库尔勒香梨园土壤养分与香梨产量的关系研究

马建江，罗洮峰，李永丰

(新疆库尔勒第二师农科所，新疆铁门关　841005)



库尔勒香梨园土壤养分与香梨产量的关系研究

马建江，罗洮峰，李永丰

(新疆库尔勒第二师农科所，新疆铁门关841005)

【目的】研究库尔勒香梨产量与土壤养分状况的关系，为提高库尔勒香梨产量和科学施肥提供参考依据。【方法】在库尔勒地区29、30、31和33团选择代表性高、中、低产香梨园12个，分别采集0～20、20～50和50～80 cm土层土壤样品，测定不同产量的库尔勒香梨园中土壤营养元素含量，分析库尔勒香梨产量与土壤矿质元素之间的关系。【结果】供试的12个库尔勒香梨园土壤偏碱性，土壤养分表聚化明显，库尔勒香梨园20～50 cm土层有机质、镁、碱解氮、速效钾、有效铜、有效铁含量与香梨高产呈显著正相关，总盐、pH值和钙含量与高产无显著差异，但有效锰含量与高产呈显著负相关。【结论】库尔勒地区香梨园应适当增施酸性肥料，调节土壤碱度。在实际生产中重视施用有机肥，加强香梨园土壤镁、氮、钾、铜和铁素的补充，注意各种养分的平衡施用，减少锰肥的施用量。建议有机肥施肥深度为50～60 cm。

库尔勒香梨；土壤养分；产量；相关性

0　引 言

【研究意义】库尔勒香梨是新疆名、优、特水果之一，其果实大小适中，香味浓郁，皮薄肉脆，清甜爽口，深受国内外消费者喜爱[1]。2014年新疆种植库尔勒香梨5.87×104hm2，香梨总产50×104t，香梨产业已成为当地农业经济发展的支柱产业[2]。近年来果农为追求高产，过量、超量施肥现象普遍，导致香梨园土壤养分失衡，肥料效能低，香梨非正常减产，产量变幅大。果园土壤理化性状良好，土壤肥沃，有利于果树根系生长和对养分的吸收，对提高果实产量和品质有重要意义[3]。通过研究库尔勒香梨园土壤养分状况来判断香梨园土壤肥力，对于合理利用土壤，提高肥料效能，改善生态环境和提高香梨产量具有重要意义。“通过土壤农化分析方法测定不同产量的库尔勒香梨园中土壤营养元素含量，分析库尔勒香梨产量与土壤矿质元素之间的关系，这对于提高香梨产量和肥料效能，合理利用土壤，改善生态环境具有重要意义”，【前人研究进展】柴仲平等[4,5]发现不同氮、磷、钾施肥处理能增加香梨产量及果实中矿质元素含量；李楠等[6]研究得出有机肥对库尔勒香梨枝叶生长、产量及果实品质等有明显促进作用，60 kg/株施肥量处理下的库尔勒香梨在多项观测指标上表现良好；陈新燕等[7]、刘晨等[8]和亚合甫·木沙[9]也对库尔勒香梨园不同土壤管理方式下香梨果实产量、品质、土壤养分及小环境进行研究，提出丰产栽培关键技术；翟晓东等[10]对库尔勒香梨粗皮果形成与叶片、土壤养分状况的相关性进行研究；此外，前人对伊犁地区红富士苹果园[11]、猕猴桃园[12]、赤霞珠葡萄园[13]和“南果梨”园[14]的土壤养分状况进行试验分析，找出限制产量的关键因子并制定相关施肥措施。【本研究切入点】香梨园土壤养分含量是制定香梨园土壤管理和高产果树施肥方案的重要依据。然而，库尔勒香梨具有相对较强的地域性限制，关于库尔勒香梨产量与不同土层土壤养分之间的关系研究相对较少。【拟解决的关键问题】通过测定不同产量的库尔勒香梨园土壤营养元素含量，分析库尔勒香梨产量与土壤养分的相关性，以期为库尔勒市香梨制定科学合理的施肥方案和提高产量提供理论参考。

1　材料与方法

1.1材 料

研究区位于新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市域29团、30团和尉犁县内31团、33团，地处天山南麓，塔里木盆地东北边缘，孔雀河冲积平原上。库尔勒市属典型温暖带大陆性干旱荒漠气候，年均气温为10.7～11.2℃，年均降水量50～55 mm，年最大蒸发量2 788.2 mm，0℃积温平均为4 200℃以上，无霜期为170～227 d，日照时数为2 762.1～3 168.3 h，年平均湿度为45.0%～50.3%，干燥度39.6～63.3。

供试香梨园为20～25年生盛果期香梨园。在库尔勒市域29团、30团和尉犁县内31团、33团分别选取能代表当地香梨园土壤状况的高产园(≥2 500 kg/667 m2)、中产园(1 200～2 500 kg/667 m2)和低产园(≤1 200 kg/667 m2)，共12个香梨园。每个香梨园面积1 hm2以上，按“S形”取样法选取5株具有代表性香梨树。

1.2方 法

1.2.1土壤样品采集

2014年9月20～25日果实采收后取土样，各采样点按照树冠投影范围内0～20、20～50和50～80 cm进行取样。每株香梨树在东、南、西、北各取1个点，每个土样由5株香梨树的20个点土样混合而成，用四分法混合土样迅速带回室内，置于阴凉通风处晾干，过30目筛，置于干燥环境中供养分测定。

1.2.2土壤元素测定

土壤营养元素测定参照鲍士旦方法[15]，略修改。土壤碱解氮采用1 mol/L NaOH碱解扩散法；有机质采用外加热重铬酸钾容量法；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法；速效钾采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法；钙和镁元素采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定法测定；有效铁、有效锰、有效铜和有效锌采用0.1 mol/L HCl浸提-原子吸收分光光度法；总盐采用电导法；pH采用酸度计法。

1.3数据统计

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理和作图，SPSS 17.0软件进行one-way方差分析(P< 0.05)，Duncan法进行多重比较检验。

2　结果与分析

2.1不同产量的库尔勒香梨园土壤有机质含量、总盐和pH值

研究表明，0～80 cm土层土壤中高产园有机质含量显著高于低产园；中产园有机质含量在0～50 cm土层土壤中与低产园无显著差异，在50～80 cm土层土壤中显著高于低产园。不同产量的库尔勒香梨园总盐和pH值无显著差异。表1

表1不同产量的库尔勒香梨园土壤有机质含量、总盐和pH值
Table 1Organic matter content，total salt and pH value of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土层深度(cm)Soildepth产量水平Yieldlevel有机质(g/kg)Organicmatter总盐(g/kg)TotalsaltspH值pHvalue高产园14.22a1.11a8.11a0～20中产园12.71ab3.20a8.17a低产园9.67b1.10a7.93a高产园12.60a1.72a8.15a20～50中产园9.77ab2.48a8.09a低产园7.03b1.15a7.99a高产园7.17a2.83a8.17a50～80中产园7.08a3.19a8.19a低产园3.76b1.95a8.00a

注：同列数据不同字母表示差异显著(P< 0.05)，下同

Note：Different letters in the same column mean significant difference(P< 0.05)，the same as below

2.2不同产量的库尔勒香梨园土壤大量元素含量

研究表明， 0～80 cm土层土壤中香梨高产园碱解氮、速效钾含量与中产园无显著差异，但碱解氮含量显著高于低产园。香梨高产园有效磷含量在0～20和50～80 cm土层土壤中与低产园无显著差异，但显著高于中产园。表2

表2不同产量的库尔勒香梨园土壤大量元素含量
Table 2Large element content of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土层深度(cm)Soildepth产量水平Yieldlevel碱解氮(mg/kg)AvailableNitrogen有效磷(mg/kg)AvailablePhosphorus速效钾(mg/kg)AvailablePotassium高产园124.83a40.48a161.05a0～20中产园126.00a22.34b152.66a低产园68.60b38.13ab116.38b高产园112.00a36.24a155.14a20～50中产园78.17ab16.78a128.68a低产园53.20b29.11a111.59a高产园66.50a34.87a151.49a50～80中产园49.00ab12.07b125.97a低产园40.60b27.82a104.72a

2.3不同产量的库尔勒香梨园土壤中量和微量元素含量

研究表明，随着土壤深度的增加，不同产量的库尔勒香梨园有效铜含量没有显著变化，钙、镁、有效铁、有效锰和有效锌含量均有不同程度地降低。0～50 cm土层土壤中香梨高产园钙、镁含量显著高于低产园，50～80 cm土层土壤中高产园钙含量与低产园无显著差异，而镁含量仍显著高于低产园。香梨高产园有效铁和有效锌含量在0～20 cm土层土壤中显著高于低产园，在20～80 cm土层土壤中无显著差异。0～50 cm土层土壤中香梨低产园有效锰含量显著高于高产园，50～80 cm土层土壤中不同产量的香梨园有效锰含量无显著差异。表3

表3不同产量的库尔勒香梨园土壤中量和微量元素含量
Table 3Medium element and minor element contents of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土层深度(cm)Soildepth产量水平Yieldlevel钙(mg/kg)Calcium镁(mg/kg)Magnesium有效铜(mg/kg)AvailableCuprum有效铁(mg/kg)AvailableFerrum有效锰(mg/kg)AvailableManganese有效锌(mg/kg)AvailableZinc高产园162.77a61.10a2.27a26.30a7.80c2.93a0～20中产园151.14ab48.66b1.85a14.93b15.06b0.95b低产园144.50b42.00b1.84a12.68b22.49a1.06b高产园155.75a49.77a1.27a22.99a7.54b2.00a20～50中产园140.58ab46.56ab1.43a17.53a5.83b0.97a低产园123.60b32.80b0.72a13.83a12.41a0.96a高产园126.48a44.85a1.08a12.58a7.24a1.35a50～80中产园118.70a37.80ab0.99a15.62a9.57a0.51a低产园115.02a31.32b0.69a12.29a7.85a0.83a

2.4库尔勒香梨产量与土壤养分相关性

研究表明，库尔勒香梨的高产与0～20 cm土层土壤中有机质、镁、碱解氮含量呈极显著正相关，相关系数分别为0.561、0.771、0.558，与速效钾、有效锌含量呈显著正相关。香梨高产与20～50 cm土层土壤中速效钾含量呈极显著正相关，相关系数为0.600，与有机质、镁、碱解氮、有效铜、有效铁含量呈显著正相关，与有效锰含量呈显著负相关。香梨高产与50～80 cm土层土壤中有效铜、有效铁含量呈极显著正相关，相关系数分别为0.599、0.596，与有机质含量呈显著正相关。香梨高产与不同土层土壤中总盐、pH和钙含量无显著差异。表4

表4库尔勒香梨高产园各土层土壤养分的相关性
Table 4Correlation analysis between high yield and soil nutrient of high yield Korla fragrant pear

土层深度(cm)Soildepth有机质Organicmatter总盐TotalsaltspH值pHvalue钙Calcium镁Magnesium碱解氮AvailableNitrogen有效磷AvailablePhosphorus速效钾AvailablePotassium有效铜AvailableCuprum有效铁AvailableFerrum有效锰AvailableManganese有效锌AvailableZinc0～200.561**0.1380.4140.5420.771**0.558**-0.0100.528*0.4410.402-0.3530.505*20～500.515*0.2330.2610.8430.589*0.509*0.0520.600**0.508*0.484*-0.478*0.24050～800.506*0.3620.2890.0730.2420.390-0.2650.4450.599**0.596**0.276-0.044

注：*代表0.05水平显著，**代表0.01水平显著

Note：*indicates significant difference at 0.05 level，**indicate significant difference at 0.01 level

3　讨 论

土壤是梨园生产的基础，土壤的物理性状直接影响果园土壤的通气性、保水能力、根系对养分的吸收利用和生物活性等[16-17]。土壤有机质中含有大量的植物生长所必需的大量元素和微量元素，对土壤物理、化学和生物学性质具有重要影响[18]。土壤中大部分有效养分的含量与土壤有机质的含量成正相关[19]，土壤有机质与叶片养分含量[20]、果实产量和品质呈正相关[21]。张玉星[22]认为梨园最适宜的有机质在10～25 g/kg，超过30 g/kg 为丰富。试验中，库尔勒香梨高、中、低产园随着土层深度的增加，有机质含量降低；高、中产园各土层有机质含量在13 g/kg左右，显著高于低产园，低产园各土层土壤有机质含量在10 g/kg以下，总体偏低，库尔勒地区香梨园应加大有机肥的投入，提高有机质的含量。生产中果园还可采取果园生草、覆草，增加有机质含量，培肥土壤。

梨园碱解氮、有效磷、速效钾的适宜标准值分别为60～130 mg/kg、10～40 mg/kg、65～200 mg/kg[22]。试验结果显示，随着深度的增加，库尔勒香梨高、中、低产园的碱解氮含量下降；而高产园各土层碱解氮含量均在适宜范围内，尤其是在0～50 cm土层范围内碱解氮含量丰富，在120 mg/kg左右，低产园各土层碱解氮含量整体偏低，在60 mg/kg以下，因此，要适当增加土壤中氮肥的施用量。磷在土壤中以磷酸根的形态存在，土壤有效磷含量过高会使土壤pH 降低，导致土壤酸化，并且会影响植物对锌、铁、锰的吸收。土壤中有效磷含量过低，直接影响树体对氮和钾的吸收，使得树体营养不足，并最终影响果实品质和商品性。研究结果表明，不同土层的库尔勒香梨高、中、低产园有效磷含量均在适宜范围内。

库尔勒香梨高产园0～20 cm土层速效钾、有效铁、有效锌和钙含量显著高于低产园，不同产量的香梨园50～80 cm土层有效钾、有效铁、有效锌和钙含量之间无显著差异。库尔勒香梨高产园各土层镁元素含量显著高于低产园，中产园镁元素含量与低产园无显著差异。库尔勒香梨高产园0～50 cm土层土壤有效锰含量显著低于低产园，应适当降低锰肥的施用水平。

此外，库尔勒香梨园土壤养分表聚化较明显，除总盐和pH外，果园土壤0～20 cm 土层土壤养分明显高于20～50 cm和50～80 cm土层，与于年文等[14]和刘秀春等[23]的研究结果基本一致，主要是农民施肥较浅或地面撒施等不合理施肥方式引起的。土壤养分表聚化会导致果树根系向上分布，引起树势变弱，树体抗旱、抗寒性变弱，生产能力下降。针对果园表聚化现象，建议采用分层施肥技术，有机肥施肥深度为50～60 cm。

通过对库尔勒香梨产量与土壤营养元素之间的相关性分析可以看出，库尔勒香梨高产与20～50 cm土层土壤有机质、镁、碱解氮、速效钾、有效铜和有效铁含量呈显著正相关，与有效锰含量呈显著负相关。因此，在实际生产中应注重增施有机肥、镁、氮、钾、铜、铁肥和减少锰肥的施用量来提高库尔勒香梨产量。

4　结 论

4.1 库尔勒地区土壤偏碱性，应适当增施酸性肥料，调节土壤碱度，降低土壤pH值。

4.2库尔勒香梨园土壤养分呈表聚化，建议有机肥施肥深度为50～60 cm，有机肥与土壤混拌均匀施于底层，化肥与土壤混拌均匀施于上层，然后覆土。

4.3库尔勒香梨园20～50 cm土层有机质、镁、碱解氮、速效钾、有效铜、有效铁含量与香梨高产呈显著正相关，总盐、pH值、钙含量与高产无显著差异，但有效锰含量与高产呈显著负相关，在实际生产中重视施用有机肥，加强果园土壤镁、氮、钾、铜和铁素的补充，注意各种养分的平衡施用，减少锰肥的施用量。

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Fund project:Supported by Science and Technology Xinjiang Supporting Program of XPCC (2014AB002) and Regional Innovation Research Team Construction Project of XCPP(2013CC006)

Study on the Relationship between Soil Nutrient and Pear Yield in Korla Fragrant Pear Orchards

MA Jian-jiang，LUO Zhao-feng，LI Wei-feng

(InstituteofAgriculturalScienceoftheSecondAgriculturalProductionDivisioninKorla,TiemenguanXinjiang841005,China)

【Objective】 The objective of this study is to investigate the relationship between Korla fragrant pear yield and soil nutrient in order to provide a theoretical basis for yield and scientific fertilization.【Method】Soil samples from different layers (0-20 cm, 20-50 cm and 50-80 cm) were collected from 12 high, medium and low yield pear orchards located in 29, 30, 31 and 33 regiments in Korla region, respectively.【Result】The soil of the 12 tested fragrant pear orchards was slightly alkaline. Soil nutrient polymerized significantly. The content of organic matter, magnesium, nitrogen, available potassium, available cuprum, available ferrum in the 20-50 cm soil layer was significantly positively correlated with the high yield. There was no significant difference among the total salt, pH and calcium, but available manganese content was significantly negatively correlated with the high yield.【Conclusion】Korla fragrant pear orchards should increase acid fertilizer to regulate the soil alkalinity. In the practical production, the application of organic fertilizer, magnesium, nitrogen, potassium, cuprum and ferrum should be enhanced in the tested pear orchards. It is recommended that organic fertilization depth should be 50-60 cm.

Korla fragrant pear; soil nutrient; yield; correlation analysis

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.04.007

2015-10-12

新疆兵团科技支疆计划项目(2014AB002)；新疆兵团区域创新团队建设项目(2013CC006)

马建江(1964-)，男，新疆库尔勒人，副研究员，研究方向为果树栽培及生理，(E-mail)xjbzmjj2082372@163.com

S661.2

A

1001-4330(2016)04-0635-06