馮先橘,林媚,張偉清,王天玉,平新亮,徐程楠
(浙江省柑橘研究所,浙江 黃巖 318026)
浙江省是我國柑橘適宜栽植地區(qū)之一。溫州蜜柑作為長期主栽品種,其產(chǎn)量產(chǎn)值居浙江省柑橘類首位。近幾年,隨著浙江省柑橘產(chǎn)業(yè)品種結(jié)構(gòu)的調(diào)整,紅美人雜柑在省內(nèi)各地發(fā)展很快。柑橘的內(nèi)在品質(zhì)不僅與品種特性有關(guān),還在很大程度上受土壤肥力及施肥措施的影響[1-3]。目前相當(dāng)一部分紅美人種植戶都有柑橘種植經(jīng)驗,其中有些人看中紅美人的利好前景,帶著大量資本轉(zhuǎn)投入行,憑經(jīng)驗大量投入農(nóng)化品。自我國推行測土配方施肥、化肥減施技術(shù)以來,浙江省柑橘園土壤肥力改善狀況還未有系統(tǒng)的相關(guān)后續(xù)報道。本研究以溫州蜜柑和紅美人果園為研究對象,采集浙江省有代表性的柑橘園0~30 cm的土壤樣品進(jìn)行分析檢測,分析比較溫州蜜柑和紅美人果園的土壤肥力狀況及存在問題,為科學(xué)合理指導(dǎo)柑橘園施肥提供依據(jù)。
選取浙江省內(nèi)臨海、黃巖、象山、衢州等地有代表性的果園,于2020年果熟期(溫州蜜柑10月下旬至11月上旬,紅美人11月下旬至12月上旬)與果實、葉片完成同步取樣。其中,溫州蜜柑園41個,紅美人果園77個。每個果園采用隨機(jī)多點(diǎn)法采集20個點(diǎn),于每棵樹冠垂直滴水線附近取點(diǎn)(避開施肥穴),取土鉆采集0~30 cm土樣,用四分法留取1 kg作為該果園的土壤樣品,置室內(nèi)風(fēng)干、研磨,全部過0.25 mm篩后裝瓶待測。
土壤pH值用土水質(zhì)量比1∶2.5浸提,采用酸度計法測定;有機(jī)質(zhì)用外加熱重鉻酸鉀容量法測定;速效氮用堿解擴(kuò)散法測定;有效磷的測定,酸性土采用氟化銨-鹽酸浸提,堿性土用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗分光光度法測定;速效鉀、有效鈣、有效鎂采用乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法測定;有效鐵、錳、銅、鋅采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定;有效硼用熱水浸提-姜黃素分光光度法測定。以GBW07417a、GBW07413a作為檢測樣的質(zhì)控樣。
柑橘園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及各營養(yǎng)元素養(yǎng)分分級指標(biāo)根據(jù)魯劍巍等[4]的分級標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合莊伊美[5]柑橘園養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)略加修改。
pH值分級標(biāo)準(zhǔn)。pH<4.8為酸性,不適宜生長;pH 4.8~<5.5為偏酸性,適宜生長;pH 5.5~<6.5為最適生長;pH 6.5~<8.5為中、偏堿性,適宜生長;pH≥8.5為堿性,不適宜生長。
有機(jī)質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)。<10 g·kg-1為低;10~<15 g·kg-1為偏低;15~<30 g·kg-1為適宜;≥30 g·kg-1為豐富。
其他養(yǎng)分適量范圍。堿解氮100~200 mg·kg-1,有效磷15~80 mg·kg-1,速效鉀100~200 mg·kg-1,有效鈣1 000~2 000 mg·kg-1,有效鎂150~300 mg·kg-1,有效鐵10~200 mg·kg-1,有效錳5~20 mg·kg-1,有效銅0.5~1.0 mg·kg-1,有效鋅1.0~5.0 mg·kg-1,有效硼0.5~1.0 mg·kg-1。低于或高于適量范圍,分別為低量和高量。
數(shù)據(jù)處理采用WPS結(jié)合SPSS 22.0。
柑橘園土壤pH值分析(表1)表明,浙江省柑橘園土壤pH值在3.82~7.92。pH值在4.8~8.5適宜范圍的土壤約占總樣本數(shù)的70%,其中在最適范圍(pH值5.5~6.5)的約占25%。29.3%的溫州蜜柑園和26.0%的紅美人果園土壤呈酸性(pH<4.8),不適宜柑橘生長。溫州蜜柑果園土壤pH值總體略低于紅美人果園。近50%的溫州蜜柑園土壤為偏酸性范圍內(nèi)適宜,最適宜的比例較低,僅占17.1%;紅美人酸性土壤果園比例與溫州蜜柑園相差不大,但最適范圍占比高于溫州蜜柑園,為29.9%。本調(diào)查中,酸度最高的果園在臨海,為溫州蜜柑高接紅美人的果園,已有近30年的溫州蜜柑種植歷史;堿性最高的果園在臺州三門,為新墾紅美人果園,溫嶺濱海較多果園的pH>7.5。
表1 土壤pH值及其范圍分布
表2表明,浙江省絕大部分柑橘園的土壤有機(jī)質(zhì)狀況良好,大多能滿足果樹生長的需求。有機(jī)質(zhì)含量在8.2~63.5 g·kg-1,僅4.9%溫州蜜柑果園和7.8%紅美人果園有機(jī)質(zhì)偏低。溫州蜜柑園和紅美人園土壤有機(jī)質(zhì)水平相差不大,其中溫州蜜柑園有機(jī)質(zhì)在12.6~52.8 g·kg-1,紅美人園有機(jī)質(zhì)含量在8.2~63.5 g·kg-1。有機(jī)質(zhì)偏低的紅美人果園有3個,是黃巖的新墾果園,立地條件差,種植面積較大,管理沒跟上;另有3個是衢州生產(chǎn)園。有機(jī)質(zhì)含量高于50 g·kg-1的果園分布在象山、黃巖、建德等地。
表2 土壤有機(jī)質(zhì)狀況及豐缺分布
對取樣柑橘園的大中微量養(yǎng)分進(jìn)行檢測,并根據(jù)養(yǎng)分需求進(jìn)行分級。表3表明,調(diào)查的溫州蜜柑園和紅美人園的速效鉀、有效鈣、有效鎂和有效鐵存在顯著差異,紅美人果園的含量顯著高于溫州蜜柑果園,其余的指標(biāo)無顯著差異。各果園間以溫州蜜柑的堿解氮差異相對較小,其他果園間營養(yǎng)素差異均較大。
表3 土壤大中微量元素狀況及豐缺分布
調(diào)查的大多數(shù)果園大量營養(yǎng)素氮、磷、鉀比較豐富,僅極個別果園的氮或磷或鉀為低量。溫州蜜柑園和紅美人園的土壤有效磷無差異,大于80%的果園處于高量水平,適量水平的果園均不到15%。溫州蜜柑園的堿解氮總體水平和紅美人園相當(dāng),果園間差異較小,總體偏高;紅美人園堿解氮水平不一,差異較大,在37.40~2 000.02 mg·kg-1,但適宜比例較溫州蜜柑園高。速效鉀在2個品種果園間有顯著差異,79.2%的紅美人果園鉀處于高量水平,平均含量遠(yuǎn)高于適量水平,而低鉀水平的果園比例高于溫州蜜柑園。
果園有效鈣平均含量雖處于適量水平,但各果園間差異大,適宜的果園比例較少,溫州蜜柑果園不到15%,紅美人果園也只有1/3。果園有效鎂平均含量同樣處于適量水平,但狀況不及有效鈣,適宜的果園比例極少,溫州蜜柑果園不到5%,紅美人果園不到15%。浙江省柑橘園土壤有效鈣和有效鎂的狀況不容樂觀,應(yīng)引起重視。溫州蜜柑有效鈣和有效鎂不足的果園分別占到68.3%和82.9%,極缺鎂[4]的果園(<80 mg·kg-1)占比接近50%。紅美人園土壤有效鈣鎂情況優(yōu)于溫州蜜柑園,但仍有近1/3的果園土壤有效鈣鎂不足,同時存在1/3果園有效鈣和1/2果園有效鎂高量。有效鈣鎂低下的果園主要集中在酸度較高的果園。
調(diào)查的溫州蜜柑園和紅美人園土壤微量養(yǎng)分有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅大多比較充足,僅少數(shù)樣本園偏低。有效硼不足和過剩問題同時存在,總體上溫州蜜柑園硼不足和過剩果園接近,紅美人則硼富余的果園多于不足的果園,適量果園不到1/3。19.5%果園有效硼不足,主要集中在pH<5.5的果園,僅有2個pH>5.5的果園。
Pearson相關(guān)性分析(表4)表明,土壤各肥力指標(biāo)間有不同程度的相關(guān)性,各養(yǎng)分相互協(xié)同或拮抗。與酸堿度存在密切相關(guān)的土壤養(yǎng)分指標(biāo)多達(dá)8項,其中有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵與pH值呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān);速效鉀、有效鈣、有效鎂、有效鋅和有效硼與pH值呈極顯著或顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.199~0.775,有效鈣的正相關(guān)性最強(qiáng)。有機(jī)質(zhì)作為土壤肥力的重要指標(biāo),與堿解氮、有效磷、有效鐵、有效鋅、有效硼呈極顯著正相關(guān)。礦質(zhì)養(yǎng)分指標(biāo)大多兩兩呈正相關(guān),如速效鉀與有效磷、速效鉀與有效鈣、有效鈣與有效鎂、有效鋅與有效鈣、有效硼與速效鉀、有效硼與有效鈣、有效硼與有效鎂、有效硼與有效鋅等呈極顯著正相關(guān),僅有效鐵與有效鈣存在顯著負(fù)相關(guān)。
表4 土壤肥力指標(biāo)Pearson相關(guān)系數(shù)
土壤酸堿性對土壤養(yǎng)分的有效性影響較大[6],本研究通過Pearson相關(guān)性分析也表明了這點(diǎn)。土壤酸堿性不僅與其本身的成土母質(zhì)有關(guān),也受人類的活動影響[7-8]。本次調(diào)查中,29.3%的溫州蜜柑園和26.0%的紅美人果園土壤有酸化現(xiàn)象,已明顯低于2017年的土壤調(diào)查47.4%水平[9],強(qiáng)酸性土壤果園仍需繼續(xù)降低土壤的酸度。少施和減施氮磷肥在一定程度上有助于提高土壤pH值。對于酸性土壤可施用石灰及其他含鈣的堿性物質(zhì)(如鈣鎂磷肥、草木灰等),既能中和土壤酸度,還可為土壤補(bǔ)充大量的鈣。另外,施用石灰時盡量與有機(jī)肥料配合施用,因單施石灰會使土壤僵板,不適合長期使用。
土壤中量元素鈣和鎂的總體含量偏低,尤其是酸性土壤在此次調(diào)查中問題比較突出。2017—2019年的葉片營養(yǎng)狀況調(diào)查表明,果園中葉片鈣、鎂水平偏低問題同樣存在[10]。根據(jù)木桶理論,植物生長會受最低有效養(yǎng)分制約[5]。浙江省內(nèi)大部分溫州蜜柑園和紅美人園主要受鎂、鈣制約,尤其是溫州蜜柑園。傳統(tǒng)施肥以氮磷鉀三元復(fù)合肥為主或偏施氮肥、磷肥,忽視鈣鎂肥,造成本身來源相對較少,故需加強(qiáng)鈣鎂肥的合理施入。相關(guān)性分析表明,土壤酸堿度會極大影響鈣鎂有效性。研究表明,有效鉀、鈣、鎂的含量在土壤pH>6時增高[6],因此在生產(chǎn)中可根據(jù)實際情況對土壤酸堿度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),以提高鈣鎂的有效性。
微量養(yǎng)分有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅大多較充足,有效硼不足的果園主要集中在pH<5.5的果園。相關(guān)研究表明,土壤酸性較強(qiáng)有可能導(dǎo)致有效硼含量較低[11],本調(diào)查中有效硼與pH值也呈極顯著正相關(guān)。因此,建議缺硼的酸性土壤果園可適當(dāng)降低土壤酸度,同時加強(qiáng)硼肥的施入。
隨著近幾年我國測土配方施肥技術(shù)的推行與應(yīng)用,采用有機(jī)肥替代部分無機(jī)肥后,果園土壤有機(jī)質(zhì)水平有了較大提高,土壤酸化現(xiàn)象得以部分改善,限制因子鈣鎂在大部分紅美人種植上得以重視,鈣鎂水平遠(yuǎn)高于溫州蜜柑園。一些科學(xué)施肥意愿強(qiáng)烈的紅美人種植者,有意識的對果園土壤進(jìn)行肥力檢測,并有針對性的平衡施肥,使紅美人土壤管理水平優(yōu)于傳統(tǒng)的溫州蜜柑園。