广西河池核桃示范园区土壤养分状况对比与分析
摘要：以广西凤山县、巴马县的4个核桃示范园为研究对象,采用“S”形取样法采集土壤样品,测定土壤pH、有机质、氮、磷、钾、硼含量等指标,比较分析其土壤养分状况,以期为核桃合理施肥提供参考依据。结果表明:4个核桃核心示范区土壤pH为6.52～7.38,土壤偏中性;土壤有机质含量为39.50～48.90g·kg-1,含量均较丰富;全氮、碱解氮含量分别为2.06～3.74g·kg-1、209.29～381.00mg·kg-1,土壤中氮素很丰富;有效磷含量为4.90～111.70mg·kg-1,其中坡茶村示范园含量最高,陇碰村示范园次之,而巴优村与弄者村示范园含量极少;速效钾含量为73.00～259.00mg·kg-1,坡茶村和陇碰村示范园含量较高,均大于200mg·kg-1,而弄者村示范园含量较低,仅73.00mg·kg-1;土壤有效硼含量为0.07～1.40mg·kg-1,坡茶村示范园有效硼含量最大,为1.40mg·kg-1,其余示范园含量均小于0.20mg·kg-1,含量较缺乏。综上所述,各示范区土壤养分差异较大,土壤中富含有机质、氮和钾,但磷素分布不均衡,且大多数土壤有效硼含量缺乏。因此,在核桃的生产管理上应当充分了解土壤养分状况,科学施肥,这样才能保持土壤养分平衡,促进核桃产业健康稳定发展。
本文源自北方园艺,2020(20):92-97.《北方园艺》是由黑龙江省农科院主管、黑龙江省园艺学会和黑龙江省农科院主办的以科学研究和技术普及相结合的园艺类综合性科技期刊。创刊于1977年，国内外公开发行。本刊多年来已形成了自己的办刊特色，受到全国农业科研、教学、生产第一线等科技人员和广大读者的热情支持和欢迎，既是科技人员技术交流和发布佳篇新作的信息平台，也是园艺种植户的致富帮手和秘籍锦囊。
核桃(Juglans)是世界范围内分布广泛、资源丰富的古老干果类树种之一,其经济效益和生态效益俱佳。河池市是广西壮族自治区核桃的重要产区和最佳适生区,核桃产业是广西河池市农业特色优势产业的重要组成之一,更是当地治理石漠化和开发扶贫攻坚行动的重点支柱产业[1,2]。2017年,全区核桃种植面积约21.33万hm2,投产面积约6666.67hm2,总产量约2500t;其中,河池市凤山县、巴马县核桃面积16万hm2,占全区核桃总面积70%以上,是全区核桃种植大县[3]。由于长期受传统经营习惯的影响,河池核桃发展过程中“重栽轻管”现象尤为突出,特别是对核桃种植区土壤理化性状不甚了解、土壤及施肥管理水平低下,生产中普遍存在盲目施肥现象。而土壤作为农作物生长必不可少的自然资源之一,是核桃生长的基础;土壤养分状况对核桃生长发育具有决定性作用,是影响核桃产量以及坚果品质的重要因素,是获得高产优质核桃的关键前提之一,只有充分了解核桃园土壤养分状况,才能提出针对性的土壤改良方案,为果园土壤的精准施肥提供科学依据[4,5,6]。因此,该研究在河池凤山、巴马等地的核桃核心示范区内采集土壤进行养分测定与分析,以期探明核桃示范区的土壤养分肥力状况,为指导核桃合理平衡施肥、提高核桃产量和品质提供参考依据。
1、材料与方法
1.1试验材料
在广西河池市核桃种植规模较大、较典型的凤山县、巴马县,选择4个具有代表性的核心示范区采集土壤样品。4个园区分别位于凤山县中亭乡陇碰村、巴马县东山乡巴优村、凤山县凤城镇弄者村、凤山县金牙乡坡茶村。
1.2试验方法
2019年8月初,于4个园区随机选取样点,同一采集单元内,在尚未施肥的树冠下离根茎30～40cm处用“S”形取样法取40～50个小样点土壤,土样采集深度为20～40cm,将各采样点的土样充分混匀、用四分法弃取,保留5kg左右混合土样。样本带回实验室挑出植物残体和石砾等杂质,自然风干后研磨过60目筛备用。
1.3项目测定
土壤pH采用电位法(LY/T1239-1999)测定[7];有机质含量采用重铬酸钾氧化-外加热法(LY/T1237-1999)测定[8];全氮含量采用凯氏定氮法、碱解氮含量采用碱解扩散法(LY/T1228-2015)测定[9];有效磷含量采用比色法(LY/T1232-2015)测定[10];速效钾含量采用火焰光度法(LY/T1234-2015)测定[11];有效硼含量采用甲亚胺-H酸比色法(NY/T1121.8-2006)测定[12]。
1.4数据分析
试验数据采用Excel2010、SPSS20.0软件进行整理和统计分析。通过测定分析数值的大小衡量养分高低,核桃示范区养分状况主要参照全国第二次土壤普查土壤养分分级标准确立(表1),土壤酸碱度分级标准为极强酸(<4.5)、强酸(4.5～5.5)、弱酸性(5.5～6.5)、中性(6.5～7.5)、弱碱性(7.5～8.5)、碱性(8.5～9.0)、强碱性(>9.0)[13]。
表1土壤养分和微量元素分级标准
2、结果与分析
2.1不同园区土壤pH比较
由图1可知,4个核桃种植示范园土壤pH6.52～7.38,皆为中性土,其中陇碰村的pH最高,坡茶村的最低。陇碰村与巴优村土壤pH差异不显著,但与其它2个示范区呈极显著差异。
2.2不同园区土壤有机质含量比较
由图2可知,4个核桃种植示范园土壤有机质含量为39.50～48.90g·kg-1,土壤肥力丰富,其中含量最高的是巴优村,含量最低的是弄者村。不同种植园区的土壤有机质含量有所差异,陇碰村、巴优村与弄者村、坡茶村土壤有机质含量差异极显著。
图1不同园区土壤pH比较
图2不同园区土壤有机质含量比较
2.3不同园区土壤全氮含量比较
由图3可知,4个核桃种植园区土壤全氮含量为2.06～3.74g·kg-1,均达到土壤养分分级一级标准,含量丰富;其中含量最高的是巴优村,含量最低的是坡茶村。不同种植园区的土壤全氮含量有所差异,陇碰村、巴优村与弄者村、坡茶村土壤全氮含量差异极显著。
图3不同园区土壤全氮含量比较
2.4不同园区土壤碱解氮含量比较
由图4可知,4个核桃种植园区土壤碱解氮含量为209.29～381.00mg·kg-1,均达到土壤养分分级一级标准,且含量整体偏高;其中含量最高的是陇碰村,含量最低的是弄者村。不同核桃种植园区的土壤碱解氮含量差异极显著。
图4不同园区土壤碱解氮含量比较
2.5不同园区土壤有效磷含量比较
由图5可知,4个核桃种植园区土壤有效磷含量为4.90～111.70mg·kg-1,不同种植园区土壤有效磷含量两极分化严重,差异极显著。其中含量较高的是坡茶村和陇碰村,均大于40mg·kg-1,达到土壤养分分级一级标准,含量偏高;含量较低的是弄者村和巴优村,均小于10mg·kg-1,土壤有效磷含量较为匮乏。
图5不同园区土壤有效磷含量比较
2.6不同园区土壤速效钾含量比较
由图6可知,4个核桃种植园区土壤速效钾含量为73.00～259.00mg·kg-1,不同种植园区土壤速效钾含量差异极显著。其中坡茶村和陇碰村含量较高,均大于200mg·kg-1,含量丰富,达到土壤养分分级一级标准;巴优村土壤速效钾含量为189.00mg·kg-1,含量较丰富;而弄者村的含量最低,土壤中速效钾含量缺乏。
图6不同园区土壤速效钾含量比较
2.7不同园区土壤有效硼含量比较
由图7可知,4个核桃种植园区土壤有效硼含量为0.07～1.40mg·kg-1,不同种植园区土壤有效硼含量差异极显著。其中坡茶村的有效硼含量最大,为1.40mg·kg-1,含量较丰富;而陇碰村、弄者村和巴优村的含量均小于0.20mg·kg-1,含量较缺乏。
图7不同园区土壤有效硼含量比较
3、讨论与结论
土壤pH是最能说明问题的土壤属性之一,土壤酸碱度对土壤矿物质和有机质分解起重要作用,影响土壤养分的释放、转化、迁移以及微生物的活力,是土壤养分的重要特征之一[14,15,16]。该试验的4个核桃示范区土壤pH虽有差异,但均表现为中性,适合核桃生长。
土壤有机质是植物所需营养元素的重要来源,影响作物对微量元素的吸收,从而影响农作物的产量和品质,也是影响土壤理化性质的因素,更是衡量土壤肥力高低的一个重要指标[15,16,17,18]。试验结果表明,4个核桃示范区的土壤有机质含量均丰富,能为核桃生长提供足够的肥力。核桃属于落叶果树,常年枯枝落叶堆积,或许是导致核桃园区土壤有机质含量丰富的原因之一。
土壤氮素是限制植物生长的重要元素之一,土壤全氮含量通常用于衡量土壤氮素的基础肥力,而土壤碱解氮则能反映土壤近期内氮素供应情况[19]。试验结果显示,4个核桃示范区的全氮含量丰富、碱解氮含量偏高。氮素是果树必需矿质元素中的核心元素,在一定范围内其施用量与果树的产量、品质密切相关;但过量施用氮肥,可能导致营养生长过旺,使幼树花芽分化延迟、数量减少,引起成龄树树冠郁闭,芽体质量差,坐果率下降,从而降低产量[20]。该研究中4个核桃示范区的碱解氮含量均十分丰富,种植过程应注意合理施肥并适当减少氮肥用量。
土壤磷素是植物生长所必需的大量元素之一,土壤速效磷是植物可利用的部分[19,21]。缺磷是植物生长的主要限制因素之一[22]。有研究表明,土壤有效磷含量达10mg·kg-1时才能满足山核桃的生长[23]。该研究结果表明,坡茶村和陇碰村均远大于40mg·kg-1,含量偏高;而弄者村和巴优村均小于10mg·kg-1,含量缺乏。不同种植示范区土壤磷素分布不均,应根据实际需要合理施用磷肥。
土壤中钾元素可以促进酶的活化作用、光合作用和光合产物的运输,增强植物抗逆性[24]。土壤中速效钾可被植物直接吸收利用,通常把速效钾作为反应土壤中供钾高低的主要指标之一[15]。高产山核桃林的最低肥力要求中,土壤速效钾不得低于55mg·kg-1[17]。该研究结果显示,4个核桃示范区土壤速效钾含量为73.00～259.00mg·kg-1,其中弄者村的含量最低,土壤中速效钾含量缺乏,但也能达到最低施肥要求。因此,弄者村种植基地钾肥可少施或不施。
硼是作物体内各种有机物的重要组分,能增加作物的某些生理机能;当硼肥充足时,作物生长繁茂,根系良好,籽粒饱满,能促进丰收;缺硼会破坏叶片叶绿体结构,导致气孔关闭,显著减少植物对CO2的固定,最终导致光合作用产物减少,阻碍碳水化合物的合成,对植物的生长发育产生重大的影响,最终降低作物品质和产量[25]。试验结果表明,仅坡茶村的有效硼含量较丰富,其它3个种植园区土壤中均缺硼。缺硼不仅影响作物的产量,还可影响作物食用器官的品质[26]。河池核桃绝大部分均种植在石漠化地区山坡上,土壤中的钙(石灰)与可溶性硼结合成高度不溶的偏硼酸钙从而降低了硼的有效性,所以河池核桃示范区内土壤缺硼现象普遍。因此在生产上要注意给核桃增施硼肥。
综上所述,广西河池的4个核桃示范区土壤养分状况差异明显,土壤pH适合核桃的生长,土壤有机质和钾含量丰富,氮素含量整体偏高,磷素差异悬殊,硼含量缺乏。总体来看,坡茶村土壤肥力较好,陇碰村的次之,巴优村和弄者村的较差,管理过程应根据实际情况来调整施肥计划。在河池核桃栽培实践中应加大硼肥的施用量,平衡磷肥施用量,减少氮肥施用。
土壤是核桃生长的物质基础,土壤养分和微量元素含量都对核桃的生长发育具有重要影响,不同的地块土壤养分含量有所差异,只有在充分了解土壤养分状况的基础上,进行科学施肥管理,才能保证核桃的产量与品质。
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