徐州市樟树黄化病与土壤理化性质的关系

张俊叶，司志国，俞元春，李旭冉，郭伟红

（1.南京林业大学 南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037；2.南京林业大学 生物与环境学院，江苏 南京 210037；3.河南职业技术学院 环境艺术工程系，河南 郑州450046；4.徐州市城市园林绿化管理站，江苏 徐州221018）

徐州市樟树黄化病与土壤理化性质的关系

张俊叶1,2,3，司志国3，俞元春1,2，李旭冉4，郭伟红4

（1.南京林业大学 南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037；2.南京林业大学 生物与环境学院，江苏 南京 210037；3.河南职业技术学院 环境艺术工程系，河南 郑州450046；4.徐州市城市园林绿化管理站，江苏 徐州221018）

通过对江苏省徐州市樟树Cinnamomun camphora土壤理化性质的调查评价，分析引起樟树叶片黄化的主要因素。结果表明：0～30 cm土层黄化样地土壤容重比非黄化样地高20.61%，差异显著（P＜0.05），30～60 cm土层土壤容重差异不显著；黄化样地土壤pH值变幅为pH 8.28～8.64，呈碱性，非黄化样地土壤pH值变幅为pH 6.57～7.45，呈中性；黄化样地和非黄化样地土壤有机质、全氮、有效磷、铁、锰质量分数差异显著（P＜0.05），0～30 cm土层非黄化样地分别比黄化样地高62.84%，67.44%，74.55%，137.47%，71.25%；30～60 cm土层非黄化样地分别比黄化样地高30.89%，57.57%，134.06%，86.93%，71.38%。速效钾、锌及铜质量分数差异不显著。黄化样地土壤pH值偏高，土壤容重偏大，土壤有机质、全氮、速效磷、铁和锰质量分数偏低。推测土壤呈碱性及有效铁质量分数较低是引起樟树黄化的主要因素。表6参16

土壤学；土壤评价；樟树；黄化；土壤理化性质；徐州市

樟树Cinnamomum camphora是重要的园林绿化树种［1］，具有生长快、枝叶繁茂、冠形美观、抗虫蛀等特点，在江苏省徐州市广泛栽植，深受市民喜爱。近年来徐州樟树出现叶片黄化、生长不良等情况，严重影响园林绿化效果。据徐州市园林局调查，截至2014年底，全市栽植的4.6万株樟树中，黄化病株率达到13.4%，其中，道路、广场黄化病株率为15.5%，公园、街头绿地黄化病株率9.2%，单位、居住区黄化病株率13.7%。樟树黄化导致生长势衰弱，抗性降低，容易导致其他病害的发生，严重时整株死亡［2－3］。笔者通过对徐州市区樟树土壤的调查和评价，试图找出樟树叶片黄化的主要土壤限制因子，为徐州市樟树栽植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查区土壤概况

徐州市地处江苏省西北部，33°43′～34°58′N，116°22′～118°40′E，年平均气温为14.0℃，年平均日照时数为2 284.0 h，年平均无霜期为200.0～220.0 d，年平均降水量为930.0 mm［4］，属暖温带季风气候区。主要土壤类型有棕壤土、褐土、紫色土、潮土、砂姜黑土、水稻土等6类，其中棕壤土、褐土为暖温带湿润、半湿润气候和落叶植被环境下的地带性土壤，潮土类为该区冲积平原主要土类，此外在一些湖荡洼地中还有少量沼泽土类。

1.2 样地设置与土壤样品采集

根据樟树是否黄化［5］设置黄化样地4个，分别为徐丰路广场（P1），新城区政府（P2），和平大道行道树（P3），军旅小区（P4）；非黄化样地5个，分别为彭祖园（P5），云龙山南坡（P6），徐州医学院韩山分院（P7），马陵山（P8），邳州瑞兴路龙海大道（P9）。选取典型樟树3株·样地－1作为采样株，在树冠投影中部向外挖掘3条放射状土壤剖面（需要时掀开地面硬铺装），于0～30 cm，30～60 cm分别采集土壤混合样品，带回实验室处理并测定理化性质；环刀采集原状土壤，测定土壤容重。样地概况见表1。

表1 样地概况Table 1 General situation of sampling plots

1.3 土壤样品处理分析

土壤样品摊在室内干净白纸上，阴凉处风干，期间经常翻动土样并将大土块捏碎以加速干燥，同时清除植物细根、石块等杂质。风干后，用木棒磨碎，分别通过2.00，0.25，0.15 mm土壤筛，装密封袋备用。样品袋外写明编号、采样地点、采样深度、样品粒径等。

环刀法测量土壤容重；电位法测量土壤pH；半微量凯氏法测量全氮；0.5 mol·L－1碳酸氢钠浸提-钼蓝比色法测量有效磷；1.0 mol·L－1乙酸铵浸提-火焰光度法测量速效钾；重铬酸钾氧化-外加热法测量有机质；DTPA浸提-原子吸收分光光度法［6］测量土壤有效态微量元素（铁、锰、锌、铜）。

2 结果与分析

2.1 黄化与非黄化样地土壤物理性质分析

从表2可知：在0～30 cm土层中，和平大道路旁绿地土壤容重最大，为1.80 g·cm－3；彭祖园土壤容重最小，为1.23 g·cm－3。黄化样地土壤容重变幅为1.49～1.80 g·cm－3，非黄化样地土壤容重变幅为1.23～1.35 g·cm－3。多重比较结果表明：黄化样地土壤容重显著高于非黄化样地（P＜0.05）。根据住房和城乡建设部颁布的CJ/T 340－2011《绿化种植土壤》标准，绿化种植土壤容重≤1.35 g·cm－3，发现黄化样地土壤容重偏大，非黄化样地土壤容重基本符合要求。在30～60 cm土层中，黄化样地和非黄化样地土壤容重均高于1.35 g·cm－3，超过相关规定的标准。

2.2 黄化与非黄化样地土壤化学性质分析

2.2.1 土壤pH值及有机质 从表3可以看出：黄化样地土壤pH值变幅为pH 8.28～8.64，呈碱性，非黄化样地土壤pH值变幅为pH 6.57～7.45，呈中性。0～30 cm土层中，黄化样地土壤有机质普遍低于非黄化样地，且黄化样地土壤有机质低于CJ/T 340－2011《绿化种植土壤》规定绿化种植土壤有机质≥12.0 g·kg－1的要求；30～60 cm土层中，除彭祖园外，其他样地有机质质量分数均小于12.0 g·kg－1，低于相关标准。

表2 黄化样地和非黄化样地土壤容重比较Table 2 Comparison of soil bulk density with leaf chlorosis and without leaf chlorosis

表3 黄化样地和非黄化样地土壤pH值及有机质比较Table 3 Comparison of pH and organic matter contents with leaf chlorosis and without leaf chlorosis

2.2.2 土壤全氮、有效磷及速效钾 从表4可知：不同样地全氮质量分数差异显著（P＜0.05），其中徐州医学院最高，为1.04 g·kg－1，徐丰路广场最低，为0.37 g·kg－1，徐州医学院全氮是徐丰路广场的2.81倍。不同样地有效磷质量分数差异显著，其中彭祖园最高，为10.02 mg·kg－1，和平大道路旁绿地最低，为2.39 mg·kg－1。除彭祖园外，其他样地有效磷质量分数均低于CJ/T 340－2011《绿化种植土壤》规定的有效磷标准。各样地土壤速效钾质量分数均在100 mg·kg－1以上，高于CJ/T 340－2011《绿化种植土壤》规定的速效钾≥60 mg·kg－1的标准，表明速效钾丰富。30～60 cm土层的情况和0～30 cm土层基本相同；黄化样地全氮、有效磷、速效钾质量分数显著低于非黄化样地。

2.2.3 土壤微量元素 从表5可知：在0～30 cm土层中，邳州瑞兴龙海大道铁和锰质量分数最高，分别为14.83 mg·kg－1和13.63 mg·kg－1，和平大道路旁绿地铁和锰质量分数最低，分别为3.83 mg·kg－1和6.17 mg·kg－1，最高值分别是最低值的3.87倍和2.21倍；多重比较结果表明：黄化样地铁、锰质量分数显著低于非黄化样地。锌质量分数最高的是邳州瑞兴龙海大道，为2.70 mg·kg－1，最低的是云龙山南坡，为1.28 mg·kg－1。铜质量分数最高的是邳州瑞兴龙海大道，为2.50 mg·kg－1，最低的是军旅小区，为1.07 mg·kg－1，各样地有效铜质量分数差异较小。在30～60 cm土层中，马陵山铁和锌质量分数最高，分别为9.27 mg·kg－1和3.79 mg·kg－1，徐丰路广场铁和锌质量分数最低，分别为3.64 mg·kg－1和1.28 mg·kg－1。铜质量分数最高的是军旅小区，为4.93 mg·kg－1，最低的是马陵山，为1.55 mg·kg－1。锰质量分数最高的是徐州医学院，达到12.73 mg·kg－1，最低的是军旅小区，为4.15 mg·kg－1。整体上看，非黄化样地有效铁和有效锰质量分数较高。

表4 黄化样地和非黄化样地土壤全氮、有效磷及速效钾比较Table 4 Comparison of total nitrogen,available phosphorus,and available potassium with leaf chlorosis and without leaf chlorosis

2.3 黄化样地与非黄化样地理化性质综合分析

对样地理化性质综合分析可知（表6）：0～30 cm土层黄化样地和非黄化样地土壤容重差异显著；黄化样地土壤呈碱性，非黄化样地土壤呈中性；黄化样地土壤有机质、全氮、有效磷显著低于非黄化样地， 铁和锰质量分数显著低于非黄化样地，速效钾、锌及铜质量分数差异不显著。

在30～60 cm土层中，黄化样地和非黄化样地土壤容重差异不显著；黄化样地土壤呈碱性，非黄化样地土壤呈中性；黄化样地土壤有机质、全氮、有效磷质量分数显著低于非黄化样地，铁和锰质量分数显著低于非黄化样地，速效钾、锌及铜质量分数差异不显著。

3 讨论与结论

关于樟树叶片黄化的原因，学者已进行了探讨。陈超燕等［8］认为某些物理因素也能导致樟树叶片黄化，如由于地面被水泥严密覆盖导致的透气性降低，施工、车辆和人为活动导致的土壤容重增加等。本研究发现：黄化样地土壤容重显著高于非黄化样地，且部分黄化样地被水泥覆盖，说明土壤紧实、透气性差也是导致樟树叶片黄化的因素之一。马白菡等［9］认为土壤的pH值和樟树黄化关系密切，pH值为pH 4.2～6.5时，樟树无黄化，而当pH值为pH 7.2～8.3时，则发生不同程度的黄化。对猕猴桃Actinidia chinensis黄化病与土壤养分相关性分析表明［10］，患黄化病猕猴桃土壤平均pH值变化范围为 pH 8.04～8.07，属于偏碱性土壤。陈超燕等［8］认为，樟树黄化的另一原因在于碱性环境下，土壤中铁的有效性降低，植物难以吸收利用。本研究发现，黄化样地土壤呈碱性，且黄化样地有效铁质量分数显著低于非黄化样地，而非黄化样地土壤呈中性，有效铁质量分数较高，与马白菡等［9］和王光州等［11］的研究结果一致。白鹏华等［12］分析了梨Pyrus sorotin黄化与土壤养分的关系，发现土壤有机质质量分数过低会抑制土壤的还原过程，从而认为有机质质量分数低也是导致梨树黄化的重要因素。同时，氮素和锰的缺乏会导致叶绿素形成受阻，叶片叶绿素变少而加剧黄化。本研究发现，黄化样地土壤有机质、全氮及有效锰质量分数显著低于非黄化土壤，与前人的观点一致。除铁元素外，有人发现铅/锌复合重金属处理樟树树体后，叶绿体光合结构遭到破坏，叶绿素含量和叶绿素a/b比值减小［13］，说明樟树黄化现象并不是铁元素单一因子的作用。还有学者研究表明［14］：樟树不同黄化表现个体间超氧化物歧化酶、过氧化物酶等抗氧化酶活性差别明显且与黄化程度密切相关。因此，樟树黄化的原因比较复杂，理论研究还不够深入和系统，需要进一步探讨。

本研究数据指示：土壤呈碱性，有效铁质量分数降低，间接导致叶绿素形成受阻，是引起徐州市樟树黄化的主要因素。黄化样地土壤有机质质量分数低，土壤容重过大，有效养分不足是导致樟树黄化的次要因素。根据结果，本研究认为解决叶片黄化问题的较好途径：第一，在种植樟树之前，添加酸性客土，预防黄化。第二，施用樟树黄化专用肥，可以在3月下旬、6月中旬、8月下旬、9月下旬分别施用樟树黄化专用肥，连续施用1 a即可取得良好效果［15］。第三，根外追肥。当樟树黄化病发展到中后期时，根部活力明显下降，吸收矿质营养能力减弱，通过根外追肥，可以及时补充营养，使得樟树黄化病明显好转。外源施铁虽然在短时间内可以起到良好效果，但是治标不治本，改良土壤质量［16］才能从根本上解决黄化问题。第四，修剪枝条，缓解营养不足。一旦发现黄化樟树根系活力下降，可以剪掉部分枝条，集中营养以供应剩余枝条。夏秋季修剪要保留功能叶片，冬剪时如病症严重，可重修剪，只保留几大主干枝，等来年萌生新芽。第五，增加黄化土壤有机质，加大微生物对有机质的转化量，从而改善根际环境、促进根系生长。

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Cinnamomum camphora chlorosis and soil physicochemical properties

ZHANG Junye1,2,3,SI Zhiguo3,YU Yuanchun1,2,LI Xuran4,GUO Weihong4
（1.Co-Innovation Center for the Sustainable Forestry in South China,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037, Jiangsu,China;2.College of Biology and the Environment,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,Jiangsu, China;3.Henan Vocational and Technical College,Zhengzhou 450046,Henan,China;4.Landscaping Management Station of Xuzhou City,Xuzhou 221018,Jiangsu,China）

To determine the cause of leaf chlorosis of Cinnamomum camphora,soil physicochemical properties were analyzed and evaluated.Results showed that in the 0－30 cm layer,soil bulk density in yellowing plots was significantly greater（P＜0.05）than that in non-yellowing plots;whereas,in the 30－60 cm layer there were no significant differences.Soil pH in yellowing plots was 8.28－8.64 and in non-yellowing plots was 6.57－7.45. For both 0－30 cm and 30－60 cm layers,yellowing plots were significantly greater than non-yellowing plots（P＜0.05）for soil organic matter（SOM）,total nitrogen（N）,available phosphorus（P）,available iron（Fe）, and manganese（Mn）.The yellowing plots were greater than non-yellowing plots in the 0－30 cm layer for SOM（62.84%）,total N（67.44%）,available P（74.55%）,available Fe（137.47%）,and Mn（71.25%）,and in the 30－60 cm plots for SOM（30.89%）,total N（57.57%）,available P（134.06%）,available Fe（86.93%）,and Mn （71.38%）.No significant differences were found for available potassium,Zn,and Cu.Thus,soil alkalinity and low available Fe were the main factors causing C.camphora yellowing.［Ch,6 tab.16 ref.］

soil science;soil evaluation;Cinnamomum camphora;chlorosis;soil properties;Xuzhou

S718.5

A

2095-0756（2017）02-0233-06

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.02.005

2016-01-04；

2016-06-02

国家自然科学基金资助项目（31670615，31270664，31511130024）；高等学校博士学科点专项科研基金项目（20123204110004）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）

张俊叶，讲师，从事生态学研究。E-mail：2432732461@qq.com。通信作者：俞元春，教授，博士生导师，从事土壤污染及修复研究。E-mail:ycyu@njfu.edu.cn