臨安市不同山核桃產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況的差異性研究

馬閃閃，趙科理，丁立忠，黃 莎，蔡 鈴，趙偉明，葉正錢

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院 浙江省土壤污染生物修復(fù)重點實驗室，浙江 臨安 311300；2.浙江省臨安市林業(yè)局林業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 臨安311300；3.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州310023）

臨安市不同山核桃產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況的差異性研究

馬閃閃1，趙科理1，丁立忠2，黃 莎2，蔡 鈴2，趙偉明3，葉正錢1

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院 浙江省土壤污染生物修復(fù)重點實驗室，浙江 臨安 311300；2.浙江省臨安市林業(yè)局林業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 臨安311300；3.浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州310023）

為探討山核桃Carya cathayensis林地土壤基本肥力特征及土壤肥料管理對策，于2013年3－4月，采用全球定位系統(tǒng)（GPS）野外定位并采集浙江省臨安市山核桃主產(chǎn)區(qū)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共189個土壤樣品，對臨安市山核桃主產(chǎn)區(qū)土壤肥力狀況進(jìn)行分析和比較。結(jié)果表明：研究區(qū)土壤pH值變幅為pH 4.2～7.5，平均值為pH 5.2，小于pH 5.5的區(qū)域占75%；土壤有機(jī)質(zhì)平均為31.6 g·kg－1，普遍較高，但也有12%的林地土壤有機(jī)質(zhì)低于20.0 g·kg－1；大多數(shù)林地土壤有效氮較高，超過80.0 mg·kg－1的占91%，處于高水平（＞200.0 mg·kg－1）的占15%；研究區(qū)山核桃林地土壤有效磷平均為14.0 mg·kg－1，但變幅大，分別有63%和40%的林地土壤有效磷低于10.0 mg·kg－1和5.0 mg·kg－1，土壤有效磷有待提高；土壤速效鉀平均為85.9 mg·kg－1，51%的林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)不足80.0 mg·kg－1。各地需要根據(jù)實際情況，調(diào)整施肥數(shù)量和結(jié)構(gòu)及開展土壤酸性改良，因地制宜地制定區(qū)域施肥規(guī)劃。表7參23

經(jīng)濟(jì)林學(xué)；山核桃；土壤酸化；土壤速效養(yǎng)分；土壤肥力

山核桃Carya cathayensis是中國特有的名優(yōu)干果和木本油料作物，主要分布在浙皖交界的天目山地區(qū)，包括浙江臨安及安徽寧國等縣市，其中以臨安昌化為中心產(chǎn)區(qū)［1］，島石、龍崗、河橋、湍口等鄉(xiāng)鎮(zhèn)為主要分布區(qū)。山核桃對適生的立地條件要求較高，于微酸性至中性土壤中生長最佳［2］。隨著山核桃消費需求的不斷增大，栽培面積、產(chǎn)量和年產(chǎn)值逐年增加。臨安山核桃栽培面積和產(chǎn)量均居全國首位，山核桃產(chǎn)業(yè)已成為產(chǎn)區(qū)林農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入的主要來源，但是，隨著近年來人為經(jīng)營管理特別是林農(nóng)化肥的大量施用，使山核桃林地土壤性質(zhì)發(fā)生了巨大變化，導(dǎo)致土壤條件不利于山核桃生長，已引發(fā)山核桃葉片黃化、樹林早衰等嚴(yán)重退化癥狀的大面積爆發(fā)，山核桃適生土壤環(huán)境受到嚴(yán)重威脅［3－4］。目前，雖然在山核桃林地土壤、植物葉片和果仁等方面已開展了一些土壤植物營養(yǎng)的相關(guān)研究［5－6］，并對山核桃林地土壤肥力性質(zhì)相繼進(jìn)行了調(diào)研［3,7－8］，但是對臨安山核桃不同產(chǎn)區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤肥力水平狀況及其空間分布差異性的分析卻甚少。由于不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)自然土壤成土環(huán)境和施肥管理措施水平等的差異性，多年經(jīng)營后，可能會導(dǎo)致不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤性質(zhì)區(qū)域性差異?；诖耍唛_展科學(xué)布點調(diào)查與土樣的采集和分析，研究臨安山核桃主產(chǎn)區(qū)林地土壤基本肥力現(xiàn)狀及其區(qū)域空間分布特點和存在問題，并試圖通過土壤肥力等級劃分，對土壤肥力狀況進(jìn)行評價，以期為山核桃土壤肥料區(qū)域管理、優(yōu)化施肥和實現(xiàn)臨安山核桃產(chǎn)業(yè)穩(wěn)健持續(xù)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和對策。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于浙江省臨安市西部山核桃林地分布較為集中的7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，分別為昌化鎮(zhèn)、島石鎮(zhèn)、湍口鎮(zhèn)、清涼峰鎮(zhèn)、太陽鎮(zhèn)、龍崗鎮(zhèn)和河橋鎮(zhèn)。全市年平均氣溫為16.4℃，7月平均氣溫為29.1℃，1月平均最低氣溫為4.1℃，年平均降水量為1 628.6 mm，年平均日照時數(shù)1 847.3 h，無霜期235 d。7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的山核桃林地多分布在海拔50～1 200 m的丘陵山地，林地土壤主要為油黃泥、黃紅泥以及鈣質(zhì)頁巖土等［9］。

1.2 樣品采集與制備

室內(nèi)布點。充分考慮樣點分布的均勻性和代表性，按1.0 km×1.0 km網(wǎng)格布設(shè)山核桃林地土壤采樣點（即選取平方千米網(wǎng)格中有山核桃林分的點確定為采樣點）［7］，對采樣點進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

實地勘察及樣品采集。于2013年3－4月山核桃林地施肥前，對臨安市山核桃主產(chǎn)區(qū)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展土壤普查。根據(jù)林地采樣布點圖，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）導(dǎo)航和定位，結(jié)合山核桃林地實際情況以及是否利于長期跟蹤復(fù)查，在7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)采樣點共計189個。在選定的典型樣地上，按 “S”型布點，分別采集5個點的表層（0～20 cm）土樣，將其混合成1個土壤樣品，然后采用四分法留取樣品1.0 kg，帶回實驗室，樣品經(jīng)風(fēng)干，分別過10目和100目篩，供土壤pH值、速效養(yǎng)分及有機(jī)質(zhì)測定。同時，記錄采樣點山核桃的立地條件、土壤情況、農(nóng)戶施肥管理和山核桃產(chǎn)量情況。

1.3 土壤測定方法與數(shù)據(jù)分析

采用常規(guī)分析方法對土壤樣品進(jìn)行分析［10］。其中：土壤pH值采用pH計［m（土）∶m（水）＝1.0∶2.5］電位法測定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-外加熱法；有效氮采用堿解擴(kuò)散法；有效磷采用Olsen法；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法。

圖表均采用Excel 2010軟件進(jìn)行處理，使用SPASS 18.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究區(qū)山核桃林地土壤肥力總體狀況

土壤肥力水平高低與否的分析，需要有土壤肥力水平等級指標(biāo)參考，然而，由于對山核桃土壤植物營養(yǎng)與施肥的研究尚很薄弱，迄今還沒有相應(yīng)的肥力等級劃分指標(biāo)或系統(tǒng)的臨界值指標(biāo)，而它又大大不同于自然林地，為此我們結(jié)合前期的一些研究結(jié)果，以農(nóng)業(yè)上采用的常規(guī)農(nóng)作物肥力等級劃分指標(biāo)作為參考［5,11-12］，將研究區(qū)山核桃林地土壤基本肥力參數(shù)包括pH值、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等水平及其高低分布情況進(jìn)行頻率分布統(tǒng)計，并結(jié)合產(chǎn)區(qū)土壤歷史資料（《臨安土壤志》）展開分析。從表1可見：研究區(qū)土壤平均pH 5.2，pH值高于pH 6.0的區(qū)域僅占13%，有75%的林地土壤pH值低于pH 5.5，與山核桃適生pH值相比，土壤嚴(yán)重酸化。土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍較高，平均31.6 g·kg-1，但也有部分土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，甚至低于10.0 g·kg-1。研究區(qū)土壤有效氮也普遍較高或很高，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于100.0 mg·kg-1的區(qū)域占91%，15%的林地土壤高于200.0 mg·kg-1。與土壤氮相反，山核桃林地土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低的占多數(shù)，低于10.0 mg·kg-1和5.0 mg·kg-1的林地分別達(dá)到63%和40%，可能磷素不足或嚴(yán)重不足；但是也有部分土壤有效磷超過20.0 mg·kg-1，磷素淋失風(fēng)險大［12］。土壤速效鉀平均為85.9 mg· kg-1，只有15%的林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過120.0 mg·kg-1，有51%的林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)不足80.0 mg·kg-1，甚至有20%林地不足50.0 mg·kg-1，可能供鉀嚴(yán)重不足［5］。

表1 山核桃林地土壤肥力的等級水平的分布Table 1 Distribution frequency of soil fertility parameters in the soils of Carya cathayensis

2.2 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值的差異

不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值高低和分布有顯著不同。7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值大小順序為湍口＞太陽＞清涼峰＞島石＞昌化＞河橋＞龍崗（表2）。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤平均pH值都在pH 5.5以下，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤pH值低于pH 5.5的區(qū)域都超過60%，達(dá)66%～97%。土壤最低pH值都低于pH 5.0，為強(qiáng)酸性。絕大部分土壤處于酸性和強(qiáng)酸性狀態(tài)，尤以龍崗鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值最低且面積大，平均值僅為pH 4.9，pH值低于pH 5.0的面積占全鎮(zhèn)山核桃林地面積的71%，強(qiáng)酸性土壤面積比例最大；湍口鎮(zhèn)pH值最高，均值也僅為pH 5.5，顯著高于河橋鎮(zhèn)（pH 5.1）和龍崗鎮(zhèn)（pH 4.9）（P＜0.05），pH值低于pH 5.0的區(qū)域占32%，pH值在pH 5.0～5.5區(qū)域的占36%；河橋鎮(zhèn)土壤pH值為pH 5.1，pH值低于pH 5.0區(qū)域占55%，強(qiáng)酸性土壤面積已達(dá)1/2。山核桃林地土壤pH值受成土母巖、海拔及人為施肥等因素的影響，但是同一林地其變

化程度顯然受人為干擾，特別是長期大量化學(xué)肥料施用引起的土壤酸化影響［13］。

表2 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值等級分布Table 2 Distribution frequency of soil pH in seven towns in Lin’an City

2.3 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)水平差異

臨安7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也存在較大差異。由表3可以看出：除清涼峰和河橋2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)外，其他5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于 30.0 g·kg－1。7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)順序為昌化＞島石＞湍口＞太陽＞龍崗＞清涼峰＞河橋。昌化鎮(zhèn)土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為38.0 g·kg－1，顯著高于龍崗（30.1 g·kg－1），清涼峰（26.8 g·kg－1）和河橋（25.5 g·kg－1）等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（P＜0.05）。全鎮(zhèn)74%林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于30.0 g·kg－1，有機(jī)質(zhì)豐富，這與昌化鎮(zhèn)海拔較高，石灰?guī)r面積分布廣，有利于土壤有機(jī)質(zhì)積累有關(guān)［14］；河橋鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值（25.5 g·kg－1）僅為昌化鎮(zhèn)的67%，顯著低于其他鄉(xiāng)鎮(zhèn) （龍崗鎮(zhèn)除外），全鎮(zhèn)60%的林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于30.0 g· kg－1，其中低于20.0 g·kg－1的區(qū)域也達(dá)到30%。這與河橋鎮(zhèn)土壤類型分布以及相對海拔較低有關(guān)。從土壤最高pH 6.2及pH 5.5以上的林地僅占15%可以推知：河橋鎮(zhèn)成土母質(zhì)母巖中灰?guī)r類母巖特別是石灰?guī)r分布相對少，土壤以黃紅泥土和砂黏質(zhì)黃泥土為主［15］，山核桃林地經(jīng)營過程中人為干擾對加速土壤有機(jī)質(zhì)礦化分解作用大。湍口鎮(zhèn)和太陽鎮(zhèn)林地土壤有機(jī)質(zhì)處于中間水平，分別為33.2 g·kg－1和32.5 g· kg－1，2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于30.0 g·kg－1的山核桃林地面積分別為60%和67%；同時湍口鎮(zhèn)有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于20.0 g·kg－1，有機(jī)質(zhì)較豐富。

表3 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等級分布Table 3 Distribution frequencies of organic matter contents in the soils in seven towns in Lin’an City

2.4 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有效氮水平比較

臨安7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有效氮均處于較高或很高水平（表4），其中湍口鎮(zhèn)最高，為173.2 mg· kg－1，林地土壤有效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于100.0 mg·kg－1的區(qū)域占100%，比河橋鎮(zhèn)和龍崗鎮(zhèn)顯著高39.6 mg· kg－1和28.6 mg·kg-1（P＜0.05）；太陽、島石、昌化和清涼峰4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)次之，土壤有效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為169.3，164.3，156.1和152.4 mg·kg－1， 昌化鎮(zhèn)高于200.0 mg·kg－1的區(qū)域占 23%；雖然龍崗鎮(zhèn)和河橋鎮(zhèn)土壤有效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，但平均水平也都高于130.0 mg·kg－1，2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于100.0 mg·kg－1的區(qū)域分別占85%和75%。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較高，顯然是由于人為施入氮肥的量相當(dāng)所致。

2.5 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有效磷水平比較

從表5可以看出：7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間山核桃林地土壤有效磷水平差異極大，其中島石鎮(zhèn)土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高（33.0 mg·kg－1），與昌化等其他6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)呈顯著性差異（P＜0.05），有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于20.0 mg·kg－1的區(qū)域占58%，77%的林地土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于10.0 mg·kg-1，僅10%的林地面積有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5.0 mg·kg－1。其次是河橋鎮(zhèn)和清涼峰鎮(zhèn)，有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是20.7和12.6 mg·kg－1，林地土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較充足，但2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10.0 mg·kg－1的區(qū)域分別占50%和

60%；龍崗鎮(zhèn)、昌化鎮(zhèn)和太陽鎮(zhèn)的土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，分別是6.5，7.4和7.7 mg·kg－1，3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)約60%的林地土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5.0 mg·kg－1。土壤pH值過高或過低都會使土壤磷的有效性降低，龍崗鎮(zhèn)林地土壤pH值處在最低水平（pH 4.9），有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)不足10.0 mg·kg－1的區(qū)域占該鎮(zhèn)總區(qū)域的86%；昌化鎮(zhèn)有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10.0 mg·kg－1區(qū)域占80%，湍口鎮(zhèn)有76%的土壤有效磷低于10.0 mg·kg－1。

表4 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有效氮等級分布Table 4 Distribution frequency of available nitrogen contents in the soils in seven towns in Lin’an City

表5 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤有效磷等級分布Table 5 Distribution frequency of soil availability phosphorus in the soils of seven towns in Lin’an City

2.6 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤速效鉀水平比較

充足的鉀對于提高作物抗病抗逆性及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)有較好的促進(jìn)作用。由表6可以看出：7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀變幅為18.9～255.7 mg·kg－1， 極差達(dá)236.8 mg·kg－1；除龍崗鎮(zhèn)外，其他6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值均大于80.0 mg·kg－1，河橋鎮(zhèn)山核桃林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高（102.4 mg·kg－1），但同一鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)的速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在較大的空間差異，土壤速效鉀水平普遍不高。土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)不足80.0 mg·kg－1的林地，河橋鎮(zhèn)、昌化鎮(zhèn)和太陽鎮(zhèn)分別占30%，38%和54%。島石、清涼峰和湍口等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是84.3，88.2和80.6 mg·kg－1，3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)55%，44%和60%的林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)處于中等以下水平。龍崗鎮(zhèn)土壤酸性強(qiáng)，林地土壤速效鉀最低，僅為66.6 mg·kg－1，高于120.0 mg·kg－1的林地區(qū)域僅占3%，69%的林地土壤速效鉀不足80.0 mg·kg－1。

表6 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤速效鉀等級分布Table 6 Distribution frequency of available potassium contents in the soils of seven towns in Lin’an City

2.7 山核桃林地土壤肥力指標(biāo)相關(guān)性分析

土壤肥力化學(xué)指標(biāo)之間存在不同程度的相關(guān)關(guān)系（表7），其中土壤有機(jī)質(zhì)與有效氮呈極顯著的正相關(guān)。相關(guān)系數(shù)達(dá)0.764，表明土壤有機(jī)質(zhì)與土壤供氮能力密切相關(guān)，這與眾多的研究結(jié)果一致。另外，土壤速效鉀與有效氮、有效磷達(dá)到顯著、極顯著相關(guān)。人為經(jīng)營條件下，氮磷鉀三要素有效態(tài)水平主要受施肥調(diào)控，特別是高養(yǎng)分水平是施肥的結(jié)果。因此，土壤有效氮受土壤有機(jī)質(zhì)水平狀況和人為施肥措施的雙重影響。土壤pH值與有效氮達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)性，隨著土壤有效氮水平的提高，土壤pH值降低，酸性增強(qiáng)。

表7 研究區(qū)山核桃林地土壤化學(xué)性質(zhì)之間的相關(guān)性Table 7 Correlation between soil chemical properties in seven towns in Lin’an City

3 討論

林地土壤肥力狀況是決定山核桃產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素［16］。土壤肥力常規(guī)指標(biāo)性質(zhì)中，土壤有機(jī)質(zhì)是最關(guān)鍵的土壤肥力化學(xué)性質(zhì)，不僅僅在土壤養(yǎng)分供應(yīng)和保持方面起作用，對土壤其他理化性質(zhì)的改善、微生物活動都起著重要作用。通常情況下，不像土壤pH值和速效養(yǎng)分，在周年植物生長期間土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較小，一般保持基本穩(wěn)定［5］。研究區(qū)山核桃林地土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（平均31.6 g· kg－1）與錢孝嚴(yán)等［6］（30.7 g·kg－1）及祝小祥等［3］（32.0 g·kg－1）的調(diào)研結(jié)果一致。土壤pH值和速效養(yǎng)分與植物生長、人為施肥等因素直接相關(guān)，因此，季節(jié)性變化大［11］。秋冬季節(jié)，植物代謝活動減弱，土壤pH值和速效養(yǎng)分狀況基本不受植物的影響，能更好地反應(yīng)土壤肥力基本情況；而在植物生長季節(jié)，土壤養(yǎng)分狀況更能反映植物生長和養(yǎng)分吸收代謝與土壤養(yǎng)分供求之間相互作用和平衡的關(guān)系［5］。林地土壤養(yǎng)分的有效性與它在土壤中的轉(zhuǎn)化有重要關(guān)系，自然條件下山核桃多分布于石灰?guī)r發(fā)育的土壤上，石灰?guī)r土壤中的磷易于發(fā)生固定作用而使有效性降低易導(dǎo)致植物缺磷，會影響山核桃的生長發(fā)育［17］。當(dāng)土壤有效磷低于10.0 mg·kg－1時，山核桃植株有可能缺磷［12］。山核桃林地土壤養(yǎng)分元素的虧缺與否受山核桃生態(tài)特性、成土母質(zhì)及林地地形等綜合因素影響較大。山核桃一般于9月采收，11月落葉進(jìn)入休眠期，于翌年春天發(fā)芽長葉。山核桃分布區(qū)多為坡陡土薄的山區(qū)，林農(nóng)為方便采收，林下植被常被清除，使冬季地表幾乎完全裸露，因此，土壤中殘留養(yǎng)分極易隨水土流失而損失。影響更大的則是人為施肥對山核桃生長、產(chǎn)量及土壤肥力化學(xué)性質(zhì)的影響［5,11］。

山核桃是一種適合生長于微酸性及以上的土壤上的木本植物［18］，不耐低pH值。我們的研究結(jié)果顯示：凡連片發(fā)生山核桃葉片黃花、枯梢等生長不良癥狀，樹根死亡嚴(yán)重的山核桃林地，土壤pH值均低于pH 5.0（尚未發(fā)表）。土壤pH值全面反映土壤理化性質(zhì)，是土壤肥力的重要指標(biāo)之一。通過對臨安7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)調(diào)查研究分析的結(jié)果，與洪游游等［2］的研究比較得知，土壤pH值由20世紀(jì)末的pH 6.0～7.0變?yōu)楝F(xiàn)在的pH 5.2。研究區(qū)有75%林地土壤pH值低于pH 5.5，若考慮林木生長階段性，則pH值可能更低［11］。山核桃林地土壤酸化加劇，致酸離子過量會對山核桃產(chǎn)生毒害，龍崗鎮(zhèn)山核桃林地強(qiáng)酸性土壤比例最高（71%），許多老樹林死亡與此關(guān)系密切，可能是鋁毒所致［19］，其機(jī)制有待研究。因此，以山核桃林地酸化為典型的土壤退化問題必須得到高度重視。

土壤中養(yǎng)分元素的有效性受土壤pH值影響巨大。養(yǎng)分有效性的最高值多出現(xiàn)在土壤pH 6.5～7.5之間，土壤pH值過高或過低，都會使供給植物生長的營養(yǎng)元素有效性發(fā)生變化，導(dǎo)致植物所需的營養(yǎng)元素失調(diào)［20］。人工施肥是土壤養(yǎng)分的重要來源，氮素作為三大營養(yǎng)元素之一，大量施用，對土壤氮水平產(chǎn)生直接影響。研究區(qū)土壤有效氮普遍較高或很高，反映出林農(nóng)大量施用氮肥情況，不僅影響氮肥利用率，引起資源浪費和環(huán)境問題，還會帶來土壤酸化的加劇。此外，當(dāng)土壤氮素水平高時，增施氮肥還會引起山核桃減產(chǎn)［21］。

郭傳友等［22］研究表明：土壤有效磷能顯著影響山核桃果實中粗脂肪含量，從而影響山核桃品質(zhì)和商品價值。在高氮水平下，大量山核桃林地土壤磷有效性偏低，氮磷養(yǎng)分比例失調(diào)，可能會成為影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)的限制因子。在酸性條件下（龍崗鎮(zhèn)pH 4.9），磷易被土壤中的鐵、鋁固定，磷的有效性降低，使研究區(qū)存在普遍缺磷狀態(tài)。通過提高土壤pH值和增施有機(jī)肥等措施，有利于提高土壤磷的有效性。研究發(fā)現(xiàn)：磷水平的空間差異性較大，對于土壤有效磷水平較高的島石、河橋和清涼峰等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)部分區(qū)域，在保障山核桃磷素需求的同時，還要重視和避免山核桃林地土壤磷的淋失風(fēng)險［12］。

充足的鉀素可以提高作物抗逆性及促進(jìn)豐產(chǎn)和增進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。山核桃是一種需鉀量較大的木本植物，其葉片含鉀量較高，同時，山核桃收獲帶走的果實蒲殼中也含有很高的鉀［23］。因此，其需鉀水平應(yīng)與許多農(nóng)作物相當(dāng)［10］。研究區(qū)速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為85.9 mg·kg－1，有51%的林地土壤的速效鉀不足80.0 mg·kg－1，需增施鉀肥。然而，迄今有關(guān)山核桃氮磷鉀三要素需肥和營養(yǎng)臨界水平等土壤植物營養(yǎng)的基本研究仍然甚為缺乏，亟待深化。

提高山核桃林地酸性土壤pH值，減少氮肥用量，增施鉀肥和提高土壤磷有效性，開展土壤改良和積極調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為山核桃林地發(fā)展亟須解決的問題。因山核桃產(chǎn)區(qū)土壤母巖、母質(zhì)及分布海拔、坡度等不同，以及不同區(qū)域鄉(xiāng)鎮(zhèn)施肥管理措施、習(xí)慣差別，即使同一土壤但不同林農(nóng)山核桃林地間

土壤性質(zhì)也可能差異懸殊［11］，因此，需要在土壤測試的基礎(chǔ)上，因地制宜地制定對策，推廣測土配方施肥工作，以實現(xiàn)山核桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

4 結(jié)論

研究區(qū)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤pH值平均為pH 5.2，75%的林地土壤pH值低于pH 5.5，47%的林地土壤pH值低于pH 5.0，土壤酸化普遍且嚴(yán)重，以龍崗鎮(zhèn)最為嚴(yán)重；土壤有機(jī)質(zhì)平均為31.6 g·kg－1，普遍較高；土壤有效氮普遍較高或過高；龍崗、昌化和太陽等3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷有待提高；島石有58%的林地土壤有效磷超過20.0 mg·kg－1，磷素淋失風(fēng)險大；研究區(qū)51%的林地土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)不足80.0 mg·kg－1，其中龍崗和湍口超過60%。施肥數(shù)量和結(jié)構(gòu)對土壤pH值和林地養(yǎng)分豐缺有極大影響。建議研究區(qū)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)因地制宜地制定區(qū)域施肥規(guī)劃：減少氮肥用量，大力改良山核桃林地土壤酸性，重視鉀肥施用，提高磷肥利用率，開展測土施肥，促進(jìn)山核桃林地土壤健康和山核桃平穩(wěn)生產(chǎn)。

［1］ 黃堅欽，夏國華．圖說山核桃生態(tài)栽培技術(shù)［M］．杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2008．

［2］ 洪游游，唐小華，王慧．山核桃林土壤肥力的研究［J］．浙江林業(yè)科技，1997，17（6）：1－8．

HONG Youyou,TANG Xiaohua,WANG Hui.Study on soil fertility of Carya cathayensis forests［J］.J Zhejiang For Sci Technol,1997,17（6）：1－8.

［3］ 祝小祥，徐祖祥，徐進(jìn)，等．臨安山核桃主產(chǎn)區(qū)土壤理化性狀變化的研究［J］．農(nóng)學(xué)學(xué)報，2014，4（6）：32－35，40．

ZHU Xiaoxiang,XU Zuxiang,XU Jin,et al.A study on the change in soil physical and chemical properties in the Chinese hickory production area of Lin’an［J］.J Agric,2014,4（6）:32－35,40.

［4］ 王年金，方建華，徐建斌．山核桃退化林地生態(tài)修復(fù)技術(shù)［J］．林業(yè)實用技術(shù)，2011（12）：22－23．

WANG Nianjin,FANG Jianhua,XU Jianbin.Technology of ecological restoration to degraded Chinese hickory forests［J］.Pract For Technol,2011（12）:22－23.

［5］ 童根平，王衛(wèi)國，張圓圓，等．大田條件下山核桃林地土壤和葉片養(yǎng)分變化規(guī)律［J］．浙江林學(xué)院學(xué)報，2009，26（4）：516－521．

TONG Genping,WANG Weiguo,ZHANG Yuanyuan,et al.Seasonal changes of soil and leaf nutrient levels in a Carya cathayensis orchard［J］.J Zhejiang For Coll,2009,26（4）:516－521.

［6］ 錢新標(biāo)，徐溫新，張圓圓，等．山核桃果仁微量元素分析初報［J］．浙江林學(xué)院學(xué)報，2009，26（4）：511－515．

QIAN Xinbiao,XU Wenxin,ZHANG Yuanyuan,et al.Trace elements in kernels of Chinese hickory（Carya cathayensis）grown in limestone and non-limestone soils［J］.J Zhejiang For Coll,2009,26（4）:511-515.

［7］ 錢孝炎，黃堅欽，帥小白，等．臨安市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)山核桃林地土壤理化性質(zhì)比較［J］．浙江林業(yè)科技，2013，33（1）：7－11．

QIAN Xiaoyan,HUANG Jianqin,SHUAI Xiaobai,et al.Comparison of soil physiochemical properties at Carya cathayensis stands in Lin’an［J］.J Zhejiang For Sci Technol,2013,33（1）:7－11.

［8］ 陳衛(wèi)新，鄔奇峰，黃仨仨，等．臨安市山核桃林地土壤肥力狀況及存在問題［J］．中國農(nóng)技推廣，2013，29（6）：45－46．

CHEN Weixin,WU Qifeng,HUANG Sansan,et al.Soil fertility situation and problems in Carya cathayensis orchards［J］.China Agric Technol Ext,2013,29（6）:45－46.

［9］ 呂惠進(jìn)．浙江臨安山核桃立地環(huán)境研究［J］．森林工程，2005，21（1）：1－3，6．

L譈Huijin.The natural stands conditions of Carya cathayensis Sarg.in Lin’an County of Zhejiang Province［J］.For Eng,2005,21（1）:1－3,6.

［10］ 魯如坤．土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000．

［11］ 張春苗，張有珍，姚芳，等．臨安山核桃主產(chǎn)區(qū)土壤pH值和有效養(yǎng)分的時空變化［J］．浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報，2011，28（6）：845－849．

ZHANG Chunmiao,ZHANG Youzhen,YAO Fang,et al.Temporal and spatial variation of soil pH and nutrient availability for Carya cathayensis orchards in Lin’an［J］.J Zhejiang A＆F Univ,2011,28（6）:845-849.

［12］ 趙偉明，王艷艷，馬嘉偉，等．臨安山核桃林地土壤磷素狀況及其淋失風(fēng)險分析［J］．浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，26（1）：154－158．

ZHAO Weiming,WANG Yanyan,MA Jiawei,et al.Phosphorus status and its leaching loss risks in the soils of Chinese hickory orchards in Lin’an City,Zhejiang Province［J］.Acta Agric Zhejiang,2014,26（1）:154－158.

［13］ 徐祖祥，盛雪峰，孫吉林，等．臨安市山核桃土宜調(diào)查與分析：以油黃泥土為例［J］．杭州科技，2002（5）：42－43.

XU Zuxiang,SHENG Xuefeng,SUN Jilin,et al.Investigation and analysis of soil conditions for optimal growth of Carya cathayensis Sarg.in Lin’an County of Zhejiang Province［J］.Hangzhou Sci Technol,2002（5）：42－43.

［14］ 盧玫桂，曹建華，何尋陽．桂林毛村石灰土和紅壤元素生物地球化學(xué)特征研究［J］．廣西科學(xué)，2006，13（1）：58－64.

LU Meigui,CAO Jianhua,HE Xunyang.The comparative study of biogeochemistry between limestone soil and red soil in Maocun,Guilin［J］.Guangxi Sci,2006,13（1）:58－64.

［15］ 杭州市土壤普查辦公室．杭州土壤［M］．杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1991．

［16］ 裘希雅，蔣玉根，陳瑛，等．不同土壤環(huán)境對山核桃品質(zhì)的影響［J］．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（4）：588－591．

QIU Xiya,JIANG Yugen,CHEN Ying,et al.Effect of soil environmental conditions on nut quality of Carya cathayensis Sarg.［J］.Zhejiang Agri Sci,2014（4）：588－591.

［17］ 李永夫，金松恒，葉正錢，等．低磷脅迫對山核桃幼苗根系形態(tài)和生理特征的影響［J］．浙江林學(xué)院學(xué)報，2010，27（2）：239－245.

LI Yongfu,JIN Songheng,YE Zhengqian,et al.Root morphology and physiological characteristics in Carya cathayensis seedlings with low phosphorus stress［J］.J Zhejiang For Col1,2010,27（2）:239－245.

［18］ 傅松玲，丁之恩，周根土，等．安徽山核桃適生條件及豐產(chǎn)栽培研究［J］．經(jīng)濟(jì)林研究，2003，21（2）：1－4．

FU Songling,DING Zhien,ZHOU Gentu,et al.The suitable condition and cultivation technique of Carya cathayensis［J］.Nonwood For Res,2003,21（2）:1－4.

［19］ 肖厚軍，王正銀．酸性土壤鋁毒與植物營養(yǎng)研究進(jìn)展［J］．西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，19（6）：1180－1188.

XIAO Houjun,WANG Zhengyin.Advance on study of aluminum toxicity and plant nutrition in acid soils［J］.Southwest China J Agric Sci,2006,19（6）:1180－1188.

［20］ 陳嬋嬋，肖斌，余有本，等．陜南茶園土壤有機(jī)質(zhì)和pH值空間變異及其與速效養(yǎng)分的相關(guān)性［J］．西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009，37（1）：182－188．

CHEN Chanchan,XIAO Bin,YU Youben,et al.Spatial variability of soil organic matter and pH and the correlation to available nutrients in the tea garden of southern Shaanxi［J］.J Northwest A&F Univ Nat Sci Ed,2009,37（1）: 182－188.

［21］ 宋素靈．山核桃林地土壤退化現(xiàn)狀和施肥改良研究［D］．臨安：浙江農(nóng)林大學(xué)，2014.

SONG Suling.Carya cathayensis Sarg.Forest Soil Degradation and Its Improvement Through Fertilization［D］.Lin’an: Zhejiang A&F University,2014.

［22］ 郭傳友，黃堅欽，王正加，等．大別山山核桃果實品質(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．

GUO Chuanyou,HUANG Jianqin,WANG Zhengjia,et al.Correlation analysis between soil property and fruit qualityin Carya dabieshanensis［J］.Nonwood For Res,2006,24（4）:19－22.

［23］ 陳向明，俞志敏，金杰，等．山核桃外蒲殼無機(jī)成分的分析研究［J］．分析試驗室，2007，26（8）：45－47．

CHEN Xiangming,YU Zhimin,JIN Jie,et al.Studies on the inorganic composition of hickory hull［J］.Chin J Anal Lab,2007,26（8）:45－47.

Soil fertility in Carya cathayensis orchards for major towns of Lin’an City,China

MA Shanshan1,ZHAO Keli1,DING Lizhong2,HUANG Sha2,CAI Ling2,ZHAO Weiming3,YE Zhengqian1
（1.Key Laboratory of Soil Contamination Bioremediation of Zhejiang Province,School of Environmental and Resource Sciences,Zhejiang A＆F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;2.Forest Technology Extension Center,Forest Enterprise of Lin’an City,Lin’an 311300,Zhejiang,China;3.Zhejiang Academy of Forestry,Hangzhou 310023, Zhejiang,China）

To study soil fertility in Chinese hickory （Carya cathayensis）orchards via soil surveys and to optimize regional soil and fertilization management,in the spring of 2013,189 soil samples were collected by GPS from seven towns in Lin’an,Zhejiang Province,China,where distribution of Chinese hickory is most widespread.Soil fertility properties were analyzed and compared among the towns.Results of the study area showed that soil pH value varied from 4.2 to 7.5 with a mean of 5.2;75%of these soils had a pH＜5.5.The content of soil organic matter （SOM）was rich in general with a mean of 31.6 g·kg－1.In most of the orchard soils,available nitrogen （SAN） （hydrolytic N）was rich:91%of the investigated soils＞80.0 mg·kg－1and 15%of those＞200.0 mg·kg－1.In Tuankou Town all soils had SAN＞100.0 mg·kg－1.Although the mean soil available phosphorus （SAP）was 14.0 mg·kg－1,63%of orchard soils were＜10.0 mg·kg－1and 40%were＜5.0 mg·kg－1.Mean soil available potassium （SAK）was 85.9 mg·kg－1,however 51%of the research area had SAK＜80.0 mg·kg－1implying a low SAK supply.Therefore,severe soil acidification and high SAN were most common in the research area and a considerable number of the orchard soils had low SAP and especially low

cash forestry;Carya cathayensis;soil acidification;soil available nutrient;soil fertility

S718.4；S664.9

A

2095-0756（2016）06-0953-08

2015-12-09；

2016-03-04

國家自然科學(xué)基金資助項目（41201323）；浙江省科學(xué)技術(shù)公益項目（2015C33051）；浙江省林業(yè)科研成果推廣項目（2013B13）；浙江農(nóng)林大學(xué)科學(xué)研究發(fā)展基金資助項目（2005FR053）

馬閃閃，從事土壤與植物營養(yǎng)學(xué)研究。E-mail：498022187@qq.com。通信作者：葉正錢，教授，博士，從事土壤與植物營養(yǎng)環(huán)境生態(tài)等研究。E-mail：yezhq@zafu.edu.cn

10.11833/j.issn.2095-0756.2016.06.005

SAK.Soil fertility management measures need to be made according to local soil conditions to ameliorate soil acidity and optimize fertilization;and soil testing and formulating regional fertilizer applications are required to control N fertilizer application,to improve soil P availability,and to emphasize K fertilizer application.［Ch,7 tab.23 ref.］