黔南州核桃优株立地土壤养分因子分析

杜洪业+田华林+王玉奇+徐润+张季+聂怡玫

摘 要：为了指导黔南州核桃园土壤管理与合理施肥，应用SPSS统计分析软件对黔南州的核桃优株立地土壤养分因子进行了相关分析和主成分分析。结果表明：土壤养分各指标间存在明显的相关关系；由主成分分析提取出的3个主成分可全面概括9个土壤养分指标；土壤养分指标综合得分最高的是罗甸-2号核桃。黔南州核桃优株间立地土壤养分状况存在明显差异。

关键词：核桃；土壤养分；相关分析；主成分分析

中图分类号：S664.106+.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）11-0075-04

核桃又名胡桃，为胡桃科核桃属落叶乔木，素有“木本油料之王”的称号，是中国主要的经济林树种之一[1]。我国西南地区是世界铁核桃（Juglans sigillata Dode.）的原产中心[2]。土壤是核桃生长的基础，核桃生长所需的水分和养分由其提供[3]。核桃营养状况的变化是土壤养分和施肥等外界条件长期作用的结果，土壤养分状况在其生长发育中起到决定性作用[4]。黔南州核桃大树多为实生栽培，管理粗放，土壤及养分管理较差，使核桃产量及品质均受到一定的影响。土壤养分状况是决定核桃产量和坚果品质的重要因素[5]。国内外已经有大量文献对不同类型的土壤养分指标进行了主成分分析，从而对土壤养分状况作出综合评价，而采用主成分分析对核桃优株土壤养分进行的研究还比较少[6～8]。由于主成分为综合变量，且相互独立，因此，在前期开展黔南州优良核桃种质资源开发和利用的基础上，对鉴选的优良单株立地土壤养分状况进行了主成分分析，以期为黔南州实生核桃大树与新建核桃园的土壤管理和合理施肥提供理论依据[9，10]。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

黔南布依族苗族自治州地处贵州省中南部，位于东经106°12′～108°12′，北纬25°04′～27°29′之间，处于云贵高原东南部向广西丘陵过度的斜坡地带，地势西北高，东南低，平均海拔997 m，属典型的亚热带温暖湿润季风气候，平均年降雨量1 235.3 mm，年平均气温13.6～19.6℃。该研究区成土母质有砂岩、页岩、玄武岩等，土壤类型以黄壤和石灰土为主[11]。

1.2 样品采集与制样

于2013年7月在黔南州8个县（市）选取核桃优树单株进行研究，在距每株优株树干1.5～2.0 m处用土钻采集土样，取土深度为0～40 cm，采用多点混合取样1 kg，带回实验室内通风处晾干，碾碎，除去杂物，分别过1 mm和0.25 mm筛后待用，测定时每个土样重复3次[12]。

1.3 土壤养分测定和分析方法

全氮用凯氏定氮蒸馏法；速效氮用碱解扩散法；有效磷用盐酸氟化铵浸提-分光光度法；速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度法；交换性钙和交换性镁采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度计法；有效锰、有效锌、有效铜采用稀酸浸提-原子吸收分光光度计法[13]。

测得数据采用SPSS 18.0软件进行处理和统计分析。变异程度用变异系数（Cv）衡量，变异程度可分为3级：Cv≤10%属于弱变异性，10%

2 结果与分析

2.1 土壤pH值和有效养分统计分析

土壤pH值是影响土壤理化性质的重要因素之一，它对土壤养分的存在状态、有效性和转化过程有直接影响，从而影响核桃优株的生长发育。黔南州不同核桃优株之间土壤pH值差异明显（表1），在6.12～7.13之间，均值为6.72，说明黔南州核桃优株适宜生长在微酸或中性土壤中。从

2.2 核桃优株土壤养分指标相关性分析

核桃优株土壤养分各指标之间具有明显的相关关系（表3）。全氮和速效氮具有极显著的正相关性（P<0.01），全氮、速效氮、有效磷和交换性钙之间均具有显著的正相关性（P<0.05）；交换性镁和有效铜之间具有显著的正相关性（P<0.05）；有效锌和有效锰之间具有显著的正相关性（P<0.05）；有的养分指标之间存在拮抗效应，尤其是速效钾与除交换性钙之外的其他指标都存在拮抗效应。

2.3 核桃优株土壤养分主成分分析

对核桃优株土壤养分的9个主要指标进行主成分分析。结果（表4）表明，前三个特征值的累积方差贡献率为84.966%，因此可以用这3个因子代替9个原始变量，即用这3个因子来反映土壤的养分水平。

从表4和表5可以看出，第一主成分的特征值为3.006，方差贡献率为33.401%，其中全氮和速效氮的因子载荷量明显大于其他养分指标，说明第一主成分是核桃优株氮素养分的综合反映；第二主成分的特征值为2.094，方差贡献率为29.264%，其中有效铜和交换性镁具有较大的因子载荷量，综合反映的是核桃优树土壤养分铜和镁的供应状况；第三主成分的特征值为1.287，方差贡献率为22.301%，其中速效钾、交换性钙和交换性镁具有较大的因子载荷量，说明其反映的是核桃优树土壤钾、钙和镁的供应状况。

根据主成分的定义，可得到提取的3个主成分与原9项土壤养分指标的标准化数据的线性组合。3个因子的主成分表达式为：

2.4 核桃优株土壤养分指标综合得分排名

由于主成分较多，单一主成分难以对各优树土壤养分含量的状况作出客观的判断。因此，以表4中3个主成分的方差贡献率作为权重进行加权求和，建立核桃优株土壤养分指标的综合评价数学模型： 由于主成分为综合变量且相互独立，所以用主成分值作为选择利用的指标，可较准确地了解各性状的综合表现。核桃优株立地土壤养分综合得分排名前10的单株见表6，综合来看，黔南州核桃优株土壤养分状况最好的是罗甸-2号，长顺005、龙里002、福泉1号、福泉7号和惠水Ⅰ号具有较好的土壤养分状况。

3 结论与讨论

黔南州核桃优株适宜生长在微酸或中性土壤中。各土壤养分指标之间均具有不同程度的相关关系，各土壤养分指标之间相互影响，同时对核桃优株的生长发育产生影响，这与郭传友等[15]的研究结果一致。

主成分分析结果表明，影响黔南州核桃优株土壤养分状况的主要指标为全氮、速效氮、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铜，这说明土壤有效养分对核桃优株养分状况影响比较明显，应该对核桃优株定期松土、增施有机肥。

综合来看，黔南州核桃优株之间立地土壤养分状况差异较大，这是因为黔南州核桃优株大都是分散栽植的单株，缺乏科学有效的管理措施。罗焜等[2]研究表明，核桃园中交换性镁和交换性钙的含量对核桃产量的影响较大，今后在施肥时除有机肥和 N、P、K肥的供应外，应重视钙镁肥的施用。在黔南州核桃园中，应该采取集约化高效栽培管理的措施，根据核桃的需肥规律和养分含量状况进行测土配方施肥，从而提高核桃的产量和品质。

参 考 文 献：

[1] 郗荣庭.中国果树志：核桃卷[M].北京：中国林业出版社，1996.

[2] 罗焜，潘学军，甘专，等.黔西北地区核桃产量与立地土壤养分之间的关系[J].贵州农业科学，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向华.主要矿质元素含量与早实核桃产量质量的关系[D].保定：河北农业大学，2006.

[4] 张琦.核桃营养成分及养分需求规律研究[D].太原：山西大学，2011.

[5] 侯红波，颜正良，潘晓杰，等.立地条件对湖南山核桃产量与胸径的影响[J].经济林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 冯连芬，吕芳德，张亚萍，等.我国核桃育种及其栽培技术研究进展[J].经济林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘学军，张文娥，刘伟，等.黔西北高原核桃优株立地土壤的养分状况[J].贵州农业科学，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吴代坤，罗治建，等.主成分分析法在核桃选优中的应用[J].中国农学通报，2011，27（25）：45-48.

[10] 刘家雄.主成分分析与聚类分析在土壤分类中的应用[J].上海农业学报，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田华林，等.贵州黔南州林地土壤养分分析及资产价值评价[J].山东林业科技，2012（3）：16-19.

[12] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[13] 陈世权，黄坚钦，黄兴召，等.不同母岩发育山核桃林地土壤性质及叶片营养元素分析[J].浙江林学院学报，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪业，徐程扬，张添咏.阔叶红松林土壤养分空间异质性地统计学分析[J].东北林业大学学报，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭传友，黄坚钦，王正加，等.大别山山核桃果实品质与土壤性质的相关分析[J].经济林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃优株适宜生长在微酸或中性土壤中。各土壤养分指标之间均具有不同程度的相关关系，各土壤养分指标之间相互影响，同时对核桃优株的生长发育产生影响，这与郭传友等[15]的研究结果一致。

主成分分析结果表明，影响黔南州核桃优株土壤养分状况的主要指标为全氮、速效氮、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铜，这说明土壤有效养分对核桃优株养分状况影响比较明显，应该对核桃优株定期松土、增施有机肥。

综合来看，黔南州核桃优株之间立地土壤养分状况差异较大，这是因为黔南州核桃优株大都是分散栽植的单株，缺乏科学有效的管理措施。罗焜等[2]研究表明，核桃园中交换性镁和交换性钙的含量对核桃产量的影响较大，今后在施肥时除有机肥和 N、P、K肥的供应外，应重视钙镁肥的施用。在黔南州核桃园中，应该采取集约化高效栽培管理的措施，根据核桃的需肥规律和养分含量状况进行测土配方施肥，从而提高核桃的产量和品质。

参 考 文 献：

[1] 郗荣庭.中国果树志：核桃卷[M].北京：中国林业出版社，1996.

[2] 罗焜，潘学军，甘专，等.黔西北地区核桃产量与立地土壤养分之间的关系[J].贵州农业科学，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向华.主要矿质元素含量与早实核桃产量质量的关系[D].保定：河北农业大学，2006.

[4] 张琦.核桃营养成分及养分需求规律研究[D].太原：山西大学，2011.

[5] 侯红波，颜正良，潘晓杰，等.立地条件对湖南山核桃产量与胸径的影响[J].经济林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 冯连芬，吕芳德，张亚萍，等.我国核桃育种及其栽培技术研究进展[J].经济林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘学军，张文娥，刘伟，等.黔西北高原核桃优株立地土壤的养分状况[J].贵州农业科学，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吴代坤，罗治建，等.主成分分析法在核桃选优中的应用[J].中国农学通报，2011，27（25）：45-48.

[10] 刘家雄.主成分分析与聚类分析在土壤分类中的应用[J].上海农业学报，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田华林，等.贵州黔南州林地土壤养分分析及资产价值评价[J].山东林业科技，2012（3）：16-19.

[12] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[13] 陈世权，黄坚钦，黄兴召，等.不同母岩发育山核桃林地土壤性质及叶片营养元素分析[J].浙江林学院学报，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪业，徐程扬，张添咏.阔叶红松林土壤养分空间异质性地统计学分析[J].东北林业大学学报，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭传友，黄坚钦，王正加，等.大别山山核桃果实品质与土壤性质的相关分析[J].经济林研究，2006，24（4）：19-22.endprint

黔南州核桃优株适宜生长在微酸或中性土壤中。各土壤养分指标之间均具有不同程度的相关关系，各土壤养分指标之间相互影响，同时对核桃优株的生长发育产生影响，这与郭传友等[15]的研究结果一致。

主成分分析结果表明，影响黔南州核桃优株土壤养分状况的主要指标为全氮、速效氮、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铜，这说明土壤有效养分对核桃优株养分状况影响比较明显，应该对核桃优株定期松土、增施有机肥。

综合来看，黔南州核桃优株之间立地土壤养分状况差异较大，这是因为黔南州核桃优株大都是分散栽植的单株，缺乏科学有效的管理措施。罗焜等[2]研究表明，核桃园中交换性镁和交换性钙的含量对核桃产量的影响较大，今后在施肥时除有机肥和 N、P、K肥的供应外，应重视钙镁肥的施用。在黔南州核桃园中，应该采取集约化高效栽培管理的措施，根据核桃的需肥规律和养分含量状况进行测土配方施肥，从而提高核桃的产量和品质。

参 考 文 献：

[1] 郗荣庭.中国果树志：核桃卷[M].北京：中国林业出版社，1996.

[2] 罗焜，潘学军，甘专，等.黔西北地区核桃产量与立地土壤养分之间的关系[J].贵州农业科学，2012，38（3）：168-170.

[3] 郭向华.主要矿质元素含量与早实核桃产量质量的关系[D].保定：河北农业大学，2006.

[4] 张琦.核桃营养成分及养分需求规律研究[D].太原：山西大学，2011.

[5] 侯红波，颜正良，潘晓杰，等.立地条件对湖南山核桃产量与胸径的影响[J].经济林研究，2004，22（2）：49-50.

[6] Amaral J S，Casal S，Pereira J A，et al.Determination of sterol and fatty acid compositions，oxidative stability，and nutritional value of six walnut（Juglans regia L.）cultivars grown in Portugal[J]. Agric. Food Chem.，2003，51（26）：7698-7702.

[7] 冯连芬，吕芳德，张亚萍，等.我国核桃育种及其栽培技术研究进展[J].经济林研究，2006，24（2）：69-73.

[8] 潘学军，张文娥，刘伟，等.黔西北高原核桃优株立地土壤的养分状况[J].贵州农业科学，2011，39（8）：110-112.

[9] 徐永杰，吴代坤，罗治建，等.主成分分析法在核桃选优中的应用[J].中国农学通报，2011，27（25）：45-48.

[10] 刘家雄.主成分分析与聚类分析在土壤分类中的应用[J].上海农业学报，2011，27（3）：110-113.

[11] 向仕敏，李玉敏，田华林，等.贵州黔南州林地土壤养分分析及资产价值评价[J].山东林业科技，2012（3）：16-19.

[12] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000.

[13] 陈世权，黄坚钦，黄兴召，等.不同母岩发育山核桃林地土壤性质及叶片营养元素分析[J].浙江林学院学报，2010，27（4）：572-578.

[14] 杜洪业，徐程扬，张添咏.阔叶红松林土壤养分空间异质性地统计学分析[J].东北林业大学学报，2013，41（10）：98-102.

[15] 郭传友，黄坚钦，王正加，等.大别山山核桃果实品质与土壤性质的相关分析[J].经济林研究，2006，24（4）：19-22.endprint