吕梁山红枣经济林土壤养分评价与施肥建议

刘焕焕，王改玲，贺润平，殷海善

（1.山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801；2.山西省农业科学院植物保护研究所，山西太原030031；3.山西省农业科学院农业资源与经济研究所，山西太原030006）

吕梁山沿黄红枣主要分布于临县、石楼县、柳林县、兴县和永和县，形成了长300 km、宽20 km 的红枣经济林带，是沿黄一带农民的支柱产业。目前，吕梁山枣树种植面积近13.33 万hm2，占全国枣树种植总面积的10%，正常年景产量高达28 万t[1]，是我国红枣生产的重要基地之一。土壤是植物生长的基础，其养分供应状况直接影响枣树的生长、产量和品质。对黄土高原坡地密植枣园土壤质地与土壤肥力的研究表明，黄土高原地区氮磷普遍缺乏，土壤肥力较低[2]。吕梁山位于黄土高原北部，母质、地形、气候是导致土壤肥力低的3 个主要自然因素。一方面黄土母质中土壤氮、磷含量低，另一方面则是地形破碎、植被盖度低、降雨少而集中，水分流失严重，使土壤养分进一步亏缺。当地农民多年不施肥或施肥不合理及耕作不当是导致吕梁山红枣经济林土壤养分含量低的人为影响因素。郭宏等[3-4]对黄土高原苹果园土壤养分分析结果表明，苹果园土壤有机质含量很低，磷和钾含量较高。李青华等[5]研究了黄土丘陵沟壑区山地苹果林土壤干化及养分变异特征，结果发现，该地区不同树龄苹果林0～300 cm 土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量均处于极缺状态。施肥是促进枣树生长、提高红枣产量和品质的重要措施。邹耀湘等[6]研究表明，配方施肥有利于枣树生长，氮磷钾与微肥合理配施可以提高红枣的产量和品质。舒洲等[7]对黄土丘陵区旱作山地红枣氮磷钾施肥效应进行了研究，结果表明，氮磷钾配合施用能提高红枣品质。王晶晶等[8-9]研究发现，施肥能增加红枣产量。吴硕等[10]综述了枣树施肥研究进展，结果发现，施肥能提高红枣品质。长期以来，枣农对枣树的修剪、病虫害防治等日常管理比较重视，忽视了对土壤养分的管理。由于红枣产品竞争激烈、比较效益下降，因而红枣生产中肥料投入不足，红枣经济林科学施肥理论与技术缺乏，对吕梁山红枣产业科技支持作用不足，有关坡耕地红枣经济林合理施肥的研究较少。

本研究在大量野外调查的基础上，采集典型性、代表性土壤样本，对吕梁山红枣经济林土壤养分含量进行分析与评价，提出了吕梁山红枣经济林合理施肥建议，以期为该区红枣产业发展培肥土壤提供理论指导。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

吕梁山位于山西省西部，南北跨度约400 km，海拔为1 000～2 000 m，该地区地势较高，气候类型属于半干旱大陆性季风气候，水热资源分布不协调，全年大于10 ℃的有效积温2 534.7～3 870.0 ℃，昼夜温差大，夏季降水量占全年降水量的60%左右。植被类型多样，土壤以褐土和黄土为主。吕梁山耕地以坡耕地为主，25°以上坡耕地所占比例较大。吕梁山红枣经济林主要分布于临县、石楼县、柳林县、兴县和永和县这5 个县，其中，临县红枣种植面积最大，为5.67 万hm2；石楼县为2 万hm2，柳林县为1.8 万hm2，兴县为1.3 万hm2，永和县为1.3 万hm2。吕梁市沿黄红枣经济林是从1982 年实行土地承包到户开始发展起来的，枣树树龄大多为20 a 以上，各县枣树的施肥和其他管理方式大体一致。

1.2 试验方法

2018 年春季，选择在吕梁山的临县、石楼县、柳林县、兴县这4 个红枣主产区，采集耕层混合土壤样品，采集深度0～30 cm，采集时采用GPS 定位，每个样品由5 个采样点的土样混合而成，采用四分法保留约1 kg。土壤样品采集后带回实验室，经自然风干后，除去砾石和植物根系等杂物，将土样磨细后分别过1，0.149 mm 筛。其中，过1 mm 筛的土样用于土壤速效养分的测定，过0.149 mm 筛的土样用于土壤有机质的测定。共采集土壤样品53 个，其中，临县34 个，石楼县5 个，柳林县5 个，兴县9 个。对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾进行评价，从而探讨吕梁山红枣经济林土壤养分的高低。

1.3 测定项目及方法

土壤样品采用常规分析方法进行测定[11]，测定的指标主要为有机质、碱解氮、有效磷和速效钾。其中，有机质含量测定采用重铬酸钾容量法- 外加热法；土壤碱解氮含量测定采用碱解扩散法；有效磷含量测定采用碳酸氢钠浸提- 钼锑抗比色法；速效钾含量测定采用乙酸铵浸提火焰光度法。

1.4 土壤养分肥力评价标准

果园土壤养分含量指标的丰缺目前还没有统一标准，本研究采用的是全国第二次土壤普查养分分级标准。根据全国第二次土壤普查养分分级标准，土壤养分共分6 级，其中，1 级为极高，2 级为高，3 级为中上，4 级为中下，5 级为低，6 级为极低，即1，2 级为高等，3，4 级为中等，5，6 级为低等。

变异系数又称离散系数，是概率分布离散程度的一个归一量度，其定义为标准差与平均值之比。变异系数CV≤10%时为弱变异，10%＜CV＜100%为中等变异，当CV≥100%为强变异[12]。

2 结果与分析

2.1 对土壤有机质的评价

表1 调查区土壤有机质含量分布

从表1 可以看出，吕梁山红枣经济林土壤有机 质含量平均值为6.24 g/kg，变异系数范围为18%～44%，为中等变异，说明有机质含量差异不明显。根据全国第二次土壤普查养分分级标准，吕梁山红枣经济林土壤有机质含量处于3 级水平的占1.89%，处于4 级水平的占9.43%，处于5 级水平的占33.96%，处于6 级水平的占54.72%。其中，临县土壤有机质含量处于3 级水平的占2.94%，处于4 级水平的占14.71%，处于5 级水平的占52.94%，处于6 级水平的占29.41%；石楼县、柳林县和兴县红枣经济林土壤有机质含量均处于6 级水平。

2.2 对土壤碱解氮的评价

由表2 可知，调查区土壤碱解氮含量平均值为30.21 mg/kg，变异系数范围为24%～73%，为中等变异，说明碱解氮含量差异不明显。碱解氮平均含量最大的县是柳林县，达58.82 mg/kg；碱解氮平均含量最小的县是兴县，为20.49 mg/kg。根据第二次全国土壤养分状况分级标准，吕梁山红枣经济林土壤碱解氮含量处于6 级水平的占60.38%，处于5 级水平的占28.30%，处于4 级水平的占9.43%，处于3 级水平的占1.89%，处于5，6 级水平的共占88.68%。其中，临县土壤碱解氮含量处于3 级水平的占2.94%，处于4 级水平的占2.94%，处于5 级水平的占26.47%，处于6 级水平的占67.65%；石楼县碱解氮含量处于4 级水平的占20.00%，处于5 级水平的占60.00%，处于6 级水平的占20.00%；柳林县碱解氮含量处于4 级水平的占60.00%，处于5 级水平的占40.00%；兴县碱解氮含量处于5 级水平的占11.11%，处于6 级水平的占88.89%。

表2 调查区土壤碱解氮含量分布

2.3 对土壤有效磷的评价

由表3 可知，吕梁山红枣经济林土壤有效磷含量的平均值为8.67 mg/kg，变异系数范围为52%～72%，为中等变异。其中，变异系数最高的地区是临县，达到72%；变异系数最小的地区是柳林县，为52%。土壤有效磷含量平均值最高的区域是石楼县，为17.50 mg/kg；最低的区域是柳林县，为5.28 mg/kg。根据全国第二次土壤普查养分分级标准，吕梁山红枣经济林土壤有效磷含量处于2 级水平的占9.43%，处于3 级水平的占13.21%，处于4 级水平的占52.83%，处于5 级水平的占13.21%，处于6 级水平的占11.32%，4 级及以上级水平的占75.47%。其中，临县红枣经济林土壤有效磷含量处于2，3，5，6 级水平的均占8.82%，处于4 级水平的占64.71%；石楼县红枣经济林土壤有效磷含量处于3 级及以上水平的占60.00%；柳林县红枣经济林土壤有效磷含量处于4 级及以上水平的占60.00%；兴县红枣经济林土壤有效磷含量处于4 级及以上水平的占66.67%。

表3 调查区土壤有效磷含量分布

2.4 对土壤速效钾的评价

从表4 可以看出，吕梁山红枣经济林土壤速效钾含量的平均值为121.83 mg/kg，变异系数范围为12%～43%，为中等变异。其中，变异系数最大的地区是柳林县，达43%；变异系数最小的地区是兴县，为12%；临县、石楼县变异系数均为14%。土壤速效钾平均含量最高的是石楼县，为119.41 mg/kg；兴县的速效钾平均含量最低，仅为62.16 mg/kg。总体来讲，吕梁山红枣经济林土壤速效钾含量处于1 级水平的占7.55%，2 级水平的占15.09%，处于3 级水平的占35.85%，处于4 级水平的占41.51%，处于4 级及以上水平的占58.46%。其中，临县红枣经济林土壤速效钾含量处于1 级水平的占11.76%，处于2 级水平的占23.53%，处于3 级水平的占38.24%，处于4 级水平的占26.47%；石楼县红枣经济林土壤速效钾含量80.00%都处于3 级水平；柳林县处于4 级水平的占60.00%；兴县红枣经济林土壤速效钾含量均处于4 级水平。

表4 调查区土壤速效钾含量分布

3 结论与建议

3.1 结论

本研究表明，吕梁山红枣经济林的土壤养分情况为：土壤有机质含量处于6 级水平的占54.72%，处于5，6 级水平的共占88.86%，有机质含量较低；土壤碱解氮含量处于6 级水平的占60.38%，处于5，6 级水平的共占88.68%，碱解氮含量较低；土壤有效磷含量处于4 级水平的占52.83%，处于5，6 级水平的共占24.53%，土壤有效磷含量处于中等偏下；土壤速效钾含量处于1，2 级水平的共占22.64%，处于3，4 级水平的共占77.36%，速效钾含量中等。

3.2 建议

3.2.1 有机无机配合施肥 枣树生长过程中需要消耗大量的养分，因此，科学合理施肥是红枣丰产、优质的养分基础。单施化肥易造成肥料浪费、土壤板结，影响果树的产量和品质；加施有机肥能够平衡供应养分，提高肥力，逐步改良土壤。因此，有机无机肥配施能有效改善土壤微生物环境及土壤物理化学性质，提高土壤肥力，促进作物增产增收[13-14]。潘义宏等[15]研究表明，有机肥与化肥按不同比例配施能提高土壤微生物数量和土壤综合肥力。刘星等[16]研究了有机无机肥配施对强筋小麦产量和植株生理特征及土壤性质的影响，结果表明，有机无机肥配施能增加土壤养分供应。增施有机肥和氮肥，适量施用磷肥，在高产果园施用少量钾肥，是当前吕梁山红枣经济林的施肥方向。根据枣树生理，可以实行基肥、追肥、叶面肥分次施用方案，以提高肥效。

3.2.2 实行保护性耕作制度 研究发现，生草覆盖可有效减少水土流失。孙计平等[17]研究表明，生草能有效增加梨园土壤的保水能力。黄炎和等[18]对侵蚀坡地果园不同生草方式对土壤和果树生长的影响进行了研究，结果表明，生草能有效控制土壤侵蚀。刘月英等[19]研究表明，果园生草制能提高坡地果园水土保持效果。枣园生草可有效减少水土流失、养分流失，且生草翻耕还田可以培肥土壤。生草还田是果园保护性耕作的主要内容，在15°左右的缓坡耕地、梯田上适合用生草还田管理法。枣树修剪枝条也可以粉碎还田。在有条件的地方修建水平沟、鱼鳞坑等以利于水土保持。在坡度缓、地块大的枣地以及梯田和河滩地，建议把传统的一耕三锄人工作业模式简化为种草后多次刈割秋季一次翻耕的机具作业模式，以提高土壤有机物质含量，同时提高劳动效率。