海南荔枝主产区果园土壤养分状况分析

吴文碟，胡福初，姚丽贤，周文静，周瑞云，吴凤芝，王祥和，陈 哲

(1 海南省农业科学院热带果树研究所/海南省热带果树生物学重点实验室/农业部海口热带果树科学观测实验站，海口，571100；2 华南农业大学资源环境学院，广州，510642)

海南省是我国荔枝早熟优势产区，种植历史悠久，且种植品种集中度相对高。2020年海南省荔枝种植面积达2.13万hm2，年产量18万t，具有十分显著的社会效益和经济效益[1]。随着海南省荔枝果园规模化和集约化发展，荔枝果园往往施肥管理技术不到位，施肥具有经验性、随意性，过量施肥现象时有发生。过量施肥不仅影响荔枝控梢和花芽分化，果品质量也会受到影响；而且也导致土壤肥力下降，增加农业资源污染风险，制约荔枝产业发展。打造优质海南荔枝果品对海南荔枝产业健康可持续发展具有十分重要的现实意义。

土壤是荔枝生长的载体，土壤养分状况也是决定荔枝产量和品质的关键因素。调查海南省主产区荔枝园土壤养分状况及评价土壤肥力，对于指导合理施肥和土壤管理具有重要意义。陈明智等[2]调查了海南荔枝园土壤性质，表明海南荔枝果园土壤大多数为强酸性，其有机质及氮素含量中等，磷和钾普遍缺失。孙娟等[3]和刘贤等[4]研究发现，海南中西部荔枝园土壤偏酸性，且土壤有机质、全氮、碱解氮含量普遍偏低。姚丽贤等[5]对海南省澄迈县“无核荔”果园进行土壤养分调查发现，果园土壤肥沃，土壤pH值中性，养分肥力高，且海口荔枝果园土壤pH值、有机质及有效养分含量明显优于广东、广西和福建等其他地区果园[6]。虽然上述研究已初步对海南部分产区荔枝园土壤肥力进行了调查，但覆盖面较小，缺乏系统性分析。本研究选择海南省荔枝主产区具有一定种植规模、有代表性的荔枝果园进行调查，分析荔枝园土壤养分状况，从而明确海南省荔枝主产区荔枝园土壤养分现状，以期为荔枝园养分管理与合理施肥提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 土样采集

2020年4—5月根据海南省荔枝主产区分布情况，选择海口市、澄迈县、定安县、文昌市、琼海市、万宁市、陵水县、白沙县、儋州市9个代表产区的49个荔枝园作为采样点，每个果园按照具体面积和地形，采取“X”形布点采样，每个果园至少采集5个点，在树冠滴水线附近，避开施肥穴与滴灌头湿润区，取深度0～30 cm土壤，按四分法充分混匀后采集土样1 kg左右。每个果园土壤混样在室内风干，弃去植物残体和石块，研磨后过2.00、0.25和0.149 mm尼龙筛保存备用。

1.2 测定项目与方法

土壤pH值采用NY/T 1121.2—2006，土壤阳离子交换量(CEC)采用乙酸铵交换法[7]，土壤有机质采用标准NY/T 1121.6—2006，土壤全氮采用标准LY/T 1228—2015，土壤速效氮采用标准LY/T 1229—1999，土壤速效磷采用标准NY/T 1121.7—2014，土壤速效钾采用标准NY/T 889—2004，土壤交换性钙、镁采用乙酸铵法[7]，土壤有效硫采用标准NY/T 1121.14—2006，土壤有效硼采用标准NY/T 1121.8—2006，土壤有效铜、铁、锰、锌含量采用电感耦合等离子体—原子发射光谱法[7]，土壤有效钼采用标准NY/T 1121.9—2012测定。

1.3 土壤有效养分丰缺指标

为客观准确地反映海南荔枝园主产区土壤养分状况，荔枝园土壤pH值、有机质及各元素养分分级指标参考第二次全国土壤普查土壤养分含量分级标准及相关文献进行分级[3，8]。其中土壤pH值分级标准为：极强酸，pH值<4.5；强酸，pH值4.5～5.5；弱酸性，pH值5.5～6.5；中性，pH值6.5～7.5；弱碱性，pH值7.5～8.5；碱性，pH值8.5～9.0。其他土壤养分指标为1～6级，分别代表含量很丰富(极高)、丰富(高)、适宜(中等)、缺乏(偏低)、很缺乏(低)和极缺乏(极低)(见表1)。

表1 海南荔枝园土壤阳离子交换量(CEC)、有机质和有效养分分级标准

1.4 数据处理

采用Excel 2019软件整理数据，SPSS 20.0进行数据统计分析，Arc Gis 10.2和Sigama Plot制图。

2 结果与分析

2.1 荔枝园土壤营养状况分析

2.1.1 pH值、CEC和有机质 试验结果看出，荔枝园土壤pH值范围为4.19～6.45，平均4.97，变异系数10.14%。其中，16.33%的荔枝园土壤呈弱酸性，12.24%和71.43%的荔枝园土壤分别为酸性和强酸性，说明海南荔枝园土壤绝大多数呈酸性。不同产区荔枝园土壤pH值在4.59～5.27之间，各产区土壤pH值差异不显著(p<0.05)，土壤都呈酸性，海口土壤pH值最高，为5.27，定安次之，文昌土壤pH值最低。

CEC范围为3.33～36.59 cmol/kg，平均12.49 cmol/kg，为中等水平，约12.24%的果园CEC达极高水平。其中，海口的CEC最高，为18.05 cmol/kg；定安的CEC次之，为13.31 cmol/kg，为中等水平；白沙的CEC最低，仅为5.96 cmol/kg。

土壤有机质含量范围为7.30～88.88 g/kg，平均28.62 g/kg，变异系数高达59.8%，63.27%的果园土壤有机质含量适宜(20.0 g/kg及以上)。其中，海口地区土壤有机质含量最高，为44.13 g/kg；其次是文昌；陵水、儋州、白沙地区土壤有机质含量偏低，且低于适宜值(见表2和表3)。

表2 海南省主产区荔枝园土壤pH值、土壤阳离子交换量CEC和有机质的分布频率

2.1.2 荔枝园土壤大量元素状况 试验结果看出，荔枝园土壤全氮含量在0.33～4.88 g/kg之间，平均1.48 g/kg，变异系数62.70%，约32.66%果园全氮含量低于适宜值，其中2.04%的果园土壤全氮极缺；海口果园土壤全氮最高，达到了2.26 g/kg，定安、文昌次之，白沙土壤全氮含量最低，为0.66 g/kg。

碱解氮含量处于59.21～402.68 mg/kg之间，平均161.42 mg/kg，变异系数46.2%，83.7%的果园土壤全氮含量处于适宜值以上，整体上果园土壤碱解氮含量过量丰富；海口土壤碱解氮含量最高，为223.07 mg/kg，陵水的含量虽然最低，为92.06 mg/kg，但仍处于适宜范围内。

土壤有效磷含量在0.30～400.60 mg/kg之间，变异系数高达128.1%，表明不同荔枝园土壤有效磷含量差异极大。有10.2%的果园土壤极缺有效磷，42.9%的果园土壤有效磷含量很丰富；各产区果园土壤有效磷含量均在适宜值之上，以陵水有效磷含量最高，为162.51 mg/kg，海口有效磷含量最低，为29.77 mg/kg。

速效钾含量范围在42.40～1 178.50 mg/kg之间，平均258.11 mg/kg，变异系数为91.8%，约22.5%果园土壤速效钾含量处在适宜值，土壤速效钾含量整体丰富。各产区速效钾含量差异不显著(p<0.05)，均在适宜值之上，其中海口速效钾最高，为426.87 mg/kg;其次是定安;陵水最低，为122.43 mg/kg(见表3和表4)。

2.1.3 荔枝园土壤中量元素状况 试验结果看出，荔枝果园土壤交换性钙平均含量为1 067.52 mg/kg，变异系数为108.6%，42.7%的果园土壤交换性钙达适宜值以上。各产区果园土壤交换性钙之间差异不显著(p<0.05)，仅海口、定安果园土壤交换性钙高于平均值，其中以海口果园土壤交换性钙含量最高，为1 762.38 mg/kg;陵水、儋州果园土壤交换性钙较低，呈偏缺状态。

交换性镁平均含量为152.27 mg/kg，变异系数为127.8%，61.2%果园土壤交换性镁低于适宜值，其中42.86%果园土壤交换性镁较缺，4.08%的果园极缺。各产区交换性镁之间差异不显著(p<0.05)，大部分产区果园土壤都偏缺交换性镁，仅海口、澄迈、定安果园土壤交换性镁在适宜值以上。

有效硫平均含量为39.96 mg/kg，变异系数为54.2%，土壤有效硫含量丰富，63.3%的果园土壤有效硫在适宜值以上。各产区土壤有效硫之间差异显著(p<0.05)，其中澄迈土壤有效硫含量最丰富，为55.79 mg/kg；而白沙果园土壤有效硫含量最低，为20.26 mg/kg，但整体产区果园土壤有效硫呈过量丰富，仅白沙、陵水果园土壤有效硫含量适宜(见表3和表4)。

表3 海南省不同产区荔枝园土壤pH值、CEC、有机质和大中量元素含量比较

2.1.4 荔枝园土壤微量元素状况 试验结果看出，荔枝园土壤微量元素有效硼、铜、铁、锰、锌和钼的平均值分别为0.58、2.68、53.81、60.56、11.68和0.35 mg/kg，变异系数分别为168.60%、69.20%、77.90%、77.43%、115.30%、52.32%，变异系数较大。各果园土壤微量元素有效锰、铜、铁、锌和钼极少存在缺乏现象，基本表现过量丰富，其中63.27%的果园土壤有效硼偏缺，10.2%的果园土壤有效硼缺乏。各产区土壤有效铜、铁、锰、锌含量差异显著(p<0.05)，其含量都很丰富并高于适宜值；各产区土壤有效硼和有效钼之间差异不显著(p<0.05)，其中琼海土壤有效硼含量最丰富，为1.45 mg/kg，其次定安、文昌、海口土壤有效硼含量处在适宜范围，澄迈、万宁、陵水、儋州、白沙土壤有效硼低于适宜值，呈偏缺状态(见表4和表5)。

表4 海南省主产区荔枝园土壤营养元素含量和分布频率

表5 海南省不同产区荔枝园土壤微量元素含量比较 mg·kg-1

2.2 不同产区荔枝园土壤养分丰缺聚类分析

根据土壤养分分级(丰缺)情况对海南各产区具有代表性49个荔枝园进行聚类分析(见图1)，可以看出海南不同产区可分为3类，第I类为海口、定安和澄迈，三者总体土壤养分肥力丰富，澄迈果园土壤缺乏阳离子交换量及有效硼；第Ⅱ类为琼海和文昌，两者果园土壤多数养分处于适宜值以上，仅阳离子交换量和交换性镁偏缺状况；第Ⅲ类为白沙、陵水、万宁、儋州，四者果园土壤有效磷、微量元素(除有效硼外)含量丰富，其阳离子交换量、交换性镁和有效硼含量偏缺。各产区土壤肥力由高到低依次为海口>定安>澄迈>文昌>琼海>儋州>万宁>陵水>白沙。同时，也可看出各土壤养分含量可聚成3类，其中第Ⅰ类中土壤有效铁、有效锌、有效铜、有效钼、有效锰、有效磷含量最高；第Ⅱ类中土壤碱解氮、有效硫、有效钾、交换性钙含量中等，第Ⅲ类中全氮、有机质、交换性镁、阳离子交换量、有效硼含量低。因此，在施肥过程中应因地制宜，补充土壤中不丰富的养分，为荔枝健康生长创造条件。

注：色阶从1到5变化表示养分含量由高到低。图1 海南省不同产区荔枝果园土壤性质聚类分析

3 结论与讨论

荔枝适宜生长在pH值5.5～6.0的弱酸性土壤中[9]。本研究结果表明，海南荔枝园土壤pH值呈酸性，平均值为4.97，仅16.3%荔枝园土壤pH值适宜荔枝生长。不同产区荔枝园土壤pH值都呈酸性，明显不利于荔枝生长，必须施用石灰或碱性改良剂改良土壤pH值[10]。本调查研究发现，荔枝园长期施用化肥及不同的管理措施，导致不同产区荔枝园土壤有机质含量存在差异。其中，海口产区荔枝园土壤有机质含量和保水保肥能力较高，这主要与果园土壤类型和施肥习惯等密切相关，调研发现海口产区荔枝园施用有机肥频率相对较高，当地荔枝树体生长茂盛，密闭度高，有益于土壤有机质积累。陵水、儋州、白沙产区荔枝园土壤有机质含量偏低，主要普遍疏于有机肥投入，应加强有机肥投入，每年荔枝采果后剪下的秋梢应就地还园增加地面覆盖，提高保水保肥能力[11-12]。

荔枝树在生长发育的各个阶段都需要不断吸收氮、磷、钾等养分，以维持荔枝树体的正常生长发育。本研究表明，海南荔枝主产区大部分果园土壤全氮、碱解氮含量较为丰富，这与多年生产上偏施化肥有关。陵水、万宁、白沙产区土壤全氮偏缺，一方面可能是总体施用量也不足，荔枝为喜硝作物，氮素较容易被树体吸收利用，造成土壤氮含量暂时亏缺；另一方面，氮肥表施容易受淋洗造成挥发和流失[13-14]。各产区荔枝园土壤有效磷、速效钾含量丰富，主要与人为施用的磷、钾肥有关，荔枝在不同生长发育阶段都需要补充钾元素[11]，尤其果期需要施用大量钾肥，以提高荔枝品质和产量；磷肥施入土壤后，会与土壤中大量游离的铁、锰等结合，易形成难溶的磷酸盐，难以被植物吸收利用，造成富集[15]。因此，建议高磷果园应注意不施或少施磷肥。整体来说，三大元素营养水平能够满足荔枝生长需要，建议生产上钾氮肥比(K2O∶N)保持在1.0～1.2，此时荔枝产量最高、效益最好[16]。 本研究发现，大部分产区荔枝园土壤交换性钙、有效硫含量较为丰富，仅陵水、儋州产区荔枝园土壤交换性钙含量偏缺。一般情况下，土壤缺钙、硫现象在海南荔枝园并不多见，为避免缺钙导致果实发生裂果、褐变甚至种胚坏死，降低商品果率及种植效益，果农在荔枝果期很重视钙肥施用；另外市场上大部分复合肥、叶面肥常含有硫元素，土壤中硫元素富集。61.2%的荔枝园土壤交换性镁低于适宜值，约2/3的产区荔枝园土壤交换性镁偏缺乏。一方面果实生产会带走大量镁，另一方面主要是生产上常施用过磷酸钙肥，而忽视镁肥的施用，需补充硫酸镁、硫酸钾镁肥或用钙镁磷肥代替过磷酸钙肥，以满足荔枝对磷、钙、镁养分的需要。

微量元素的丰缺也能影响作物的产量与品质，进而影响种植经济收益。调查发现，海南荔枝主产区土壤不存在缺乏微量元素铜、铁、锰、锌、钼的状况，这几种微量元素基本可以满足果实生长需要，荔枝防治病菌喷施的波尔多液、代森锰锌等杀菌剂，也会增加和补充土壤有效铜、锰、锌含量[17]。在所有微量元素中，土壤缺硼最为普遍[18-19]，海南荔枝园土壤有效硼偏缺和极缺的果园占63.27%和10.20%，其中约1/2产区(澄迈、万宁、陵水、儋州、白沙)荔枝园土壤有效硼偏缺，因为土壤本身有效硼供应水平极低，荔枝果实发育前期需消耗一定的硼素，生产上喷施的硼肥浓度低、用量不大，对提高土壤含硼量的作用十分有限[20]。建议在花芽分化期、幼果期及果实膨大期少量多次喷施0.05%硼砂效果较好[21]。

通过聚类分析可以看出，各产区土壤肥力从高到低依次为海口>定安>澄迈>文昌>琼海>儋州>万宁>陵水>白沙，海口产区荔枝园土壤养分肥力含量相对丰富，其次是定安，陵水和白沙的土壤养分含量水平相对较低，两者土壤有机质、全氮、交换性镁、有效硼含量相对偏低。有时土壤养分含量高不一定能被树体吸收利用，且容易造成毒害和环境污染，而土壤养分含量低的果树中含有充足的营养。因此，在施肥过程要注重土壤养分平衡。

基于以上对海南荔枝园土壤养分调查结果，建议不同产区荔枝园根据土壤养分丰缺状况，针对性地平衡施肥。对于土壤酸性或强酸性的荔枝园，施用石灰或碱性肥料改良土壤呈弱酸性，瘦瘠果园最好施用白云石粉、钙镁磷肥等性质温和的改良剂。增施有机肥以提高土壤有机质含量和保水保肥能力，重视镁肥、硼肥的施用。对于过量丰富的养分元素，应适当少施或不施，或在生理关键期及时补充。加强化肥减量增效关键技术应用，已有研究表明，适当减少化肥投入，具有显著的增产效果[22]。适当减少化肥的施用量充分兼顾环境效益和经济效益，是促进海南荔枝产业健康可持续发展的科学理念。本试验只是初步对海南省荔枝主产区荔枝园土壤的主要养分指标进行了评价，后期还需结合树体营养、果实品质深入研究，建立适合不同地区果园的完整施肥体系。