郭继阳+高昊辰+陈仕淼
摘 要:土壤微量元素的研究是土壤学研究的前沿基础领域。对土壤微量元素的研究,可以揭示土壤的发生学特性、母质特征,揭示土壤的发育程度和肥力水平,为环境保护、优质生产和土壤改良提供基础依据。通过调查乐东县各芒果园土壤微量元素Cu、Fe、B、Mn、Zn含量及土壤pH值大小,确定该果园微量元素养分丰缺情况,为该地区芒果园微量肥料的施用提供科学依据。结果表明,乐东县芒果园土壤呈酸性和微酸性,20~40cm深度土壤58.1%pH均值小于5.5,而0~20cm深度土壤47.5%均值小于5.5,20~40cm土壤pH值小于0~20cm土壤pH值。土壤的酸碱性为偏酸土壤,41.9~50%土壤pH在5.5~6.5之间,47.5~55.8%土壤pH在4.5~5.5之间。有效锌、铁含量都较高,90%以上都处在高含量水平。有效铜含量在中等偏上水平48.8~61.3%处于中等水平,38.7~51.2%处于高等以上水平。有效铜含量处于中等水平,68.3~72.7%处于中等水平,18.3~31.7%处于高等以上水平。有效硼含量偏低,65%土壤有效硼含量处于低水平,30.2~34.1%土壤含硼量在中等水平。该芒果园土壤缺少硼元素,而且土壤偏酸,应适当调节酸度以适合芒果的种植。
关键词:乐东县;芒果园;土壤微量元素;评价
中图分类号: S153.6 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)30-84-3
0 引言
土壤环境条件是影响芒果质量的重要因素,而土壤微量元素在植物生长的过程中也发挥着重要的作用,目前的研究主要集中在土壤微量元素的形态分级。同时土壤酸碱性可影响土壤中的化学反应,土壤pH值过低或过高,常使土壤元素有效性发生变化,从而导致植株某些元素的失调[1]。因此,此次研究通过采集乐东县芒果园代表性土壤,对芒果园土壤pH值、土壤微量元素含量进行测定,并按照相关标准对芒果园土壤微量元素进行丰缺值评价,以期掌握乐东县芒果园的土壤基本情况、土壤障碍因素等,协助农民有效利用土地资源。
1 样品采集与方法
1.1 采样区域概况
采样时间为2015年3月22日,研究的区域是海南省乐东县芒果园土壤。乐东黎族自治县位于海南省西南部,靠山临海,东南与著名旅游胜地三亚市毗邻,西北靠海南新兴工业城东方市。全县土地面积大、土质肥沃,耕地面积45.5万亩,可开发利用土地面积90多万亩。乐东气候条件好,土地资源丰富。土壤成土母岩和母质有花岗岩(占59.50%)、砂页岩(占21.3%)、安山岩(占1.1%)、海相沉积物(占14.6%)和近代河流冲积物(占3.5%)。气候类型为热带季风气候,年平均温度23~25摄氏度,年降水量1400~1800 mm[2]。乐东县土壤类型,有燥红土、水稻土、赤土、潮土、滨海沙土。
1.2 土壤的采集及分析方法
对乐东县芒果园的土壤进行采集,分为0~20cm和20~40cm两种不同深度土壤,每个土样由“S”型采集10~15个点混合而成,共采集土样85个,土样经风干、研磨、过筛保存[3]。实验分析方法见表1。
2 土壤微量元素含量现状
随着作物产量的增加和复种指数的提高,从土壤中带走的微量元素也越来越多,而且氮磷化肥的施用量越来越大,有机肥料施用不足,致使大量的土壤缺乏微量元素,有的地块已明显表现出缺素症状,单靠施用有弥补微量已远远不够。因此,从营养学角度讲使用微量元素肥料是十分必要的[4]。微量元素虽然在土壤中含量很少,但这是植物能够正常生长的前提。虽然植物在生长过程中对其吸收量也很少,但这是生长的必需元素,在长期种植作物的土壤上,如果不注意适当施用微量元素,很有可能造成因微量元素的缺少带来减产和品质的下降[5,6]。
对于海南地处亚热带、热带地区的土壤,由于环境、气候因素,一年四季几乎都可以种植植物,这给土壤供养量造成很大压力,由于农民对于氮磷钾的施用很重视,而且出现严重过量现象,但对于微量元素的施用确实很少有人认知[2,7,8]。并且微量元素的施用也很难把握,施用时期施用量更是应有专业人士指导才能正确进行。不同作物对于微量元素喜好不同,给微量元素的施用添加了更加复杂因素[9,10,11]。
3 结果与分析
3.1 土壤pH
根据表2、表3,海南乐东芒果园的土壤pH值普遍低于7.0,而且可以看出显然20~40cm深度的pH比0~20cm深度pH更低些。(0~20cm) 表层土壤有47.5%土壤pH<5.5,97.5%的土壤pH<7.0。而20~40cm深度55.8%土壤pH<5.5,97.7%的土壤pH<7.0。
3.2 微量元素含量
3.2.1 0~20cm分析结果
根据表4和表5数据,表层土壤微量元素有效态含量0~20cm土壤层pH大小为4.52~6.72,平均值5.54。有效铁11.23~58.25mg/kg,平均值25.05 mg/kg。有效硼0.000~0.877 mg/kg,平均值0.407 mg/kg。有效锰5.11~39.80 mg/kg,平均值13.88 mg/kg。有效铜0.27~3.62 mg/kg,平均值1.33 mg/kg。有效锌2.11~12.78 mg/kg,平均值5.92 mg/kg。有效Cu、Mn、B和Zn含量为平均值分别是1.33、13.88、0.407和5.92mg/kg,对其平均值分析,Fe含量最高为25.05mg/kg,pH变异系数最小,5个元素含量变异系数都较大,说明乐东县该芒果园土壤这五种元素含量空间异质性较强。有效铁、锌含量处于较高水平,有效铜含量在高水平,有效锰含量适中,而有效硼含量处于低水平[7,8,12]。
根据表5,如果按照0~20cm表层土壤微量元素在个级别所占比重分析,所有有效铁处于高水平和较高水平,而有效锰大部分分布在中等水平,所有有效铜分布在中等以上水平,所有有效锌处在高或较高水平,而大部分有效硼则处于低水平,也就是说明该芒果园缺少硼微量元素,其他微量元素是不缺少的,有效铁、锌还出现过量现象[13-16]。综上,无论是从什么方面分析,该芒果园土壤中缺少有效硼元素。
3.2.2 20~40cm分析结果
根据表6和表7数据可知,土壤微量元素有效态含量20~40cm深度的土壤pH大小为4.40~6.40,平均值5.45。有效铁7.02~57.80 mg/kg,平均值22.15mg/kg。有效硼0.100~1.303 mg/kg,平均值0.433 mg/kg。有效锰5.62~34.97 mg/kg,平均值12.96 mg/kg。有效铜0.18~3.27 mg/kg,平均值1.09 mg/kg。有效锌1.83~13.04mg/kg,平均值4.60 mg/kg。有效Cu、Mn、B和Zn含量为平均1.09、12.96、0.433和4.60mg/kg,而Fe含量最高为22.15mg/kg,pH变异系数最小,5个元素含量变异系数都较大,说明乐东县该芒果园土壤这五种元素含量空间异质性较强。有效铁、锌含量处于较高水平,有效铜处于较高水平,有效锰元素适中而有效硼含量处于低水平[7,8,12]。
根据表7,如果按照20~40cm表层土壤微量元素在个级别所占比重分析,有效铁、有效锌处于高水平或较高水平,而有效锰大部分分布在中等水平,有效铜基本分布在中等水平一上,而大部分样本的有效硼则处于低水平,也就是说明该芒果园缺少硼微量元素,有效铁、锌 出现了过量的现象[13-16],但其他微量元素含量较为合理。
4 结论
乐东县芒果园深度0~20cm与深度20~40cm的土壤,在微量元素含量水平上基本一致并无明显差异,其有效锌、铁含量普遍较高,有效铜、有效锰含量较为丰富,但有效硼含量偏低,可根据实际情况施用硼砂。同时该地区芒果园的土壤偏酸,41.9~50%土壤pH在5.5~6.5之间, 47.5~55.8%土壤pH在4.5~5.5之间,不利于芒果的正常生长,可在定植时及每年采果后施入有机质作基肥,并加入石灰中和土壤酸度。
参 考 文 献
[1] 陈菁,唐树梅,韦家少.海南芒果园土壤pH值与土壤[J].热带农业科学,1999,10(5):25-26.
[2] 高乐,韦家,吴炳孙.海南省乐东县橡胶园土壤养分的空间变异特征研究[J].热带作物学报,2014,35(11):2115-2120.
[3] 郭军玲,吴士文,金辉.农田土壤微量元素含量的空间变异特征和影响因素[J].水土保持学报,2010,2(24).
[4] 李淑芬,陈悦,王建忠,等.辽宁省土壤有效态微量元素丰缺及其分级标准的研究[M].辽宁农业科学,2009(1):31-38.
[5] 张永娥,王瑞良,靳绍菊.土壤微量元素含量及其影响因素的研究[J].土壤肥,2005(5).
[6] 董国政,刘德辉,姜月华.湖州市土壤微量元素含量与有效性评价[J].土壤通报,2004,8(35).
[7] 廖金凤.海南地带性土壤微量元素含量及其地理分布[J].地域研究与开发,2003,12(22).
[8] 曾柱发,曹洪麟,黄俊庆.赤红壤芒果园的土壤特性及肥力调控[J].广东农业科学,2003(2).
[9] 地里拜尔·苏里坦,艾尼瓦尔·买买提,蔺娟.土壤中铁锰的形态分布及其有效性研究[J].生态学杂志,2006,25(2):155~160.
[10] 紫之芳,等译.山县登.微量元素[M].北京:人民卫生出版社,1983:203-204.
[11] 中国环境监测总站.中国土壤元素背景值[M].北京:中国环境科学出版,1990:142-143.
[12] 运霆,莫江明,周国逸.鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物和土壤微量元素含量[J].广西植物,2005,11,25(6):504-510.
[13] 江泽普,韦广泼,谭宏伟.广西红壤果园土壤肥力演化与评价[J].植物营养与肥料学报,2004,10(3):312-318.
[14] 王雪梅,柴仲平,毛东雷.不同质地耕层土壤有效态微量元素含量特征[J].水土保持通报,2015,4(35).
[15] 郑良永,邓万刚.土壤类型及土地利用历史对海南芒果园土壤养分的影响现代农业科技[J],2013(4).
[16] 林蔚新.土壤微肥肥效及有效态微量元素分级[J].甘肃科技,2003,10(19).