吉安蜜柚主要種植區(qū)土壤交換性鈣鎂含量分布特征研究

劉軍根 徐溪 曾憲武 羅嬌 曾嶠 汪小平

摘 要：在吉安蜜柚主要種植區(qū)采取50個土壤樣品，測定其土壤交換性鈣、鎂含量，對蜜柚土壤交換性鈣、鎂區(qū)域分布特征，土壤交換性鈣鎂與土壤類型、土壤pH值、有機質(zhì)等的相關(guān)性以及鈣鎂比值進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，不同種植區(qū)域土壤交換性鈣鎂含量分布不均衡，交換性鈣平均含量為1045毫克/千克，54%的果園土壤交換性鈣表現(xiàn)為缺乏；交換性鎂平均含量為84毫克/千克，70%的果園土壤交換性鎂表現(xiàn)為缺乏。交換性鈣、鎂含量與土壤理化性質(zhì)和土壤特性相關(guān)，研究結(jié)果表明果園中水稻土交換性鈣、鎂含量均較高，而其他類型土壤交換性鈣、鎂含量普遍較低。交換性鈣、鎂含量與土壤pH值呈顯著正相關(guān)，而兩者與有機質(zhì)含量均無顯著相關(guān)性。超過一半的果園土壤的鈣鎂比失調(diào)，不利于高品質(zhì)蜜柚的生產(chǎn)。土壤交換性鎂含量隨土壤交換性鈣含量升高而升高，兩者呈顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：吉安蜜柚；土壤；交換性鈣；交換性鎂

鈣是植物生長的必需元素，也是構(gòu)成細(xì)胞壁的重要元素，在維持細(xì)胞膜的完整性和滲透性方面起著重要作用；鎂是葉綠素的重要組成成分，能夠影響葉片的光合作用和干物質(zhì)的積累[1]。土壤中鈣、鎂含量的高低取決于土壤中的交換性鈣和鎂含量，二者呈顯著的正相關(guān)[2]。土壤交換性鈣、鎂是土壤陽離子交換量（CEC）的重要組分，土壤CEC是衡量土壤保水保肥能力的重要指標(biāo)，土壤CEC輸出與投入的不平衡是土壤酸化的主要原因[3]。有研究表明，土壤礦質(zhì)元素供應(yīng)能力不僅與元素自身在土壤中的含量有關(guān)，還與土壤中各元素間的協(xié)調(diào)性、拮抗性有關(guān)［4］。筆者在本研究中對吉安蜜柚主要種植區(qū)（圖1）土壤交換性鈣、鎂含量進(jìn)行測定，對了解蜜柚土壤交換性鈣鎂含量分布特征有著一定的學(xué)術(shù)價值；還將探尋影響土壤交換性鈣鎂含量高低的主要因素土壤理化性質(zhì)、土壤特性、土壤pH值，同時土壤交換性鎂含量隨土壤交換性鈣含量兩者也具有一定的關(guān)系，是評價果園土壤交換性鈣鎂含量水平、改良土壤和合理施肥的重要依據(jù)之一。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

吉安市位于江西省中南部，贛江中游，地處北緯25°28'—27°57'，東經(jīng)113°46'—115°56'，土地資源豐富，氣候條件適宜蜜柚的種植，而且吉安大部分地區(qū)土壤偏弱酸性，是非常適宜種植蜜柚的土壤環(huán)境；吉安蜜柚有吉水縣、泰和縣、安福縣、永新縣、遂川縣、萬安縣、吉安縣、吉州區(qū)、青原區(qū)共9個主要種植區(qū)域，其中吉水縣、萬安縣、安?？h、泰和縣等幾個縣種植總面積較大；在這9個主要種植區(qū)域，選擇50個典型代表的果園進(jìn)行了土壤取樣。

1.2 土壤樣品的采集與處理

按“Z”形方法，每個果園選10～15株土壤采樣樹。在離樹干30厘米左右的距離處確定1～2個土壤采樣點，在采樣點上挖一個深40厘米左右的土壤剖面，在剖面上均勻取土壤約200克，剔除大的根系和礫石等雜物，每個土壤樣品由15～20個采樣點采集的土壤混合成一個土壤樣品，采用四分法，取土壤約500克[5]。采集好的土壤樣品再進(jìn)行自然風(fēng)干、研磨、過2毫米篩等處理。

1.3 樣品檢測方法

土壤中交換性鈣、鎂含量采用原子吸收光譜法測定；土壤pH值的測定采用電位測定法；土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測定，這些樣品測試方法已得到廣泛使用，其可靠性均可通過國家標(biāo)準(zhǔn)土壤物質(zhì)的測定進(jìn)行質(zhì)量控制。

2 結(jié)果與分析

2.1 蜜柚園土壤pH值和有機質(zhì)、交換性鈣、鎂含量及鈣鎂比的描述性統(tǒng)計分析

將吉安蜜柚園主要種植區(qū)50個土壤樣品的pH值進(jìn)行分類統(tǒng)計，如表1所示。吉安蜜柚園土壤pH值變化幅度在4.84～7.07，全市蜜柚園土壤pH值平均值為5.91，說明大部分蜜柚園是適宜種植蜜柚的弱酸性土壤，是比較適合種植蜜柚果樹的土壤酸堿性。將吉安蜜柚主要種植區(qū)采集的50個土壤樣品的有機質(zhì)含量進(jìn)行統(tǒng)計，如表2所示。結(jié)果表明，吉安蜜柚園土壤有機質(zhì)含量變化幅度在3.3～26.4克/千克，全市來看，有機質(zhì)含量適宜的樣品數(shù)占36%，而有機質(zhì)含量偏低的樣品數(shù)占全部樣品數(shù)的64%，吉安蜜柚園土壤有機質(zhì)含量總體水平偏低。參考全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，將土壤交換性鈣鎂含量等級劃分為6個等級（如表3所示），分別為極低、低、適宜、較高、高、極高［6］。表4結(jié)果顯示，土壤交換性鈣平均含量為1045毫克/千克，變異系數(shù)為109.2%，屬強變異，說明果園土壤交換性鈣含量分布范圍大。全市僅有16%的土壤交換性鈣含量在適宜范圍內(nèi)，有54%的土壤交換性鈣含量低于這個范圍，其中極低的占38%，低含量的占16%，表明果園土壤交換性鈣含量整體嚴(yán)重缺乏；同時也有30%的土壤交換性鈣含量達(dá)到了高和極高的水平。整體來看，蜜柚園土壤交換性鈣含量分布差異較大。交換性鎂平均值為84毫克/千克，變異系數(shù)為73%，屬中等變異。僅有22%的樣品交換性鎂含量在適宜范圍內(nèi)；而78%的樣品鎂含量偏低或者偏高，其中極缺的占比42%，低含量的占比28%，表明蜜柚園土壤交換性鎂含量總體缺乏。由表4統(tǒng)計結(jié)果可以得出，交換性鈣鎂比平均值為11.98，變異系數(shù)為65.19%，屬中等變異。有8%的土壤樣品鈣鎂比小于5，有54%的土壤樣品鈣鎂比大于10，只有46%的土樣鈣鎂比處于適宜范圍。超過一半的果園土壤的鈣鎂比失調(diào)，不利于高品質(zhì)蜜柚的生產(chǎn)。

2.2 土壤交換性鈣、鎂含量與pH的相關(guān)性分析

交換性鈣、鎂含量與pH值的相關(guān)性分析得出，蜜柚土壤交換性鈣含量隨 pH值升高而升高（圖2），二者回歸方程為：y=1 261.5x-6 405.9，R2=0.158 9，交換性鈣含量與pH值的正相關(guān)系數(shù)r為0.399。蜜柚土壤交換性鎂含量隨 pH值升高而升高（圖3），二者回歸方程為：y=43.241x-171.39，R2=0.064 7，交換性鎂含量與pH值的相關(guān)系數(shù)r為0.254。表明交換性鈣、鎂含量隨著土壤pH值升高而增大。

2.3 土壤交換性鈣、鎂含量與有機質(zhì)含量的相關(guān)性分析

土壤交換性鈣隨有機質(zhì)含量升高呈下降趨勢（圖4），二者回歸方程為：

y = -29.357x + 1 423.9，R2 = 0.026 1。土壤交換性鎂含量隨有機質(zhì)含量升高而降低（圖5），二者回歸方程為：y = -0.857 2x + 95.075，R2 = 0.007 7。由方差分析得出，交換性鈣（F=0.996，F(xiàn) crit=1.607）和鎂含量 （F=0.965，F(xiàn) crit=1.663）與有機質(zhì)含量之間的差異都不顯著。由此得出交換性鈣、鎂含量與有機質(zhì)含量無顯著相關(guān)性。

2.4 蜜柚園土壤交換性鈣、鎂含量相關(guān)性分析

對蜜柚園土壤交換性鈣、鎂含量相關(guān)性分析的結(jié)果（圖6）表明，土壤交換性鎂含量隨土壤交換性鈣含量升高而升高，二者回歸方程為：y=0.035 7x+46.717，R2=0.441，兩者呈顯著正相關(guān)（r= 0.664，p<0.05）。

2.5 蜜柚園交換性鈣、鎂含量與土壤類型變化的統(tǒng)計分析

吉安蜜柚主要種植區(qū)以沙質(zhì)土為主，還有水稻土、沙質(zhì)土、紫色土、黃壤土等，按照土壤類型分類，計算其交換性鈣、鎂含量平均值（圖7、圖8）。土壤交換性鈣、鎂含量隨著不同類型土壤也表現(xiàn)出差異，其中交換性鈣、鎂含量平均值均以水稻土最高，分別為1 996.63毫克/千克、124 毫克/千克；沙質(zhì)土和水稻土交換性鈣含量也較高，分別為1 051.05毫克/千克、1 048.96毫克/千克；紅壤土、黃壤土交換性鈣、鎂含量平均值都較低。

3 討論與結(jié)論

（1）不同蜜柚種植區(qū)域土壤交換性鈣、鎂含量分布不均衡，從整體情況來看，土壤交換性鈣含量缺乏，交換性鎂含量極度缺乏。吉安蜜柚園土壤pH平均值為5.9左右，在這種酸性土壤環(huán)境下導(dǎo)致鈣、鎂離子的加速遷移流失[7-8]。另外在研究土壤鈣鎂比的統(tǒng)計分析中發(fā)現(xiàn)，大部分果園鈣鎂比失調(diào)，不利于高品質(zhì)蜜柚的生產(chǎn)，可以在蜜柚生長過程中施石灰、過磷酸鈣等，改變土壤缺鈣、缺鎂的現(xiàn)狀，調(diào)節(jié)鈣鎂比，進(jìn)而改善蜜柚品質(zhì)。

（2）不同土壤類型交換性鈣鎂含量有差異。水稻土交換性鈣、鎂含量普遍較高，主要是水稻土經(jīng)過多年的耕種、施肥等，使得土壤肥力增大。而紅壤土和黃壤土交換性鈣含量較低，所以要加強對紅壤土和黃壤土等的鈣、鎂肥力的提升。

（3）土壤交換性鈣、鎂含量與pH值呈正相關(guān)。這與曹勝等[9]研究得出的土壤pH值與交換性鈣含量為正相關(guān)及與交換性鎂含量為負(fù)相關(guān)的結(jié)論一致；可以通過監(jiān)控土壤pH值適當(dāng)調(diào)整土壤中有效性鈣、鎂含量?？梢酝ㄟ^施用石灰等措施，調(diào)節(jié)土壤的酸堿性，改善土壤交換性鈣、鎂缺乏的情況。土壤交換性鈣與土壤交換性鎂含量呈顯著正相關(guān)，在施肥過程中要注意兩者的協(xié)調(diào)性。

（4）土壤交換性鈣、鎂含量與有機質(zhì)含量無顯著相關(guān)性。雖然通過研究發(fā)現(xiàn)交換性鈣、鎂含量與有機質(zhì)含量無顯著相關(guān)性，但是在蜜柚種植過程中仍然需要注意對有機肥的合理使用。

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基金項目：江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目（項目編號：209942）。

作者簡介：劉軍根（1985年—），男，碩士，講師，主要從事化學(xué)基礎(chǔ)研究。E-mail：3070321989@qq.com。