姜成英,陈炜青,吴文俊,赵梦炯,苏 瑾
(1.甘肃省林业科学研究院,甘肃 兰州 730020;2.甘肃省油橄榄工程技术研究中心,甘肃 兰州 730020;3.甘肃省油橄榄丰产栽培及产业化技术创新团队,甘肃 兰州 730020)
油橄榄Olea europeaL.是在我国成功引种的著名的木本油料树种,目前在国内栽培面积近3.33万hm2。通过长期的引种栽培实践,确定了油橄榄栽培的适生区,选育出了适宜的品种,形成了配套的培育技术。但与油橄榄主产国相比较,还存在较大的差异,油橄榄增产潜能尚未得到更有效的发挥[1]。
当前我国油橄榄生产仍普遍存在低产,不稳产,甚至持续数年低产的问题。除气候因素外,粗放果园土壤管理引起的土壤肥力低下以及树体营养失调亦是油橄榄低产的重要原因。近些年来,国内有关学者对油橄榄施肥做了一些研究:章树文等人[2]在陕南汉水流域进行了油橄榄施肥试验,指出每年采果后施入NPKB、NKB和菜子饼能促进新梢生长和果实发育;闵安民等人[3]在四川省开江县油橄榄幼树林地上进行了田间试验,结果表明在酸性紫色土中,油橄榄幼树配方施肥以“尿素150g/株+钙镁磷肥800g/株+硫酸钾200g/株”配合施用促进幼树高生长的效果明显;宋朝晖等人[4]根据武都地区近20 a的油橄榄种植试验,分5个阶段对N、P、K、有机肥使用时间、用量、施肥管理技术进行了阐述;邓煜等人[5]通过试验得出,施肥对于刺激新梢生长、恢复和增强树势有明显的促进作用,年平均新梢生长量随施肥量的增加而增加,特别是施用混合肥(有机肥+无机肥)比单纯施用有机肥对新梢生长量更有促进作用。以上这些试验均是基于某一特定的园地开展的,而有关油橄榄林地土壤肥力状况的研究报道较为鲜见。植物竞争养分中的作用受到土壤养分状况的显著影响[6]。裴向阳等人[7]的研究结果表明,3种经济林地土壤中的磷与钾元素均缺乏,施肥时应注重磷钾肥的施用。王清华等人[8]的研究结果表明,施用适量KCl可以显著提高冬枣的生物产量,同时增加叶片中的N、P、K含量,改善树体营养状况,但过量施钾会抑制冬枣生长。肖英等人[9]经研究发现,长沙地区不同森林覆盖下,0~60cm深度的土壤氮的总趋势为随着深度的增加而递减。徐明锋等人[10]的研究结果表明,全磷、全钾及土壤有机质是天然林植物种类组成与分布的限制因子,与南方砖红壤缺磷和有机质的状况相吻合;而氮素并不缺乏,不成为天然林植物物种组成和分布的限制因子,可能与氮沉降对氮素的持续补充有关。陈卫军等人[11]对山苍子人工育苗圃地土壤特征研究表明,土壤中的有机质、全氮、全磷和全钾等含量对山苍子人工培育苗木的生长均有影响,特别是土壤中的有机质含量对其影响更大。胡冬南等人[12]在对江西油茶林地土壤养分限制因子的分析中指出,江西省各地区油茶林地土壤中N、P、K、Mg、B、Zn的含量均低于临界值,这些养分的亏缺或失衡将严重影响油茶林高产稳产和可持续性经营,造成土壤肥力的严重衰退。
白龙江河谷地带的陇南武都区是我国油橄榄最佳适生区之一,2013年油橄榄鲜果产量1.2万t,占全国油橄榄鲜果产量的90%以上,是我国重要的油橄榄主产区。笔者对本地区的油橄榄园土壤营养状况进行了调查分析,旨在为油橄榄园土壤管理和合理施肥提供参考,提高油橄榄增产增收效果。
在甘肃省油橄榄主产区陇南白龙江沿岸低山河谷地区,选择种植面积大且有代表性的角弓、石门、两水、城郊、汉王、城关、桔柑、三河等8个乡镇作为本研究的采样点,共选择生产管理、产量水平有代表性的橄榄园126个。在同一年份内的7~8月,沿白龙江由东向西进行采样,每个橄榄园随机多点采集0~30cm土样20个,混匀后用四分法缩至500g,风干磨细,全部过60目筛,装入广口瓶备用。每个橄榄园l个混合土样(由20个小样组成),共计126个橄榄园表土土样。
测定方法:碱解氮含量采用碱解扩散法测定,有效磷含量采用碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法测定,速效钾含量采用乙酸铵浸提—火焰光度法测定,有机质含量采用重铬酸钾硫酸氧化—外加热法测定,pH值采用电极法测定。
分析方法:采用EXCEL软件进行数据统计与分析。
橄榄园土壤的有机质和大量元素含量情况见表1。
表1 橄榄园土壤有机质和大量元素有效含量Table 1 Effective contents of soil organic matters and macro-elements in olive orchard
从表1可以看出,所调查的126个土样的pH值在7.95~9.19之间,平均达到8.57,个别园子pH值超过9,应进行土壤改良。有机质含量范围为6.30~32.10g/kg,平均值为12.73g/kg。碱解氮含量15~152mg/kg,平均为66.69mg/kg。有效磷含量为4.08~88.15mg/kg,平均值达到24.10mg/kg。速效钾含量范围为32~425mg/kg,平均为147.87mg/kg。另外,pH值变异系数最小,仅为2.45%,有机质和碱解氮含量的变异系数较小,仅为34.20%和40.65%,而有效磷和速效钾含量的差异较大,变异系数分别达到67.37%和57.08%。
根据全国第二次土壤普查养分分级标准[13](见表2),结合调查的126个橄榄园土壤养分含量结果(见表1)进行分析,分级结果为:陇南油橄榄园有机质和氮素较缺,磷较丰,而钾含量中等。
表2 土壤主要养分含量分级标准Table 2 Grading standards of main nutrients contents in soil
但油橄榄树有其自身需求,根据邓明全、赵丽华等的研究结果[14],油橄榄丰产园的土壤营养指标分别为:有机质18g/kg,碱解氮76mg/kg,有效磷40mg/kg、速效钾200mg/kg。根据专家制定的标准,以专家推荐“标准值”上下浮动20%为“合理”;以小于标准的50%为“很低”,大于标准的150%为“很高”,“合理”与“很低”或“很高”之间为“偏低”或“偏高”,制定了陇南油橄榄园土壤养分标准(见表3)。
表3 陇南油橄榄园土壤养分含量标准Table 3 Standard of soil nutrients of Longnan olive orchard
根据标准对现有调查数据进行分类,结果见图 1~4。
图1 各等级有机质出现频度Fig.1 Frequency of each grade of organic matter content
图2 各等级碱解氮出现频度Fig.2 Frequency of each grade of available nitrogen content
图3 各等级有效磷出现频度Fig.3 Frequency of each grade of available phosphorus content
图4 各等级速效钾出现频度Fig.4 Frequency of each grade of quick-acting potassium content
土壤有机质含量是影响果园土壤肥力的主要因素之一。有机质是反映养分贮量的指标,也是决定土壤综合肥力水平的基础。高品质果实生产园的土壤有机质含量必须达到30g/kg以上。在此次所调查的126个样品中,土壤有机质含量大于3%的只有1个,仅占调查总量的0.79%;有机质含量处于偏高范围的有5个,占调查总量的3.97%;有机质含量处于合理范围的有22个,占调查总量的17.46%;有机质含量处于偏低范围的有83个,占调查总量的65.87%;有机质含量处于很低范围的有15个,占调查总量的11.90%。从以上数据可以看出,低于合理范围的样本占调查总量的近80%,陇南现有大多数橄榄园有机质含量处于亏缺状态。
土壤碱解氮也称水解氮,能反映土壤近期内氮素供应情况。此次所调查的126个样品中只有43个土壤样本的碱解氮含量处于合理范围,仅占调查总数的34.13%;7个土壤样品中碱解氮含量超标,占调查总数的5.56%;14个土壤样品中碱解氮含量偏高,占调查总数的11.11%;52个土壤样品中碱解氮含量偏低,占调查总数的41.27%;10个土壤样品中碱解氮含量很低,占调查总数的7.94%。从总体情况来看,近一半橄榄园碱解氮含量处于亏缺状态。
土壤有效磷是土壤磷素养分供应水平高低的指标,土壤有效磷含量是决定磷肥有无效果以及效果大小的主要因素。所调查的126个样品中,仅有12个土壤样本的有效磷含量处于合理范围,仅占调查总数的9.52%;6个土壤样品中有效磷含量超标,占调查总数的4.76%;7个土壤样品中有效磷含量偏高,占调查总数的5.56%;33个土壤样品中有效磷含量偏低,占调查总数的26.19%;68个土壤样品中有效磷含量很低,占调查总数的53.97%。从总体情况来看,80%以上橄榄园有效磷含量处于亏缺状态。
在调查的126个样品中,有24个土壤样本的速效钾含量处于合理范围,仅占调查总数的19.05%;6个土壤样品中速效钾含量超标,占调查总数的4.76%;13个土壤样品中速效钾含量偏高,占调查总数的10.36%;38个土壤样品中速效钾含量偏低,占调查总数的30.16%;45个土壤样品中速效钾含量很低,占调查总数的35.71%。从总体情况来看,近2/3橄榄园速效钾含量处于亏缺状态。
土壤pH、有机质及有效养分间的相关分析结果见表4。由表4可以看出,pH值与碱解氮、有机质、有效磷含量呈显著或极显著负相关;而有机质含量与碱解氮和有效磷含量显著相关;有效磷含量与碱解氮含量呈显著相关。
表4 土壤pH、有机质及有效养分间的相关性†Table 4 Correlation between soil pH value,organic matters and available nutrients
(1)陇南油橄榄产区土壤肥力普遍存在的问题是有机质含量低,碱解氮、有效磷和速效钾亏缺。且各营养元素之间存在不同程度的差异,以有效磷和速效钾差异较大,可知不同农户之间对果园肥料投入差异大,很不均衡。这是由于绝大多数农民依照传统习惯施肥,没有科学的施肥指导。
(2)陇南橄榄园土壤pH值对土壤养分有效性影响很大,土壤pH值与有机质、碱解N、有效P含量呈显著或极显著负相关。油橄榄栽培土壤最佳pH值在7~8,而所调查的绝大多数园子pH值大于8,这也是造成土壤肥力低下的原因之一。建议施用酸性肥料,如硫酸钾等,以降低土壤pH值。
(3)陇南白龙江河谷低山区多为石质山地,土壤瘠薄,有机质含量低。土壤有机质是土壤肥力的主要物质基础,是植物所需营养元素的重要来源,它对改善土壤理化性状,形成稳定的团粒结构有着重要的作用,同时对土壤微生物的活动及土壤酶活性的提高均有直接影响。因此陇南橄榄园应增施有机肥,结合每年扩穴,施有机肥50~100kg/株。此外,对幼龄果园可套种绿肥。
(4)虽然所调查橄榄园普遍表现为养分亏缺,但是有些元素过量与不足同时并存,因此应进行测土配方施肥,增加追肥比例,特别是氮肥和钾肥。
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