果園土壤理化指標(biāo)檢測(cè)及相關(guān)性分析

茅燕勇 趙亮 朱瀅 季成偉 陳大兵 李文謙

摘 要 對(duì)果園中3種果樹種植地的土壤進(jìn)行了理化指標(biāo)檢測(cè)及相關(guān)性分析。該果園土壤理化指標(biāo)平均值分別為：pH8.23、含水量19.59%、有機(jī)質(zhì)含量1.52%、全氮0.86 g·kg-1、全磷0.59 g·kg-1、有效磷14.77 g·kg-1、速效鉀184.40 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)和全氮含量處于較低水平，而全磷、速效磷、速效鉀含量則較為豐富;相關(guān)性分析揭示，該果園土壤的含水量、pH值均與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、速效鉀呈負(fù)相關(guān)，有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、有效磷、速效鉀相互之間呈正相關(guān)。

關(guān)鍵詞 果園土壤;理化指標(biāo);相關(guān)性

中圖分類號(hào)：S666 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.32.089

農(nóng)業(yè)文明的產(chǎn)生、創(chuàng)造和繼承都離不開土壤[1]。2018年距1979年第2次全國土壤普查已近40年，我國的耕作制度、作物結(jié)構(gòu)、肥料用量、作物產(chǎn)量等指標(biāo)均已發(fā)生重大變化[2]，果樹種植占比的不斷上升對(duì)土壤肥力提出了苛刻的要求。施用化肥雖已成為補(bǔ)充土壤肥力的重要手段，但依然存在利用率低、土壤易板結(jié)、磷素富集、水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題[3];而施用有機(jī)肥和生物肥則可避免上述缺點(diǎn)，特別是測(cè)土配方肥技術(shù)的推廣，更可因地制宜、集約化利用肥料資源[4]。

測(cè)土配方肥技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行精確測(cè)定，以有的放矢，精準(zhǔn)補(bǔ)充。目前，已有較多文獻(xiàn)對(duì)土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行了研究。劉之廣等[5]對(duì)水蜜桃園土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀和有效磷呈強(qiáng)烈空間相關(guān)性、結(jié)構(gòu)因素對(duì)其影響較大，而有機(jī)質(zhì)與堿解氮?jiǎng)t顯著相關(guān)。謝莉[6]通過研究，發(fā)現(xiàn)蘇北地區(qū)林糧間作模式下土壤的pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和有效磷含量均隨深度增加而減小，有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量存在極顯著差異。路克國等人[7]的研究則表明有機(jī)肥可改善土壤理化性狀，提升土壤肥力，提高土壤氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)含量?；诖耍瑢?duì)淮安市三商農(nóng)業(yè)科技公司碼頭鎮(zhèn)臺(tái)灣柿子園的土壤進(jìn)行了理化檢測(cè)和相關(guān)性分析，旨在為肥料的準(zhǔn)確施用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

土壤樣本采集時(shí)間為2018年3月，采集地位于江蘇淮安國家農(nóng)業(yè)科技園，采集的土壤樣本為淮安市三商農(nóng)業(yè)科技公司碼頭鎮(zhèn)臺(tái)灣柿子園的梨樹、棗樹和葡萄樹種植地，種植年限分別為7年、1年和3年。其中，梨樹用壟作法種植，棗樹和葡萄樹用平板耕作法種植。土壤樣品采集、處理和貯存均參照文獻(xiàn)[8]進(jìn)行。

1.2 理化指標(biāo)檢測(cè)

理化指標(biāo)檢測(cè)參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土壤檢測(cè)》系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：土壤含水量檢測(cè)采用烘干失重法[9]，并以分析基為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算;pH值測(cè)定采用pH計(jì)法[10];有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法[10];全氮含量測(cè)定采用凱氏法[12];全磷含量測(cè)定采用HClO4-H2SO4法[13];有效磷含量測(cè)定采用NaHCO3-鉬銻抗比色法[14];速效鉀含量測(cè)定采用NH4Ac-火焰光度法[15];以上數(shù)據(jù)均取均值。

1.3 理化指標(biāo)的分級(jí)

參照全國第2次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)[16]（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)），具體見表1和表2。

1.4 理化指標(biāo)相關(guān)性分析

采用SPSS 19.0的Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)對(duì)土壤各理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤含水量

水分不僅參與植物生長過程中的營養(yǎng)物質(zhì)合成，還影響土壤質(zhì)地、通氣性、保水性。因此，土壤含水量對(duì)作物的生長尤為重要。土壤含水量的大小受氣候、地形、降水、植被覆蓋等因素的制約[6]。各樣地的土壤含水量測(cè)定結(jié)果見圖1。

由圖1可知，不同樣地的土壤含水量為15.41%～26.07%，且梨樹>棗樹>葡萄樹。由于梨樹采用具保水作用的壟作法種植，因而土壤含水量顯著高于棗樹和葡萄樹。在垂直分布上，不同樣地的土壤含水量隨深度遞增，但同一樣地的深淺土壤含水量差異略小。在不同深度的土層中，含水量均以梨樹樣地最高，葡萄樹樣地最低。

2.2 土壤pH值

土壤酸堿性（pH值）是耕地土壤的重要屬性之一，pH值的變化不僅影響著土壤養(yǎng)分的有效性、轉(zhuǎn)化和存在狀態(tài)[17]，還影響土壤微生物的生長代謝，進(jìn)而會(huì)影響植物對(duì)養(yǎng)分的利用。各樣地的土壤pH值測(cè)定結(jié)果見圖2。

圖2表明，不同樣地的土壤pH值為7.63～8.61，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)處于微堿性至堿性之間。其中，梨樹樣地0～20 cm的土層pH值最低為7.61，棗樹樣地40～60 cm的土層pH值最高為8.61。各樣地的pH值排名為棗樹>葡萄樹>梨樹，且棗樹和葡萄樹顯著高于梨樹。據(jù)前文所述，該果園中梨樹種植年限為7年，遠(yuǎn)高于棗樹和葡萄樹，種植年限的增加導(dǎo)致施入較多氮肥，從而使土壤pH下降。在垂直分布上，不同樣地的pH值均隨深度增加而增加，但同一樣地不同深度間pH值變化的幅度不大。

2.3 土壤有機(jī)質(zhì)

有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成之一，與礦物質(zhì)共同作為作物的營養(yǎng)來源，為微生物提供繁殖場(chǎng)所，在改善土壤物理性質(zhì)、疏松土壤、促進(jìn)土壤良好結(jié)構(gòu)形成、緩和施用化肥后的不良反應(yīng)等方面發(fā)揮著重要的作用[18]。各樣地的土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果見圖3。

圖3中的土壤有機(jī)質(zhì)含量為0.95%～2.62%。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，該果園的土壤有機(jī)質(zhì)較為匱乏，除梨樹樣地0～40 cm的土層達(dá)到“中等”級(jí)別外，其他樣地的土壤有機(jī)質(zhì)含量均處于“低”或“很低”的級(jí)別。各樣地的有機(jī)質(zhì)含量排名為梨樹>葡萄樹>棗樹，并且梨樹樣地的有機(jī)質(zhì)含量顯著高于另兩者。分析原因有二：1）梨樹樣地散養(yǎng)大批草雞，排泄物作為有機(jī)肥提高了有機(jī)質(zhì)含量;2）梨樹種植年限較長，林下枯枝爛葉及雜草所形成的腐殖質(zhì)多。垂直分布上，不同樣地的有機(jī)質(zhì)含量均隨深度增加而減少，且表層顯著高于深層，變化幅度大，這應(yīng)該與雞糞、枯枝爛葉及雜草的分解產(chǎn)物可改良表層土壤有關(guān)。

2.4 土壤全氮

氮元素是植物生長所需的基本元素，參與蛋白合成與葉綠素制造。土壤全氮是指土壤中各種化學(xué)形態(tài)氮的總和，可作為衡量土壤氮素總量和供氮能力的指標(biāo)。圖4為各樣地的土壤全氮含量測(cè)定結(jié)果。

由圖4可知，不同樣地的土壤全氮含量為0.46～1.22 g·kg-1。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，該果園土壤的全氮含量與前述的有機(jī)質(zhì)含量類似，也處于匱乏狀態(tài)，僅有梨樹樣地0～40 cm的土壤全氮含量處于“中等”級(jí)別。同時(shí)，土壤全氮在空間上的分布、分級(jí)情況與有機(jī)質(zhì)基本保持一致，這個(gè)結(jié)果在一定程度上表明全氮含量與有機(jī)質(zhì)含量可能存在較高的相關(guān)性。

2.5 土壤磷素

植物生長所需的大部分磷素來自土壤磷庫，土壤中磷含量直接影響著植物的生長發(fā)育[19]。土壤全磷包括占比極少的有效磷和占比較大的遲效磷兩部分。其中，有效磷可被植物吸收利用，因而可作為土壤磷素供應(yīng)的指標(biāo);遲效磷則可通過解磷菌轉(zhuǎn)化為有效磷[20-21]。各樣地的土壤全磷含量檢測(cè)結(jié)果見圖5，土壤有效磷含量檢測(cè)結(jié)果見圖6。

由圖5可知，不同樣地的土壤全磷含量為0.35～0.83 g·kg-1，其中棗樹樣地40～60 cm的土層最低為0.35 g·kg-1，梨樹樣地0～20 cm的土層最高為0.83 g·kg-1。全磷含量在不同樣地間的排名為梨樹>葡萄>棗樹，并且梨樹與葡萄樹樣地的數(shù)值相近（差值為0.08）。這與梨樹和棗樹種植年限長，施肥次數(shù)多有關(guān)，土壤全磷的累積效應(yīng)明顯。按照標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)，梨樹和棗樹樣地0～40 cm的土壤全磷含量均處于“中級(jí)”或以上水平，而葡萄樹樣地僅達(dá)到“低”水平。垂直分布上，土壤全磷含量隨土壤深度增加而減小。

由圖6可知，不同樣地的土壤有效磷含量為10.65～23.26 mg·kg-1，該果園的有效磷含量豐富。按照標(biāo)準(zhǔn)，所檢測(cè)土壤樣本的有效磷含量均達(dá)到“中等”“高”水平。土壤有效磷含量在空間上的分布與全磷保持一致。

2.6 土壤速效鉀

鉀是植物生長所必須的三大營養(yǎng)元素之一，能促進(jìn)蛋白質(zhì)吸收，增強(qiáng)植物的抗逆性，速效鉀是指近期內(nèi)可供植物吸收利用的鉀，其含量可作為衡量土壤鉀供應(yīng)情況的指標(biāo)。各樣地的土壤速效鉀含量測(cè)定結(jié)果見圖7。

圖7表明，不同樣地的土壤速效鉀含量為106.83～291.99 mg·kg-1，該果園的速效鉀含量極其豐富。按照標(biāo)準(zhǔn)，該果園的土壤速效鉀含量均處于中、高水平。速效鉀含量在不同樣地間的排名為梨樹>葡萄>棗樹。垂直分布上，土壤速效鉀含量隨土壤深度增加而減小，規(guī)律與全磷保持一致。

2.7 土壤各理化指標(biāo)的相關(guān)性分析

土壤各理化指標(biāo)在空間上分布的平均值如表3所示。

采用SPSS1 9.0的Pearson簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)對(duì)土壤各理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，土壤含水量與pH值呈極顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、速效鉀呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全氮、全磷和有效磷呈顯著負(fù)相關(guān);pH值與有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與全磷呈顯著負(fù)相關(guān);有機(jī)質(zhì)與全氮和速效鉀呈極顯著正相關(guān)，與全磷和有效磷呈顯著正相關(guān);全氮與全磷和速效鉀呈極顯著正相關(guān)，與有效磷呈顯著正相關(guān);全磷與速效鉀呈顯著正相關(guān);有效磷與速效鉀呈顯著正相關(guān)。

3 結(jié)語

所測(cè)果園土壤中水分充足，pH呈弱堿性，有機(jī)質(zhì)和全氮含量較低，應(yīng)多施有機(jī)肥和氮肥;全磷、速效磷、速效鉀含量較為豐富。含水量、pH值隨土壤深度增加而增大，其他指標(biāo)均隨土壤深度增加而減小。理化指標(biāo)相關(guān)性分析表明，pH值對(duì)全氮、全磷、有效磷、速效鉀的提升起阻礙作用，而有機(jī)質(zhì)對(duì)全氮、全磷、有效磷、速效鉀的提升均起促進(jìn)作用。

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