广元核桃林地土壤肥力诊断与综合评价

丁 锐，赖霜菊*，赵 柳，杨明府，严 雄，刘雪梅，李 波，闵安民，王正前

(1.广元市林业和园林局，四川 广元 628000；2.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；3.广元市科学技术和知识产权局，四川 广元 628000)

核桃(Juglans)是世界范围内分布广泛、资源丰富的古老干果类树种之一。在众多经济树种中，核桃以其用途广泛、核仁营养丰富而著称于世[1]。四川地处核桃与泡核桃(J.sigillata)的交界分布区，区内核桃资源丰富、分布范围广泛，是全国核桃的重要产区[2]。广元是四川省核桃的重要产区和最佳适生区，近年来，广元核桃发展势头迅猛，现有核桃面积已达14余万hm2，成为四川省仅次于凉山州的第2大核桃种植区。由于长期受传统经营习惯的影响，广元核桃发展过程中“重栽轻管”现象尤为突出，特别是土壤及施肥管理水平低下，导致核桃产量和品质都受到极大影响，而土壤养分状况是决定核桃产量和坚果品质的重要因素[3～5]。因此，对广元主要核桃林地土壤养分状况进行了系统研究，旨在找准其土壤养分的盈亏状况，以期为广元核桃的土壤养分管理和平衡高效施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土壤样品的采集与处理

土壤样品采集于广元市全域17个具有代表性的核桃林地(见表1)，主要土壤类型为黄壤和紫色土，采集时间选择在2016年12月核桃果实采摘后连续1个月未施肥时进行[6]，每个核桃林地按照具体面积和地形，采用随机S型多点混合采样，每个样品代表的核桃林地不少于20个采集点，在对应的核桃树冠滴水线附近，用取土器挖取0～40 cm土样，将各个采集点的土壤混合后，再用四分法取样1 kg作为1个土样，装袋，及时将采集的土壤样品送至实验室检测。

表1土壤采样分布表Tab.1 Soil sampling distribution table

1.2 测定项目及方法

供试土壤养分的测定在四川省林业科学研究院分析测试中心实验室完成。土壤样品测定项目为pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锌、有效硼、有效铜、有效锰等10个，按照林业行业标准规定的方法进行测定。pH值采用水浸提-酸度计法；有机质用重铬酸钾氧化-外加热法；全氮用半微量凯氏法；有效磷采用氟化铵—盐酸或碳酸氢钠浸提-鉬锑抗比色法；速效钾用1 mol·L-1乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法；有效硼采用沸水提取-甲亚胺比色法；有效铁、有效锌、有效铜、有效锰采用 0.1 mol·L-1盐酸或DTPA浸提-原子吸收分光光度法。

1.3 土壤养分分级

核桃林地土壤pH值、有机质及各元素养分分级指标综合参考《NY/T 1749—2009南方地区耕地土壤肥力诊断与评价》、《核桃营造林地施肥技术规程》[7]，参照此标准(见表2)， 对采集的核桃林地土壤的养分进行归类和统计分析，明确土壤养分状况，以此评价广元核桃林地土壤养分丰缺状况。

表2土壤肥力分级指标Tab.2 Soil nutrient classification index

1.4 土壤肥力评价指标及方法

土壤的肥力水平是土壤众多养分含量的综合反应，本文采用改进的内梅罗综合指数法进行综合评价[8]。评价因子尽量多地考虑与肥力有关的土壤性状，广元核桃林地土壤肥力评价选择的因子主要有：pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾，其中pH值指数参考“南方地区部分土壤肥力评价指标建议的单项肥力指数(Pi)”。首先对上述参数进行标准化以消除各参数之间的量纲差别，标准化处理的方法如下：

当属性值属于差一级时，即ci≤xa时：Pi=ci/xa，(Pi≤1)；

当属性值属于中等一级时，即xa

当属性值属于较好一级时，即xc

当属性值属于好一级时，即ci>xp：Pi=3。

以上各式中，Pi称为分肥力系数，ci为该属性测定值，xa为分级指标(见表3)。通过标准化后，同一级别的各属性分肥力系数比较接近，便于对比分析，当某属性测定值超过好的标准时，分肥力系数不再提高，真实反映出植物(苗木)对某属性的要求并不是越高越好，与生产实践相符，如某有效养分达到丰富级别后，继续施肥提高其含量对植物的生长并没有好处。

采用修正的内梅罗(Nemoro)公式计算综合肥力系数：

式中：p为土壤综合肥力系数，pi平均为土壤各属性分肥力系数的平均值，pi最小为各分肥力系数中最小值,n 为参与评价的土壤属性个数。根据计算的综合肥力系数给出土壤的肥力评价，p≥2.7土壤很肥沃，2.7～1.8肥沃，1.8～0.9一般，<0.9土壤贫瘠。

表3土壤各属性分级标准值

Tab.3 Standard values for classification of soil properties

土壤属性XaXcXp有机质/(g(kg-1)101530全氮/(g(kg-1)0.81.02.0有效磷/(mg(kg-1)51020速效钾/(mg(kg-1)60100200

1.5 数据处理

利用Excel软件统计试验数据，并用 SPSS 22.0统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 核桃林地土壤肥力单项指标诊断

2.1.1 土壤pH值及有机质含量

核桃适应多种土壤生长，在土壤pH值为5.5～8.2的微酸性到碱性土壤中均可正常生长，而在相对偏中性土壤中生长更好(pH值6.4～7.2)[9]。从表4看出，广元核桃主要林地土壤pH值变化范围为5.8～8.8，平均为7.71，变异系数仅为12.49%，广元核桃主要林地土壤pH值总体偏碱性，石灰性土壤居多。土壤有机质变化范围为7.08 g·kg-1～26.7 g·kg-1，平均为12.05 g·kg-1，有机质含量处于较丰富和适量级别的各占23.5%，有机质缺乏(<10 g·kg-1)的占53%。造成土壤有机质缺乏可能与不注重培土施肥、未深翻改土等管护措施有关。

2.1.2 土壤N、P、K含量

广元核桃林地土壤全N、有效P、速效K平均含量分别为0.98 g·kg-1、11.03 mg·kg-1、68.71 mg·kg-1，普遍全N含量高，能被植物直接吸收利用的有效P含量均值达到丰富水平，速效K含量均值处于适宜水平。有效P变异系数较大，为72.86%，部分核桃林地(青川蒿溪、昭化射箭、剑阁垂泉)表现缺乏。全N变异系数较小，17个核桃林地土壤全N含量均接近丰富水平。青川蒿溪、昭化射箭、剑阁垂泉、苍溪白鹤4个核桃林地速效K缺乏。

2.1.3 土壤中微量元素养分含量

广元核桃林地土壤有效Fe平均含量32.05 mg·kg-1，变异系数为115.6%，缺Fe占64.7%，其余均处在含量适宜或丰富区间。有效Zn平均含量为1.5 mg·kg-1，变异系数为92.72%，但缺Zn占比达到70.6%，缺Zn现象较突出。有效B平均含量为0.27 mg·kg-1，变异系数为28.05%，变幅较小，除旺苍普济、苍溪陵江外，其余土壤含B量均不同程度低于缺B临界值(0.35 mg·kg-1)。有效Cu平均含量为0.91 mg·kg-1，除利州三堆外,其余土壤均缺Cu。有效Mn平均含量为2.52 mg·kg-1变异系数为86.75%，含量均低于缺Mn临界值(35 mg·kg-1)。

2.1.4 不同土壤类型养分状况

广元核桃林地土壤主要有黄壤和紫色土两种类型， 分别按两种土类进行归类分析。黄壤土类养分中有机质、全N、有效P、速效K、有效Fe、有效Zn含量平均处于较适宜或丰富水平，有效B、有效Cu、有效Mn缺乏。紫色土类养分中有机质、全N、有效P含量平均处于较适宜或丰富水平，速效K、有效Fe、有效Zn、有效B、有效Cu、有效Mn缺乏。

表4核桃林地土壤养分状况Tab.4 Soil nutrient status of walnut forest

2.2 土壤肥力综合评价

表5是广元主要核桃林地土壤综合肥力评价结果。从综合评价结果可知，旺苍普济、昭化射箭、剑阁垂泉、苍溪陵江核桃林地土壤肥力综合系数均低于0.9，土壤贫瘠，大多数属于紫色土类。其余各林地土壤肥力综合系数均处于1.8～0.9之间，土壤肥沃程度一般，大多数属于黄壤类。这说明广元核桃林地土壤肥沃程度总体处于较低水平，黄壤肥沃程度高于紫色土。合理的松土、施肥将是下一步广元核桃产业提质增效工作的重点。

表5土壤肥力综合评价结果

Tab.5 Comprehensive evaluation results of soil fertility

土样PipH值有机质全N有效P速效KPCT-13.02.052.432.031.581.70CT-22.51.742.081.401.601.32CT-33.01.711.702.321.771.53CT-43.00.750.981.371.911.00QC-11.52.442.30.930.891.04QC-23.02.122.272.281.121.38LZ-13.01.071.553.002.041.35LZ-23.00.711.352.081.521.06LZ-32.00.911.351.231.180.91WC-12.00.870.791.050.980.78WC-21.52.782.781.671.001.24WC-31.50.990.900.961.330.82ZH-11.50.971.300.850.780.75JG-11.51.061.050.750.800.72JG-22.50.711.203.001.271.19CX-12.00.710.912.470.670.85CX-22.00.980.992.720.750.94

2.3 土壤肥力指标间的关系

表6核桃林地土壤因子相关性Tab.6 Soil Factors of walnut forest land

注：*和**分别表示P<0.05和P<0.01的差异水平。

3 结论与讨论

广元核桃林地土壤pH值总体偏碱性，全N含量较丰富，部分土壤有效P、 速效K、有效Fe缺乏，多数土壤有机质、有效Zn、有效B、有效Cu、有效Mn缺乏。核桃林地土壤肥沃程度总体处于较低水平，黄壤土类有效B、 有效Cu、有效Mn缺乏，紫色土类速效K、有效Fe、有效Zn、有效B、有效Cu、有效Mn缺乏，黄壤肥沃程度高于紫色土。

针对广元地区核桃林地土壤养分的状况，建议在加强核桃树综合管护基础上强化深翻改土，改变传统的施肥方式，注重有机肥和无机肥结合使用，既可丰富有机质和各种营养元素的含量，又可使养分不易流失和改土培肥。在此基础上，根据各地土壤肥力状况，追施N、P、K速效养分肥料，逐步改善核桃林地土壤微环境，提高土壤养分含量，充足供应核桃树体对养分的需求，促使树体健壮，增强抗逆能力，病虫害减少，产量增加，达到核桃优质丰产的目的。