碭山縣梨園土壤大中量元素養(yǎng)分狀況分析*

蒙 雯， 黃晗達(dá)， 韓效釗， 劉亞華， 張 旭， 王 柯， 周智能， 劉 昆

(1.合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院 安徽合肥 230009； 2.合肥綠農(nóng)肥業(yè)有限責(zé)任公司 安徽合肥 230088； 3.安徽天河生物科技有限公司 安徽碭山 235300)

梨樹是我國三大栽培果樹之一，在我國經(jīng)濟(jì)栽培中有3 000年以上的歷史[1]。2017年我國梨樹種植面積為9.5×105hm2，總產(chǎn)量16 410 kt，均位居世界首位[2]。隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，梨園面積逐步擴(kuò)大，梨果生產(chǎn)已成為一些農(nóng)村地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。碭山縣處于黃河故道，是安徽省酥梨主要生產(chǎn)地之一，被譽(yù)為“中國梨都”“酥梨之鄉(xiāng)”[3]。目前碭山縣百年以上的梨樹超過60 000棵，酥梨種植面積超過50萬畝(1畝=667 m2，下同)，占全國梨果種植面積的4%，年產(chǎn)量接近15億斤(1斤=500 g)，年產(chǎn)值達(dá)數(shù)十億元[4]。碭山酥梨以果大汁多味甜且具有潤肺止咳作用而馳名中外，但近年來出現(xiàn)了梨果品質(zhì)下降等問題，初步分析是部分梨農(nóng)對果園土壤肥力現(xiàn)狀認(rèn)識不足，盲目施肥或施肥配比不合理，造成一些地區(qū)土壤養(yǎng)分失衡，果樹樹勢變?nèi)酰绊懥水?dāng)?shù)厮掷尜|(zhì)量及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展[5]。因此，合理分析梨園土壤養(yǎng)分分布特征，實(shí)現(xiàn)土壤科學(xué)施肥非常必要[6]。本文對碭山縣9個(gè)具有代表性的梨果主產(chǎn)區(qū)的土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行測試分析，以期為梨園科學(xué)施肥和酥梨產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2020年9月中旬，分別在碭山縣官莊壩、葛集、玄廟、周寨、碭城、良梨、曹莊、李莊、唐寨等9個(gè)鎮(zhèn)的梨園進(jìn)行土壤樣品采集。采集時(shí)，綜合考慮梨園的面積、形狀和果樹年限等，合理確定果園采樣地點(diǎn)。

(1)采樣工具：不銹鋼土鉆、塑料袋、樣品盤等。

(2)采樣方式：沿著黃河故道酥梨種植區(qū)，以上述9個(gè)地區(qū)的果園為采集單元，每個(gè)地區(qū)選取3個(gè)代表性梨園，每個(gè)梨園按照S形選擇5棵有代表性的梨樹，在每棵樹的樹冠外圍投影處隨機(jī)取樣，重復(fù)3次，采樣深度均為0～40 cm。采樣時(shí)，避開密集的根系和施肥點(diǎn)。將采集的土壤樣品剔除植物殘?bào)w及礫石等雜物后混合均勻，采取四分法留下1 kg土壤樣品，做好標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干后磨碎，分別過0.83 mm(20目)、0.15 mm(100目)篩，置于陰涼干燥處保存?zhèn)溆肹7-8]。

1.2 測定項(xiàng)目及測定方法

土壤樣品測定項(xiàng)目包括有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫含量以及pH等。

土壤pH采用電位法測定；有機(jī)質(zhì)含量采用油浴加熱重鉻酸鉀容量法測定；全氮含量采用凱氏定氮法測定；有效磷含量采用氫氧化鈉浸提鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨溶液浸取火焰光度法測定；交換性鈣和交換性鎂含量采用乙二胺四乙酸(EDTA)絡(luò)合滴定原子吸收分光光度法測定；有效硫含量采用氯化鈣浸提硫酸鋇比濁法測定[9-10]。所有測定項(xiàng)目均在合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院新型肥料研究所進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對梨園土壤養(yǎng)分含量的均值、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行分析，土壤養(yǎng)分分級參照全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)[11]，見表1。數(shù)據(jù)均在Microsoft Excel 2010軟件上處理和分析。

表1 全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 碭山縣梨園土壤測定結(jié)果

碭山縣梨園土壤測定結(jié)果見表2。

表2 碭山縣梨園采樣地區(qū)土壤pH、有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量

2.2 碭山縣梨園土壤pH現(xiàn)狀

適宜梨樹生長的土壤pH為5.6～7.2，但在pH 7.2～8.5內(nèi)也可生長[12]。由表3可知，在碭山縣梨園主產(chǎn)區(qū)采集的土壤pH均為7.5～8.5，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02，為弱性變異。土壤pH高于適宜梨樹生長的區(qū)間，這與孟棟材等[13]的報(bào)道相符，可通過適當(dāng)施用一些酸性肥料來調(diào)節(jié)土壤pH。

表3 碭山縣梨園土壤pH

2.3 碭山縣梨園土壤有機(jī)質(zhì)和大量元素現(xiàn)狀

碭山縣梨園土壤有機(jī)質(zhì)和大量元素含量見表4，計(jì)算得w(有機(jī)質(zhì))、w(全氮)、w(有效磷)、w(速效鉀)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為0.302、0.235、0.156、0.118，分布頻率見表5。

表4 碭山縣梨園土壤有機(jī)質(zhì)和大量元素含量

表5 碭山縣梨園土壤有機(jī)質(zhì)和大量元素分布頻率

有機(jī)質(zhì)是土壤中最活躍的部分，是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)之一，能影響作物對養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響酥梨的產(chǎn)量和品質(zhì)[14-15]。由表2、表4、表5可知：曹莊梨園的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，良梨的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.96 g/kg；有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到中等以上水平的比例為零，處于缺乏水平的比例為74.07%，處于較缺水平的比例為14.82%，處于極缺水平的比例為11.11%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.302，為中等變異；有機(jī)質(zhì)含量整體處于缺乏水平。

由表2、表4、表5可知：良梨梨園的土壤全氮含量最高，唐寨的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.84 g/kg；全氮含量達(dá)到較豐富及豐富水平的比例達(dá)85.19%，處于中等及中等以下水平的比例為14.81%；全氮含量總體處于豐富或較豐富狀態(tài)。李莊梨園的土壤有效磷含量最高，良梨的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.83 mg/kg；有效磷含量處于豐富水平的比例達(dá)到81.48%，處于較豐富水平的比例為18.52%；有效磷含量總體處于豐富水平。李莊梨園的土壤速效鉀含量最高，玄廟的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為386.18 mg/kg；采樣區(qū)域土壤速效鉀含量均處于豐富水平。總體來看，碭山縣梨園大量元素含量均處于豐富或較豐富狀態(tài)，且為中等變異。

2.4 碭山縣梨園土壤中量元素現(xiàn)狀

碭山縣梨園土壤中量元素含量見表6，計(jì)算得交換性鈣、交換性鎂、有效硫測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差依次為0.252、0.228、0.201，分布頻率見表7。

由表2、表6、表7可知：官莊壩梨園的土壤交換性鈣含量最高，唐寨的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為490.92 mg/kg；交換性鈣含量處于中等水平的比例為55.56%，處于缺乏水平的比例為29.63%，處于較缺水平的比例為14.81%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.252，為中等變異；交換性鈣含量總體處于中等或缺乏狀態(tài)。良梨梨園的土壤交換性鎂含量最高，曹莊的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.37 mg/kg；交換性鎂含量處于缺乏水平的比例為18.52%，處于極缺水平的比例為81.48%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.228，屬于中等變異；交換性鎂含量總體處于較缺狀態(tài)。唐寨梨園的土壤有效硫含量最高，葛集的最低，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.90 mg/kg；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.201，屬于中等變異；所有土樣中的有效硫含量均處于極缺水平。從中量元素分布情況來看，碭山縣梨園的中量元素含量幾乎都處于中等或缺乏狀態(tài)，故應(yīng)重視向土壤補(bǔ)充中量元素，合理施加鈣肥、鎂肥以及硫肥。

表6 碭山縣梨園土壤中量元素含量

表7 碭山縣梨園土壤中量元素分布頻率

3 結(jié)果與討論

3.1 碭山縣梨園土壤大中量元素養(yǎng)分狀況

分析結(jié)果表明：碭山縣梨園土壤平均pH為8.18，屬于堿性土壤；有機(jī)質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.96 g/kg，相當(dāng)于有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為7.52 g/kg[16]，屬于不可能發(fā)揮潛能的土壤[17]；大量元素均處于豐富或較豐富狀態(tài)，中量元素均處于中等或缺乏狀態(tài)。

3.2 相應(yīng)施肥對策

在對碭山縣梨園土壤施肥過程中，應(yīng)增施有機(jī)肥，既可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，也有助于降低土壤pH[18]。同時(shí)，應(yīng)選擇酸性或生理酸性肥料，如過磷酸鈣、硫酸銨、磷酸一銨、硝酸銨、硝酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀、氯化銨、硫酸亞鐵以及上述原料生產(chǎn)的復(fù)合肥料等[19]。此外，應(yīng)適度減施大量元素肥料，增施中量元素肥料。碭山縣梨園土壤呈堿性，施入土壤的鈣、鎂離子易被取代形成碳酸鹽或氫氧化物沉淀而無法被作物吸收，因此葉面噴施中量元素水溶肥料是對碭山酥梨一種有效的施肥方式，葉面噴施鈣、鎂能提高酥梨果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量[20-21]。