杨印斌,袁嘉玮,张 健,王 璐,田时敏,王玉香,段国琪,张战备,梁哲军
(山西省农业科学院棉花研究所,山西 运城 044000)
果园土壤养分状况是苹果产量形成及品质提高的物质基础[1]。当果园土壤养分状况失衡时,会导致土壤中的菌群数量及丰度减少,土壤根系生态环境遭到破坏,并进一步影响果树树势,造成苹果产量降低及品质下降[2,3]。然而,目前果园果农普遍缺乏土壤养分科学管理意识,盲目施肥,在不能有效提升苹果产量及品质的同时,还加大了之后果园树体管理的难度[4,5]。因此,针对芮城县苹果主产乡镇果园进行土壤取样普查,综合分析评价芮城县的苹果果园土壤养分状况,为进一步改善芮城县果园土壤质量,助力当地苹果产业健康持续发展提供理论依据。
芮城县地处山西省西南部,共有果园面积15862 hm2,其中苹果园面积9959 hm2,是农业部认定的国家级苹果重点生产县。该地区属暖温带半湿润大陆性季风气候,其年均气温14 ℃,年日照时数1988.4~2088.0 h,年降水量600 mm左右,无霜期200 d左右,苹果产区海拔在600~1000 m,果园土壤类型以褐土为主,少量为草甸土。
于2020年11月在芮城县的7个苹果主产乡镇选取树龄10年以上、面积30亩以上的40个盛果期果园,按照五点取样法使用土钻采集土样。取样时避开施肥区,选取树冠落雨线附近土壤。将每个果园5次所取土样充分混合均匀后,取500 g混合土样待测。
土壤中有机质含量的测定采用重铬酸钾外加热法,全氮含量的测定采用半微量凯氏法,碱解氮含量的测定采用氯化钾浸提法,有效磷含量的测定采用钼锑抗比色法,速效钾含量的测定采用火焰光度法,pH值的测定采用酸度计法。
参照袁嘉玮等[6]关于运城果园土壤养分含量分级参考标准(表1)进行评价。
表1 运城果园土壤养分含量分级参考标准
试验数据采用Excel 2021、SPSS19.0软件进行分析。
分析结果见表2和图1。
表2 芮城县果园土壤养分含量的描述性统计
图1 芮城县果园土壤养分含量分布状况
由表2和图1可知,芮城县苹果园土壤中碱解氮含量和全氮含量的平均值均处于中等水平,但全氮含量的平均值临近较高水平。且芮城县全氮含量处于较高水平的果园最多,占42.5%,而碱解氮含量处于较低水平和中等水平的果园各占50%。芮城县苹果园土壤碱解氮含量及全氮含量的变异值均呈弱变异性,分别为19.76%、20.93%。
从表2和图1可以看出,芮城县苹果园土壤有效磷含量总体处于高水平,且有效磷含量处于高水平的果园最多,占比为77.5%。而处于中等水平和较高水平的果园占比分别为7.5%、15%。芮城县苹果园土壤有效磷含量的变异值呈中等变异性,为41.71%。
由表2和图1可知,芮城县苹果园土壤中速效钾含量总体处于高水平,其处于高水平和较高水平果园的占比分别为60%、40%。芮城县苹果园土壤有效磷含量的变异值呈中等变异性,为28.36%。
从表2和图1可以看出,芮城县苹果园土壤有机质含量的平均值处于中等水平。但土壤有机质含量的变幅较大,苹果园在低水平、较低水平、中等水平、较高水平上均有分布,占比分别为5%、40%、42.5%、12.5%。芮城县苹果园土壤有机质含量的变异值呈弱变异性,为21.85%。
由表2可知,芮城县苹果园土壤pH值介于7.80~8.44,平均值为8.27,均为弱碱性土壤。芮城县苹果园土壤pH值的变异值呈弱变异性,为1.51%。
芮城县苹果园碱解氮含量总体水平略低于全氮含量的总体水平,表明果园施用的氮肥部分转化为植物不可吸收的形态,造成了一定程度的浪费。因此芮城县果园施用氮肥时应注意用量及种类,避免土壤中硝酸盐的大量累积,影响土壤生态环境及地下水安全[7]。土壤中有机磷含量与速效钾含量均处于高水平,表明芮城县果园可通过合理施用磷肥的方法,适当减少或不施用磷肥和钾肥,葛顺峰[8]研究表明给苹果园土壤中局部供磷可增加苹果树根中层细根的密度。土壤中有机质含量是影响苹果品质的重要因素之一[9,10]。芮城县果园中有机质含量的总体处于中等水平,且变幅较大,因此各果园应注重有机肥及生物菌肥的持续投入,杜春燕[11]和冯敬涛等[12]分别在有机肥和生物菌肥对果园土壤的改善效果研究中发现,施用有机肥和生物菌肥部分替代化肥,可显著改善土壤的理化性质,提高各土壤养分含量,促进了苹果的营养生长。受黄土高原地理条件影响,芮城县苹果园土壤pH值普遍较高,在施肥时可以选用重过磷酸钙等肥料或吸湿纳米粘合剂等土壤改良剂进行碱性土壤的改良[13,14]。
芮城县苹果园土壤养分状况总体呈现不均衡的现象,其中碱解氮、有机质含量呈现匮乏的现象,有效磷、速效钾含量较为富裕,土壤pH值较高。因此芮城县苹果园在施肥时应注重平衡施用化肥,多施有机肥、生物菌肥,并注意氮肥的合理施用以及碱性土壤的改良。