粵東地區(qū)柑橘園土壤養(yǎng)分調(diào)查分析

賴 多，邵雪花，匡石滋，肖維強(qiáng)，劉傳和，賀 涵

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640）

【研究意義】廣東是我國(guó)柑橘種植大省，種植歷史悠久、品種豐富，2017年全省柑橘橙柚種植面積達(dá)28.64萬hm2，總產(chǎn)量約400萬t，是農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)之一。但近年來隨著柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)民不斷追求產(chǎn)量而忽視果實(shí)品質(zhì)。研究表明，除品種特性外，柑橘品質(zhì)很大程度上受田間施肥和土壤的理化性質(zhì)（如結(jié)構(gòu)、質(zhì)地等）及養(yǎng)分狀況（如礦質(zhì)元素等）影響[1-5]。此外，不同的土壤類型也會(huì)影響肥料的施用效果。唯有科學(xué)合理的養(yǎng)分供給才能保障柑橘高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，而柑橘園土壤養(yǎng)分狀況是制定柑橘合理施肥方案的重要依據(jù)[6-7]。因此，明確柑橘園土壤養(yǎng)分豐缺狀況，才能有針對(duì)性地指導(dǎo)田間合理施肥，科學(xué)調(diào)控柑橘樹體營(yíng)養(yǎng)，提高柑橘的產(chǎn)量和品質(zhì)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】由于不同柑橘栽培地區(qū)的地理位置、氣候、土壤條件以及栽培管理方式等方面存在差異，各地柑橘園土壤的養(yǎng)分問題各不相同[8]。例如，湖北、湖南兩省柑橘園土壤主要缺氮、硼、鋅[9]；浙江省柑橘園土壤酸性較強(qiáng)，鐵、錳、銅、鋅等元素有效性較高，而鈣、鎂、硼等有效性較低[8]；重慶柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，主要缺乏錳、硼、鋅[10]。2006年，姚麗賢等[11]調(diào)查發(fā)現(xiàn)廣東柑橘園土壤的鉀、鈣、鎂等養(yǎng)分不平衡。然而，近十幾年來，柑橘栽培管理方式不斷變化，肥料投入也不斷增加，但是鮮見關(guān)于廣東地區(qū)柑橘園土壤養(yǎng)分肥力狀況的研究報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】粵東地區(qū)是廣東省柑橘種植的老產(chǎn)區(qū)之一，主要種植蕉柑（又稱潮州柑）。目前，尚未見有關(guān)粵東地區(qū)柑橘園土壤養(yǎng)分的調(diào)查研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究針對(duì)普寧市及饒平縣28個(gè)柑橘種植園，采集0～30 cm土層土壤樣品進(jìn)行性質(zhì)檢測(cè)分析，綜合評(píng)價(jià)粵東各柑橘種植區(qū)土壤肥力現(xiàn)狀，以期為該產(chǎn)區(qū)柑橘園的合理施肥及樹體營(yíng)養(yǎng)和果實(shí)品質(zhì)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣地點(diǎn)

粵東普寧市、潮州市是蕉柑兩大主產(chǎn)區(qū)，于2017年12月分別在普寧市（包括赤崗、洪陽、廣太、南溪、云落鎮(zhèn)）以及潮州市饒平縣的柑橘園進(jìn)行土壤樣品采集。其中普寧市采集22個(gè)樣點(diǎn)，饒平縣采集6個(gè)樣點(diǎn)，共計(jì)采集28個(gè)樣點(diǎn)。饒平縣樣點(diǎn)采集2個(gè)貢柑園和1個(gè)椪柑園樣品，其他均為蕉柑園樣品。

1.2 樣品采集方法與處理

于2017年12月柑橘采收前，對(duì)上述各樣點(diǎn)進(jìn)行土壤樣品采集，利用GPS記錄采樣點(diǎn)的地理位置。

根據(jù)柑橘園的地形和面積合理布置采樣點(diǎn)及采樣數(shù)量，每個(gè)柑橘園不少于10個(gè)采樣點(diǎn)。采用“S”形布點(diǎn)，每株對(duì)角采兩點(diǎn)，采樣避開施肥穴與滴灌頭濕潤(rùn)區(qū)，用不銹鋼取土器采集樹冠滴水線附近 0～30 cm土樣，每個(gè)土壤樣品由10～15個(gè)樣點(diǎn)的土壤組成混合樣。將各采樣點(diǎn)的土樣等量混合均勻?yàn)橐粋€(gè)樣品，用四分法縮分至1 kg左右，裝入干凈的樣品袋，注明樣品編號(hào)、采樣地點(diǎn)、時(shí)間和柑橘品種。土樣采集帶回實(shí)驗(yàn)室后，置陰涼處自然風(fēng)干，磨碎、過篩備用。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

有機(jī)質(zhì)（OM）采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用乙酸銨交換-火焰光度法測(cè)定；交換性鈣和交換性鎂用乙酸銨交換-原子吸收分光光度法測(cè)定；有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測(cè)定；有效硼用沸水浸提-姜黃素比色法測(cè)定；有效鉬用草酸-草酸銨浸提-極譜法測(cè)定；土壤pH用水浸提-電位法測(cè)定（土水比 1∶2.5）。

1.4 土壤養(yǎng)分狀況評(píng)價(jià)方法

柑橘園土壤pH評(píng)價(jià)參照莊伊美[12]和蘇婷婷等[7]的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。土壤有機(jī)質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：含量＜5.0 g/kg為極低，5.0～10.0 g/kg為低，10.0～15.0 g/kg為偏低，15.0～30.0 g/kg為適宜，＞30.0 g/kg為豐富。其他養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照表1[13]，土壤養(yǎng)分變異程度分3個(gè)等級(jí)[14]。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和GraphPad Prism 8.0軟件（www.graphpad.com）進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

表1 柑橘園土壤有效養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification standards of soil available nutrients in citrus orchards

2 結(jié)果與分析

2.1 粵東柑橘園土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量狀況

除了強(qiáng)酸性（pH＜4.5）和強(qiáng)堿性（pH＞8.5）土壤，柑橘在其余pH值土壤均適合或基本適合生長(zhǎng)，但最適pH為5.5～6.5。從表2、表3結(jié)果可以看出，普寧市廣太鎮(zhèn)土壤pH值顯著高于普寧赤崗、洪陽、南溪、云落鎮(zhèn)和饒平縣，其所有柑橘園土壤pH在最適合柑橘生長(zhǎng)5.5～6.5范圍，變幅為5.81～6.01，平均值和變異系數(shù)分別為5.93%和1.76%，為弱變異；饒平縣83.33%柑橘園土壤pH基本適宜（66.67%）或最適宜（16.67%）柑橘生長(zhǎng)，主要集中在4.8～5.5范圍，變幅為4.78～5.56，平均值和變異系數(shù)分別為5.01和6.13%，為弱變異；赤崗、洪陽、云落鎮(zhèn)所有柑橘園及南溪鎮(zhèn)50%、饒平縣16.67%柑橘園土壤pH＜4.8，偏酸性，其中最低為3.21，樣本采于南溪鎮(zhèn)柑橘園?？傮w來看，目前粵東地區(qū)柑橘園的土壤偏酸性，pH值平均為4.72，有60.71%的柑橘園土壤pH低于4.8，其中最適宜柑橘生長(zhǎng)的土壤樣本比例僅占14.29%。說明粵東地區(qū)柑橘園土壤有酸化的趨勢(shì)，其原因可能是肥料施用不合理，氯化鉀、硫酸銨、氨肥等酸性肥料在土壤沉積。因此，在田間養(yǎng)分管理上應(yīng)減少酸性化學(xué)肥料的施用，同時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)。

由表2、表3可知，廣太鎮(zhèn)柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，顯著高于饒平縣，南溪、洪陽、云落鎮(zhèn)柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量中等，赤崗鎮(zhèn)最低。廣太、洪陽、云落鎮(zhèn)柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量均處于柑橘適宜生長(zhǎng)范圍15.0～30.0 g/kg，其變幅分別為18.6～22.1 g/kg、15.8～16.4 g/kg和 15.7～16.7 g/kg；平均值分別為20.03、16.06、16.04 g/kg；變異系數(shù)分別為9.15%、1.50%和2.44%，屬于弱變異。南溪鎮(zhèn)柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為16.42 g/kg，比洪陽、云落鎮(zhèn)高，但變幅（10.4～28.7 g/kg）范圍較大，變異系數(shù)達(dá)到38.27%，屬于強(qiáng)變異，有66.67%處于偏低水平（＜15.0 g/kg）。其次，赤崗鎮(zhèn)和饒平縣分別也有33.33%和16.67%柑橘園有機(jī)質(zhì)含量處于偏低水平。對(duì)于整個(gè)粵東地區(qū)，柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)平均含量為16.82 g/kg，變幅范圍為10.4～28.7 g/kg，變異系數(shù)為19.60%，屬于中等變異等級(jí)；其中有機(jī)質(zhì)含量偏低（10.0～15.0 g/kg）的占21.43%，而78.57%柑橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量比較豐富，均超過15.0 g/kg，適宜柑橘生長(zhǎng)。但土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富（＞30.0 g/kg）的柑橘園比例為0。

表2 粵東柑橘園土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量Table 2 Soil pH and organic matter content in citrus orchards in Eastern Guangdong

表3 粵東柑橘園土壤pH和有機(jī)質(zhì)分布情況Table 3 Distribution of soil pH and organic matter content in citrus orchards in Eastern Guangdong

2.2 粵東柑橘園土壤大、中量養(yǎng)分豐缺狀況

由表4可知，粵東地區(qū)柑橘園土壤堿解氮平均含量為112.68 mg/kg，適宜柑橘生長(zhǎng)，但仍有53.57%的土壤堿解氮含量處于缺乏水平（＜100 mg/kg），而且地區(qū)分布不均勻，變異系數(shù)較高，達(dá)到35.08%。其中云落和南溪柑橘園土壤堿解氮含量缺乏的比例分別為100%和66.66%，針對(duì)這類土壤，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)多施加氮肥。粵東地區(qū)柑橘園土壤有效磷、速效鉀基本不缺乏，分別有21.43%和10.71%的柑橘園適宜柑橘種植，而大部分柑橘園土壤有效磷、速效鉀含量處于高量水平（分別大于80 mg/kg和200 mg/kg），分別占總量的78.57%和 78.58%；僅南溪、云落鎮(zhèn)個(gè)別柑橘園土壤缺乏速效鉀，但有效磷、速效鉀兩種養(yǎng)分的地區(qū)分布比堿解氮更不均勻，變異系數(shù)高達(dá)50%以上，屬于強(qiáng)變異，說明地區(qū)之間的差異較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加或減少磷、鉀肥用量。

相對(duì)于大量養(yǎng)分，粵東地區(qū)柑橘園土壤中量養(yǎng)分交換性鈣、交換性鎂缺乏較嚴(yán)重，尤其是土壤交換性鎂含量有89.29%的柑橘園偏低，含量極缺（＜80 mg/kg）的柑橘園達(dá)到32.14%，適宜柑橘種植的柑橘園僅占所有樣本柑橘園的10.71%，且地區(qū)差異較大，變異系數(shù)達(dá)41.48%，其中適宜區(qū)主要集中在赤崗鎮(zhèn)。而粵東地區(qū)柑橘園土壤交換性鈣含量分布極為不均，變異系數(shù)高達(dá)54.43%，從極缺至高量各范圍均有分布，有39.29%的土壤樣本交換性鈣含量在適宜柑橘種植的范圍內(nèi)，含量處于極缺和缺乏等級(jí)的比例分別占3.57%和46.43%，高量比例也不小，占10.71%，全部分布在廣太鎮(zhèn)。

2.3 粵東柑橘園土壤微量養(yǎng)分豐缺狀況

由表5可見，粵東地區(qū)柑橘園土壤6種微量元素鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬有效養(yǎng)分含量范圍分 別 為 31.37～268.63、5.73～32.84、0.74～5.70、0.87～7.81、0.12～0.59、0.08～0.35 mg/kg，各 有 效養(yǎng)分含量變異系數(shù)在38%以上（均大于30%），屬于強(qiáng)變異。從分布頻率來看，粵東地區(qū)柑橘園土壤有效鐵普遍過量，占樣本總量的96.43%，尤其是洪陽、廣太、南溪鎮(zhèn)，有效鐵平均含量在200 mg/kg以上；土壤有效銅含量適宜柑橘種植的樣本比例僅有10.71%，含量處于高量和過量等級(jí)的樣本比例分別占39.29%和50%；土壤有效錳、有效鉬含量不同地區(qū)差異較大，67.86%和78.57%的土壤樣本有效錳和有效鉬含量適宜柑橘種植，高量水平的樣本比例分別為33.24%和17.86%，而個(gè)別柑橘園土壤有效鉬含量處于過量水平，占3.57%，主要集中在洪陽鎮(zhèn)；柑橘園土壤有效鋅含量適宜種植的分布比有效錳、有效鉬較廣，適宜的樣本比例高達(dá) 82.14%，缺乏和高量的樣本比例為3.57%與14.29%。不同于其他5種微量元素，粵東地區(qū)柑橘園土壤嚴(yán)重缺硼，67.86%和21.43%的土壤樣本有效硼含量處于極缺和缺乏等級(jí)，僅有10.71%土壤有效硼適宜柑橘種植。

2.4 粵東柑橘園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分相關(guān)性分析

對(duì)粵東柑橘園土壤pH值與各養(yǎng)分及養(yǎng)分之間進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表6。從表6可以看出，土壤pH與有效鈣、有效錳含量呈極顯著正相關(guān)，與土壤有效銅呈顯著正相關(guān)；土壤有機(jī)質(zhì)與有效鉀呈極顯著正相關(guān)，與堿解氮、有效硼呈顯著正相關(guān)；土壤堿解氮與有效磷、有效鉀呈極顯著正相關(guān)，與有效硼呈顯著正相關(guān)；土壤有效磷與有效鉀呈顯著正相關(guān)，與有效鎂呈顯著負(fù)相關(guān)；土壤有效鉀與有效硼呈顯著正相關(guān)，土壤有效鈣與有效鎂、有效錳呈極顯著正相關(guān)，與有效鋅呈顯著正相關(guān)；土壤有效鐵與有效硼呈極顯著負(fù)相關(guān)；土壤有效銅與有效鋅呈極顯著正相關(guān)。

表4 粵東柑橘園土壤大、中量養(yǎng)分含量和分布頻率Table 4 Contents and distribution frequency of available macro-medium-element in soil of citrus orchards in Eastern Guangdong

3 討論

土壤酸堿度是土壤肥力和作物生長(zhǎng)的重要限制因子，對(duì)土壤養(yǎng)分的存在狀態(tài)和有效性密切相關(guān)以及生物作用過程都有重要影響[15-16]?；洊|地區(qū)柑橘園土壤pH普遍偏酸性，個(gè)別柑橘園已經(jīng)酸化。土壤酸化的實(shí)質(zhì)是土壤中的H+與膠體表面鹽基離子交換反應(yīng)，鹽基離子淋濕，H+又與礦物晶格表面Al反應(yīng)形成交換性鋁，H+和Al3+過多導(dǎo)致土壤pH降低[17-19]。從粵東地區(qū)28個(gè)柑橘園土壤主要養(yǎng)分狀況推斷，柑橘種植過程引起土壤中交換性鋁和可溶性鋁的聚集，降低鹽基離子如Na+、Ca2+及Mg2+的含量，是導(dǎo)致柑橘園土壤酸化的一個(gè)主要原因。此外，酸性肥料大量施用、不合理的耕作措施以及南方多酸雨也會(huì)引起土壤的酸化[17]。盡管柑橘是一種喜酸性植物，在酸性土壤可以生長(zhǎng)，但是土壤過酸一方面會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，另一方面也會(huì)影響柑橘對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收，造成根系生長(zhǎng)不良、果實(shí)品質(zhì)下降等問題[1,20-21]。因此對(duì)于粵東地區(qū)柑橘種植者，應(yīng)注重田間管理措施，根據(jù)實(shí)際情況，可通過施用化學(xué)改良劑如石灰或其他堿性肥料適當(dāng)提高土壤pH。

表5 粵東柑橘園土壤微量養(yǎng)分含量和分布頻率Table 5 Contents and distribution frequency of available microelement in soil of citrus orchards in Eastern Guangdong

表6 粵東柑橘園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分相關(guān)性分析結(jié)果Table 6 Correlations among soil pH, organic matter and available nutrients in citrus orchards in eastern Guangdong

粵東地區(qū)柑橘園有機(jī)質(zhì)含量比較豐富，土壤堿解氮總體上處于適宜范圍，而超過70%柑橘園的有效磷、鉀處于高量水平?；洊|地區(qū)柑橘園土壤磷、鉀呈過量狀態(tài)，可能是由于粵東地區(qū)柑橘上農(nóng)民長(zhǎng)期習(xí)慣施用等量氮、磷、鉀三元復(fù)合肥（15-15-15或16-16-16），不依據(jù)柑橘的吸收規(guī)律施肥，造成過量的磷和鉀在土壤中滯留；而且磷在土壤中移動(dòng)性較差，難以被柑橘利用[22]。這也可能是因?yàn)橥寥纏H降低，導(dǎo)致增加了磷、鉀肥的有效性[23]。但是仍有53.57%的柑橘園土壤堿解氮處于缺乏水平，而且地區(qū)差異較大。這主要是土壤氮素受季節(jié)影響[24]，而粵東地區(qū)夏季雨水豐富，不合理的施肥方式（如土壤撒施）導(dǎo)致大量氮素隨地表徑流流失。從本調(diào)查結(jié)果看，應(yīng)適當(dāng)增加氮肥，合理控制磷肥和鉀肥的施用。

中量元素鈣和鎂是柑橘生長(zhǎng)必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，與果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量密切相關(guān)?；洊|地區(qū)柑橘園土壤的交換性鈣和交換性鎂普遍缺乏，與前人的研究一致[11]，其中交換性鎂含量有89.29%的柑橘園偏低，其中極缺比例高達(dá)32.14%。本研究結(jié)果表明，土壤pH與交換性鈣間以及交換性鈣與交換性鎂間呈極顯著相關(guān)性，與蘇婷婷等[7]對(duì)重慶市柑橘園土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析結(jié)果一致。因此，可推測(cè)造成粵東地區(qū)柑橘園交換性鈣、鎂普遍缺乏的主要原因是土壤pH偏低，導(dǎo)致鈣、鎂易流失。同時(shí)，粵東柑橘種植區(qū)主要處于我國(guó)東南沿海，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，海洋性氣候明顯，土壤風(fēng)化和淋溶作用強(qiáng)烈，鈣、鎂隨原生礦物的分解而淋失[25]。因此，粵東地區(qū)柑橘園應(yīng)該增加鈣肥、鎂肥施用量。

粵東地區(qū)柑橘園土壤的微量元素普遍不平衡，有效含量均存在不同程度的缺乏或過量，其中有效硼缺乏比較嚴(yán)重，而有效鐵、有效銅普遍過高。姚麗賢等研究表明，廣東柑橘園土壤缺硼比例達(dá)51.4%[11]，而本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)粵東柑橘園有67.86%和21.43%的土壤有效硼含量處于極缺和缺乏等級(jí)，且有效硼與堿解氮呈顯著正相關(guān)，與有效鐵呈極顯著負(fù)相關(guān)。這可能與長(zhǎng)期以來我國(guó)柑橘生產(chǎn)上不太重視硼肥的施用有關(guān)[26]。而大量的研究表明，影響柑橘園土壤中微量養(yǎng)分有效含量的原因很多，除了與成土母質(zhì)本身的養(yǎng)分含量高低有直接關(guān)系外，還與柑橘園所處的地理位置以及農(nóng)民的施肥習(xí)慣有關(guān)，例如含銅殺菌劑的連續(xù)噴施也會(huì)導(dǎo)致銅含量過高[26-28]。可見，土壤有效銅含量過高的一個(gè)因素可能是粵東地區(qū)柑橘產(chǎn)區(qū)潰瘍病比較嚴(yán)重，生產(chǎn)上經(jīng)常噴施含銅殺菌劑。其次，土壤pH值是影響土壤有效硼、有效鐵含量的重要因素，即土壤pH越低，有效硼、有效鐵含量越高[10,29-30]。另外，粵東地區(qū)柑橘園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及多個(gè)大中微量元素養(yǎng)分之間存在顯著或極顯著正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，而土壤中養(yǎng)分之間存在相互拮抗或協(xié)同作用，pH的變化也會(huì)影響這些機(jī)制[31]。因此在生產(chǎn)管理中，應(yīng)該通過這些養(yǎng)分的相關(guān)關(guān)系，調(diào)節(jié)柑橘園土壤的有效養(yǎng)分。

4 結(jié)論

通過養(yǎng)分等級(jí)評(píng)價(jià)可知，粵東地區(qū)柑橘園土壤普遍偏酸性，土壤養(yǎng)分不平衡，不同養(yǎng)分的豐缺狀況差別很大，有效磷、有效鉀、有效鐵、有效銅等養(yǎng)分含量較高，而有效鈣、有效鎂、有效硼等養(yǎng)分含量較低。因此，粵東地區(qū)柑橘園在今后的田間施肥中，應(yīng)結(jié)合營(yíng)養(yǎng)診斷進(jìn)行合理施肥，酸性柑橘園應(yīng)增施石灰或堿性肥料，適當(dāng)控制磷、鉀肥的施用，并加強(qiáng)鈣、鎂、硼肥的施用。