兰溪枇杷园土壤养分评价分析与改良建议

张启，胡佳卉，杨佳佳，周庆权，郎跃平，李晓颖

(1.兰溪市经济特产技术推广中心，浙江 兰溪 321102；2.兰溪市耕地质量与肥料推广中心，浙江 兰溪 321102；3.兰溪市果香家庭农场，浙江 兰溪 321112；4.兰溪市跃平家庭农场，浙江 兰溪 321112；5.浙江省农业科学院 园艺研究所，浙江 杭州 310021)

兰溪位于浙江省中西部，钱塘江上游，素有“水果之乡”的美誉，境内枇杷栽培历史悠久，主栽品种有兰溪白沙、大红袍[1-2]。目前，兰溪是浙江省枇杷三大主要产区之一，全市枇杷种植面积约1 507 hm2，产量超7 000 t，年产值1亿元左右，社会和经济效益显著[3]。随着兰溪种植效益的提升，枇杷已成为兰溪乡村振兴的重点产业，在促进农村经济发展、农民增收中起了主要作用，兰溪也被列入浙江省枇杷重点发展区域[4]。近年来，通过举办枇杷节、枇杷擂台赛、枇杷精品水果展等活动，兰溪枇杷名声远扬，形成了以白露山为主的枇杷产业带，而“兰溪枇杷”也通过国家地理标志证明商标注册，列入全国名特优新农产品名录，是农业增效、农民增收的“致富果”[5]。

随着兰溪枇杷快速、规模化的发展，枇杷产量、效益虽然不断提高，但是枇杷抗性、果实品质却有所下降。除了果农早采抢收外，还受果园土壤肥力、施肥、管理措施等因素制约。宋明义等[6]对兰溪虹霓山一带枇杷产地的地质背景研究发现，成土母岩、土壤元素组合以及地形地貌等对枇杷的品质具有深刻影响。但自2013年以来，兰溪枇杷种植面积增加迅猛，上述研究的枇杷园区覆盖面较小，对新发展的枇杷园区的土壤元素等研究缺乏系统性分析。因此，2020年以来，兰溪市经济特产技术推广中心联合浙江省农业科学院园艺研究所、兰溪市耕地质量与肥料推广中心合作开展兰溪市主要枇杷园地力调查，并进行土壤养分和叶片矿质元素检测分析，通过枇杷营养诊断等方法，明确不同园区土壤养分现状，提供科学合理的施肥技术。这不仅为全市枇杷园的土壤改良提供依据，也对保证枇杷果实品质提升、兰溪枇杷产业健康、可持续发展具有重要的意义。

1 材料与方法

1.1 样品采集

样品来自枇杷主产区的女埠街道、黄店镇等具有代表性的枇杷园，样品数量29个，其中平地5个，低丘缓坡8个，山地16个。采集时间为2020年8月，采集时于枇杷植株树冠滴水线附近呈三角形选取3个取土点，取0～20 cm土层的土样，每个样品均为3点混合样，经混合、风干、过筛后用于测试。叶片样品与土壤样品的同一棵树，样品数量22个，采集时间为2020年8月，采集时取上中下不同部位叶片各30片，混合送检，7个枇杷果园的枇杷树为幼树，尚未开花结果，叶片未采样，具体见表1。

表1 样品信息表Table 1 The information of the samples

1.2 检测方法

所有样品委托浙江省林业科学研究院进行检测，土壤主要测定有机质、pH值、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼、交换性钙、交换性镁含量等指标。其中，有机质含量采用LY/T 1237—1999森林土壤有机质的测定及碳氮化的计算；土壤pH值采用LY/T 1239—1999森林土壤pH值的测定方法；水解氮含量采用LY/T 1228—2015森林土壤氮的测定方法；有效磷含量采用LY/T 1232—2015森林土壤磷的测定方法；速效钾含量采用LY/T1234—2015森林土壤钾的测定方法。叶片主要测定氮、磷、钾、钙、镁、硼，采用NY/T 2017—2011、GB 5009.268—2016食品安全国家标准食品中多元素的测定方法。

1234—2015森林土壤钾的测定方法。叶片主要测定氮、磷、钾、钙、镁、硼，采用NY/T 2017—2011、GB 5009.268—2016食品安全国家标准食品中多元素的测定方法。

1.3 数据分析

对供试各枇杷园内土壤有机质、pH值、大量元素、中量元素和微量元素的均值、变异系数等数据均在WPS Excel中分析，相关性分析利用R软件。枇杷园土壤肥力状况的诊断标准依据为全国第二次土壤普查养分分级标准。枇杷叶片元素含量诊断标准依据枇杷叶片矿质营养元素含量标准[7]。

2 结果与分析

2.1 土壤养分含量分析

2.1.1 土壤有机质含量分析

土壤有机质是土壤养分的最主要来源，也对土壤肥力起着直接作用[8]。本研究所测试的29份土壤样本的有机质含量分布在2.00～43.58 g·kg-1范围，平均值20.13 g·kg-1，变异系数为44.1%。根据土壤有机质分级指标进行评价发现，其中1份土壤样本有机质含量>40 g·kg-1，处于丰富水平，仅占总数的3.44%；4份土壤样品有机质含量在30～40 g·kg-1，为较丰富水平，占总数比例为13.79%；6份样本含量在20～30 g·kg-1，为中等水平，占总数比例的20.69%；15份样本含量在10～20 g·kg-1，为缺乏水平，占总数比例的51.72%；2份土壤样本的有机质含量介于6～10 g·kg-1，为较缺乏水平，占总数的6.89%；1份土壤样本的有机质含量低于6 g·kg-1，为有机质极度缺乏水平，占总数的3.44%。总体上仅有 37.92%的枇杷果园有机质处于适量到丰富水平(图1)。

图1 土壤样本有机质含量分布Fig.1 Distribution of organic matter content in soil samples

2.1.2 土壤pH值分析

土壤pH值常用来表示土壤的酸碱程度，对营养元素的活性和吸收有重要的影响。本研究测定的枇杷园内土壤样本pH值变化范围在3.77～7.25，平均值为4.91，变异系数为17.64%。其中供试土壤样本强酸性(pH值<4.5)的13个，占总数的44.83%，酸性(pH值4.5～5.5)土壤样本10个，占总比例的34.48%，弱酸性(pH值5.5～6.5)土壤样本4个占总比例的13.79%，中性(pH值6.5～7.5)土壤样本仅有2个，占总比例的6.89%(图2)。枇杷适宜土壤的酸碱度 pH 值为5.5～7.5，而供试的大部分(79.31%)枇杷园内的土壤偏酸，土壤的酸碱不同程度影响了该些地块枇杷树对地下部的营养吸收，限制了产量的进一步提高，因此，pH值偏酸是兰溪各枇杷园地力衰退的一个重要原因。

2.1.3 土壤大量元素养分含量分析

土壤中包含的大量元素包括氮、磷、钾，而水解氮、速效磷、速效钾是植物生长发育所必需的、可吸收的营养元素。由图3可以看出，不同果园土壤水解氮含量分布在81.96～403.60 mg·kg-1，平均值为242.22 mg·kg-1，变异系数为38.02%，68.97%的土壤样本处于氮极丰水平，27.59%的样本处于氮丰富水平，仅有一处果园(3.44%)处于水解氮处于较缺乏水平；土壤有效磷分布在40.80～224.94 mg·kg-1，平均值为149.85 mg·kg-1，变异系数为38.17%，所有土壤样本的速效磷相对较丰富，达到>40 mg·kg-1的标准；土壤速效钾的含量在75.54～1 463.40 mg·kg-1，黄店王家村1号土壤样本速效钾含量最高，平均值为 321.17 mg·kg-1，变异系数为78.83%，仅有1个(3.44%)园区内的速效钾为较缺乏水平，4个(13.79%)处于中等适宜水平，82.76%的枇杷果园的土壤速效钾养分处于丰富及以上水平。

图3 土壤样本大量元素养分含量特征分布Fig.3 Distribution of nutrient content characteristics of macronutrient in soil samples

2.1.4 土壤中量元素钙、镁含量分析

钙、镁是枇杷生理代谢等过程必需的中量营养元素。经检测，兰溪各枇杷园区内的交换性钙含量分布在6.40～4 270.40 mg·kg-1，平均为890.65 mg·kg-1，变异系数高达98.27%，表明不同枇杷园内土壤活性钙含量分布不均，差异极大。其中交换性钙含量处于丰富水平(>1 000 mg·kg-1)的土壤样本9个，占总数的31.03%；处于较丰富(700～1 000 mg·kg-1)水平的土壤样本5个，占总数的17.24%；处于中等含量(500～700 mg·kg-1)水平的土壤样本3个，占总数的10.34%；处于缺乏水平(300～500 mg·kg-1)的土壤样本共5个，占总数的17.24%；交换性钙含量小于300 mg·kg-1的样本有7个，占总数的24.14%，处于较缺乏水平(图4)。交换性镁含量分布在1.92～200.16 mg·kg-1，平均含量为70.73 mg·kg-1，变异系数达71.83%，说明本研究供试的土壤样本活性镁含量分布不均，差异较大。交换性镁含量处于丰富水平(200～300 mg·kg-1)的土壤样本1个，占总数的3.44%；处于中等适宜含量(100～200 mg·kg-1)水平的土壤样本5个，占总数的17.24%；处于缺乏水平(50～100 mg·kg-1)的土壤样本共12个，占总数的41.38%；含量分布在25～500 mg·kg-1内的样本共5个，占总数的17.24%，为很缺乏水平；交换性镁含量小于25 mg·kg-1的样本有6个，占总数的20.69%，处于极缺乏水平(图4)。

图4 土壤样本交换性钙、镁含量分布Fig.4 Distribution of exchangeable calcium and magnesium content in soil samples

2.1.5 土壤微量元素有效硼、锌含量分析

硼、锌是枇杷生长需要的微量元素。硼能促进花粉发芽和花粉管伸长，从而提高坐果率；而锌能增强果实的持水力，二者对枇杷树体的正常生长十分有利[7]。供试土壤样本的有效硼含量分布在0.97～8.24 mg·kg-1，平均含量为2.87 mg·kg-1，变异系数为51.45%。供试土壤样本的有效锌含量分布在0.57～13.05 mg·kg-1，平均含量为3.65 mg·kg-1，变异系数为85.11%。本研究中所有土壤样本的有效硼和锌含量都处于中等适宜及以上水平(图5)。

图5 土壤样本有效硼、锌含量分布Fig.5 Distribution of effective boron and zinc content in soil samples

2.1.6 兰溪市枇杷园土壤养分分级

根据土壤养分分级标准对供试兰溪枇杷园土壤样本的土壤营养元素含量和分布频率进行统计(表2)。总体来讲，各个枇杷园区内的土壤样本各元素的含量差异较大，变异系数分布在17.64%～98.27%，其中有79.31%的土壤样本pH值偏低，酸化严重，仅有6个(20.69%)枇杷园区的土壤酸碱度适宜枇杷生长。37.92%(11个)土壤样本的有机质含量处于中等适宜及以上水平，62.08%的样本为有机质缺乏水平；96.56%的土壤样本处于水解氮丰富及以上水平，仅有3.44%为较缺乏水平；所有园区土壤样本的有效磷均为极丰富水平；96.56%的样本速效钾处于适宜及以上水平，仅有3.44%为较缺乏水平；58.62%的土壤样本交换性钙处于适宜及以上水平，而41.38%的土壤样本处于较缺乏及以下水平；20.68%的土壤样本交换性镁处于适宜及以上水平，79.32%为较缺乏至极度缺乏水平；所有土壤样本的有效硼和有效锌均处于适宜及以上水平，但不同土壤含量差异较为明显。综合分析所有样本指标，仅有4号和27号园区的土壤达到适宜及以上水平，利于枇杷树生长发育，大部分枇杷园的土壤肥力亟待提升。

表2 兰溪枇杷园土壤样本的土壤营养元素含量和分布频率统计分析Table 2 Statistical analysis of soil nutrient content and distribution frequency of soil samples in Lanxi loquat orchard

对土壤不同养分指标进行相关性分析，结果显示(图6)：土壤pH与钙、镁、硼元素存在显著相关性关系；有机质含量与大量元素磷、钾含量，微量元素硼含量存在显著性正相关关系，与锌元素存在极显著正相关性关系；氮元素含量与土壤中磷、钾、钙、镁、硼、锌含量无显著相关性；磷元素与钾、镁存在显著正相关性，与锌元素呈极显著正相关性关系；钾元素含量与镁、硼呈显著正相关，与锌呈极显著正相关；钙与镁呈显著正相关性；镁与硼和锌呈显著正相关；硼与锌也呈显著性正相关。总体上看，土壤中有机质、磷、钾含量对锌元素的含量有较大影响，而土壤pH值偏低，土壤酸化严重则影响土壤中活性钙、镁的交换和吸收。

图6 土壤各营养元素的相关性分析Fig.6 Correlation analysis of various nutrient elements in soil

2.2 叶片矿质营养分析

枇杷树体当年的营养水平除了受土壤供给状况的影响外，也受树体中初始贮藏养分水平的影响。因此，本研究也测定了不同枇杷园区内叶片中包括氮、磷、钾、钙、镁、硼等元素来判断树体的营养状况。由表3可知，其中氮的分布为97～179 g·kg-1，平均值为139 g·kg-1，变异系数为16.07%；磷含量的分布在9～18 g·kg-1，平均值为12 g·kg-1，变异系数为17.54%；钾元素的分布在68～146 g·kg-1，平均值为112 g·kg-1，变异系数为22.12%，根据叶片矿质元素的标准发现兰溪枇杷园叶片中的氮、磷、钾元素含量均达不到标准值。

表3 兰溪枇杷园叶片矿质元素含量情况Table 3 Mineral element content in leaves in Lanxi loquat orchard

兰溪枇杷园叶片钙含量范围为42～142 g·kg-1，平均值为84 g·kg-1，变异系数为31.79%，其中达到质量标准值的6个，占27.27%；低于标准值的16个，占总比例的72.73%。镁元素含量分布在5～15 g·kg-1，平均值为10 g·kg-1，变异系数22.19%，按质量分数评价镁元素含量均低于标准值。硼元素含量范围为1.6～38.06×10-2g·kg-1，平均值为13.95×10-2g·kg-1，变异系数达62.94%，说明所有叶片样本的硼元素含量差异明显，但均高于标准值。

3 结论与讨论

3.1 兰溪枇杷园土壤养分状况

有研究报道指出兰溪枇杷园地土壤性质多为红壤，土壤质地为砾质砂壤土，土属分别为酸性紫色土[6]，该类型土壤存在有机质含量低、酸度高、有效养分缺乏等问题[9]。本研究通过综合兰溪枇杷园土壤和叶片测定结果分析表明，大部分果园土壤有机质含量缺乏，多数枇杷园土壤中氮、钾、硼、锌含量处于适宜及丰富水平，而磷均达到极丰富水平，但叶片中的氮、磷、钾元素含量整体不足；土壤和叶片中钙、镁含量均贫乏，这与陶云彬等[10]对兰溪枇杷园地养分调查结果基本相符。总体上看，土壤中有机质、磷、钾含量对锌元素的含量有较大影响，而土壤pH值偏低，土壤酸化严重则影响土壤中活性钙、镁的交换和吸收。因此，兰溪枇杷整体肥力不平衡，有机质偏低，土壤酸化严重，限制营养矿质元素的活性和吸收，造成缺素症，是导致枇杷品质下降和抗逆性差的主要因素。这与长期以来，果农为减轻劳动强度，长期轻施有机肥、偏施复合肥、施肥方法不当等导致土壤元素配比不合理有着密切联系。

3.2 兰溪主要枇杷园土壤改良及施肥建议

土壤是枇杷根系的生长环境，而土壤养分则是保证枇杷生长结实的必要条件。在枇杷的栽培管理过程中，施肥是重要环节，而科学性地对枇杷园进行测土配方施肥则尤为重要[11]，根据枇杷不同器官养分需要及土壤等营养诊断结果，进行配方施肥，建立新的平衡，不仅有利于树体的生长和开花结果[12]，对改良枇杷园内土壤结构和理化性质、培肥地力也起到重要作用[9]。

3.2.1 增施有机肥

有机肥料为缓效肥料，不仅含有氮、磷、钾大量元素，还含有植物必需的微量营养元素；同时，施用有机肥也是改善果实品质，提高土壤肥力的有效途径[13]。改变偏施复合肥和“懒汉”施肥法，根据不同枇杷园土壤的有机质含量，采用秋季深翻沟施或穴施羊粪、绿肥、菜籽饼等有机肥每株15～30 kg，或微生物有机肥每株5.0～10 0 kg。

3.2.2 调节土壤pH值

pH是土壤重要的化学性质，是土壤酸碱度最直接的体现，而土壤酸化是果园土壤退化的重要表现[14]。它不仅影响土壤中中量及微量矿质元素的转化与吸收，还会一定程度上影响枇杷根系及树体的生长。结合兰溪枇杷园土壤pH值偏低，土壤酸化严重的实际，可采用生草栽培[15]、适施生石灰[16]、碱性肥料[17]等中和酸性的方式提高土壤pH值。实践表明，采用牧草、三叶草等生草栽培不但能缓解降雨对土壤冲刷造成的水土流失，而且能有效防止土壤酸化，特别是在高温干旱季，能有效改善土壤环境，调节果园小生态，提高抗逆能力，利于枇杷生长。还可施用生石灰，用量4 kg·hm-2，结合扩穴和腐殖酸使用[18]。针对果农的施肥习惯和不同枇杷园内土壤特性，选择施用适量生理碱性肥料如硝酸钾、草木灰、灰肥[19]，不仅可以调节土壤pH值，还可以补充钾、钙、镁及微量元素，改良土壤效果明显。另外，兰溪的枇杷园应减少铵态氮肥、过磷酸钙等酸性肥料的施入，以免其对土壤地力退化的影响。

3.2.3 补充叶面肥

前人研究证实，喷施叶面肥能有效促进枇杷果实生长发育[20]。根据营养诊断结果，兰溪大部分枇杷园的叶片矿质元素处于缺乏水平，因此，在土壤施肥的基础上还可以适度补充叶面肥。可在枇杷生长发育的不同时期喷施磷酸二氢钾、微量元素等叶面肥，及时补充钙、镁、硼、锌等营养需求，对增强树体抗逆、改善果实品质等有明显作用。