大荔冬枣园土壤肥力检测与评价

赵 岳， 郭 瑞，郑险峰，黄冬琳，高文海，李新岗

(1.西北农林科技大学 资源环境学院，陕西杨凌 712100; 2.西北农林科技大学 林学院，陕西杨凌 712100)

陕西省渭南市大荔县位于关中平原东部，红枣栽培历史悠久，是枣树的重要发源地[1]。大荔县于20世纪90年代后期开始引种栽培冬枣，近年来，冬枣栽培已经遍布大荔全县，冬枣面积仍在增加。如今，大荔为全国设施冬枣第一县，在西北冬枣种植产业规模上排名第一[2]。但是有关大荔冬枣养分管理现状的报道与研究严重滞后于生产，导致部分枣园出现冬枣生长不良、病害较重、品质降低、成熟期推迟等问题，严重制约冬枣产业的发展。因此，调查和研究大荔冬枣养分投入状况对冬枣生产具有重要意义。

对土壤肥力做出科学的评价，高效利用土壤养分资源，对于精准农业的实施具有重要意义[3]。从2006年开始，国内进行了以大田作物为主的测土配方施肥项目，取得了丰硕成果[4]。但对红枣等经济类作物的测土工作尚未涉及，枣区土壤养分状况不明，基础研究严重滞后，枣园土壤养分含量没有合理的丰缺指标评价体系，无法合理指导农户施肥，红枣施肥盲目性大。大荔冬枣园土壤养分状况还停留在2009年的研究结果上，多数枣农依然遵循当时提出的施肥建议：控氮、稳磷、补钾。但是，经过近10 a的施肥，现今大荔土壤养分现状如何、施肥方针是否适用等问题亟待解决。

因此，本研究于2016年12月在陕西大荔县冬枣集中产区采用农户抽样调查、采集代表性果园土壤样品进行分析检测与评价等方法，了解该地区枣园肥料投入现状，并对土壤养分丰缺状况进行初步分析，旨在结合土壤养分状况调整施肥方案，为冬枣合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 施肥调查与样品采集及分析

研究采用农户调查与样品采集检测相结合的方法，于2016年12月进行施肥调查及样品的采集与分析。

调查地点为大荔县安仁、羌白、赵渡、范家、许庄5个乡镇25个行政村，以上村镇均为大荔冬枣集中产区。调查对象为每个村随机选取的冬枣种植农户，采用面对面调查方式，逐户调查。调查问卷内容包括冬枣种植年份与面积、田间水肥管理情况、基肥与追肥肥料品种与用量、化肥养分含量、灌溉与农药喷施情况、以及近3 a产量与收益。共取得有效调查问卷136份。

在上述调查结果的基础上，根据各乡镇冬枣面积大小，选择高中低不同肥力的代表性枣园，采集土壤样品127个，带回实验室进行检测分析。

有机质用外加热重铬酸钾容量法测定，硝态氮用氯化钾浸提-连续流动分析仪，有效磷用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，速效钾用1.0 mol·L-1NH4OAc浸提-火焰光度法测定。土壤中量元素有效钙用1.0 mol·L-1NH4OAc交换原子吸收分光光度法测定，土壤微量元素有效铁、锰、铜、锌用DTPA浸提-原子吸收分光光度法，微量元素有效硼用沸水浸提-姜黄素比色法测定[5]。

1.2 数据处理及评价标准

化肥养分含量按照产品包装所标注的含量进行计算，有机肥料养分含量参照《中国有机肥料养分志》数据；平均值均为所有调查样本总量除以总样本数。数据运用Excel 2007软件处理。冬枣养分投入分级参照文献[6]结果，以上下浮动10%为变幅，划分为很低、低、适中、高、很高5个等级。

枣园土壤养分状况参照全国第二次土壤普查农田养分分级标准及文献[7](其中碱解氮100～150 mg·kg-1即硝态氮42～75 mg·kg-1为正常，硝态氮(y)与碱解氮(x)相关关系依y=0.001 0x2+0.410 1x-9.324,R2=0.928 8)划分为丰富、正常、缺乏3个等级，如表1。

表1 土壤养分分级Table 1 Soil nutrient grade

2 结果与分析

2.1 大荔冬枣施肥结构

表2为大荔冬枣产区农户所用肥料种类表，农户普遍施用化肥，由表3可知，55.1%(75户，调查样本总数136户)农户施用有机肥，所有农户中只有3户单施有机肥没有施用化肥。有95户农户(69.9%)施用复合肥，其中，有21户农户选择施用高钾复合肥，所占比例为15.4%，且21户农户均在追肥期施用高钾复合肥。表2中普通复合肥是相对于高钾复合肥而言，特指当地种植户普遍施用的养分含量为17-17-17或15-15-15这类固定配比高浓度复合肥。农户施用复合肥的积极性较高，这是因为复合肥肥效高、易操作，但农户基追肥均施用同一种养分比例的复合肥料，容易导致养分投入比例不科学。

在施用的氮肥品种中，农户主要施用尿素与磷酸二铵，分别占12.0%和33.1%；在施用的氮磷肥品种中，主要为磷酸二铵，占33.1%；在施用的钾肥品种中，农户大多施用硫酸钾，占12.5%，其次是氯化钾与黄藻钾，各占4.4%。

表3所示为大荔冬枣产区化肥与有机肥用量，可知大荔冬枣产区2016年施肥情况：全年施用的肥料中，氮、磷、钾平均用量分别为380.0、424.0、398.2 kg·hm-2，N∶ P2O5∶K2O=0.90∶1∶ 0.94养分投入十分接近。与大荔地区最佳氮、磷、钾配比N∶P2O5∶K2O=1∶0.6∶0.75[6]比较，应在全面减少化肥施用基础上提高氮、钾肥所占比例。

在氮、磷、钾各自的供给情况中：化肥提供的氮为292.8 kg·hm-2，有机肥提供的氮为87.2 kg·hm-2，分别占全年总量的77.1%与22.9%；化肥提供的磷为351.1 kg·hm-2，有机肥提供的磷为72.9 kg·hm-2，分别占全年总量的82.8%与17.2%；化肥提供的钾为324.1 kg·hm-2，有机肥提供的钾为74.1 kg·hm-2，分别占全年总量的81.4%和18.6%。氮、磷、钾3种养分施肥结构中化肥与有机肥的比例约为8∶2。可见，该区域农户的养分投入以化肥为主，有机肥料用量不足。

表2 大荔冬枣产区冬枣施肥种类Table 2 Fertilizer type for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

表3 大荔冬枣产区化肥与有机肥平均用量Table 3 Average input of organic manure for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

由表3可知，3种养分投入标准差均在300 kg·hm-2以上。有机肥投入量小，变异很大，大荔冬枣农户有机肥用量差异很大；氮磷钾化肥投入量都很大，需要控制养分投入。

2.2 大荔冬枣施肥量

2.2.1 氮肥用量 由表4可知：2016年全年冬枣施氮量为380.0 kg·hm-2，高于大荔冬枣产区适宜施氮量300 kg·hm-2。在氮肥用量分布中，施氮量很高的农户所占比例为45.7%，施氮量高的农户所占比例为22.8%，施氮量适中的农户所占比例为16.5%，施氮量低和很低的农户分别占11.0%和4.0%。施氮量很高和高的农户所占比例之和为68.5%。

表4 大荔冬枣产区冬枣氮肥用量分布Table 4 Distribution of N fertilizer input for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

2.2.2 磷肥用量 由表5可知：2016年全年冬枣施磷量为424.0 kg·hm-2，高于大荔冬枣产区适宜施磷量180 kg·hm-2，磷肥投入过量。在磷肥用量分布中，施磷量很低的农户所占比例为15.0%，施磷量很高的农户所占比例为68.5%，磷肥用量适中的仅占3.2%。因此，引导施磷量偏高农户合理施用磷肥，施磷量偏低农户提高施磷量将是大荔地区未来冬枣养分管理的重点。

2.2.3 钾肥用量 冬枣是喜钾果树，钾对果实膨大、提早成熟、增加糖度效果明显[8]。由表6可知：2016年全年冬枣施钾量为398.2 kg·hm-2，高于大荔冬枣产区适宜施钾量225 kg·hm-2。在钾肥用量分布中，施钾量很高的农户所占比例54.3%，施钾量高的农户所占比例为8.7%，施钾量适中的农户所占比例为8.7%，施钾量低的农户所占比例为5.5%，施钾量很低的农户所占比例为22.8%。施钾量高和很高的农户占63%，施钾量低和很低的农户占28.3%。

表5 大荔冬枣产区磷肥用量分布Table 5 Distribution of P fertilizer input for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

表6 大荔冬枣产区钾肥用量分布Table 6 Distribution of K fertilizer input for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

2.2.4 冬枣基、追肥养分投入数量比例 表7为大荔冬枣产区不同时期冬枣养分投入量及比例。通过分析表7可知：在大荔冬枣产区，养分的投入主要方式是基施，辅以追施。在基施中，氮、磷、钾平均用量分别为350.9、407.8、329.1 kg·hm-2，所占比例分别为92.3%、96.2%、82.7%；在追施中，氮、磷、钾平均用量分别为29.1、16.0、69.1 kg·hm-2，所占比例分别为7.7%、3.8%、17.3%。氮、磷基追肥比例为9∶1，钾基追肥比例为8∶2。

表7 大荔冬枣产区不同时期冬枣养分投入量及比例Table 7 Basal and topdressing rates of fetilizers for Ziziphus jujube in Dali of Shaanxi

同时通过调查发现：多数枣农在施用基肥时,往往习惯于春季施用，错过了早秋施基肥的最佳时机(早秋施肥有利于枣树在越冬期和萌芽前养分需求)。春季施基肥不仅伤根严重，使损伤的根系不能迅速得到恢复，而且施肥后必然要进行灌水，地温回升速度慢，不利于冬枣树发芽。同时，随意施肥、滥用肥料的问题非常严重，破坏了枣树根系的结构，影响了根系的正常生长发育[9]。

2.3 大荔冬枣产区土壤养分状况与评价

2.3.1 土壤氮磷钾和有机质质量分数状况与评价 大荔冬枣产区的土壤氮磷钾和有机质质量分数分布情况如图1，土壤硝态氮质量分数平均值为89.2 mg·kg-1，土壤硝态氮质量分数处在正常范围内的占14.7%，质量分数丰富和缺乏的分别各占37.5%和47.8%，不同土壤间硝态氮质量分数差异很大。土壤有效磷质量分数丰富的占31.6%，水平适中的占32.4%，有36.0%质量分数较低。土壤有效磷质量分数平均为18.0 mg·kg-1，质量分数适中。土壤速效钾质量分数丰富，达到86.0%，其余部分质量分数水平适中，不存在缺乏现象。土壤速效钾质量分数平均为215.8 mg·kg-1，远高于正常水平。土壤有机质质量分数正常的占3.7%，剩余96.3%均低于正常水平。

图1 大荔冬枣园土壤氮、磷、钾、有机质质量分数的分布Fig.1 Distribution of soil nitrogen,phosphorus,potassium and organic matter mass fraction in Ziziphus jujube orchard in Dali

2.3.2 土壤中微量元素质量分数状况与评价 大荔冬枣产区土壤有效铁、锰、铜、锌、钙、硼质量分数分布情况如图2，土壤有效铁、有效铜、有效锌、有效钙和有效硼质量分数平均分别为6.9 mg·kg-1、1.1 mg·kg-1、1.6 mg·kg-1、3 079 mg·kg-1、1.47 mg·kg-1，其质量分数丰富，土壤有效锰质量分数平均为6.3 mg·kg-1，属于正常范围。大荔冬枣产区土壤中微量元素质量分数平均水平处于正常或丰富。但是仍有11.8%的枣园土壤有效铁质量分数缺乏，25.7%的枣园土壤有效锰质量分数缺乏，2.9%的枣园土壤有效锌质量分数缺乏， 6.7%的枣园土壤有效硼质量分数缺乏。

图2 大荔冬枣园土壤中微量元素质量分数的分布Fig.2 Distribution of soil trace element mass fraction in Ziziphus jujube orchard in Dali

3 讨 论

3.1 大荔冬枣产区施肥现状

根据冬枣养分需求特性可知，其营养生长和生殖生长养分竞争十分激烈，这就需要在养分管理上通过施肥来缓和营养生长和生殖生长的矛盾，如春季早施肥、适量施肥、加强根外追肥等。根据最小养分率，氮、磷、钾施用必须符合冬枣的需肥规律。冬枣的产量和品质与施肥量及氮磷钾的比例均有关系[10]。从目前研究看，有关冬枣的3414试验、2+x试验等田间试验报道较少，基础研究仍显薄弱，冬枣平衡施肥工作亟待加强。雷春贤等[6]研究大荔冬枣最佳施肥量表明，该区域冬枣栽培过程中氮、磷、钾肥最佳施用量分别为300 kg·hm-2、180 kg·hm-2、225 kg·hm-2，最佳施肥比例为1∶0.60∶0.75。而调查结果发现，该地区冬枣园化肥投入偏高，且较为混乱：2016年平均施氮量为380.0 kg·hm-2，其中施氮量适中的农户所占比例为16.5%，施氮量低和很低的农户分别占11.0%和4.0%。施氮量很高和高的农户所占比例之和为68.5%。显然，该地区农户氮肥施用量偏高，应引导农户减少氮肥用量，着重提高氮肥利用率。2016年平均施磷量为424.0 kg·hm-2，磷肥施入过量和不足现象同时存在。在磷肥用量分布中，施磷量高和很高的农户所占比例之和为77.9%，施磷量适中的农户占3.2%，施磷量低和很低的农户占比之和为18.9%。2016年平均施钾量为398.2 kg·hm-2，施钾量很高的农户与施钾量高的农户共63%，施钾量适中的农户占8.7%，施钾量低和很低的农户占比之和为28.3%。磷、钾肥投入量超标较为严重。调查结果还显示，该区域2016年施肥结构比例为1∶1.12∶1.05，磷、钾肥比例过高。

有机肥对于果实优质具有重要意义。王春焕等[11]认为：根据枣园的肥力，应实行配方施肥。其中一个原则就是要重施鸡粪、羊粪、油渣等有机肥。周爱英[12]认为：枣园产量、品质与有机肥施用量呈正相关，增施有机肥、提高土壤有机质含量是实现冬枣优质高产的重要基础，所以应多施用以羊粪、鸡粪等优质有机肥、微生物肥和微量元素肥为主的有机肥料。范玉贞[13]认为：适当施用复合菌肥可增加土壤养分含量和氮素的有效化；吕平会等[14]认为：盛花期喷施适量赤霉素能促进枣花粉萌发和授粉，刺激子房的膨大，提高冬枣产量。

而大荔冬枣产区土壤有机质质量分数普遍偏低。该地区在氮、磷、钾各自的供给情况中：化肥提供的氮与有机肥提供的氮分别占全年总量的77.1%与22.9%；化肥提供的磷与有机肥提供的磷分别占全年总量的82.8%与17.2%；化肥提供的钾与有机肥提供的钾分别占全年总量的81.4%和18.6%。3种养分投入化肥与有机肥比例基本为8∶2，该区域农户的养分投入主要施用化肥，有机肥料用量明显不足。尤其对于温棚，由于在建棚时下挖1 m以上深度，造成温棚土壤有机质的大幅降低，应特别重视有机肥的投入和地力的恢复。

根据相关试验，不合理的施肥造成了土壤肥力的下降以及树体营养缺失，使产量低、品质差问题日益突出，甚至造成了环境污染[15]。但是，土壤中的元素是互相影响的，只列出一种或者几种元素来评价土壤肥力是不合理的[16]。因此，应科学施用肥料，减少施肥不合理对树体、土壤、环境等造成的负面影响。氮肥施用过多，易引起枣树徒长、贪青晚熟、易发病虫、不利枣果储藏、磷肥施用过多，容易在土壤中发生化学固定，磷肥当季利用率降低。氮磷钾过剩，造成资源浪费和环境污染。此外，养分供应失衡还会引发元素间拮抗作用、诱发缺素。

3.2 大荔冬枣产区土壤肥力现状

刘娜娜等[7]对2009年渭南市大荔县1 122份农业土壤进行测定分析，结果显示大荔农业土壤全氮和有机质含量最为丰富，碱解氮和锰缺乏最为严重，其次是铁，其他养分含量基本属于正常水平。周爱英等[17]2009年对100个冬枣示范园土壤取样测定，认为土壤中有机质、速效氮、有效磷、速效钾4项指标均达不到冬枣高产优质的土壤肥力要求。

本研究对大荔冬枣产区土壤养分质量分数测定的结果表明，土壤硝态氮、有效磷平均质量分数属于正常范围，土壤硝态氮质量分数不同农户之间差别很大，有效磷质量分数较周爱英等[17]的测定结果下降了47%。土壤速效钾质量分数偏高，这与北方土壤富钾、钾肥基肥用量较大以及冬枣生育后期冲施高钾肥料有关。土壤有机质质量分数普遍偏低。土壤交换性钙、有效硼、有效铜和有效锌质量分数较丰富，有效铁和有效锰的质量分数处于正常范围，但仍然有6.7%土壤有效硼质量分数较低，11.8%的土壤有效铁质量分数缺乏，25.7%的土壤有效锰质量分数缺乏，有2.9%农户土壤有效锌的质量分数缺乏。

虽然调查结果显示，土壤中微量元素质量分数基本处于正常或丰富的范围内，但各农户枣园间土壤中微量元素质量分数存在一定的差异，而且部分农户的枣园出现中微量元素质量分数不足的问题。中微量元素虽然质量分数低，但是发挥的作用却是巨大的，缺乏任何一种元素都有可能会影响到果实成熟的早晚、产量的高低、品质的优劣，甚至对枣树的正常生长产生不良影响。而中微量元素的临界范围一般较小，施肥量过大又可能造成中毒现象。因此，进一步加强冬枣微量元素应用研究，在掌握土壤微量元素丰缺状况的基础上，“因缺补缺”，适时、适量、适度补施。现实情况则是，农户对中微肥的肥效了解较少，施用浓度和使用次数不甚合理，为了方便，很多中微肥都是随激素或农药等一同施入。因此，在实际生产实践中，应该根据土壤本身养分的基础质量分数以及枣树各个生长时期对营养的不同需求量，合理施用中微肥，同时还要注重中微肥的配施。

4 结 论

大荔冬枣产区目前有机肥施用量不足，化肥施用量过大；常用复合肥养分配比不符合冬枣养分需求规律，氮磷钾投入比例失调，基追比例不合理；土壤速效钾质量分数过高，有机质质量分数不足，硝态氮质量分数差异大。应指导农户增加有机肥用量，减少化肥施用量，同时注意基追比与施肥时期。基肥以腐熟、半腐熟的农家肥为主，适量配以化肥，在采果后的秋末至冬初施入。开春后根据枣树不同生育期需肥特点补充追施肥料。为此笔者提出，大荔枣园施肥应遵循“重施有机肥，稳磷控氮钾，喷施中微肥”的原则，注意协调氮磷钾肥投入比例，建议施肥比例为N∶P2O5∶K2O = 1.7～2∶1∶1.3～2，合理施用叶面肥。