歙县山核桃植株不同根际土壤理化性质分析

姚 琦

（歙县林业局 林业科技推广中心，安徽 歙县245200）

山核桃(Carya cathayensis Sarg.)又叫小核桃，是胡桃科山核桃属植物[1]。山核桃主要种植区位于安徽和浙江交界，这里的气候和自然环境非常适合山核桃的种植生长[2]。安徽省的歙县、宁国、绩溪等地都处于该区域，山核桃种植较多。山核桃果可食用，核仁为山核桃的重要部分，是我国的名优干果和木本油料作物，具有营养保健、美容及药用价值[3]。根据《本草纲目》记载，山核桃仁有治疗肾虚、咳嗽、腰酸、尿频等症状的功效。山核桃种仁含油率高，蛋白质丰富，并含有丰富的人体生理活动所必需的矿质元素，其果仁中锌铁含量高于其他类干果[4]。钱新标等学者的研究表明，山核桃果仁中还含有丰富的铜、铁、锌、钴、锰、钼等人体必需的微量元素[4]；因此山核桃产业已成为当地经济来源之一。

近年来，随着山核桃经济价值的提高，山核桃生产达到了历史上发展最迅速的时期，农户为了获得高产量，普遍滥用化学肥料，而微量元素肥料和有机肥则使用较少，造成土壤养分不均，酸化较为严重。我国山核桃种植区多为单一的山核桃树木，长期使用除草剂除草造成大量表层土壤流失，使得种植区山核桃树的根裸露在外；山核桃林中动植物群落稀少，水土流失的现象严重，土地保水保肥能力下降；为增加产量，不恰当地使用化肥，使得山核桃的品质有下降趋势，土壤质量损害，引起土壤酸化或者营养元素流失。随着土壤污染、水污染、农药化肥滥用以及不合理的种植等，山核桃植株患病现象日益增多。已有研究表明，土壤肥力状况决定山核桃树高产、稳产[5]，特别是地形地貌等地理条件和氮、磷、钾等土壤养分状况，都与山核桃的生长密切相关[6]；然而目前对病害与土壤理化性质间的相关性研究较少。本文拟以歙县三阳镇慈坑村、杞梓里镇英坑村地区山核桃种植区的土壤为研究对象，通过理化性质分析其患病及健康植株根际土壤的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量差异，及该种植区土壤pH 值数值，以期揭示山核桃健康与患病植株土壤肥力间的差异，为后续优化山核桃的生产管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

土壤样品采集。利用随机法从歙县三阳镇慈坑村、杞梓里镇英坑村两地的山核桃种植区分别随机选择患病、健康山核桃树各3棵，做好标记后在采样点4个方向上采集表层0～15cm的耕层土壤，将每个采样点4个方向上采集的土壤样品混匀后装袋并标记。将采集的土壤样品分别平摊于实验台上，自然风干；挑出风干后土壤样品中的枯枝、烂根、杂草和石子等，并于研钵中研碎，然后过70目筛；将过70目筛的土壤样品研磨更细，再次过90 目筛，获得细小颗粒状土壤样品。

试剂：浓硫酸、邻菲罗啉、硫酸亚铁、硼酸、碳酸氢钠和醋酸铵等购自于上海国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

培养皿、500ml锥形瓶、量筒、滴管、不同规格的试管、玻璃棒、漏斗、移液管、油浴锅、pH 计、恒温干燥箱、原子吸收分光光度计、火焰光度计等。

1.3 方法

1.3.1 土壤有机质含量的测定

称取过70目筛的土壤样品0.1g～0.3g，用长条蜡光纸放入试管中，然后用移液管量取5ml 重铬酸钾溶液加入试管中，并用移液管量取5ml 浓硫酸加入试管中。用纸将试管外擦干并保持干燥，然后用试管夹将试管放入油浴锅中加热至试管中的溶液沸腾冒气泡时开始计时，沸腾5min。取出试管放在试管架上，等其冷却后将试管外部擦拭干净，并将试管内实验物全部用蒸馏水洗入锥形瓶中，定容至60～70ml(此溶液显示橘黄色)。向该锥形瓶中加入邻菲罗啉指示剂3 滴，并用标准硫酸亚铁溶液滴定至棕红色，记下滴定所用硫酸亚铁用量。

1.3.2 土壤pH值的测定

称取10g 过90 目筛的2 份土壤样品，用量筒量出2 份25ml 蒸馏水，并分别倒入两个烧杯中，用玻璃棒搅拌1min，使土壤粒子充分扩散，标记后放一旁静置30min。打开pH计电源开关，将开关调到pH档位，从保护塞中轻轻旋转出电极，蒸馏水轻轻冲洗电极，用干净的纸轻轻擦干。将电极插入装有pH6.86标准缓冲液的烧杯中，调定位档显示6.86稳定后，冲洗并擦干电极头；再将电极放入装有pH4.00标准缓冲液的烧杯中，调定位档显示4.00稳定后，反复几次测标准缓冲液后，待pH显示值与标准缓冲液基本一致后，冲洗并擦干电极，并将电极插入土壤悬液中，避免接触土壤，待读数稳定后即为土壤溶液的pH值。

1.3.3 土壤速效氮含量的测定

称取过90目筛的土壤样品2g，均匀铺在扩散皿中，并在外围涂抹甘油。吸取2ml硼酸加入器皿中，并滴加1滴定氮混合指示剂，然后盖上毛玻璃，慢慢旋转，使两者边缘不漏缝隙，再慢慢旋开毛玻璃，快速向器皿中加入10ml 氢氧化钠，用毛玻璃慢慢盖严。用橡皮筋将毛玻璃和器皿固定，贴上标签，然后放入40˚C 恒温箱中。反应24h 后取出，再用硫酸溶液进行滴定，对比标准色卡，当颜色变为微红色时，记下硫酸溶液所用毫升数V。

1.3.4 土壤速效磷含量的测定

称取过90 筛的土壤样品1g，放入锥形瓶中，加入20ml碳酸氢钠溶液，再加一小勺无磷活性碳塞紧瓶塞，放在振荡机上振荡30min。用准备好的滤纸干过滤，用烧杯接过滤溶液。移液10ml滤液于试管中，加硫酸钼锑混合显色剂5ml，用手振荡摇匀，并加水定容。摇匀后静置30min，在420nm 测量其吸光值。

1.3.5 土壤速效钾含量的测定

称取2 份过90 目筛的土壤样品2g，加至烧杯中；按土液比为1：10 向烧杯中加入醋酸铵溶液20ml，覆上保鲜膜后置于振荡机上振荡30min。同时，用干滤纸折成圆锥状紧靠放在漏斗中，并准备好小烧杯和玻璃棒，漏斗下方紧贴小烧杯杯壁；振荡完毕后，用此过滤装置进行固液分离，收集滤液。打开火焰光度计，预热一段时间后，先用标准钾溶液测定，记录仪器显示读数并绘制出标准曲线，然后再测定实验溶液，记录读数。

2 结果与分析

2.1 土壤有机质含量

采用重铬酸钾-硫酸法分别测定歙县三阳镇慈坑村、杞梓里镇英坑村地区的山核桃健康植株和患病植株根际土壤有机质含量，结果如图1。从图1 可知，慈坑村患病山核桃树(SYB)和英坑村患病山核桃树(CKB)根际土壤的有机质含量分别为1.45%和1.30%；而慈坑村健康山核桃树(SYJ)和英坑村健康山核桃树(CKJ)根际土壤有机质含量分别为3.45%和3.43%，明显高于所在地区患病山核桃树土壤的有机质含量。

图1 土壤有机质含量

2.2 土壤pH值

分别制备慈坑村和英坑村地区患病、健康山核桃植株根际土壤的水溶液，用pH 测定仪测定其pH值，结果如图2所示。慈坑村患病山核桃树(SYB)和英坑村患病山核桃树(CKB)根际土壤的pH值分别为4.77 和4.62；而慈坑村健康山核桃树(SYJ)和英坑村健康山核桃树(CKJ)根际土壤pH 值分别为5.52 和4.97，皆高于同一村庄患病山核桃植株根际土壤的pH值。

图2 土壤pH值

2.3 土壤速效氮含量

利用碱解扩散法分别测定慈坑村和英坑村地区患病、健康山核桃植株根际土壤的速效氮含量，结果如图3。从图3 可看出，慈坑村患病山核桃树(SYB)和英坑村患病山核桃树(CKB)根际土壤的速效氮含量分别是49.64ppm和21.98ppm；而慈坑村健康山核桃树(SYJ)和英坑村健康山核桃树(CKJ)根际土壤速效氮含量分别为138.00ppm 和82.27ppm，健康山核桃植株根际土壤的速效氮含量显著高于同地区患病山核桃植株土壤的速效氮含量。

图3 土壤速效氮含量

2.4 土壤速效磷含量

采用碳酸氢钠法测定慈坑村和英坑村地区患病、健康山核桃植株根际土壤的速效磷含量，结果见图4。由图4 可知，慈坑村患病山核桃树(SYB)和英坑村患病山核桃树(CKB)根际土壤的速效磷含量分别是7.58ppm和4.73ppm；而慈坑村健康山核桃树(SYJ)和英坑村健康山核桃树(CKJ)土壤速效磷含量分别是7.59ppm 和7.63ppm。慈坑村地区患病和健康山核桃植株根际土壤的速效磷含量差别很小，但英坑村地区，患病山核桃植株根际土壤速效磷含量显著低于健康山核桃植株根际土壤速效磷含量。

图4 土壤速效磷含量

2.5 土壤速效钾含量

利用醋酸铵溶液浸提火焰光度计法测定慈坑村、英坑村地区患病、健康山核桃植株根际土壤的速效钾含量，结果见图5。从图5 可发现，慈坑村患病山核桃树(SYB)和英坑村患病山核桃树(CKB)根际土壤的速效钾含量分别为85.50ppm 和142.55ppm；而慈坑村健康山核桃树(SYJ)和英坑村健康山核桃树(CKJ)根际土壤速效氮含量分别为192.60ppm 和172.35ppm。结果显示，慈坑村地区健康山核桃植株根际土壤的速效钾含量显著高于该地区患病山核桃植株土壤的速效钾含量；而英坑村地区健康山核桃植株根际土壤的速效钾含量高于同地区患病山核桃植株土壤的速效钾含量。

图5 土壤速效钾含量

3 讨论与结论

土壤肥力是衡量土壤能够为植物提供其生长所需各种养分的能力，是土壤作为农业生产资料的物质基础。根据安徽省土壤普查办公室的普查结果[7]，目前将我省土壤肥力划分为5 个等级如表1。从本文的测定结果看，歙县三阳镇慈坑村和杞梓里镇英坑村患病山核桃树根际土壤的有机质含量较低(分别为1.45%和1.30%)，处于土壤有机质等级中的第4 等级；而上述两村庄健康山核桃植株土壤有机质含量较高，属于第2等级。由此可知，健康山核桃植株根际土壤有机质含量明显优于患病山核桃植株根际土壤。

表1 安徽耕地土壤分级标准

从速效氮含量看，慈坑村和英坑村患病山核桃树根际土壤含量分别是49.64ppm 和21.98ppm，属于第5级；而同地区健康山核桃植株土壤速效氮含量分别是138.00ppm 和82.27ppm，分属于第3 级和第4级。该研究结果表明，慈坑村和英坑村健康山核桃植株根际土壤速效氮含量优于同地区患病山核桃植株土壤。

从速效磷含量分析，慈坑村和英坑村患病山核桃树根际土壤含量分别是7.58ppm和4.73ppm，分属于第4 级和第5 级；而该地区健康山核桃植株土壤速效磷含量分别为7.59ppm 和7.63ppm，属于第4级。实验结果可知，虽慈坑村地区山核桃患病、健康植株根际土壤速效磷差别不大，但其皆属于第4等级，表明该土壤速效磷含量并不理想；而英坑村地区健康山核桃植株土壤速效磷(第4 等级)虽比患病植株土壤(第5 等级)稍好，但其速效磷含量也较差。

从速效钾含量知，慈坑、英坑村患病山核桃树根际土壤含量分别是85.50ppm 和142.55ppm，分属于第4 级和第3 级；而同一地区健康山核桃植株土壤速效钾含量分别为192.60ppm和172.35ppm，属于第2 级。从上述研究结果可知，慈坑村和英坑村健康山核桃植株根际土壤速效钾含量明显优于同地区患病山核桃植株土壤。综合以上实验结果可知，上述两地区患病山核桃植株根际土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量明显较差，暗示了这些因素可能与山核桃患病有关。

土壤酸碱性也是影响土壤肥力的重要因素[8]，对作物的生长、微生物活动、土壤中各种反应及物理性质都有影响。从本实验结果可知，慈坑村和英坑村地区患病山核桃植株根际土壤pH 值明显偏酸(分别为4.77 和4.62)，其健康山核桃植株根际土壤pH 值稍好一些(分别为5.52 和4.97)，但皆明显偏离山核桃最适生长pH 值范围5.5～7.0[9]。因此，这些地区土壤酸碱度急需改善，以满足山核桃生长需求。