河北省蘋果園土壤肥力狀況調(diào)查及施肥對策

馬筱建 楊素苗 石海強 秦立者 杜紀壯 徐國良 尼群周 段鵬偉

摘? ? 要：為掌握河北省蘋果果園土壤肥力狀況，解決單產(chǎn)偏低問題，促進蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，于2019年秋季對河北省9地市43個蘋果果園開展了土壤肥力調(diào)查，分析了河北省果園的有機質(zhì)和大量元素肥力狀況，并針對性提出了施肥策略。主要結(jié)果：（1）河北省蘋果園土壤有機質(zhì)明顯偏低，平均含量9.3 g·kg-1，總體上僅有18.6%的果園有機質(zhì)處于適量到豐富水平，有81.4%的果園處于有機質(zhì)缺乏或者較低的狀態(tài);（2）土壤速效氮平均值為57.8 mg·kg-1，有65.1%果園處于速效氮低或者缺乏水平，有27.9%處于適宜水平，有7%處于豐富水平;（3） 土壤有效磷平均值為54.3 mg·kg-1，相對較豐富，有65%果園處于適量或豐富水平，而約35%處于較低或缺乏水平;（4）土壤速效鉀的平均值為122.8 mg·kg-1，整體上有76.7%土壤速效鉀養(yǎng)分處于低或者缺乏狀態(tài)， 23.3%處于適量或豐富水平;（5）總體土壤肥力偏低是造成河北省蘋果單產(chǎn)偏低的重要原因之一。施肥策略：（1）增加有機肥施用， 注重土壤肥力培養(yǎng);（2）加強測土施肥和施肥標準化技術(shù)的應(yīng)用;（3）有機無機肥施用相結(jié)合。

關(guān)鍵詞：河北省;蘋果果園;土壤肥力;大量元素養(yǎng)分;施肥策略

中圖分類號：S661.1? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.011

Investigation of the Apple Orchard Soil Fertility in Hebei Province and Fertilization Strategy

MA Xiaojian， YANG Sumiao， SHI Haiqiang， QIN Lizhe， DU Jizhuang， XU Guoliang， NI Qunzhou， DUAN Pengwei

（Shijiazhuang Pomology Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry， Shijiazhuang， Hebei 050061，China）

Abstract： In order to know the soil fertility status of the apple orchards in Hebei Province， and help to solve the problem of lower unit land yield and to develop the apple production industry，investigation was made of 43 orchards in 9 prefectures of the province. This paper published the investigation results about the organic matter and macro-nutrient status in the apple orchards. According fertilization strategy was also suggested. The investigation results were as follows ：（1） generally the soil organic matter of the apple orchards in Hebei Province was in a lower status with an average content of 9.3 g·kg-1， 81.4% of the orchards was in poor or low status， only 18.6% was in appropriate or rich status; （2） the average soil available nitrogen was 57.8 mg·kg-1， among them， 27.9% was “appropriate”， 65.1% was in poor or short status， 7% was in rich status; （3） the average soil available phosphorus was 54.3 mg·kg-1， a generally abundant status， among them about 65% was in appropriate or rich status， 35% was in poor or short status; （4） the average soil available potassium was 122.8 mg·kg-1， among them， 76.7% was in poor or short status， 23.3% was in appropriate or rich status; （5） lower general fertility was one of the main causes of the problem of lower apple yield for the orchards in Hebei Province. The recommended fertilization strategy included： （1） paying attention to cultivate soil fertility and increasing the application of organic fertilizer; （2） extending the soil testing based chemical fertilizer application and standardizing orchard fertilization; 3） combined use of chemical fertilizer and organic fertilizers.

Key words： Hebei Province; apple orchard; soil fertility; micro-elements; fertilization strategy

河北省是我國主要的蘋果主產(chǎn)省之一，約在2007年之前，河北省蘋果面積和產(chǎn)量分別占全國第三和第四位，2007年之后，面積和產(chǎn)量分別占全國的第四和第五位[1-2]。總體來看，河北省雖然是蘋果生產(chǎn)大省，但長期存在面積和產(chǎn)量在全國的位次不匹配現(xiàn)象，實質(zhì)上反映了單產(chǎn)較其他生產(chǎn)大省低的現(xiàn)實問題。造成這一問題的原因可能有多種，比如生產(chǎn)環(huán)境條件，管理水平，水資源限制等，但土壤肥力方面也是重要原因之一。土壤肥力是植物生產(chǎn)的基礎(chǔ)，果園土壤肥力對蘋果優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)及促進農(nóng)業(yè)增收具有重要作用[3]。土壤養(yǎng)分指標是土壤肥力的體現(xiàn)，也是果樹生產(chǎn)環(huán)境條件和施肥技術(shù)的綜合反映。鑒于土壤肥力的重要性，國家規(guī)模的耕地土壤肥力調(diào)查，已經(jīng)開展過多次，并且對大田作物有著明確的肥力指標，比如全國第二次土壤普查將土壤肥力分為六級[4]。但蔬菜、果樹等對土壤養(yǎng)分和施肥制度與小麥、玉米等大田作物有明顯不同，肥力指標也不同[5-6]，因此許多從事果樹研究專家對蘋果果園的土壤肥力開展了單獨的調(diào)查和評價研究[7-9]。為了摸清河北省蘋果果園的土壤肥力狀況，探明單產(chǎn)水平低的原因，以提高水果生產(chǎn)水平，開展了河北省全省范圍果園土壤肥力調(diào)查研究。本文，分析了蘋果園土壤有機質(zhì)和大量元素肥力指標的調(diào)查結(jié)果，并針對性的提出了施肥策略。

2 材料和方法

本研究所選調(diào)查區(qū)域為除張家口和廊坊外的河北省9地市，33個蘋果種植縣共43個富士蘋果園（表1），南起邯鄲市磁縣，北至承德市平泉市（N 36°41′—41°20′，E 113°78′—119°27′）調(diào)查蘋果園選取原則首先選擇當?shù)刂容^高的蘋果生產(chǎn)基地，其次側(cè)重規(guī)模種植大戶或者合作社，兼顧地點均衡。土壤樣品采集時間為2019年10—11月，每個果園選取有代表性的三棵蘋果樹（富士類），分別采集每棵樹的行間，株間和樹冠下三個點0～20 cm土層的土壤，土樣采用四分法混合均勻后，裝袋。土壤樣品取回后，風干，過2 mm 篩。樣品有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀滴定法;堿解氮采用擴散法;有效磷采用碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法;速效鉀采用醋酸銨浸提，火焰光度法[10]。

果園土壤豐缺指標按照《河北省菜地、果園土壤土壤養(yǎng)分狀況與調(diào)控技術(shù)》的指標[6]判斷，具體各土壤肥力指標列于表2。

采用EXCEL 2016和SPSS16.0進行數(shù)據(jù)處理。

3 研究結(jié)果

3.1 土壤有機質(zhì)狀況

表3是河北省不同地市取樣調(diào)查的蘋果園0～20 cm土層土壤有機質(zhì)情況。從有機質(zhì)的調(diào)查結(jié)果來看，整體上河北省蘋果園有機質(zhì)含量偏低，平均含量為9.3 mg·kg-1，根據(jù)選擇的河北省果園土壤肥力指標，該平均值屬于<10 g·kg-1的 缺乏水平。但是全省果園土壤有機質(zhì)變異系數(shù)為83.4%，變異系數(shù)比較大。因此實際情況是有一些果園有機質(zhì)含量會比較高。表3結(jié)果表明，有9.3%的果園土壤有機質(zhì)>20 mg·kg-1，屬于豐富的水平，還有9.3%的果園土壤有機質(zhì)在15～20 mg·kg-1之間，屬于“適量”水平，即總體上僅有18.6%的果園有機質(zhì)處于適量到豐富水平，而60.5%果園有機質(zhì)處于<10 g·kg-1的 缺乏的水平，還有20.9%處于低的水平，或者說有81.4%的果園處于有機質(zhì)缺乏或者較低的狀態(tài)。

不同地區(qū)有機質(zhì)差異也很大，其中果園土壤有機質(zhì)地區(qū)平均含量由大到小的次序為：承德13.7 mg·kg-1 >唐山7.3 mg·kg-1 >邢臺5.6 mg·kg-1 >保定4.2 mg·kg-1>邯鄲3.5 mg·kg-1 >石家莊3.1 mg·kg-1? >衡水3.0 mg·kg-1。同時同一區(qū)域不同果園土壤有機質(zhì)含量差異也很大，其中石家莊、邢臺和邯鄲的區(qū)內(nèi)變異比較大，變異系數(shù)Cv達到75%以上。 而衡水、保定的果園土壤有機質(zhì)變異相對較小，Cv在22.5%～33%間。

有機質(zhì)是果園土壤肥力的一個重要表征指標，上述結(jié)果表明，河北省果園整體上有機質(zhì)含量偏低，僅有不足20%果園有機質(zhì)處于較好狀態(tài)，而有80%以上的果園處于有機質(zhì)較低或者缺乏狀態(tài)。

3.2 土壤速效氮狀況

河北省蘋果果園0～20 cm土壤速效氮調(diào)查結(jié)果列于表4，該土壤速效氮包括了土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。從表4結(jié)果來看，土壤速效氮平均值為57.8 mg·kg-1，從平均數(shù)數(shù)值來看，速效氮含量處于30～60 mg·kg-1的低水平。有16.3%的蘋果園土壤速效氮處于<30 mg·kg-1 缺乏水平，48.8%果園處于30～60 mg·kg-1的“低”水平，有27.9%果園處于60～120 mg·kg-1的適量水平，有7%處于>120 mg·kg-1 豐富水平。另外整體上看土壤速效氮的變異系數(shù)Cv為65.8%，也是比較高的，其最大值為210.2 mg·kg-1（唐山灤州市楊柳莊鎮(zhèn)燕子峪村），最小值17.7 mg·kg-1（承德市平泉市小寺溝鎮(zhèn)河溝子村），最大值和最小值相差10倍。這說明，不同地區(qū)果園土壤速效氮水平相差很大。

表4中結(jié)果還表明，同一地區(qū)，不同果園土壤速效氮差別也是比較大的，比如邢臺地區(qū)果園土壤速效氮最大值為124.9 mg·kg-1，最小值為19 mg·kg-1，相差5倍多，再比如石家莊地區(qū)果園速效氮最大值為114.7 mg·kg-1，而最小值為32.7 mg·kg-1，兩者相差2.5倍。

按調(diào)查的地區(qū)來說，河北省全省果園土壤速效氮，地區(qū)平均值由大到小次序分別為：

唐山92.5 mg·kg-1>保定80.8 mg·kg-1>邢臺63.2 mg·kg-1>承德61.5 mg·kg-1>石家莊59.9 mg·kg-1>衡水48.1 mg·kg-1>邯鄲28.7 mg·kg-1，以唐山的平均值最大，邯鄲平均值最小。

從上述果園土壤速效氮的調(diào)查結(jié)果來看，整體上河北蘋果園有65.1%處于速效氮低或者缺乏水平，有7%處于豐富水平，僅27.9%處于適宜水平。因此河北省果園氮肥的施用存在一定問題，部分果園氮肥不足，而有的施用過量。氮肥施用過量，不僅會影響水果品質(zhì)，而且還會造成硝態(tài)氮淋溶，污染地下水，威脅環(huán)境安全。

3.3 土壤有效磷狀況

表5是河北省蘋果園土壤速效磷的調(diào)查結(jié)果。從結(jié)果來看，全省蘋果園土壤有效磷平均值為54.3 mg·kg-1，按照河北省有關(guān)果園土壤有效磷指標，40 mg·kg-1以上為土壤有效磷豐富的標準，即從平均值來看，河北蘋果園土壤有效磷比較豐富，但從表5的有效磷變異系數(shù)來看，其Cv達到了110.4%，即高度變異，因此還應(yīng)具體分析具體果園土壤速效磷的養(yǎng)分狀況。從表5結(jié)果來看，仍然有23.3%的果園土壤速效磷低于10 mg·kg-1，即對果園來說屬于缺乏的范疇。另外有11.6%果園土壤處于有效磷10～20 mg·kg-1的低水平。對磷養(yǎng)分來說，有27.9%果園處于適量（20～40 mg·kg-1）水平，37.2%果園處于豐富（>40 mg·kg-1）水平?？傮w來看河北蘋果園土壤有效磷65.1%果園處于適量或者高于適量的水平，而約35%處于較低或缺乏水平。

從表5區(qū)域有效磷平均含量來看，果園土壤有效磷由高到低的次序為：保定121.8 mg·kg-1>唐山110.0 mg·kg-1>邢臺49.1 mg·kg-1 >衡水38.7 mg·kg-1 >石家莊38.1 mg·kg-1 >承德23.5 mg·kg-1>邯鄲14.6 mg·kg-1。果園區(qū)域土壤有效磷變異系數(shù)在57.5%-120%之間，變異較大。但分析區(qū)域土壤有效磷含量特征，保定地區(qū)果園最低有效磷含量達到了60 mg·kg-1，因此保定地區(qū)土壤有效磷整體上是最高的。而邯鄲、承德最高土壤有效磷含量分別為38.3 mg·kg-1和51.3 mg·kg-1，其最高值相對較低，因此這兩個地區(qū)有效磷平均含量是比較低的。其他地區(qū)如邢臺、唐山、石家莊等有效磷含量居于中間。河北省土壤母質(zhì)缺磷，因此土壤磷主要來自施肥，蘋果園土壤不同有效磷反映了不同施肥習慣。

3.4 土壤速效鉀狀況

表6是河北省果園土壤速效鉀的調(diào)查結(jié)果。從表中結(jié)果來看，河北省調(diào)查的9個地市43個果園土壤速效鉀的平均值為122.8 mg·kg-1，這個數(shù)值速效鉀的含量處于河北省果園指標中100～150 mg·kg-1的低水平。但土壤速效鉀全省果園土壤含量的變異系數(shù)Cv達到了84.8%，最大值土壤速效鉀含量為518.3 mg·kg-1（順平縣神南鄉(xiāng)南神南村），最低值為31.9 mg·kg-1（寬城自治縣寬城鎮(zhèn)于杖子村），兩者相差16倍。因此，具體全省蘋果園土壤鉀水平雖然整體較低，但有13.9%的果園土壤速效鉀處于>200 mg·kg-1的豐富水平，有9.4%處于150～200 mg·kg-1的適宜水平，有23.2%處于100～150 mg·kg-1的低水平，有53.5%處于<100 mg·kg-1的缺乏水平。整體上來看，河北省蘋果園有76.7%土壤速效鉀養(yǎng)分處于低或者缺乏狀態(tài)， 23.3%處于適量或豐富水平。

從地區(qū)來看，不同地區(qū)果園土壤平均速效鉀含量由高到低順序為：保定233.2 mg·kg-1>唐山187.1 mg·kg-1>秦皇島151.4 mg·kg-1>衡水131.1 mg·kg-1>邢臺105.3 mg·kg-1>石家莊104.8 mg·kg-1>滄州96.8 mg·kg-1>邯鄲72.1 mg·kg-1>承德64.3 mg·kg-1。從表中調(diào)查數(shù)據(jù)來看，保定、唐山、衡水土壤速效鉀相對較高，而承德、邯鄲的土壤速效鉀相對較低，但除保定外，各個地區(qū)都有嚴重缺鉀的果園存在。

4 結(jié)論與討論

4.1 河北省蘋果園土壤主要存在問題

上述土壤養(yǎng)分調(diào)查結(jié)果表明，目前河北蘋果果園整體土壤肥力不高，果園間土壤養(yǎng)分變異大，主要存在以下問題：

（1）土壤有機質(zhì)含量較低

土壤有機質(zhì)是蘋果土壤肥力重要指標，它會影響到蘋果的品質(zhì)和產(chǎn)量[11]。河北省果園整體上有機質(zhì)含量偏低，僅有不足20%果園有機質(zhì)處于較好狀態(tài)，而有80%的果園處于有機質(zhì)較低或者缺乏狀態(tài)。提升有機質(zhì)水平，是提升河北省蘋果產(chǎn)量品質(zhì)的一個有效手段之一。

（2）果園間養(yǎng)分變異大

果園土壤養(yǎng)分會受到土壤母質(zhì)、灌溉、果園管理等多方面因素影響，但施肥是一個重要因素。全省范圍內(nèi)速效氮Cv 為65.8%，有效磷Cv 為110.4%、速效鉀Cv為84.8%，果園間土壤養(yǎng)分變異大主要受到不同施肥量的影響。它反映果園間不同果園施肥水平差異較大，土壤養(yǎng)分管理的隨意性較大問題。

（3）施肥重無機輕有機

土壤有機質(zhì)是一個長期過程形成的，它是施肥習慣的重要反映。調(diào)查結(jié)果中河北蘋果園整體有機質(zhì)含量偏低，表明長期有機肥投入不足，主要依賴化肥進行生產(chǎn)。這種施肥習慣不容易平衡蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)。河北省蘋果面積產(chǎn)量在全國位次上出現(xiàn)一些下滑跡象，產(chǎn)量由全國第四位逐漸到下滑到第五位，與不合理施肥可能有一定內(nèi)在關(guān)系。

（4）土壤肥力偏低是造成蘋果單產(chǎn)較低的原因之一。

綜合以上調(diào)查結(jié)果，河北省蘋果園土壤肥力總體偏低，并且不同果園土壤肥力差異很大是造成蘋果單產(chǎn)較其他生產(chǎn)大省偏低的重要原因之一。

4.2 施肥策略

針對以上果園土壤肥力調(diào)查結(jié)果和存在問題，針對性地提出施肥策略：

（1）增施有機肥，培肥地力

針對許多河北省蘋果園土壤有機質(zhì)偏低問題，注意因地制宜增施有機肥和地力培養(yǎng)。針對有機肥施用成本高，費工等問題，解決好當?shù)剡m宜的有機肥種類，比如果園生草[12]、園外秸稈還田、畜禽糞等和機械施肥技術(shù)問題。

（2）科學施用化肥

針對果農(nóng)施肥隨意性強等問題，應(yīng)加強養(yǎng)分管理標準化，加強測土施肥和平衡施肥技術(shù)的應(yīng)用推廣。

（3）有機肥無機肥配合施用

針對河北蘋果果園重化肥輕有機肥的施肥習慣影響蘋果優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)問題，開展有機肥和無機肥合理配比技術(shù)研究，從品質(zhì)、產(chǎn)量、成本效益等多方面，研究適宜不同區(qū)域的有機無機施肥制度[13]并進行示范推廣，實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合，以提高蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進河北省蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

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