，其黃土塬面積約占1/3，溝壑約占2/3，平均海拔1 100 m。試驗(yàn)地氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，年均氣溫9.2 ℃，日照時(shí)數(shù)2 552 h，日照率達(dá)56%，年總輻射量554.1 kJ/cm2，大于10 ℃的積溫3 040 ℃，氣溫日差較大，全生育期晝夜溫差最高月達(dá)12.6 ℃，最低月為9.5 ℃，有利于蘋果光合物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn),使該地區(qū)成為世界上最佳蘋果優(yōu)生區(qū)的核心地帶之一。試驗(yàn)區(qū)多年平均降水量622.3 mm，且主要集中于6-9月份，占全年平均降水量的80%左右，具有典型的季節(jié)性干旱特點(diǎn)；無霜期180 d；黃土層厚達(dá)80～220 m，質(zhì)地為中壤，通透性強(qiáng)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在全面分析洛川縣蘋果分布狀況、栽培歷史和技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，本著涵蓋各類果園的宗旨，以主要交通干道為路線，在洛川縣北部、中部、南部區(qū)域選定代表性較強(qiáng)的70個(gè)不同類型的果園(圖1)，取樣測定土壤理化指標(biāo)，分析洛川蘋果園的土壤理化特征。一般蘋果樹的生長周期可以分為幼樹期(>1～≤5年)、初果期(>5～≤10年)、盛果期(>10～≤20年)和衰老期(20年以上)。為了更好地說明不同樹齡之間果園表層土壤理化性質(zhì)的差異，將洛川蘋果園按其樹齡分為>1～≤5年生、>5～≤10年生、>10～≤15年生、>15～≤20年生和>20～≤30年生5個(gè)樹齡段，對不同樹齡果園的土壤pH和養(yǎng)分狀況進(jìn)行比較分析。根據(jù)洛川果園歷年的產(chǎn)量狀況，將平均產(chǎn)量大于60 t/hm2定義為高產(chǎn)園，平均產(chǎn)量≥30～≤60 t/hm2為中產(chǎn)園，平均產(chǎn)量<30 t/hm2為低產(chǎn)園，對不同產(chǎn)量水平果園的土壤pH和養(yǎng)分狀況進(jìn)行比較分析。選定連續(xù)3年以上采用中耕、深耕、免耕和種植三葉草的果園，對不同土壤管理方式果園的土壤理化狀況進(jìn)行比較分析。

圖 1　陜西洛川縣蘋果園土樣的分布

1.3樣品采集與測定

采用“X”形取樣方法采集土壤樣品，在每個(gè)果園的東西南北中5個(gè)部位用土鉆采取0～20、20～40、40～60、60～100 cm土樣，每一部位株間和行間各取土樣1次，每土層10個(gè)土樣混合為1個(gè)樣作為該果園的測定樣。測定土壤pH及有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀和有效鐵、有效錳、有效鋅、有效硼4種微量元素的含量，測定重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

土壤pH采用電位測定法測定，有機(jī)質(zhì)含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定，全氮含量采用凱氏定氮儀法測定，全磷、全鉀含量采用NaOH熔融法測定，堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定，速效磷含量采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀含量采用NH4OAc浸提-火焰光度法測定，有效鐵、有效錳、有效鋅、有效硼采用DTPA浸提-原子吸收光譜法測定[13]。同步在各個(gè)部位用環(huán)刀和土鉆取樣，測定土壤體積質(zhì)量和水分含量，用比重瓶法測定土壤比重。計(jì)算土壤孔隙度：土壤孔隙度=(1-體積質(zhì)量/比重)×100%。

1.4土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)

為了便于分析土壤養(yǎng)分狀況，在綜合分析近年來洛川縣土壤養(yǎng)分含量[14-17]以及世界蘋果單產(chǎn)最高園有機(jī)質(zhì)含量(57～126 g/kg)、國內(nèi)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量(>20 g/kg)[17]的基礎(chǔ)上，同時(shí)參照余存祖等[18]關(guān)于黃土高原土壤養(yǎng)分全量分級標(biāo)準(zhǔn)、張進(jìn)等[11]關(guān)于渭北蘋果園速效養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)、沈善敏[19]和張進(jìn)[20]關(guān)于土壤有效態(tài)微量元素分級標(biāo)準(zhǔn)，從適當(dāng)提高土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、提升蘋果產(chǎn)量出發(fā)，提出了洛川蘋果園的土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果見表1。

表 1　陜西洛川蘋果園土壤養(yǎng)分含量的分級標(biāo)準(zhǔn)

用Excel 2010和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2結(jié)果與分析

2.1洛川蘋果園土壤理化性質(zhì)的總體特征

2.1.1土壤物理性質(zhì)土壤體積質(zhì)量、孔隙度是反映土壤物理性狀的主要指標(biāo)。體積質(zhì)量小，土壤結(jié)構(gòu)疏松、透氣透水性能就好；反之，體積質(zhì)量大，土壤通透性降低，不利于果樹根系生長發(fā)育。國內(nèi)外良好果園的土壤體積質(zhì)量為1.2～1.5 g/cm3，孔隙度50%左右[21]。洛川蘋果園土壤物理性狀測定結(jié)果見表2。

表 2　陜西洛川蘋果園土壤的物理性狀

表2表明，洛川縣蘋果園0～20 cm土層土壤體積質(zhì)量平均值為1.25 g/cm3，在測定的70個(gè)果園中有51個(gè)果園的土壤體積質(zhì)量在1.2～1.5 g/cm3，土壤孔隙度為53.67%～42.08%，占總果園數(shù)的72.86%，而土壤體積質(zhì)量小于1.2 g/cm3、孔隙度大于53.67%的果園占27.14%，其中12個(gè)果園集中在南部新果區(qū)，這可能和中耕次數(shù)較多有關(guān)。在20～40 cm土層土壤體積質(zhì)量平均值為1.38 g/cm3，70個(gè)果園中有62個(gè)果園的體積質(zhì)量在 1.2～1.5 g/cm3，占果園總數(shù)的比例為88.57%，土壤體積質(zhì)量大于1.5 g/cm3、孔隙度小于42.08%的果園僅占11.43%。結(jié)果表明，洛川縣絕大多數(shù)蘋果園土壤結(jié)構(gòu)良好，有利于蘋果樹根系生長發(fā)育，只有少部分果園需要通過土壤改良，降低土壤體積質(zhì)量，提高其的保水保肥能力。

土壤水分含量是黃土高原旱地果樹生產(chǎn)最重要的物理指標(biāo)，其高低對果樹的生長發(fā)育有直接的影響，當(dāng)土壤水分降低到一定程度時(shí)作物就會出現(xiàn)干旱現(xiàn)象。一般認(rèn)為，土壤相對含水量<40%時(shí)，果樹受旱嚴(yán)重；土壤相對含水量為40%～60%時(shí)，果樹呈現(xiàn)旱象；土壤相對含水量為60%～80%時(shí)，果樹生長良好[22-23]。將70個(gè)果園按照樹齡劃分后，統(tǒng)計(jì)其水分含量， 結(jié)果(表3)表明，洛川縣蘋果樹進(jìn)入掛果期后，根際區(qū)(0～200 cm)普遍水分虧欠，且0～60 cm土層水分虧欠量小于60～200 cm土層。這是由于，盡管蘋果樹的根系主要分布在0～60 cm土層，對該土層土壤水分消耗較多，但雨水的下滲深度也大多在1 m以內(nèi)[24-26]，水分補(bǔ)充進(jìn)入量較大；而在1 m以下土層，果樹對水分的消耗量大于雨水補(bǔ)充的水量。土壤水分虧欠量隨蘋果樹生長年限的增加而增大，初果期(樹齡>5～≤10年)果園0～ 60和60～200 cm土層的土壤水分虧欠量分別僅有-7.0和-11.9 mm，而衰敗期(樹齡>20～≤30年)果園0～60和60～200 cm土層水分虧缺量分別達(dá)到-49.5和-126.7 mm。200～500 cm土層的土壤貯水量也隨著蘋果樹生長年限的增大而降低，但在該土層樹齡>1～≤15年果園的土壤貯水量并未出現(xiàn)虧欠，樹齡超過15年后200～500 cm土層的土壤水分虧欠嚴(yán)重，且隨樹齡的增大水分虧欠量增加。這是由于蘋果樹進(jìn)入盛產(chǎn)期后持續(xù)消耗深層土壤水分，而雨水又難以補(bǔ)充到深層所致。

表 3　陜西洛川不同樹齡蘋果園土壤的水分狀況

有研究發(fā)現(xiàn)，蘋果樹80%的根系分布在0～60 cm土層[27]，近20%的根系分布在60～200 cm土層[28]。因此，0～60 cm土層土壤剖面水分和養(yǎng)分含量對樹體的生長結(jié)實(shí)至關(guān)重要。由圖2可知，在蘋果樹生長季(4-11月)，不同樹齡蘋果樹0～60 cm土層貯水量隨著降雨量的變化而上下波動，表現(xiàn)出較一致的變化規(guī)律，且土壤貯水量的變化滯后于降雨量的變化。樹齡小(≤15年)的果園土壤貯水量始終高于樹齡大的果園，這可能與果樹進(jìn)入衰敗期后，許多果農(nóng)的掠奪式生產(chǎn)有關(guān)。在洛川4月初至7月中旬，由于降雨少，氣溫回升很快，表層土壤水分蒸發(fā)很大，加之果樹生長發(fā)育耗水強(qiáng)度大，土壤水分消耗大于補(bǔ)給，貯水量逐漸減少；7月下旬進(jìn)入雨季后，由于降雨量增多，土壤水分得以補(bǔ)償和恢復(fù)，貯水量迅速增加；之后降雨量迅速減少，而蒸騰蒸發(fā)還在不斷消耗水分，土壤貯水量持續(xù)減少。若以土壤相對含水量<60%為干旱判斷指標(biāo)，則季節(jié)性干旱導(dǎo)致的水分脅迫頻繁發(fā)生，其中6月下旬幼果膨大期干旱現(xiàn)象尤為嚴(yán)重(圖2)。

圖 2　陜西洛川不同樹齡蘋果園0～60 cm土層土壤貯水量的變化

2.1.2土壤化學(xué)特性洛川蘋果園土壤pH和養(yǎng)分含量的測定結(jié)果見表4。

表 4　陜西洛川蘋果園0～20 cm土層土壤的化學(xué)性質(zhì)

由表4可知，洛川果園土壤呈弱堿性，pH值為7.42～8.38，平均pH為7.99。土壤pH為6.50～7.50的果園占果園總數(shù)的6.0%；土壤pH 大于7.5的果園占94.0%。國內(nèi)外良好果園土壤pH為6.50～7.50[21,29]。當(dāng)土壤pH小于6.00時(shí)，蘋果樹對許多必需的大量元素(N、P、K、Ca、Mg)的吸收利用效率會降低；pH 大于7.50時(shí)，蘋果樹對許多微量元素(Fe、Zn、B)的吸收利用效率也會降低。由此可以看出，洛川縣絕大多數(shù)果園土壤的pH均不在適宜值范圍之內(nèi)。因此，采取有效措施，降低果園的土壤 pH是提高該地區(qū)土壤微量元素吸收利用的關(guān)鍵。

對不同土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行分級，得到的洛川蘋果園不同級別土壤養(yǎng)分含量的分布結(jié)果見圖3。

圖 3　陜西洛川不同級別土壤養(yǎng)分含量蘋果園的分布

表4和圖3表明，洛川縣果園土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為10.58 g/kg，變幅8.43～25.36 g/kg，變異系數(shù)為22.67%；67.19%的果園有機(jī)質(zhì)含量在較低或很低水平，28.46%的果園有機(jī)質(zhì)含量在中等水平，只有4.35%的果園較高。大部分果園土壤有機(jī)質(zhì)含量低的原因是有機(jī)肥源及數(shù)量不足，果園施用有機(jī)肥少，本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在70個(gè)果園中，有18.58%的果園常年不施農(nóng)家肥，25.71%的果園每隔1年施1次農(nóng)家肥，8.57%的果園每隔2年施用1次農(nóng)家肥，僅有47.14%的果園每年都施用農(nóng)家肥，且果園年均施用量大多在15 m3/hm2以下。此外，土壤有機(jī)質(zhì)含量低還與果農(nóng)為了防止病蟲害，對果園進(jìn)行清園管理有關(guān)。因此，采取適宜的措施培肥土壤，提高蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量是當(dāng)前洛川蘋果實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)的關(guān)鍵。

由表4和圖3還可知，土壤全氮平均含量為0.52 g/kg，變幅為0.34～0.96 g/kg，變異系數(shù)為28.63%； 68.6%的果園全氮含量處在較低或很低水平，31.4%的果園處在中等水平，可見洛川大多數(shù)果園的供氮潛力不足。堿解氮的平均含量為43.93 mg/kg，變幅大，達(dá)13.63～113.50 mg/kg，變異性高，這可能與果農(nóng)的氮肥施用種類和數(shù)量差異較大有關(guān)；81.4%的果園堿解氮含量處在很低或較低水平，僅有18.6%的果園達(dá)到中等以上水平。

由表4和圖3還可知，土壤全磷含量均值為 0.85 g/kg，變幅為0.57～1.68 g/kg，變異系數(shù)為21.42%；86.3%的果園土壤全磷含量處在較低水平，僅有13.7%的果園全磷含量達(dá)到中等水平以上。速效磷均值為9.28 mg/kg，變幅為5.26～18.31 mg/kg；67.1%的果園速效磷含量較低，32.9%的果園速效磷含量處在中等以上水平。

由表4和圖3還可知，土壤全鉀含量平均值為20.09 g/kg，變幅為18.73～23.04 g/kg，變異系數(shù)僅有3.95%；52%的果園全鉀含量處在中等水平，48%的果園達(dá)到較高水平，這與黑壚土的土壤母質(zhì)中鉀素含量較為豐富有關(guān)。速效鉀含量均值為138.14 mg/kg，變異系數(shù)為34.73%；34.3%的果園速效鉀含量處在較低水平，51.4%的果園處在中等水平，11.4%的果園處在較高水平，只有2.9%的果園處在高水平。

表4和圖3表明，土壤有效鐵平均含量為5.60 mg/kg，變幅為3.25～7.68 mg/kg，變異系數(shù)為18.60%；66.3%的果園有效鐵含量處于中等水平，33.7%的果園處于較低水平。土壤有效錳平均含量為10.66 mg/kg，變幅為5.24～14.23 mg/kg，變異系數(shù)為25.03%；61.4%的果園土壤有效錳含量處于較低水平，20.5%的果園處于中等水平，只有18.1%的果園達(dá)到較高水平。土壤速效鋅平均含量為0.86 mg/kg，變幅為0.23～1.98 mg/kg，變異系數(shù)為55.73%；59.0%的果園土壤有效鋅含量處于較低水平，30.1%的果園處于中等水平，僅10.8%的果園處于較高水平。土壤有效硼平均含量為0.61 mg/kg，變幅為0.07～0.73 mg/kg，變異系數(shù)為44.58%；74.7%的果園土壤有效硼含量處于較低水平水平，21.7%的果園處于中等水平，僅有3.6%的果園含量較高。

2.2不同土層土壤的養(yǎng)分分布狀況

70個(gè)果園不同土層土壤養(yǎng)分含量的測定結(jié)果(表5)表明，洛川蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為隨土層深度的增加而下降的趨勢，這與果農(nóng)耕作施肥習(xí)慣有關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量在0～60 cm土層大幅下降，0～20，20～40，40～60 cm土層間差異顯著；在60～200 cm土層，隨土層深度的增加，有機(jī)質(zhì)和全氮含量下降幅度減小，各土層間差異不顯著。全P和全K含量在整個(gè)剖面中表現(xiàn)出微弱的下降趨勢。堿解氮含量在0～60 cm土層迅速下降，0～20，20～40，40～60 cm土層間差異顯著，而60 cm以下土層差異較小。0～40 cm土層速效磷、速效鉀含量顯著高于40～200 cm土層，40 cm以下土層差異較小。隨著土層深度的增加，有效鐵含量在整個(gè)剖面中表現(xiàn)出微弱的下降趨勢，各土層間差異不顯著。有效錳含量在 0～100 cm土層大幅下降，各土層差異顯著，100 cm以下土層有效錳含量趨于穩(wěn)定。有效鋅和有效硼含量在0～40 cm土層大幅下降；在40 cm以下土層，隨土層深度的增加有效鋅和有效硼含量下降幅度較小，且各土層間差異不顯著。

表 5　陜西洛川蘋果園0～200 cm土層土壤的養(yǎng)分含量

注:同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小字母表示差異顯著(P<0.05),下表同。

Note:Different lowercase letters in each line indicate significant difference atP<0.05.The same below.

2.3不同產(chǎn)量水平果園土壤的pH和養(yǎng)分狀況

土壤肥力質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著果園的產(chǎn)量水平以及果實(shí)的品質(zhì)。44個(gè)盛果期不同產(chǎn)量水平蘋果園的土壤pH和養(yǎng)分含量測定結(jié)果(表6)表明，土壤pH表現(xiàn)為低產(chǎn)園>中產(chǎn)園>高產(chǎn)園，三者之間無顯著差異。土壤有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為高產(chǎn)園>中產(chǎn)園>低產(chǎn)園。高產(chǎn)園土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷含量顯著高于中、低產(chǎn)園，而中產(chǎn)園與低產(chǎn)園差異不顯著。全磷、全鉀、速效鉀含量表現(xiàn)為高產(chǎn)園顯著高于低產(chǎn)園，但與中產(chǎn)園差異不顯著。可見，土壤養(yǎng)分水平對果園產(chǎn)量有較大影響。

表 6　陜西洛川不同產(chǎn)量水平蘋果園土壤的pH和養(yǎng)分含量

2.4不同樹齡果園土壤的pH和養(yǎng)分狀況

隨著果樹的生長，根系活動的變化對果園土壤的理化性狀及微生物環(huán)境會產(chǎn)生不同程度的影響[30]。

表 7　陜西洛川不同樹齡蘋果園土壤的pH和養(yǎng)分含量

表7表明，不同樹齡果園的土壤pH值相對穩(wěn)定，無顯著差異。土壤有機(jī)質(zhì)含量隨樹齡的增大而小幅增加，這與張進(jìn)[20]的研究結(jié)果一致，可見隨著樹齡的增加，果園土壤的有機(jī)質(zhì)得到一定程度的積累，但過程較為緩慢。隨著樹齡的增加，土壤全氮、全磷、全鉀含量總體呈現(xiàn)增長的趨勢，但各樹齡間差異不顯著；堿解氮、速效磷和速效鉀含量總體呈先升后降趨勢，其中以樹齡>10～≤15年的果園最高。這是由于從幼樹期到盛果期，蘋果樹根系活動逐漸增強(qiáng)，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的礦化所致。一般認(rèn)為，進(jìn)入衰老期的果園養(yǎng)分的礦化能力隨根系活力的減弱而降低，土壤養(yǎng)分含量也因此逐漸下降[30]。本研究結(jié)果表明，洛川縣蘋果園土壤養(yǎng)分含量從盛果期到衰老期沒有明顯差異，這可能是由于洛川蘋果價(jià)格高，果園經(jīng)濟(jì)效益好，果農(nóng)對衰老期果園增施肥料所致。

2.5不同土壤管理方式果園土壤的理化狀況

對連續(xù)3年以上采用中耕、深耕、免耕和種植三葉草的35個(gè)果園的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測定，結(jié)果(表8)表明，土壤體積質(zhì)量由高到低依次為免耕園>種植三葉草園>中耕園>深耕園。種植三葉草園土壤的pH顯著低于其他3種，有利于土壤養(yǎng)分的吸收利用。4種方式間土壤有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著，但以種植三葉草園略高。種植三葉草園的全氮、全磷、全鉀含量略高于其他3種方式管理的果園，但4種方式間差異均不顯著。種植三葉草園的堿解氮和速效鉀含量顯著高于其他3種方式管理的果園；4種管理方式管理的果園間速效磷含量差異不顯著，但種植三葉草園明顯較高。

表 8　陜西洛川不同土壤管理方式下蘋果園土壤的理化性質(zhì)比較

3討論與結(jié)論

體積質(zhì)量是反映土壤通透性、保水保肥性能的重要指標(biāo)。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，洛川縣蘋果園0～20 cm土層土壤體積質(zhì)量在1.2～1.5 g/cm3的果園占72.86%，屬于良好果園范疇，而體積質(zhì)量小于1.2 g/cm3的果園占27.14%，這部分果園應(yīng)注重免耕和生草技術(shù)等，增強(qiáng)土壤保水保肥性能；在20～40 cm土層，88.57%的果園土壤體積質(zhì)量處在良好果園范疇，而體積質(zhì)量大于1.5 g/cm3的果園占11.43%，該部分果園需要進(jìn)行土壤改良，以降低土壤體積質(zhì)量。洛川縣蘋果樹生育期內(nèi)，季節(jié)性干旱缺水嚴(yán)重。

本研究中，洛川果園土壤pH值在7.42～8.38，平均為7.99，其中94.0%的果園土壤pH 大于7.5，應(yīng)采取有效措施，降低果園的土壤 pH，以促進(jìn)土壤微量元素的吸收與利用。土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為10.58 g/kg，67.19%的果園有機(jī)質(zhì)含量處于較低或很低水平。從洛川蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量30年來的變化看，1983年為9.2 g/kg，2002年為9.1 g/kg，2009年為10.1 g/kg，2011年為9.7 g/kg，基本保持穩(wěn)定[14-17]。可見，采取行之有效的技術(shù)措施提高蘋果園土壤的有機(jī)質(zhì)含量是當(dāng)前洛川蘋果實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)的關(guān)鍵。

本研究中，洛川蘋果園的土壤全氮、全磷、全鉀和速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為0.72，0.85，20.09 g/kg和43.93，9.28，138.14 mg/kg。洛川蘋果園土壤的全氮、全磷含量與國內(nèi)其他蘋果主產(chǎn)區(qū)相近，全鉀含量較高；堿解氮、速效磷含量遠(yuǎn)低于國內(nèi)其他蘋果主產(chǎn)區(qū)，這可能是洛川蘋果產(chǎn)量遠(yuǎn)低于其他蘋果主產(chǎn)區(qū)的一個(gè)主要原因，而速效鉀含量則略高于其他蘋果主產(chǎn)區(qū)[31-34]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，分別有23.5%，11.8%，17.7%和64.7%的洛川蘋果園土壤中有效鐵、有效錳、有效鋅和有效硼處于缺乏水平以下，施用復(fù)合肥提高土壤微量元素尤其是硼的供應(yīng)能力，應(yīng)該受到關(guān)注。

本研究中，洛川蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為隨土層深度的增加而總體呈現(xiàn)下降趨勢，建議適當(dāng)增加施肥深度。土壤pH表現(xiàn)為低產(chǎn)園>中產(chǎn)園>高產(chǎn)園，而土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷和速效鉀含量均表現(xiàn)為高產(chǎn)園>中產(chǎn)園>低產(chǎn)園。不同樹齡果園的土壤pH值相對穩(wěn)定，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨樹齡的增大而小幅增加，全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷和速效鉀含量從幼樹期、初果期到盛果期呈現(xiàn)增加趨勢，從盛果期到衰老期沒有明顯差異。種植三葉草能顯著降低蘋果園土壤的pH，明顯增加土壤養(yǎng)分含量，建議大面積推廣。

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Physical and chemical properties of soil in apple orchards of Luochuan

LI Liu-yinga,WANG Yan-pinga,HAN Ming-yub,ZHANG Lin-senb,MU Yanc

(aKeyLaboratoryofPlantNutritionandtheAgri-EnvironmentinNorthwestChina,MinistryofAgriculture,CollegeofNaturalResourcesandEnvironment,bCollegeofHorticulture,cCollegeofForestry,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract:【Objective】 This study aimed to analyze the physicochemical properties of soil in apple orchards in Luochuan,Shaanxi to provide scientific basis for soil management in local and other apple production areas in Shaanxi and the Loess Plateau.【Method】 The soil physicochemical indicators were determined in 70 orchards in northern,central,and southern regions of Luochuan.Five samples were taken with X shape in each orchard and the physical and chemical properties were determined.Then the differences due to different ages,soil layers,yields and management methods were analyzed.【Result】 There were 11.43% orchards with high level soil bulk density at 20-40 cm layer.There were 94.0% orchards with pH higher than 7.5.The organic matter contents of 67.19% orchards were at low levels while 68.6%,86.3%,81.4%,and 67.1% orchards had low contents of total N,total P,available N,and available P.The ratios of orchards with medium or high total K and available K were 100% and 62.8%,respectively.The orchards with low available Fe,Mn,Zn,and B accounted for 23.5%,11.8%,17.7% and 64.7%,respectively.Contents of soil organic matter and nutrients decreased as the increase of soil depth.The contents of organic matter,total N,total P,available N,available P,and available K had the same order of high yield orchard>mid-yield orchard>low-yield orchard.With the increase of tree age,soil organic matter content increased slightly.The contents of total N,total P,total K,available N,available P,and available K increased from siblings,first fruits to flourishing stage,while there were no differences between the flourishing stage and the senescence stage.Planting clover could significantly reduce soil pH and overall increase nutrients.【Conclusion】 Soil in Luochuan apple orchards had low organic matter content,high pH,and the contents of available N and P were much lower than those in other apple producing areas in China. Increasing soil organic matter content,decreasing soil pH and fertilizing reasonably are critical to increase yield and quality of apples.

Key words:Luochuan county;apple orchard;soil physical and chemical properties

DOI：網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-03-1408:4510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.04.025

[收稿日期]2014-08-12

[基金項(xiàng)目]陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目(2011KTZB02-02-05,2014KTCL02-06)；國家青年基金項(xiàng)目(41401613)

[作者簡介]李柳瑩(1990-)，女，廣西南寧人，碩士，主要從事土壤質(zhì)量與植物生長研究。E-mail:lly816816@163.com[通信作者]王延平(1968-)，男，陜西子長人，副教授，博士，主要從事土壤水分與植物生長、旱作節(jié)水技術(shù)和區(qū)域綜合治理研究。

[中圖分類號]S151.9

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1671-9387(2016)04-0185-10

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160314.0845.050.html

E-mail:ylwangyp@163.com