海南荔枝主產(chǎn)區(qū)果園土壤養(yǎng)分狀況分析

吳文碟，胡福初，姚麗賢，周文靜，周瑞云，吳鳳芝，王祥和，陳 哲

(1 海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶果樹(shù)研究所/海南省熱帶果樹(shù)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部海口熱帶果樹(shù)科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，海口，571100；2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣州，510642)

海南省是我國(guó)荔枝早熟優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)，種植歷史悠久，且種植品種集中度相對(duì)高。2020年海南省荔枝種植面積達(dá)2.13萬(wàn)hm2，年產(chǎn)量18萬(wàn)t，具有十分顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]。隨著海南省荔枝果園規(guī)?；图s化發(fā)展，荔枝果園往往施肥管理技術(shù)不到位，施肥具有經(jīng)驗(yàn)性、隨意性，過(guò)量施肥現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。過(guò)量施肥不僅影響荔枝控梢和花芽分化，果品質(zhì)量也會(huì)受到影響；而且也導(dǎo)致土壤肥力下降，增加農(nóng)業(yè)資源污染風(fēng)險(xiǎn)，制約荔枝產(chǎn)業(yè)發(fā)展。打造優(yōu)質(zhì)海南荔枝果品對(duì)海南荔枝產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

土壤是荔枝生長(zhǎng)的載體，土壤養(yǎng)分狀況也是決定荔枝產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素。調(diào)查海南省主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤養(yǎng)分狀況及評(píng)價(jià)土壤肥力，對(duì)于指導(dǎo)合理施肥和土壤管理具有重要意義。陳明智等[2]調(diào)查了海南荔枝園土壤性質(zhì)，表明海南荔枝果園土壤大多數(shù)為強(qiáng)酸性，其有機(jī)質(zhì)及氮素含量中等，磷和鉀普遍缺失。孫娟等[3]和劉賢等[4]研究發(fā)現(xiàn)，海南中西部荔枝園土壤偏酸性，且土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量普遍偏低。姚麗賢等[5]對(duì)海南省澄邁縣“無(wú)核荔”果園進(jìn)行土壤養(yǎng)分調(diào)查發(fā)現(xiàn)，果園土壤肥沃，土壤pH值中性，養(yǎng)分肥力高，且?？诶笾麍@土壤pH值、有機(jī)質(zhì)及有效養(yǎng)分含量明顯優(yōu)于廣東、廣西和福建等其他地區(qū)果園[6]。雖然上述研究已初步對(duì)海南部分產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤肥力進(jìn)行了調(diào)查，但覆蓋面較小，缺乏系統(tǒng)性分析。本研究選擇海南省荔枝主產(chǎn)區(qū)具有一定種植規(guī)模、有代表性的荔枝果園進(jìn)行調(diào)查，分析荔枝園土壤養(yǎng)分狀況，從而明確海南省荔枝主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，以期為荔枝園養(yǎng)分管理與合理施肥提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

2020年4—5月根據(jù)海南省荔枝主產(chǎn)區(qū)分布情況，選擇?？谑小⒊芜~縣、定安縣、文昌市、瓊海市、萬(wàn)寧市、陵水縣、白沙縣、儋州市9個(gè)代表產(chǎn)區(qū)的49個(gè)荔枝園作為采樣點(diǎn)，每個(gè)果園按照具體面積和地形，采取“X”形布點(diǎn)采樣，每個(gè)果園至少采集5個(gè)點(diǎn)，在樹(shù)冠滴水線(xiàn)附近，避開(kāi)施肥穴與滴灌頭濕潤(rùn)區(qū)，取深度0～30 cm土壤，按四分法充分混勻后采集土樣1 kg左右。每個(gè)果園土壤混樣在室內(nèi)風(fēng)干，棄去植物殘?bào)w和石塊，研磨后過(guò)2.00、0.25和0.149 mm尼龍篩保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH值采用NY/T 1121.2—2006，土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)采用乙酸銨交換法[7]，土壤有機(jī)質(zhì)采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.6—2006，土壤全氮采用標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1228—2015，土壤速效氮采用標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1229—1999，土壤速效磷采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.7—2014，土壤速效鉀采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 889—2004，土壤交換性鈣、鎂采用乙酸銨法[7]，土壤有效硫采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.14—2006，土壤有效硼采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.8—2006，土壤有效銅、鐵、錳、鋅含量采用電感耦合等離子體—原子發(fā)射光譜法[7]，土壤有效鉬采用標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1121.9—2012測(cè)定。

1.3 土壤有效養(yǎng)分豐缺指標(biāo)

為客觀準(zhǔn)確地反映海南荔枝園主產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分狀況，荔枝園土壤pH值、有機(jī)質(zhì)及各元素養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)參考第二次全國(guó)土壤普查土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分級(jí)[3，8]。其中土壤pH值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：極強(qiáng)酸，pH值<4.5；強(qiáng)酸，pH值4.5～5.5；弱酸性，pH值5.5～6.5；中性，pH值6.5～7.5；弱堿性，pH值7.5～8.5；堿性，pH值8.5～9.0。其他土壤養(yǎng)分指標(biāo)為1～6級(jí)，分別代表含量很豐富(極高)、豐富(高)、適宜(中等)、缺乏(偏低)、很缺乏(低)和極缺乏(極低)(見(jiàn)表1)。

表1 海南荔枝園土壤陽(yáng)離子交換量(CEC)、有機(jī)質(zhì)和有效養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019軟件整理數(shù)據(jù)，SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，Arc Gis 10.2和Sigama Plot制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 荔枝園土壤營(yíng)養(yǎng)狀況分析

2.1.1 pH值、CEC和有機(jī)質(zhì) 試驗(yàn)結(jié)果看出，荔枝園土壤pH值范圍為4.19～6.45，平均4.97，變異系數(shù)10.14%。其中，16.33%的荔枝園土壤呈弱酸性，12.24%和71.43%的荔枝園土壤分別為酸性和強(qiáng)酸性，說(shuō)明海南荔枝園土壤絕大多數(shù)呈酸性。不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH值在4.59～5.27之間，各產(chǎn)區(qū)土壤pH值差異不顯著(p<0.05)，土壤都呈酸性，?？谕寥纏H值最高，為5.27，定安次之，文昌土壤pH值最低。

CEC范圍為3.33～36.59 cmol/kg，平均12.49 cmol/kg，為中等水平，約12.24%的果園CEC達(dá)極高水平。其中，?？诘腃EC最高，為18.05 cmol/kg；定安的CEC次之，為13.31 cmol/kg，為中等水平；白沙的CEC最低，僅為5.96 cmol/kg。

土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍為7.30～88.88 g/kg，平均28.62 g/kg，變異系數(shù)高達(dá)59.8%，63.27%的果園土壤有機(jī)質(zhì)含量適宜(20.0 g/kg及以上)。其中，海口地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，為44.13 g/kg；其次是文昌；陵水、儋州、白沙地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，且低于適宜值(見(jiàn)表2和表3)。

表2 海南省主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH值、土壤陽(yáng)離子交換量CEC和有機(jī)質(zhì)的分布頻率

2.1.2 荔枝園土壤大量元素狀況 試驗(yàn)結(jié)果看出，荔枝園土壤全氮含量在0.33～4.88 g/kg之間，平均1.48 g/kg，變異系數(shù)62.70%，約32.66%果園全氮含量低于適宜值，其中2.04%的果園土壤全氮極缺；?？诠麍@土壤全氮最高，達(dá)到了2.26 g/kg，定安、文昌次之，白沙土壤全氮含量最低，為0.66 g/kg。

堿解氮含量處于59.21～402.68 mg/kg之間，平均161.42 mg/kg，變異系數(shù)46.2%，83.7%的果園土壤全氮含量處于適宜值以上，整體上果園土壤堿解氮含量過(guò)量豐富；?？谕寥缐A解氮含量最高，為223.07 mg/kg，陵水的含量雖然最低，為92.06 mg/kg，但仍處于適宜范圍內(nèi)。

土壤有效磷含量在0.30～400.60 mg/kg之間，變異系數(shù)高達(dá)128.1%，表明不同荔枝園土壤有效磷含量差異極大。有10.2%的果園土壤極缺有效磷，42.9%的果園土壤有效磷含量很豐富；各產(chǎn)區(qū)果園土壤有效磷含量均在適宜值之上，以陵水有效磷含量最高，為162.51 mg/kg，?？谟行Я缀孔畹?，為29.77 mg/kg。

速效鉀含量范圍在42.40～1 178.50 mg/kg之間，平均258.11 mg/kg，變異系數(shù)為91.8%，約22.5%果園土壤速效鉀含量處在適宜值，土壤速效鉀含量整體豐富。各產(chǎn)區(qū)速效鉀含量差異不顯著(p<0.05)，均在適宜值之上，其中海口速效鉀最高，為426.87 mg/kg;其次是定安;陵水最低，為122.43 mg/kg(見(jiàn)表3和表4)。

2.1.3 荔枝園土壤中量元素狀況 試驗(yàn)結(jié)果看出，荔枝果園土壤交換性鈣平均含量為1 067.52 mg/kg，變異系數(shù)為108.6%，42.7%的果園土壤交換性鈣達(dá)適宜值以上。各產(chǎn)區(qū)果園土壤交換性鈣之間差異不顯著(p<0.05)，僅?？?、定安果園土壤交換性鈣高于平均值，其中以海口果園土壤交換性鈣含量最高，為1 762.38 mg/kg;陵水、儋州果園土壤交換性鈣較低，呈偏缺狀態(tài)。

交換性鎂平均含量為152.27 mg/kg，變異系數(shù)為127.8%，61.2%果園土壤交換性鎂低于適宜值，其中42.86%果園土壤交換性鎂較缺，4.08%的果園極缺。各產(chǎn)區(qū)交換性鎂之間差異不顯著(p<0.05)，大部分產(chǎn)區(qū)果園土壤都偏缺交換性鎂，僅海口、澄邁、定安果園土壤交換性鎂在適宜值以上。

有效硫平均含量為39.96 mg/kg，變異系數(shù)為54.2%，土壤有效硫含量豐富，63.3%的果園土壤有效硫在適宜值以上。各產(chǎn)區(qū)土壤有效硫之間差異顯著(p<0.05)，其中澄邁土壤有效硫含量最豐富，為55.79 mg/kg；而白沙果園土壤有效硫含量最低，為20.26 mg/kg，但整體產(chǎn)區(qū)果園土壤有效硫呈過(guò)量豐富，僅白沙、陵水果園土壤有效硫含量適宜(見(jiàn)表3和表4)。

表3 海南省不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH值、CEC、有機(jī)質(zhì)和大中量元素含量比較

2.1.4 荔枝園土壤微量元素狀況 試驗(yàn)結(jié)果看出，荔枝園土壤微量元素有效硼、銅、鐵、錳、鋅和鉬的平均值分別為0.58、2.68、53.81、60.56、11.68和0.35 mg/kg，變異系數(shù)分別為168.60%、69.20%、77.90%、77.43%、115.30%、52.32%，變異系數(shù)較大。各果園土壤微量元素有效錳、銅、鐵、鋅和鉬極少存在缺乏現(xiàn)象，基本表現(xiàn)過(guò)量豐富，其中63.27%的果園土壤有效硼偏缺，10.2%的果園土壤有效硼缺乏。各產(chǎn)區(qū)土壤有效銅、鐵、錳、鋅含量差異顯著(p<0.05)，其含量都很豐富并高于適宜值；各產(chǎn)區(qū)土壤有效硼和有效鉬之間差異不顯著(p<0.05)，其中瓊海土壤有效硼含量最豐富，為1.45 mg/kg，其次定安、文昌、?？谕寥烙行鸷刻幵谶m宜范圍，澄邁、萬(wàn)寧、陵水、儋州、白沙土壤有效硼低于適宜值，呈偏缺狀態(tài)(見(jiàn)表4和表5)。

表4 海南省主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量和分布頻率

表5 海南省不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤微量元素含量比較 mg·kg-1

2.2 不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤養(yǎng)分豐缺聚類(lèi)分析

根據(jù)土壤養(yǎng)分分級(jí)(豐缺)情況對(duì)海南各產(chǎn)區(qū)具有代表性49個(gè)荔枝園進(jìn)行聚類(lèi)分析(見(jiàn)圖1)，可以看出海南不同產(chǎn)區(qū)可分為3類(lèi)，第I類(lèi)為?？?、定安和澄邁，三者總體土壤養(yǎng)分肥力豐富，澄邁果園土壤缺乏陽(yáng)離子交換量及有效硼；第Ⅱ類(lèi)為瓊海和文昌，兩者果園土壤多數(shù)養(yǎng)分處于適宜值以上，僅陽(yáng)離子交換量和交換性鎂偏缺狀況；第Ⅲ類(lèi)為白沙、陵水、萬(wàn)寧、儋州，四者果園土壤有效磷、微量元素(除有效硼外)含量豐富，其陽(yáng)離子交換量、交換性鎂和有效硼含量偏缺。各產(chǎn)區(qū)土壤肥力由高到低依次為海口>定安>澄邁>文昌>瓊海>儋州>萬(wàn)寧>陵水>白沙。同時(shí)，也可看出各土壤養(yǎng)分含量可聚成3類(lèi)，其中第Ⅰ類(lèi)中土壤有效鐵、有效鋅、有效銅、有效鉬、有效錳、有效磷含量最高；第Ⅱ類(lèi)中土壤堿解氮、有效硫、有效鉀、交換性鈣含量中等，第Ⅲ類(lèi)中全氮、有機(jī)質(zhì)、交換性鎂、陽(yáng)離子交換量、有效硼含量低。因此，在施肥過(guò)程中應(yīng)因地制宜，補(bǔ)充土壤中不豐富的養(yǎng)分，為荔枝健康生長(zhǎng)創(chuàng)造條件。

注：色階從1到5變化表示養(yǎng)分含量由高到低。圖1 海南省不同產(chǎn)區(qū)荔枝果園土壤性質(zhì)聚類(lèi)分析

3 結(jié)論與討論

荔枝適宜生長(zhǎng)在pH值5.5～6.0的弱酸性土壤中[9]。本研究結(jié)果表明，海南荔枝園土壤pH值呈酸性，平均值為4.97，僅16.3%荔枝園土壤pH值適宜荔枝生長(zhǎng)。不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤pH值都呈酸性，明顯不利于荔枝生長(zhǎng)，必須施用石灰或堿性改良劑改良土壤pH值[10]。本調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，荔枝園長(zhǎng)期施用化肥及不同的管理措施，導(dǎo)致不同產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤有機(jī)質(zhì)含量存在差異。其中，海口產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤有機(jī)質(zhì)含量和保水保肥能力較高，這主要與果園土壤類(lèi)型和施肥習(xí)慣等密切相關(guān)，調(diào)研發(fā)現(xiàn)?？诋a(chǎn)區(qū)荔枝園施用有機(jī)肥頻率相對(duì)較高，當(dāng)?shù)乩笾?shù)體生長(zhǎng)茂盛，密閉度高，有益于土壤有機(jī)質(zhì)積累。陵水、儋州、白沙產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，主要普遍疏于有機(jī)肥投入，應(yīng)加強(qiáng)有機(jī)肥投入，每年荔枝采果后剪下的秋梢應(yīng)就地還園增加地面覆蓋，提高保水保肥能力[11-12]。

荔枝樹(shù)在生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段都需要不斷吸收氮、磷、鉀等養(yǎng)分，以維持荔枝樹(shù)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育。本研究表明，海南荔枝主產(chǎn)區(qū)大部分果園土壤全氮、堿解氮含量較為豐富，這與多年生產(chǎn)上偏施化肥有關(guān)。陵水、萬(wàn)寧、白沙產(chǎn)區(qū)土壤全氮偏缺，一方面可能是總體施用量也不足，荔枝為喜硝作物，氮素較容易被樹(shù)體吸收利用，造成土壤氮含量暫時(shí)虧缺；另一方面，氮肥表施容易受淋洗造成揮發(fā)和流失[13-14]。各產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤有效磷、速效鉀含量豐富，主要與人為施用的磷、鉀肥有關(guān)，荔枝在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段都需要補(bǔ)充鉀元素[11]，尤其果期需要施用大量鉀肥，以提高荔枝品質(zhì)和產(chǎn)量；磷肥施入土壤后，會(huì)與土壤中大量游離的鐵、錳等結(jié)合，易形成難溶的磷酸鹽，難以被植物吸收利用，造成富集[15]。因此，建議高磷果園應(yīng)注意不施或少施磷肥。整體來(lái)說(shuō)，三大元素營(yíng)養(yǎng)水平能夠滿(mǎn)足荔枝生長(zhǎng)需要，建議生產(chǎn)上鉀氮肥比(K2O∶N)保持在1.0～1.2，此時(shí)荔枝產(chǎn)量最高、效益最好[16]。 本研究發(fā)現(xiàn)，大部分產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤交換性鈣、有效硫含量較為豐富，僅陵水、儋州產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤交換性鈣含量偏缺。一般情況下，土壤缺鈣、硫現(xiàn)象在海南荔枝園并不多見(jiàn)，為避免缺鈣導(dǎo)致果實(shí)發(fā)生裂果、褐變甚至種胚壞死，降低商品果率及種植效益，果農(nóng)在荔枝果期很重視鈣肥施用；另外市場(chǎng)上大部分復(fù)合肥、葉面肥常含有硫元素，土壤中硫元素富集。61.2%的荔枝園土壤交換性鎂低于適宜值，約2/3的產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤交換性鎂偏缺乏。一方面果實(shí)生產(chǎn)會(huì)帶走大量鎂，另一方面主要是生產(chǎn)上常施用過(guò)磷酸鈣肥，而忽視鎂肥的施用，需補(bǔ)充硫酸鎂、硫酸鉀鎂肥或用鈣鎂磷肥代替過(guò)磷酸鈣肥，以滿(mǎn)足荔枝對(duì)磷、鈣、鎂養(yǎng)分的需要。

微量元素的豐缺也能影響作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，進(jìn)而影響種植經(jīng)濟(jì)收益。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海南荔枝主產(chǎn)區(qū)土壤不存在缺乏微量元素銅、鐵、錳、鋅、鉬的狀況，這幾種微量元素基本可以滿(mǎn)足果實(shí)生長(zhǎng)需要，荔枝防治病菌噴施的波爾多液、代森錳鋅等殺菌劑，也會(huì)增加和補(bǔ)充土壤有效銅、錳、鋅含量[17]。在所有微量元素中，土壤缺硼最為普遍[18-19]，海南荔枝園土壤有效硼偏缺和極缺的果園占63.27%和10.20%，其中約1/2產(chǎn)區(qū)(澄邁、萬(wàn)寧、陵水、儋州、白沙)荔枝園土壤有效硼偏缺，因?yàn)橥寥辣旧碛行鸸?yīng)水平極低，荔枝果實(shí)發(fā)育前期需消耗一定的硼素，生產(chǎn)上噴施的硼肥濃度低、用量不大，對(duì)提高土壤含硼量的作用十分有限[20]。建議在花芽分化期、幼果期及果實(shí)膨大期少量多次噴施0.05%硼砂效果較好[21]。

通過(guò)聚類(lèi)分析可以看出，各產(chǎn)區(qū)土壤肥力從高到低依次為?？?定安>澄邁>文昌>瓊海>儋州>萬(wàn)寧>陵水>白沙，?？诋a(chǎn)區(qū)荔枝園土壤養(yǎng)分肥力含量相對(duì)豐富，其次是定安，陵水和白沙的土壤養(yǎng)分含量水平相對(duì)較低，兩者土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、交換性鎂、有效硼含量相對(duì)偏低。有時(shí)土壤養(yǎng)分含量高不一定能被樹(shù)體吸收利用，且容易造成毒害和環(huán)境污染，而土壤養(yǎng)分含量低的果樹(shù)中含有充足的營(yíng)養(yǎng)。因此，在施肥過(guò)程要注重土壤養(yǎng)分平衡。

基于以上對(duì)海南荔枝園土壤養(yǎng)分調(diào)查結(jié)果，建議不同產(chǎn)區(qū)荔枝園根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺狀況，針對(duì)性地平衡施肥。對(duì)于土壤酸性或強(qiáng)酸性的荔枝園，施用石灰或堿性肥料改良土壤呈弱酸性，瘦瘠果園最好施用白云石粉、鈣鎂磷肥等性質(zhì)溫和的改良劑。增施有機(jī)肥以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和保水保肥能力，重視鎂肥、硼肥的施用。對(duì)于過(guò)量豐富的養(yǎng)分元素，應(yīng)適當(dāng)少施或不施，或在生理關(guān)鍵期及時(shí)補(bǔ)充。加強(qiáng)化肥減量增效關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，已有研究表明，適當(dāng)減少化肥投入，具有顯著的增產(chǎn)效果[22]。適當(dāng)減少化肥的施用量充分兼顧環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，是促進(jìn)海南荔枝產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)理念。本試驗(yàn)只是初步對(duì)海南省荔枝主產(chǎn)區(qū)荔枝園土壤的主要養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，后期還需結(jié)合樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)、果實(shí)品質(zhì)深入研究，建立適合不同地區(qū)果園的完整施肥體系。