云南干热河谷葡萄园土壤肥力特征与初步评价

李建查+何光熊+张武+潘志贤+张永辉+马泽启+史亮涛+沙毓沧

摘 要 为明晰云南干热河谷葡萄园土壤肥力状况，采集该地4个葡萄生产基地县的典型葡萄园0～40 cm土层的土壤样品，分析其养分含量，并运用改进后的Nemerow综合指数法定量评价土壤肥力。结果表明：云南干热河谷葡萄园土壤pH平均6.21，适宜葡萄种植；有机质含量2.93%，属一般水平；全氮含量0.17%，属较高水平，全磷含量0.09%，全钾含量1.44%，各采样区土壤全量养分含量差异不显著；碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为229.50、78.04、351.38 mg/kg，均属高水平；有效锌、有效铁和有效锰含量分别为4.65、61.46、36.86 mg/kg，均属高水平，有效硼含量为0.91 mg/kg，属中等水平。改进的Nemerow肥力综合指数评价结果显示，土壤综合肥力等级为Ⅰ级，即肥沃水平。土壤全磷、全钾和有效锰的肥力指数均为Ⅱ级，其他指标肥力指数均达到Ⅰ级，其中有效磷钾的肥力指数较高。这表明，云南干热河谷葡萄园土壤肥力水平较高，应适当控制氮磷钾肥施用量，防止养分过量流失，增施锰肥，促进土壤养分平衡。

关键词 云南干热河谷 ；葡萄园 ；土壤肥力

中图分类号 S151.9 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.11.001

Abstract In order to clarify soil fertility characteristics of vineyards in dry-hot valley， Yunnan. Soil nutrient were detected in Binchuan， Yongsheng， Yuanjiang and Jianshui in Yunnan. Soil fertility was evaluated in the way of Nemerow. The results showed that Soil pH was 6.21， and it was suitable for planting gape. The content of soil organic matter was 2.93% at general level. The content of total nitrogen was 0.17% at high level. Total phosphorus was 0.09%， total potassium was 1.44%. Soil total nutrients were not different among vineyards sites. The content of available nitrogen was 229.50mg/kg， content of Olsen-P was 78.04 mg/kg， content of available potassium was 351.38 mg/kg at high level. Content of available zinc was 4.65 mg/kg， content of iron was 61.46 mg/kg， content of available manganese was36.86 mg/kg at high level. Content of available boron was 0.91 mg/kg at middle level. Comprehensive fertility index of Nemerow indicated that soil fertility grade was Ⅰ， soil was rich. Soil fertility grade of total phosphorus，total potassium and available manganese were Ⅱ，and others wereⅠ. Fertility index of available phosphorus and available potassium were big. This indicated that soil fertility grade of vineyards in valley of Yunnan. For preventing nitrogen and potassium to run off，the quantities of nitrogen and potassium were controlled to use in vineyards. It is necessary to add the quantity of manganese fertility for promoting nutrient to keep balance.

Keywords dry-hot valley of Yunnan ； vineyards ； soil fertility

葡萄是中国重要的果树种类。土壤是果树栽培的基础，土壤肥力高低直接影响葡萄产量和品质。果农为了片面追求产量和收入，盲目向土壤过量施肥，导致肥料利用率低，土壤养分富集和失衡。中国目前在生产上，特别重视氮、磷、钾等大量营养元素的补充，而忽略果树对微量营养元素的需求，容易造成土壤中大量营养元素积累，微量营养元素短缺或失衡[1]，降低土壤综合肥力。云南是中国早熟葡萄的种植区之一，葡萄产业在云南农业产业领域占据重要地位。云南干热河谷光热资源丰富，全年气温较高，太阳辐射较强[2]，有利发展经济作物，已成为云南早熟葡萄的优质产区。目前对云南干热河谷葡萄园土壤肥力状况整体分析评价的研究较少。据此，本文对云南干热河谷葡萄种植区土壤肥力状况进行分析评价，以期为云南葡萄园管理、合理施肥以及葡萄产业可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区选择在云南典型河谷区宾川（BC）、永胜（YS）、元江（YJ）和建水（JS）4个县的葡萄园，宾川年降雨量559.4 mm，年均温17.9℃，平均海拔1 810 m；永胜年降雨量730 mm，年均温18.7℃，平均海拔1 519 m；元江年降雨量649.0mm，年均温23.8℃，平均海拔1 622 m；建水年降雨量761.5 mm，年均温18.8℃，平均海拔1 325 m。研究区种植葡萄品种以‘红提和‘夏黑为主。

1.2 样品采集及处理

1.2.1 样品采集

2014年9月，葡萄萌芽前，在宾川（BC）、永胜（YS）、元江（YJ）和建水（JS）4个云南干热河谷葡萄生产基地县采集土壤样品，每个县选择3个有代表性的典型葡萄园作为采样点。按照随机、等量、多点混合原则，采用S形采样法采取混合土壤样品，采样深度为0～20 cm和 20～40 cm，在每个县区葡萄园的葡萄根区采集土壤样品6个，共计24个，带回实验室，自然风干，过2 mm筛备用。

1.2.2 样品处理

测定项目及方法：电位法（NY/T1121.2）测定土壤pH，外加热重铬酸钾氧化法（NY/T 1121.6）测定有机质，凯氏定氮法（NY/T53）测定全氮，HClO4-H2SO4 法（NY/T88）测定全磷，NaOH 熔融火焰光度法（NY/T 87）测定全钾，碱解-扩散法（LY/T 1229）测定碱解氮，碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法（NY/T 1121.7）测定有效磷，火焰光度计法（NY/T 889）测定速效钾，有效铁、有效锌、有效铜、有效锰采用DTPA溶液浸提-火焰原子吸收光度法（NY/T 890）测定。

土壤养分分级标准依据《土壤养分分级标准》，具体指标标准见表1[3]、表2[4]。采用改进的Nemerow法计算土壤单项肥力指数和土壤综合肥力指数[5]，依据《南方地区耕地土壤肥力诊断与评价》（NT/Y 1749-2009）附录C中建议标准值作为评价标准值（Si），定量分析云南干热河谷葡萄园土壤肥力水平。

单项肥力指数Pi=Ci/Si（Pi土壤中某指标i的单项肥力指数，值越高表明该指标越丰富，土壤肥力越高；Ci土壤中某项指标i的实测值；Si土壤中某项指标i的评价标准值。）

综合肥力指数P综2=[（Ci/Si）2min+（Ci/Si）2ave]/2×（N-1）/N（Ci/Si）2min。土壤所有肥力指标中单项肥力指数最小值平方，其中单项肥力指数Pi>3时，该项肥力指数以Pi=3计算；（Ci/Si）2ave土壤所有肥力指数的平均值平方，其中单项肥力指数Pi>3时，该项肥力指数以Pi=3计算；N参与评价土壤肥力指标个数。肥力等级按表3进行评价。

2 结果与分析

2.1 葡萄园主要土壤肥力指标分析

土壤pH是土壤许多化学性质的综合反映，直接关系到土壤中养分元素的存在形态和植物有效性，是影响葡萄产量和品质的重要因子。土壤pH在6.0～7.0最有利于葡萄生长，高于8.5或低于4.0都不利于葡萄生长[3]。云南干热河谷不同采样区葡萄园土壤pH在5.13～7.34，平均值为6.21，差异不显著，适宜葡萄生长；宾川土壤pH介于6.71～7.34，平均值为7.13；永胜土壤pH介于5.54～6.98，平均值为6.12；元江土壤pH介于5.39～6.83，平均值为6.02；建水土壤pH介于5.13～5.78，平均值为5.57。

果园产量随着土壤有机质含量的增加而增加，果实品质也随土壤有机质含量增加有所提高[6-7]。对葡萄园土壤有机质分析显示（表4），云南干热河谷采样区葡萄园0～40 cm土层土壤有机质含量为2.93%，属于一般水平；宾川葡萄园土壤有机质含量稍低，为1.61%；永胜葡萄园土壤有机质含量为4.43%，属于高水平；元江土壤有机质含量为2.74%，建水葡萄园土壤有机质含量为2.96%，有机质含量水平均一般。4个采样区葡萄园0～40 cm土层土壤有机质含量差异不显著。

氮、磷、钾是葡萄生长发育所必需的重要大量营养元素，需求量大。对不同区域葡萄园土壤大量营养元素含量（表4）进行分析显示：云南干热河谷采样区葡萄园0～40 cm土层土壤全氮含量为0.17%，属于较高水平，全磷含量为0.09%，全钾含量为1.44%，各采样区葡萄园土壤全量养分含量差异不显著。宾川葡萄园0～40 cm土层土壤全氮含量稍低，永胜葡萄园土壤全氮含量属于高水平，元江葡萄园土壤全氮含量水平一般，建水葡萄园土壤全氮含量较高。云南干热河谷采样区葡萄园0～40 cm土层土壤碱解氮含量为229.50 mg/kg，有效磷含量为78.04 mg/kg，速效钾含量为351.38 mg/kg，均属于高水平。宾川葡萄园0～40 cm土层土壤碱解氮含量稍低，永胜葡萄园土壤碱解氮含量属于高水平，元江葡萄园土壤碱解氮含量水平较高，建水葡萄园土壤碱解氮含量高。宾川、永胜和建水葡萄园0～40 cm土层土壤有效磷和速效钾含量均属于高水平，元江葡萄园土壤有效磷和速效钾含量均属于较高水平。除建水葡萄园20～40 cm土层土壤碱解氮含量显著高于玉溪和永胜，4个采样区葡萄园土壤氮磷钾三大营养元素有效态含量差异均不显著。

葡萄生长发育对微量营养元素的需求量较少，但微量营养元素对其生命活动的调节具有重要作用。对不同区域葡萄园土壤微量营养元素含量（表5）进行分析显示：云南干热河谷采样区葡萄园0～40 cm土层土壤有效锌含量为4.65 mg/kg，含量水平很高；有效铁含量为61.46 mg/kg，属于高水平；有效锰含量为36.86 mg/kg，属于高水平；有效硼含量为0.91 mg/kg，属于中等水平。宾川0～20 cm土层土壤铁、锰和硼三种微量营养元素有效态含量属于低等水平；永胜20～40 cm土层土壤有效锰含量属于低等水平，其他区域各土层的土壤锌、铁、锰和硼有效态含量均属于中等或高等水平。各采样区葡萄园土壤有效铁和有效硼含量差异均不明显，建水葡萄园0～20 cm土层土壤有效锌含量显著高于其他区域的葡萄园土壤，建水葡萄园0～40 cm土层土壤有效锰含量显著高于其他区域。

2.2 葡萄园土壤肥力状况

改进的Nemerow肥力综合指数评价结果（表6）表明，云南干热河谷采样区葡萄园土壤综合肥力指数为2.02，综合肥力等级为Ⅰ级。土壤全磷、全钾和有效锰的肥力指数均为Ⅱ级，而有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锌、有效铁、有效硼的肥力指数均达到Ⅰ级，其中有效磷单项肥力指数最高，为10.41，有效钾次之，单项肥力指数为4.39，碱解氮单项肥力指数为2.19。这表明，云南干热河谷葡萄园土壤肥力水平较高，施肥增产的边际效应，可视作物产量与品质的需求，适当施锰肥，以促进平衡为主，防止氮磷钾等养分过量流失。

云南干热河谷葡萄园采样区宾川葡萄园土壤综合肥力指数1.35，综合肥力等级为Ⅱ级，土壤单项肥力指数达Ⅰ级的有有效磷、有效钾，仅占测定指标总数的18.2%；单项肥力指数达Ⅱ级的有全氮、全磷、有机质、有效锌、有效铁和有效硼；全钾、碱解氮、有效锰的肥力指数均为Ⅲ级。这表明，宾川葡萄园土壤肥力水平一般，需要增施有机质以及含氮、锌、铁、锰的肥料。元江葡萄园土壤综合肥力指数1.64，综合肥力等级为Ⅱ级，土壤单项肥力指数达Ⅰ级的有有机质、全氮、碱解氮、有效磷、有效钾和有效硼，占测定指标总数的54.5%；肥力指数为Ⅱ级的有全磷、全钾、有效锌和有效铁；有效锰的肥力指数为Ⅲ级。这表明，元江葡萄园土壤肥力水平一般，需要增施含锌、铁、锰的肥料。永胜葡萄园土壤综合肥力指数2.04，综合肥力等级为Ⅰ级，土壤单项肥力指数达Ⅰ级的有有机质、全氮、碱解氮、有效磷、有效钾、有效锌、有效铁和有效硼，占测定指标总数的72.2%；全磷的肥力指数为Ⅱ级；全钾和有效锰的肥力指数均为Ⅲ级。这表明，永胜葡萄园土壤整体肥力水平较高，还是需要增施一定量的含锰肥料。建水葡萄园土壤综合肥力指数为2.08，综合肥力等级为Ⅰ级，土壤单项肥力指数达Ⅰ级的有有机质、全氮、全磷、有效锰、碱解氮、有效磷、有效钾、有效锌和有效硼，占测定指标总数的81.8%；有效铁的肥力指数为Ⅱ级；全钾的肥力指数为Ⅲ级。这表明，建水葡萄园土壤肥力水平较高，需要增施一定量的含铁肥料。

3 讨论与结论

除宾川土壤碱解氮含量较高以外，云南干热河谷不同区域葡萄园土壤有机质含量及大量营养元素含量差异不明显。有效磷和有效钾含量水平都很高，其单项肥力指数也很大，这与张小卓等研究结果一致[5]。这可能与近几年果农大量施用磷钾肥来提高葡萄产量有关，这将导致磷钾大量积累和养分失衡，导致肥料利用效率低，增加环境污染风险。土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，是土壤微生物必不可少的能源，能改善土壤的物理性状。有研究表明，土壤中积累的有机质可以通过多种机制提高土壤养分含量[8-9]，提高果园有机质含量不仅能实现高产稳产，还可以提高果实品质[10]。云南干热河谷葡萄园土壤有机质含量属于一般水平，需增施有机肥，为葡萄优质、高产和稳产提供良好肥力条件。

任何一种元素的不足或过量，都会对植物的生长发育产生影响，导致植物生长不良，甚至死亡[11]。微量元素作为植物体内多种酶、辅酶的组成成分和活化剂，一旦缺乏，对植物的生长产生严重影响，甚至成为植株产量和品质的限制因子。云南干热河谷不同区域葡萄园土壤微量营养元素含量存在区域不平衡现象。宾川0～20 cm土层土壤铁、硼和锰三种微量营养元素的含量属于低等水平，永胜20～40 cm土层土壤有效锰含量属于低等水平，其他区域的土壤锌、铁、硼和锰四种微量营养元素有效态含量均属于中等或高等水平。有研究表明，土壤微量营养元素有效态含量处于中等或高等水平，不需要增施微量营养元素肥料，当土壤有效微量营养元素含量处于低等水平时，需要对土壤增施相应的微量营养元素肥料[4]。这表明，宾川葡萄园需要增施适量的铁、锰和硼等3种微量营养元素肥料，永胜葡萄园需要补充锰。单项肥力指数显示，云南干热河谷有效锰肥力水平很低。这表明，云南干热河谷葡萄园土壤应该注意微量元素的补充，以促进土壤养分平衡。

土壤肥力高低取决于各因子的协调程度[12]，葡萄的正常生长与成熟需要适量的各种营养元素及其适宜的比例[13]。因此，根据云南干热河谷主要葡萄园土壤肥力的实际情况确定施肥的种类和施肥量，建议该区在葡萄生产过程中，增加有机肥施用量，补充微量元素，控制氮磷钾肥施用量，注重平衡施肥，最终实现云南干热河谷葡萄产业的优质、高效、可持续发展。

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