南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園高效施肥對策分析

潘勝強，李 彬，鄧 玉，巫 劍，羅 薇，彭四清，楊國義

（廣東省生態(tài)環(huán)境技術(shù)研究所/廣東省農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合治理重點實驗室，廣東 廣州 510650）

【研究意義】 傳統(tǒng)銀杏施肥效率低下，致使白果的單產(chǎn)低、種核小、品質(zhì)差。因此，對銀杏果園立地條件、銀杏不同物候期肥力需求進行討論分析，形成高效施肥對策，對提高銀杏林施肥效率、提升銀杏藥用資源產(chǎn)量與品質(zhì)具有重大意義。

【前人研究進展】 銀杏（Ginkgo biloba L.）又名白果樹、公孫樹、鴨掌樹等，屬于銀杏科銀杏屬大型落葉喬木，是我國特有的單科單屬單種的孑遺植物[1]。銀杏渾身是寶，銀杏林兼具觀賞價值、防護林價值，銀杏果、葉均為新一代重要藥用資源[2]，其中白果為藥食兩用藥材[3-5]，既能防病治病，又能作為營養(yǎng)保健食品長期食用，自明清以來就被列為食療佳品；銀杏葉中黃酮、內(nèi)酯等多種活性成分更是當(dāng)前銀杏藥用價值開發(fā)熱點[2，6-7]，市場已開發(fā)出大量銀杏葉保健品[8-10]。前期對銀杏的研究主要著重于古生態(tài)學(xué)研究、資源調(diào)查、生物學(xué)特性研究、物候特征、銀杏栽培、白果品質(zhì)分析、銀杏活性成分提取、銀杏藥用價值開發(fā)等，相關(guān)研究均已具有豐富的文獻報道，但相關(guān)銀杏藥用資源與品質(zhì)提升的研究較少。國內(nèi)外研究表明，環(huán)境是影響植物次生代謝物生物合成的重要因素之一, 類黃酮作為植物中一類重要的次生代謝產(chǎn)物, 在植物與環(huán)境互作的過程中行使著重要的功能，它們構(gòu)成植物防御體系的一部分，在植物遭受紫外輻射、鹽、溫度和干旱等單一或多個脅迫時均發(fā)揮著重要作用[11-16]；營養(yǎng)物質(zhì)消耗是控制類黃酮途徑不同分支基因表達和產(chǎn)物形成的關(guān)鍵因素[17]。生境條件、土壤環(huán)境條件對藥材產(chǎn)量、品質(zhì)具有重要影響，而施肥是人為影響藥材產(chǎn)量、品質(zhì)的重要手段[18-20]。

【本研究切入點】 以銀杏立地條件土壤肥力特征、銀杏肥力需求為研究切入點?！緮M解決關(guān)鍵問題】 探討銀杏肥力需求與立地條件土壤肥力特征差異，提出高效施肥對策，以期為提高南雄銀杏白果、銀杏葉的產(chǎn)量與品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

南雄市位于廣東省東北部，大庾嶺南麓，毗鄰江西、湖南，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤區(qū)，具大陸性氣候特征，四季分明，常年平均氣溫19.6℃，降雨量1 555.1 mm，年日照1 852.4 h，無霜期293 d。南雄南北兩面群山連綿，中部丘陵沿湞江伸展，形成一狹長盆地，地質(zhì)學(xué)稱之為“南雄盆地”， 據(jù)明代嘉靖年間南雄府志記載，南雄自明代就有銀杏栽培，境內(nèi)現(xiàn)存1.3萬余株百年以上銀杏古樹，素有 “中國嶺南銀杏之鄉(xiāng)”美稱，其坪田白果享譽港澳和東南亞地區(qū)[21]。

研究區(qū)位于南雄市坪田鎮(zhèn)荊崗村338縣道旁，銀杏林為種植于丘陵地的優(yōu)良核用品種坪田白果，占地面積約2.3 hm2，銀杏植于1995年，雌雄株比例大致為4∶1。

1.2 樣品采集

于2016年在坪田鎮(zhèn)銀杏園范圍內(nèi)，按照均勻布點及代表性兼顧原則，用木鏟采集6個土壤樣品，每個土壤樣品用“X”法均勻隨機采取5個以上采樣點，采集深度為0～20 cm，采集的土壤經(jīng)充分混合后，采用四分法取約1 kg裝入塑料袋中，帶回實驗室測定。其中采樣點2和采樣點3位于銀杏園內(nèi)豬舍兩側(cè)。

1.3 樣品分析測試

樣品測試項目包括pH值、有機質(zhì)、全氮、水解性氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅、有效鋅、有效錳、有效硼、CEC（陽離子交換量）、質(zhì)地等，分析測試方法和質(zhì)量控制參照國家森林土壤對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方法執(zhí)行。測試數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行統(tǒng)計分析。

1.4 土壤肥力評價方法

1.4.1 肥力評價標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù) 土壤肥力評價標(biāo)準(zhǔn)參考《南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009），評價標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)附錄C中建議標(biāo)準(zhǔn)值，評價方法采用標(biāo)準(zhǔn)中改進后的Nemerow法，附錄C“南方地區(qū)土壤肥力評價主要理化指標(biāo)建議參考標(biāo)準(zhǔn)值”“南方地區(qū)部分土壤肥力評價指標(biāo)建議的單項肥力指數(shù)（Pi）”見表1。

1.4.2 土壤肥力單項指數(shù) 肥力單項指數(shù)評價計算公式：

式中，Pi為土壤肥力指標(biāo)i的單項肥力指數(shù)，該值直接反映指標(biāo)i的肥效效應(yīng)，Pi值越高，肥力越高；Ci為土壤肥力指標(biāo)i的實測數(shù)據(jù)；Si為土壤肥力指標(biāo)i的評價標(biāo)準(zhǔn)值。

1.4.3 土壤肥力綜合指數(shù) 土壤肥力綜合指數(shù)評價計算公式：

表1 南方地區(qū)土壤肥力評價主要理化指標(biāo)建議參考標(biāo)準(zhǔn)值Table 1 Suggested reference values of main physical and chemical indicators for soil fertility evaluation in southern China

式中，P綜為土壤肥力綜合指數(shù)（數(shù)值保留2位有效數(shù)字）；（Ci/Si）2min為所有土壤單項肥力指數(shù)指標(biāo)中最小值的平方；（Ci/Si）2ave為所有土壤單項肥力指數(shù)平均值的平方；在綜合土壤肥力指數(shù)（P綜）計算過程中，當(dāng)單項肥力指數(shù)Pi＞3時，該項肥力指數(shù)以Pi＝3計；N表示參與評價的土壤肥力指標(biāo)個數(shù)（要求10 項及以上）。

1.4.4 土壤肥力等級劃分 采用上述方法評價所得綜合肥力指數(shù)，按不同數(shù)值范圍分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級3個肥力等級，其分級標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 土壤肥力等級劃分Table 2 Grade classification of soil fertility

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分指標(biāo)

南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園6個土壤樣品肥力指標(biāo)分析結(jié)果見表3。從表3可以看出，土壤pH范圍為5.05～6.10，平均值為5.57，整體處于微酸性水平；土壤有機質(zhì)和全氮均屬于肥力一般水平；土壤中有效磷、速效鉀、有效銅、有效錳均處于肥力較高水平；上述結(jié)果與廣東土壤[22]相關(guān)南雄盆地酸性紫色土的記載一致，南雄酸性紫色土有機質(zhì)和氮素含量低，但磷、鉀含量普遍偏高。有效鋅含量在1.11～5.46 mg/kg之間，平均值為2.82 mg/kg，位點之間變異系數(shù)較大，單項養(yǎng)分指標(biāo)一般；土壤有效硼含量在0.07～0.16 mg/kg之間，平均值為0.12 mg/kg，顯著低于土壤缺硼的臨界值[23]0.5 mg/kg，調(diào)查結(jié)果與沈錦輝等[24]、王軍等[25]對南雄煙區(qū)土壤養(yǎng)分缺素狀況分析結(jié)果一致，南雄紫色土煙區(qū)普遍缺乏硼元素，鋅含量普遍偏低。

2.2 單項肥力指數(shù)

參考《南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009）診斷與評價方法，對銀杏園各樣品進行單項肥力指數(shù)分析，結(jié)果見表3。土壤單項肥力指數(shù)順序如下：有效磷＞有效銅＞速效鉀＞有效錳＞有效鋅＞有機質(zhì)＞全氮＞水解氮＞CEC＞有效硼，土壤單項肥力指數(shù)呈現(xiàn)嚴(yán)重供給不平衡狀況。

2.3 土壤綜合肥力指數(shù)

參考《南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價》（NY/T 1749-2009）診斷與評價方法，對銀杏園各樣品肥力指標(biāo)進行綜合評估，結(jié)果（表4）表明，園區(qū)6個位點肥力綜合指數(shù)平均值為1.09，肥力等級為Ⅱ級，土壤肥力整體處于一般偏下水平。肥力等值線呈現(xiàn)中南向兩端降低趨勢（圖1），其中位點NX02、NX03肥力綜合指數(shù)較高，可能受中間豬舍影響，最北部位點NX05肥力等級處于Ⅲ級肥力低水平狀態(tài)。

表3 土壤肥力樣品養(yǎng)分指標(biāo)分析結(jié)果Table 3 Analysis result of nutrient indicators of soil fertility samples

3 銀杏果園施肥對策分析

我國銀杏資源豐富，種質(zhì)資源、種植面積及果實產(chǎn)量均占世界總量的90%以上，是我國重要的經(jīng)濟樹種之一。國內(nèi)外對銀杏果園培肥已經(jīng)有大量研究報道[26-28]，以下就坪田鎮(zhèn)紫色土銀杏果園施肥對策進行分析。

3.1 銀杏果園立地條件施肥需求分析

王義強等[29]對湖南銀杏資源的分布調(diào)查認(rèn)為，紫色土瘠薄不利于銀杏生長。何方等[30]對湖南銀杏分布的研究認(rèn)為，銀杏在紫色土土層較厚的土壤上有生長比例失調(diào)現(xiàn)象，應(yīng)注意培肥和保持水土；同時其根據(jù)銀杏在有機質(zhì)含量3%以上區(qū)域的分布特征，認(rèn)為銀杏本質(zhì)上仍屬于喜肥樹種；根據(jù)銀杏在石灰?guī)r或鈣質(zhì)豐富的母巖上的分布比例特征，認(rèn)為銀杏對鈣的需要和在適應(yīng)的生態(tài)類型上屬于喜鈣樹種。南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園緊靠湖南，立地條件土壤性質(zhì)具有較高的一致性，上述銀杏施肥需求文獻對本區(qū)域銀杏施肥具有較大指導(dǎo)意義。何丙輝等[31]研究表明，農(nóng)家肥有機質(zhì)含量高、養(yǎng)分指標(biāo)全、來源廣泛、成本低廉，并且可顯著改良土壤，增強土壤保水保肥能力，且對于銀杏生長及其構(gòu)件品質(zhì)提升具有巨大促進作用，基于坪田鎮(zhèn)銀杏果園土壤肥力供給不均衡，有機質(zhì)及氮素含量低下狀況，建議對銀杏果園增施農(nóng)家肥，提升土壤整體肥力水平。

表4 土壤肥力綜合指數(shù)分析結(jié)果Table 4 Analysis results of soil integrated fertility index

圖1 土壤肥力綜合指數(shù)等值線Fig.1 Isogram of soil integrated fertility index

氮素對銀杏各種生理過程與生長發(fā)育都有影響，可顯著促進銀杏枝干高大、生長旺盛、葉色濃綠、增強蛋白質(zhì)合成及提升銀杏光合效能等[32]。王怡等[33]對南雄煙區(qū)的土壤養(yǎng)分狀況分析結(jié)果表明，有機質(zhì)、全氮和堿解氮含量均以紫色土最低，需進行氮素的調(diào)控。王建賈等[34]對銀杏種子生長發(fā)育過程中營養(yǎng)元素含量相關(guān)性分析結(jié)果表明，氮磷鉀三要素在銀杏種子不同發(fā)育階段均呈現(xiàn)極顯著線性相關(guān)，表明白果對氮磷鉀三要素進行協(xié)同吸收。郁萬文等[35]認(rèn)為，N、P、K配施可不同程度地提高白果產(chǎn)量、種實大小、種仁中內(nèi)含物含量，且大體表現(xiàn)為P或K有利于營養(yǎng)成分和藥用成分的合成和積累，而N則更有利于產(chǎn)量的提高。對于有效磷和有效鉀均處于較高水平的坪田鎮(zhèn)銀杏果園，增施氮肥可有效提升銀杏對土壤磷和鉀的利用水平，對白果產(chǎn)量、品質(zhì)提升具有顯著經(jīng)濟效益。

硼是植物生長發(fā)育必需微量元素，是開花結(jié)實和生長點所必需營養(yǎng)元素[36-39]。周新富等[40]對銀杏增施微量元素的研究表明，增施硫酸鎂、硫酸鋅、硼砂微量元素肥后，銀杏種實重、種實出核率、種核出仁率等指標(biāo)均有不同程度提高，種核浮水率大幅度降低。郁萬文等[41]關(guān)于葉面配施鎂鋅鉬對銀杏苗葉生長和藥用品質(zhì)的影響研究表明，配施適當(dāng)濃度的鎂鋅鉬葉面肥可在一定程度促進銀杏苗葉綠素合成，上調(diào)可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)等初生代謝物質(zhì)積累，改善其葉片生長和藥用品質(zhì)，提高葉產(chǎn)量及藥用品質(zhì)構(gòu)成要素。可見，微量元素對提升白果品質(zhì)具有顯著意義。針對坪田鎮(zhèn)銀杏果園微量元素硼缺素效應(yīng)狀況，建議采用噴施葉面肥、基施微量元素肥方式滿足銀杏對微量元素的需求。

3.2 銀杏物候特性對肥力需求分析

吳際友[42]對湖南果用銀杏的施肥研究認(rèn)為，銀杏為多年生果樹，不同生長階段、同一年不同物候期對肥力需求也不同，通常一年內(nèi)掛果銀杏施肥分為葉前肥、促花催種肥及果后肥，同時其提出“3、6、9”施肥管理法對銀杏果園進行針對性施肥，即3月份施葉前肥，6月份施促花催種肥，9月份施果后肥。而劉世冬[43]、馮穎竹等[44]對南雄銀杏生物學(xué)特性及物候特征的分析表明，南雄銀杏通常3月上旬開始萌芽，4月中旬開花，8月中下旬果實成熟，11月下旬落葉休眠?？梢?，南雄銀杏物候特性較湖南銀杏稍微有提前，可能與銀杏立地條件氣候差異有關(guān)。根據(jù)肥效先行原則，建議參照該法進行相應(yīng)提前施肥，即2月底施用葉前肥，4月初施促花催種肥，8月底施果后肥。

4 結(jié)論

南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園土壤屬于酸性紫色土，肥力綜合指數(shù)平均值為1.09，整體處于一般偏下水平，呈現(xiàn)肥力供應(yīng)不平衡狀況。其中，土壤中有效磷、速效鉀、有效銅、有效錳均處于肥力較高水平，土壤交換性鈣鎂含量均處于豐富水平，有機質(zhì)、水解氮和陽離子交換量整體處于較低水平，微量元素硼呈現(xiàn)缺素效應(yīng)。

結(jié)合銀杏果園肥力狀況及果用銀杏肥力需求分析，建議南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園施肥措施按以下方式實施，2月底施用“農(nóng)家肥+氮肥+微量元素硼肥”作為葉前肥，為銀杏生長、發(fā)芽提供肥效保障；4月初施用“氮肥+微量元素硼肥”作為催花促種肥，其中微量元素肥可采取噴施葉面肥方式進行，以利于銀杏通過葉面快速吸收，提升銀杏花量、座果率；8月底施用農(nóng)家肥為主的基肥作為施果后肥，為銀杏冬季肥效消耗提供保證。同時，建議進一步參考《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》（NY/T1118）方法要求，對南雄市坪田鎮(zhèn)銀杏果園進行肥效試驗研究，確定施肥量與效益相關(guān)關(guān)系。