我國葡萄園土壤質(zhì)量評價的研究進展

范曉暉，翁琳琳，雷麗麗，鐘愛清，林鸞芳

（寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，福建福安 355017）

葡萄（Vitis viniferaL.）是世界上第三大栽培果樹。據(jù)統(tǒng)計，截至2016年底，全球葡萄栽培面積達751.6萬 hm2，產(chǎn)量達7580萬 t[1]。另外，據(jù)國家統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示，截至2016年，我國葡萄栽培面積為80.96萬 hm2，產(chǎn)量達到1374.5萬 t[2]。2014—2016年期間我國葡萄栽培面積連續(xù)位居世界第二位，產(chǎn)量連續(xù)排名第一位[1-3]。

土壤是葡萄栽培和生長的基礎(chǔ)，土壤的質(zhì)地、肥力狀況、水分含量、土壤生物活動及其他理化特性等可直接影響葡萄的生長發(fā)育和品質(zhì)[4]。因此，了解葡萄園土壤質(zhì)量，并對其進行科學(xué)的評價，對于葡萄的科學(xué)栽培及管理具有重要的指導(dǎo)意義。土壤質(zhì)量的相關(guān)概念是在20世紀90年代中期被提出[5]，其屬于一個動態(tài)概念，其含義隨土壤使用者的目的而變化。當(dāng)前，不同研究者對于土壤質(zhì)量的定義提出了自己的觀點[6-11]，其中最常用的定義是將其看作為一種土壤功能的容量，即土壤在生態(tài)系統(tǒng)的范圍內(nèi)，提高動植物生產(chǎn)力、維持或改善環(huán)境質(zhì)量及促進動植物健康的能力[5,12]。一般認為土壤質(zhì)量是土壤肥力質(zhì)量、土壤環(huán)境質(zhì)量和土壤健康質(zhì)量等3個方面的綜合質(zhì)量[13]?，F(xiàn)階段我國研究學(xué)者對于葡萄園土壤質(zhì)量的研究更多的是集中在土壤肥力質(zhì)量方面。

國內(nèi)雖已有針對不同栽培地區(qū)、不同葡萄品種的葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價的相關(guān)研究，但專門性的葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價研究的論述還未見報道。為了清楚地認識我國葡萄園土壤質(zhì)量評價研究的現(xiàn)狀，促進和推動我國葡萄種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有必要對我國葡萄園土壤質(zhì)量評價的研究現(xiàn)狀進行綜述。為此，本文首先介紹葡萄園土壤質(zhì)量評價的研究現(xiàn)狀，然后總結(jié)當(dāng)前葡萄園土壤質(zhì)量評價研究的主要問題，為將來進一步開展葡萄園土壤質(zhì)量評價研究提供參考。

表1 葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)分類匯總Table 1 The categories of indicators in soil quality evaluation of vineyards

1 葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)

選擇合適的土壤質(zhì)量評價指標(biāo)必須依據(jù)土壤的功能，但是這些功能是變化的和復(fù)雜的，不同功能對于土壤質(zhì)量高低判定可能是不一致的[6]。我國就葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）的評價研究，也選擇了許多的土壤指標(biāo)進行評價，但始終未能形成土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價指標(biāo)選擇的標(biāo)準體系。

通過對近15年來我國葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價研究所選用的評價指標(biāo)進行統(tǒng)計分析（表1）可知，這些評價研究所選用的評價指標(biāo)種類很多，但不同的研究者所選用評價指標(biāo)的種類不盡相同。如，趙學(xué)通等[14]僅選用pH值、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷及速效鉀等8個化學(xué)指標(biāo)，而未選用任何土壤物理及生物指標(biāo)；相對而言，王銳等[27]除選用了pH值、有機質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效磷、速效鉀及全鹽等8個化學(xué)指標(biāo)外，還選用了容重、飽和含水量、自然含水量、總孔隙度及田間持水量等5個物理指標(biāo)，但也未選用任何的土壤生物指標(biāo)。另外，不同評價指標(biāo)被引用的頻率也不盡相同。由圖1看出，評價指標(biāo)選用次數(shù)排序柱狀圖可知，有機質(zhì)、速效磷（有效磷）和速效鉀（有效鉀）被選用的次數(shù)最多，為21次；其次是有效氮（堿解氮）19次、pH值16次；而脲酶、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、EC、飽和含水量、自然含水量及田間含水量等均僅被選用1次。結(jié)合表1和圖1可以看出，就目前國內(nèi)期刊文獻統(tǒng)計分析結(jié)果而言，當(dāng)前我國葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價指標(biāo)的選用側(cè)重以土壤物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)為主。

2 土層深度研究

在生態(tài)系統(tǒng)中，植物與土壤兩者之間的關(guān)系必不可分，二者相互影響，土壤通過植物根系能夠不斷地為植物提供生長發(fā)育過程所需的各種養(yǎng)分[35]；另外，植物根系在土壤中的穿插生長及其分泌的各種物質(zhì)則直接影響土壤質(zhì)量狀況[36]。因此，葡萄園土壤質(zhì)量評價的研究深度應(yīng)考慮葡萄根系的分布特征。然而，從當(dāng)前國內(nèi)相關(guān)葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價研究的文獻統(tǒng)計分析結(jié)果（圖2）可知，不同研究者在不同的研究區(qū)所研究的土層深度不盡相同；依據(jù)其研究深度及土層層數(shù)的特點，可將其分為單一深度研究和多層分層研究。單一深度研究主要為土壤表層，但各研究的深度依然有所差異，由圖2可知，以20 cm研究深度為主（6個），其次30 cm深度為3個，40 cm深度為2個；而多層分層研究一般研究的總深度較深，深度最淺為40 cm，最深已達120 cm；此外，分層深度及層數(shù)也有差異，總體上分層深度以20 cm為主，分層數(shù)一般為2～3層；其中王銳等[27]針對寧夏賀蘭山地區(qū)的葡萄園土壤剖面的研究，其研究剖面深度為120 cm，共分為5層，首末兩層的為30 cm，中間則以20 cm均等分為3個層次。

圖1 葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)選用次數(shù)排序Figure 1 Ranking of soil factors in soil quality evaluation in vineyards

圖2 研究土層深度及分層情況Figure 2 Soil depth and strati fi cation

3 葡萄園土壤質(zhì)量評價方法

評價方法的選擇是葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價研究的關(guān)鍵，其直接影響葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）的評價結(jié)果。根據(jù)評價方法的特征，可將當(dāng)前國內(nèi)關(guān)于葡萄園土壤質(zhì)量（土壤肥力）評價研究中選用的評價方法分為兩大類：單因素評價方法和多因素綜合評價方法。單因素評價方法，即依據(jù)相關(guān)的土壤養(yǎng)分等級劃分標(biāo)準，對研究區(qū)的葡萄園土壤養(yǎng)分的豐缺狀況進行劃分評價。但僅從單因素評價難以客觀反映土壤質(zhì)量狀況，且有較強的主觀性；因此，部分土壤學(xué)研究者提出使用專家評價法確定各個因素的權(quán)重，或是將各個因素進行標(biāo)準化處理，消除各參數(shù)之間的量綱差別再進行綜合性評價。

由表2可知，目前國內(nèi)更多的研究者選用的是單因素評價方法；而選用多因素綜合評價方法的研究較少，且以內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法（Nemerow Index）為主。僅郭成士等[21]選用指標(biāo)分值線性加權(quán)法對蓬萊主要釀酒葡萄基地的土壤質(zhì)量進行評價研究，結(jié)果表明，該研究區(qū)的土壤質(zhì)量水平對釀酒葡萄種植的適宜程度達到中高水平。

4 展望

隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，葡萄種植產(chǎn)生的各種農(nóng)業(yè)生態(tài)問題也日益突出，其中由葡萄連作、不合理的施肥習(xí)慣和不科學(xué)田間管理等引發(fā)葡萄園土壤質(zhì)量退化，已成為限制葡萄產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的主要問題之一。為了葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，研究者有責(zé)任通過科學(xué)合理的研究方法評價葡萄園的土壤狀況，為提高土壤質(zhì)量及改善土壤環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

4.1 完善葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系

當(dāng)前的葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)的選擇側(cè)重于以土壤養(yǎng)分指標(biāo)為主，以物理指標(biāo)為輔，而生物指標(biāo)等重要的土壤質(zhì)量影響指標(biāo)的選用則相對較少。然而，生物是土壤“五大”成土因素之一，其直接參與土壤的形成，影響土壤生態(tài)環(huán)境[37]。因此，將生物指標(biāo)納入葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系是客觀要求。此外，當(dāng)前評價指標(biāo)的選定都是人為主觀確定的，由此帶來的問題，就是葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)缺乏標(biāo)準化，而造成不同研究區(qū)的葡萄園土壤質(zhì)量評價結(jié)果無法進行比較。在今后的葡萄園土壤質(zhì)量評價研究，應(yīng)將土壤學(xué)、植物學(xué)與生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科結(jié)合起來，確定葡萄園土壤質(zhì)量評價指標(biāo)，綜合評價葡萄園的土壤質(zhì)量。

表2 葡萄園土壤質(zhì)量評價方法分類匯總Table 2 The categories of soil quality evaluation methods of vineyards

4.2 確定葡萄園土壤研究深度

由于當(dāng)前不同研究者在不同的研究區(qū)所選取的土層深度不盡相同，也是造成不同研究區(qū)的葡萄園土壤質(zhì)量評價結(jié)果無法進行比較的重要原因之一。相關(guān)研究表明，主要葡萄品種50%以上的根分布在0～20 cm土層，30%以上的根分布在20～40 cm土層[38]。因此，在今后的葡萄園土壤質(zhì)量評價研究，可將葡萄根系主要分布的0～20 cm和20～40 cm土層作為葡萄園土壤質(zhì)量評價研究的標(biāo)準深度。

4.3 葡萄園土壤質(zhì)量評價方法選擇多樣化

目前，葡萄園土壤質(zhì)量評價方法主要以單因素評價為主，綜合評價方法則選用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法，整體而言評價方法的選擇較為單一。國內(nèi)外用于其他植被種植土壤質(zhì)量的評價方法很多，例如非線性隸屬度函數(shù)法值、加權(quán)求和法、灰色關(guān)聯(lián)法、動態(tài)模型評價法、生命周期評價法、地理信息系統(tǒng)（GIS）、地統(tǒng)計學(xué)、模糊數(shù)學(xué)法、定性與定量相結(jié)合評價法等[39-42]。未來對于葡萄園土壤質(zhì)量評價方法選擇應(yīng)該借鑒其他植被種植土壤質(zhì)量的評價方法應(yīng)用，依據(jù)不同土壤質(zhì)量評價方法的特點及評價目的，進一步完善葡萄園土壤質(zhì)量評價方法的選擇標(biāo)準。