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杨梅园土壤肥力调查与分析

2019-06-05程东华唐吕佳孔思梦吴霜琴万志兵

安徽林业科技 2019年2期
关键词:梅园梅树土壤肥力

程东华,唐吕佳,孔思梦,吴霜琴,万志兵*

(1.黄山学院生命与环境科学学院,安徽 黄山245000;2.黄山市嘉顺农业科技开发有限公司,安徽 黄山245000)

杨梅树(Myrice rubra)为我国特有的常绿果树,在安徽黄山及华东、华南等地区均有分布。杨梅营养价值高,含有各种钾、钙、钠、镁、阳离子以及丰富的花青素;其食用方法多种,如可酿成杨梅酒,做成冰冻杨梅或者杨梅干,等等。杨梅还有很高的药用价值,果实含有葡萄糖、花色素等,味酸性,可以生津解渴又可健胃消食,治烦闷、吐泻等症状。因此,深受广大种植者与消费者青睐。

杨梅树在成长期间其营养成分会因为杨梅的发育阶段、土壤的地形条件及管理方式的不同而不同,如此又会影响其果实品质及产量[1]。土壤肥力是衡量土壤能够提供作物生长所需要的各种养分的能力,而土壤肥力对于杨梅果实有密切的关系,影响着杨梅树的健康。黄山杨梅园的杨梅产量与其土壤状况有密切联系,保持和提高杨梅林土壤肥力质量是生产茂盛杨梅的基础。本文通过对黄山杨梅园土壤进行实地的研究调查,对黄山杨梅园土地的管理提供有用的土壤肥力状况的参考;加强对林地土壤肥力特征的了解,可及时为杨梅林健康经营提供依据,不断优化黄山杨梅果实品质与质量安全,促进杨梅产业可持续健康发展。

1 调查内容

1.1 调查区概况

杨梅园位于黄山市屯溪区弈棋镇,面积约40 hm2。距市中心10 km、G56 杭徽高速公路7 km、045县道300 m,G3 高速公路穿境而过,地理位置十分优越。杨梅园坚持生态、绿色、循环农业发展原则,以杨梅为主导产业,结合现代农业休闲观光理念,开发新建度假村,满足市民休闲、娱乐需求,是集观光、休闲、生态农业为一体的现代生态农业园。

该区处于亚热带北缘,属北亚热带湿润季风气候,常年气候温和,雨量充沛,光照充足;春夏季降水量多,秋冬较少;年平均气温16.3℃;坡度5°~20°,海拔高度30~60 m;土壤类型为黄棕壤及红棕壤,土壤深厚,土壤表层的腐殖质层较厚,呈酸性。由于光照及水热条件良好,适合杨梅树等植被生长。杨梅园建在山塘水库旁,交通方便,山地间有防旱防洪设施,设有环山防洪沟连接总排水沟以防止洪水冲坏果园,林地全园按山形坡向分区,道路设置与小区划分相配合。土地生产潜力较大,该园以种植杨梅树为主,药材、茶叶、竹子等为辅,全园植被覆盖率较高。有研究表明,果园合理的植被栽培对土壤的肥力及果实品质、果树的生长都是有益的[2]。园内山林起伏,树木葱郁,花鸟繁茂,是人们采摘杨梅、踏青玩耍的好去处。

在杨梅林地内按照地形地貌、土壤类型,选择山体高度相近、坡向一致、肥力条件相近的坡地,沿道路共划分为7 个区(如图1 所示):从入口处进入杨梅园,沿着小路朝园子里走左边一块比较平缓的地块为A 区,杨梅树种植较密集,土壤比较湿润呈红棕色;右边地势向里凹下去的为B 区,山势陡峭坡度约为50°左右,杨梅树种植相对A 区疏散一点,长势良好,树枝粗大,期间还种植了许多其他植物;紧挨着的为C 区,杨梅树种植比较疏散,长势一般,树枝矮小;再往右边过一条山坝为D 区,区域面积较大,地势平缓,土壤湿润偏红色,杨梅树种植密集,长势良好,枝干粗大,叶繁茂盛;再往园子前方走沿着小路,路左边一块为E 区,坡地高而平稳,杨梅树生长茂盛,种植较密集,坡地底边靠近湖岸,坡脚有排水沟;右边一大块为F 区,土壤湿润偏红棕色,设有防洪沟连接到路边,杨梅树长势良好,期间种植小竹子,野花野草遍地,灌木多;再往湖的方向前走,过桥便是G 区,地势非常陡峭,坡度约60°左右,土壤呈褐红色,杨梅树长势较好,期间种植许多小植物,如杜鹃和小竹子等;A、B、C、D、E、F 六个区海拔约30 m;G 区海拔约50 m。

图1 杨梅园区位划分

1.2 土壤样品的采集

1.2.1 土壤混合样

在每个区地样内以“S”形路线,选取采样点,并避开施肥沟、路旁等非代表性土壤。采样时先除去上面的杂草及枯枝落叶等杂物,然后用铲子在每个样地上钻取其0~20 cm 的5 个土壤样品混合成一个约1 kg 重的土壤混合样,A、C、D、G 每个区各采集3个混合样,B、E、F 每个区各采集2 个混合样,共计18 个混合样。将土壤样品装入塑料袋中贴上标签并做好采样记录:土样编号、分区号、采集地点及时间、采样与记录人等。将采来的样品带到通风、干净、无特殊污染条件的室内,置于塑料薄膜上风干,除去杂物,并将土块压碎铺成薄层,经常翻动,放在阴凉处使其慢慢风干。根据分析项目不同对土样颗粒细度的不同要求,将风干土样用木棒磨碎后过筛,然后保存在洁净的玻璃或聚乙烯容器中。

1.2.2 土壤剖面

选择具有代表性的土壤剖面时,不宜在小路边、洪沟等受人为扰动的而没有代表性的地方进行挖掘。因此,考虑再三选择B、E、F 区设置剖面采样点,在采样点挖掘1.0 m×1.5 m 左右的长方形土壤剖面坑,深1.0 m 左右(如图2),较窄的向阳一面作为剖面观察面,且剖面一面挖成阶梯状,以便操作人员观察剖面的土壤。挖出的土放在土坑两侧,用小铲子将观察面的土整成自然原始状态,再根据剖面的层次颜色变化,将土壤剖面分为四层,第一层深度为0~20 cm,第二层21~40 cm,第三层41~60 cm,第四层为61~80 cm。B 区因地形原因选取前面三层,逐层观察其剖面形态特征并记录,再按调查内容进行取样,从下到上用环刀取土,每个层次取两个土样,土样质量均为1 kg 左右。容重环刀体积为100 cm3,三个容重环刀取平均值,取完包装好后在袋子上用标签写明采集地点、剖面号、土层深度、采样日期和采样人等。

图2 剖面采样

1.3 调查项目及分析测定的方法

1.3.1 土壤pH 值的测定方法

测定土壤pH 值是用pHS-2 型酸度计来进行测量[3]。

1.3.2 土壤碱解氮的测定方法

本文测定碱解氮的方法是碱解扩散法[4]。风干土过0.9 mm 筛2.00 g 于培养皿外圈中,加入10 mL氢氧化钠浸提,再在培养皿内加2%硼酸,放在40 ℃的恒温箱中培养24 h,最后用盐酸进行滴定变色。

1.3.3 土壤速效钾的测定方法

此次实验使用的是NH4OAc 浸提-火焰光度法来测定速效钾的含量[4]。

1.3.4 土壤速效磷的测定方法

本文速效磷测定用NH4F-HCl 法[4]。

1.3.5 土壤有机质含量的测定方法

本文采用了重铬酸钾—浓硫酸外加热的方法来测定土壤的有机质含量[4]。首先,取每个风干土样0.2 g 于10 mL 试管中,各加入重铬酸钾-浓硫酸溶液5 mL,放在180℃硅油中加热5 min;其次,将试管内液体转移至250 mL 锥形瓶中,再加入3 到5滴邻菲啰啉指示剂;最后用硫酸亚铁标准溶液进行滴定。

2 结果与分析

2.1 土壤肥力评价方法

此次杨梅土壤养分的评价标准参考表1 杨梅土壤养分分级标准,对土壤的有机质、碱解氮、速效钾、速效磷的实验结果见表2、表3。

表1 杨梅土壤养分分级标准[5-8]

2.2 土壤pH 值

土壤酸碱度是土壤重要的化学性质,其对杨梅的影响是多方面的,土壤过酸或者过碱都是限制杨梅生产及品质的重要因素,与杨梅根系生长密不可分。一般情况下杨梅树为喜酸性作物,其适宜的土壤pH 值为4.5~5.5。由图3 可以看出,杨梅园土壤酸碱度绝大部分都在此范围内,是利于杨梅树生长的。

图3 土壤pH 值

2.3 土壤碱解氮

由表2 可知,碱解氮平均含量为70.59 mg/kg,从图4 中可看到A、E、F、G 区和入口处的含量较高,B、C 次之;碱解氮含量较丰富的土样占总土样的25%,含量中等的占25%,含量偏低的占50%。总的来讲,杨梅园土壤碱解氮含量有一半缺失。杨梅适宜种植的土壤碱解氮含量应大于60 mg/kg,因此在B、C 区应该注意科学实施氮肥,以增加杨梅园土壤碱解氮含量,从而利于杨梅树的生长。

2.4 土壤速效钾

土壤的速效钾能被植物吸收利用,它主要是由交换性钾和水溶性钾构成,是作为土壤供钾能力评价的一个重要指标,也是指导果园合理施用钾肥的主要依据[9]。由表2 可知,速效钾的平均含量为109.50 mg/kg,从图5 中可以看出大部分土壤速效钾含量在50~200 mg/kg,土壤速效钾含量中等的占50%,含量较高的占50%,因此杨梅园土壤速效钾含量比较丰富。

表2 混合样土壤肥力状况

图4 土壤碱解氮含量分布

2.5 土壤速效磷

杨梅所需要的磷元素可以通过提高磷的有效性来补充[10]。在缺磷的土壤上,磷元素常成为植物生长的限制因子,必须施用磷肥进行调节。土壤速效磷是能为植物直接吸收和利用的土壤磷素养分。由表2 可知,速效磷的平均含量为23.59 mg/kg,含量较丰富。从图6 中可看出B、C、D、F 区速效磷含量普遍较高,A 区正常,G 区含量偏低,因此在G 区应该注重施用磷肥。

图5 土壤速效钾频度分布

图6 土壤速效磷含量分布

2.6 土壤有机质

土壤有机质是土壤的重要组成成分,也是杨梅树所需的微量元素等各种养分的主要来源。杨梅园土壤有机质含量与杨梅树的产量及其果实质量密切关联, 所以土壤有机质对土壤肥力及杨梅园可持续发展有很重要的作用。有机质还能改变土壤的理化性质,从而改善土壤的肥力特性。一般情况下,土壤有机质含量在20 g/kg 以上为适合杨梅树的生长。从图7 中我们可以看出,有机质含量小于20 g/kg 的占少数,有机质含量在20~40 g/kg 比较多,有机质含量大于40 g/kg 的偏少,总体上看杨梅园土壤有机质含量基本正常,少部分有机质含量偏低。可在杨梅林低的C 区选择施加一些有机肥,以提高有机质的含量。

2.7 土壤剖面

土壤的剖面形态是诊断土壤形状特征的重要依据,可以通过观察和研究土壤剖面来了解土壤的内在性质,初步判断土壤的类型并进行土壤分类。通过当时的观察,发现B 区的土壤剖面在第一层0~20 cm 的颜色呈较暗的黄棕色,土壤较粘;到第二层21~40 cm 土壤颜色有所变化,渐渐呈棕色;随着深度的增加慢慢呈现红棕色,此时的土壤已是半风化状态,结构较硬、紧,挖掘过程中有发现杨梅根系。E 区和F 区表层土壤颜色偏褐色,随着土壤深度加深逐渐偏红,F 区土壤最底层水分较多,土壤较湿润。

图7 土壤有机质频度分布

由表3 可看出,B、E、F 区剖面土壤肥力与其深度成反比,并且在第一层0~20 cm 和第二层21~40 cm 土壤肥力下降较快,然后基本稳定,而pH 值基本没有太大变化。

表3 剖面土壤肥力状况

3 结论

黄山杨梅园土壤中碱解氮含量缺乏较普遍,有机质含量中等,有效磷和速效钾含量较为丰富,总体肥力状况良好;E、F 区土壤肥力状况较好,A、B、G区土壤肥力状况一般,C 区稍差。整个杨梅林都应该普遍施加氮肥;C 区除了磷肥之外还应适当施加钾肥;F 区的钾肥可以适当减少;在靠近湖岸边的G 区土壤的速效磷含量极低,应适当施加磷肥,其他元素含量都较为丰富。

从B、E、F 区土壤剖面的肥力状况来看,各区土壤第一层0~20 cm 的杨梅园土壤肥力含量均明显高于土壤第二层21~40 cm,pH 值稍下降,没有太大的变化;随着土层深度的增加,土壤有机质、水解氮、速效钾、速效磷含量有所减少,所以土壤表层的植被腐殖质层会形成有机养分,这不仅提高了土壤肥力,而且有利于土壤水土保持,同时也为杨梅树的生长提供了所需的营养物质。杨梅树之间的合理种植有利于土壤和植被的养分循环,植物腐化分解可以向土壤提供养分,从而提高杨梅树土壤肥力[11-12]。因此,合理使用肥料和有效地管理是降低土壤养分流失、促进杨梅树生长的关键。

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