庫爾勒香梨園土壤養分與香梨產量的關系研究

馬建江，羅洮峰，李永豐

(新疆庫爾勒第二師農科所，新疆鐵門關　841005)

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庫爾勒香梨園土壤養分與香梨產量的關系研究

馬建江，羅洮峰，李永豐

(新疆庫爾勒第二師農科所，新疆鐵門關841005)

【目的】研究庫爾勒香梨產量與土壤養分狀況的關系，為提高庫爾勒香梨產量和科學施肥提供參考依據。【方法】在庫爾勒地區29、30、31和33團選擇代表性高、中、低產香梨園12個，分別采集0～20、20～50和50～80 cm土層土壤樣品，測定不同產量的庫爾勒香梨園中土壤營養元素含量，分析庫爾勒香梨產量與土壤礦質元素之間的關系。【結果】供試的12個庫爾勒香梨園土壤偏堿性，土壤養分表聚化明顯，庫爾勒香梨園20～50 cm土層有機質、鎂、堿解氮、速效鉀、有效銅、有效鐵含量與香梨高產呈顯著正相關，總鹽、pH值和鈣含量與高產無顯著差異，但有效錳含量與高產呈顯著負相關。【結論】庫爾勒地區香梨園應適當增施酸性肥料，調節土壤堿度。在實際生產中重視施用有機肥，加強香梨園土壤鎂、氮、鉀、銅和鐵素的補充，注意各種養分的平衡施用，減少錳肥的施用量。建議有機肥施肥深度為50～60 cm。

庫爾勒香梨；土壤養分；產量；相關性

0　引 言

【研究意義】庫爾勒香梨是新疆名、優、特水果之一，其果實大小適中，香味濃郁，皮薄肉脆，清甜爽口，深受國內外消費者喜愛[1]。2014年新疆種植庫爾勒香梨5.87×104hm2，香梨總產50×104t，香梨產業已成為當地農業經濟發展的支柱產業[2]。近年來果農為追求高產，過量、超量施肥現象普遍，導致香梨園土壤養分失衡，肥料效能低，香梨非正常減產，產量變幅大。果園土壤理化性狀良好，土壤肥沃，有利于果樹根系生長和對養分的吸收，對提高果實產量和品質有重要意義[3]。通過研究庫爾勒香梨園土壤養分狀況來判斷香梨園土壤肥力，對于合理利用土壤，提高肥料效能，改善生態環境和提高香梨產量具有重要意義。“通過土壤農化分析方法測定不同產量的庫爾勒香梨園中土壤營養元素含量，分析庫爾勒香梨產量與土壤礦質元素之間的關系，這對于提高香梨產量和肥料效能，合理利用土壤，改善生態環境具有重要意義”，【前人研究進展】柴仲平等[4,5]發現不同氮、磷、鉀施肥處理能增加香梨產量及果實中礦質元素含量；李楠等[6]研究得出有機肥對庫爾勒香梨枝葉生長、產量及果實品質等有明顯促進作用，60 kg/株施肥量處理下的庫爾勒香梨在多項觀測指標上表現良好；陳新燕等[7]、劉晨等[8]和亞合甫·木沙[9]也對庫爾勒香梨園不同土壤管理方式下香梨果實產量、品質、土壤養分及小環境進行研究，提出豐產栽培關鍵技術；翟曉東等[10]對庫爾勒香梨粗皮果形成與葉片、土壤養分狀況的相關性進行研究；此外，前人對伊犁地區紅富士蘋果園[11]、獼猴桃園[12]、赤霞珠葡萄園[13]和“南果梨”園[14]的土壤養分狀況進行試驗分析，找出限制產量的關鍵因子并制定相關施肥措施。【本研究切入點】香梨園土壤養分含量是制定香梨園土壤管理和高產果樹施肥方案的重要依據。然而，庫爾勒香梨具有相對較強的地域性限制，關于庫爾勒香梨產量與不同土層土壤養分之間的關系研究相對較少。【擬解決的關鍵問題】通過測定不同產量的庫爾勒香梨園土壤營養元素含量，分析庫爾勒香梨產量與土壤養分的相關性，以期為庫爾勒市香梨制定科學合理的施肥方案和提高產量提供理論參考。

1　材料與方法

1.1材 料

研究區位于新疆巴音郭楞蒙古自治州庫爾勒市域29團、30團和尉犁縣內31團、33團，地處天山南麓，塔里木盆地東北邊緣，孔雀河沖積平原上。庫爾勒市屬典型溫暖帶大陸性干旱荒漠氣候，年均氣溫為10.7～11.2℃，年均降水量50～55 mm，年最大蒸發量2 788.2 mm，0℃積溫平均為4 200℃以上，無霜期為170～227 d，日照時數為2 762.1～3 168.3 h，年平均濕度為45.0%～50.3%，干燥度39.6～63.3。

供試香梨園為20～25年生盛果期香梨園。在庫爾勒市域29團、30團和尉犁縣內31團、33團分別選取能代表當地香梨園土壤狀況的高產園(≥2 500 kg/667 m2)、中產園(1 200～2 500 kg/667 m2)和低產園(≤1 200 kg/667 m2)，共12個香梨園。每個香梨園面積1 hm2以上，按“S形”取樣法選取5株具有代表性香梨樹。

1.2方 法

1.2.1土壤樣品采集

2014年9月20～25日果實采收后取土樣，各采樣點按照樹冠投影范圍內0～20、20～50和50～80 cm進行取樣。每株香梨樹在東、南、西、北各取1個點，每個土樣由5株香梨樹的20個點土樣混合而成，用四分法混合土樣迅速帶回室內，置于陰涼通風處晾干，過30目篩，置于干燥環境中供養分測定。

1.2.2土壤元素測定

土壤營養元素測定參照鮑士旦方法[15]，略修改。土壤堿解氮采用1 mol/L NaOH堿解擴散法；有機質采用外加熱重鉻酸鉀容量法；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法；鈣和鎂元素采用乙二胺四乙酸(EDTA)絡合滴定法測定；有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅采用0.1 mol/L HCl浸提-原子吸收分光光度法；總鹽采用電導法；pH采用酸度計法。

1.3數據統計

采用Microsoft Excel 2010軟件進行數據處理和作圖，SPSS 17.0軟件進行one-way方差分析(P< 0.05)，Duncan法進行多重比較檢驗。

2　結果與分析

2.1不同產量的庫爾勒香梨園土壤有機質含量、總鹽和pH值

研究表明，0～80 cm土層土壤中高產園有機質含量顯著高于低產園；中產園有機質含量在0～50 cm土層土壤中與低產園無顯著差異，在50～80 cm土層土壤中顯著高于低產園。不同產量的庫爾勒香梨園總鹽和pH值無顯著差異。表1

表1不同產量的庫爾勒香梨園土壤有機質含量、總鹽和pH值
Table 1Organic matter content，total salt and pH value of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土層深度(cm)Soildepth產量水平Yieldlevel有機質(g/kg)Organicmatter總鹽(g/kg)TotalsaltspH值pHvalue高產園14.22a1.11a8.11a0～20中產園12.71ab3.20a8.17a低產園9.67b1.10a7.93a高產園12.60a1.72a8.15a20～50中產園9.77ab2.48a8.09a低產園7.03b1.15a7.99a高產園7.17a2.83a8.17a50～80中產園7.08a3.19a8.19a低產園3.76b1.95a8.00a

注：同列數據不同字母表示差異顯著(P< 0.05)，下同

Note：Different letters in the same column mean significant difference(P< 0.05)，the same as below

2.2不同產量的庫爾勒香梨園土壤大量元素含量

研究表明， 0～80 cm土層土壤中香梨高產園堿解氮、速效鉀含量與中產園無顯著差異，但堿解氮含量顯著高于低產園。香梨高產園有效磷含量在0～20和50～80 cm土層土壤中與低產園無顯著差異，但顯著高于中產園。表2

表2不同產量的庫爾勒香梨園土壤大量元素含量
Table 2Large element content of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土層深度(cm)Soildepth產量水平Yieldlevel堿解氮(mg/kg)AvailableNitrogen有效磷(mg/kg)AvailablePhosphorus速效鉀(mg/kg)AvailablePotassium高產園124.83a40.48a161.05a0～20中產園126.00a22.34b152.66a低產園68.60b38.13ab116.38b高產園112.00a36.24a155.14a20～50中產園78.17ab16.78a128.68a低產園53.20b29.11a111.59a高產園66.50a34.87a151.49a50～80中產園49.00ab12.07b125.97a低產園40.60b27.82a104.72a

2.3不同產量的庫爾勒香梨園土壤中量和微量元素含量

研究表明，隨著土壤深度的增加，不同產量的庫爾勒香梨園有效銅含量沒有顯著變化，鈣、鎂、有效鐵、有效錳和有效鋅含量均有不同程度地降低。0～50 cm土層土壤中香梨高產園鈣、鎂含量顯著高于低產園，50～80 cm土層土壤中高產園鈣含量與低產園無顯著差異，而鎂含量仍顯著高于低產園。香梨高產園有效鐵和有效鋅含量在0～20 cm土層土壤中顯著高于低產園，在20～80 cm土層土壤中無顯著差異。0～50 cm土層土壤中香梨低產園有效錳含量顯著高于高產園，50～80 cm土層土壤中不同產量的香梨園有效錳含量無顯著差異。表3

表3不同產量的庫爾勒香梨園土壤中量和微量元素含量
Table 3Medium element and minor element contents of soil in Korla fragrant pear orchard at different yield level

土層深度(cm)Soildepth產量水平Yieldlevel鈣(mg/kg)Calcium鎂(mg/kg)Magnesium有效銅(mg/kg)AvailableCuprum有效鐵(mg/kg)AvailableFerrum有效錳(mg/kg)AvailableManganese有效鋅(mg/kg)AvailableZinc高產園162.77a61.10a2.27a26.30a7.80c2.93a0～20中產園151.14ab48.66b1.85a14.93b15.06b0.95b低產園144.50b42.00b1.84a12.68b22.49a1.06b高產園155.75a49.77a1.27a22.99a7.54b2.00a20～50中產園140.58ab46.56ab1.43a17.53a5.83b0.97a低產園123.60b32.80b0.72a13.83a12.41a0.96a高產園126.48a44.85a1.08a12.58a7.24a1.35a50～80中產園118.70a37.80ab0.99a15.62a9.57a0.51a低產園115.02a31.32b0.69a12.29a7.85a0.83a

2.4庫爾勒香梨產量與土壤養分相關性

研究表明，庫爾勒香梨的高產與0～20 cm土層土壤中有機質、鎂、堿解氮含量呈極顯著正相關，相關系數分別為0.561、0.771、0.558，與速效鉀、有效鋅含量呈顯著正相關。香梨高產與20～50 cm土層土壤中速效鉀含量呈極顯著正相關，相關系數為0.600，與有機質、鎂、堿解氮、有效銅、有效鐵含量呈顯著正相關，與有效錳含量呈顯著負相關。香梨高產與50～80 cm土層土壤中有效銅、有效鐵含量呈極顯著正相關，相關系數分別為0.599、0.596，與有機質含量呈顯著正相關。香梨高產與不同土層土壤中總鹽、pH和鈣含量無顯著差異。表4

表4庫爾勒香梨高產園各土層土壤養分的相關性
Table 4Correlation analysis between high yield and soil nutrient of high yield Korla fragrant pear

土層深度(cm)Soildepth有機質Organicmatter總鹽TotalsaltspH值pHvalue鈣Calcium鎂Magnesium堿解氮AvailableNitrogen有效磷AvailablePhosphorus速效鉀AvailablePotassium有效銅AvailableCuprum有效鐵AvailableFerrum有效錳AvailableManganese有效鋅AvailableZinc0～200.561**0.1380.4140.5420.771**0.558**-0.0100.528*0.4410.402-0.3530.505*20～500.515*0.2330.2610.8430.589*0.509*0.0520.600**0.508*0.484*-0.478*0.24050～800.506*0.3620.2890.0730.2420.390-0.2650.4450.599**0.596**0.276-0.044

注：*代表0.05水平顯著，**代表0.01水平顯著

Note：*indicates significant difference at 0.05 level，**indicate significant difference at 0.01 level

3　討 論

土壤是梨園生產的基礎，土壤的物理性狀直接影響果園土壤的通氣性、保水能力、根系對養分的吸收利用和生物活性等[16-17]。土壤有機質中含有大量的植物生長所必需的大量元素和微量元素，對土壤物理、化學和生物學性質具有重要影響[18]。土壤中大部分有效養分的含量與土壤有機質的含量成正相關[19]，土壤有機質與葉片養分含量[20]、果實產量和品質呈正相關[21]。張玉星[22]認為梨園最適宜的有機質在10～25 g/kg，超過30 g/kg 為豐富。試驗中，庫爾勒香梨高、中、低產園隨著土層深度的增加，有機質含量降低；高、中產園各土層有機質含量在13 g/kg左右，顯著高于低產園，低產園各土層土壤有機質含量在10 g/kg以下，總體偏低，庫爾勒地區香梨園應加大有機肥的投入，提高有機質的含量。生產中果園還可采取果園生草、覆草，增加有機質含量，培肥土壤。

梨園堿解氮、有效磷、速效鉀的適宜標準值分別為60～130 mg/kg、10～40 mg/kg、65～200 mg/kg[22]。試驗結果顯示，隨著深度的增加，庫爾勒香梨高、中、低產園的堿解氮含量下降；而高產園各土層堿解氮含量均在適宜范圍內，尤其是在0～50 cm土層范圍內堿解氮含量豐富，在120 mg/kg左右，低產園各土層堿解氮含量整體偏低，在60 mg/kg以下，因此，要適當增加土壤中氮肥的施用量。磷在土壤中以磷酸根的形態存在，土壤有效磷含量過高會使土壤pH 降低，導致土壤酸化，并且會影響植物對鋅、鐵、錳的吸收。土壤中有效磷含量過低，直接影響樹體對氮和鉀的吸收，使得樹體營養不足，并最終影響果實品質和商品性。研究結果表明，不同土層的庫爾勒香梨高、中、低產園有效磷含量均在適宜范圍內。

庫爾勒香梨高產園0～20 cm土層速效鉀、有效鐵、有效鋅和鈣含量顯著高于低產園，不同產量的香梨園50～80 cm土層有效鉀、有效鐵、有效鋅和鈣含量之間無顯著差異。庫爾勒香梨高產園各土層鎂元素含量顯著高于低產園，中產園鎂元素含量與低產園無顯著差異。庫爾勒香梨高產園0～50 cm土層土壤有效錳含量顯著低于低產園，應適當降低錳肥的施用水平。

此外，庫爾勒香梨園土壤養分表聚化較明顯，除總鹽和pH外，果園土壤0～20 cm 土層土壤養分明顯高于20～50 cm和50～80 cm土層，與于年文等[14]和劉秀春等[23]的研究結果基本一致，主要是農民施肥較淺或地面撒施等不合理施肥方式引起的。土壤養分表聚化會導致果樹根系向上分布，引起樹勢變弱，樹體抗旱、抗寒性變弱，生產能力下降。針對果園表聚化現象，建議采用分層施肥技術，有機肥施肥深度為50～60 cm。

通過對庫爾勒香梨產量與土壤營養元素之間的相關性分析可以看出，庫爾勒香梨高產與20～50 cm土層土壤有機質、鎂、堿解氮、速效鉀、有效銅和有效鐵含量呈顯著正相關，與有效錳含量呈顯著負相關。因此，在實際生產中應注重增施有機肥、鎂、氮、鉀、銅、鐵肥和減少錳肥的施用量來提高庫爾勒香梨產量。

4　結 論

4.1 庫爾勒地區土壤偏堿性，應適當增施酸性肥料，調節土壤堿度，降低土壤pH值。

4.2庫爾勒香梨園土壤養分呈表聚化，建議有機肥施肥深度為50～60 cm，有機肥與土壤混拌均勻施于底層，化肥與土壤混拌均勻施于上層，然后覆土。

4.3庫爾勒香梨園20～50 cm土層有機質、鎂、堿解氮、速效鉀、有效銅、有效鐵含量與香梨高產呈顯著正相關，總鹽、pH值、鈣含量與高產無顯著差異，但有效錳含量與高產呈顯著負相關，在實際生產中重視施用有機肥，加強果園土壤鎂、氮、鉀、銅和鐵素的補充，注意各種養分的平衡施用，減少錳肥的施用量。

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Fund project:Supported by Science and Technology Xinjiang Supporting Program of XPCC (2014AB002) and Regional Innovation Research Team Construction Project of XCPP(2013CC006)

Study on the Relationship between Soil Nutrient and Pear Yield in Korla Fragrant Pear Orchards

MA Jian-jiang，LUO Zhao-feng，LI Wei-feng

(InstituteofAgriculturalScienceoftheSecondAgriculturalProductionDivisioninKorla,TiemenguanXinjiang841005,China)

【Objective】 The objective of this study is to investigate the relationship between Korla fragrant pear yield and soil nutrient in order to provide a theoretical basis for yield and scientific fertilization.【Method】Soil samples from different layers (0-20 cm, 20-50 cm and 50-80 cm) were collected from 12 high, medium and low yield pear orchards located in 29, 30, 31 and 33 regiments in Korla region, respectively.【Result】The soil of the 12 tested fragrant pear orchards was slightly alkaline. Soil nutrient polymerized significantly. The content of organic matter, magnesium, nitrogen, available potassium, available cuprum, available ferrum in the 20-50 cm soil layer was significantly positively correlated with the high yield. There was no significant difference among the total salt, pH and calcium, but available manganese content was significantly negatively correlated with the high yield.【Conclusion】Korla fragrant pear orchards should increase acid fertilizer to regulate the soil alkalinity. In the practical production, the application of organic fertilizer, magnesium, nitrogen, potassium, cuprum and ferrum should be enhanced in the tested pear orchards. It is recommended that organic fertilization depth should be 50-60 cm.

Korla fragrant pear; soil nutrient; yield; correlation analysis

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.04.007

2015-10-12

新疆兵團科技支疆計劃項目(2014AB002)；新疆兵團區域創新團隊建設項目(2013CC006)

馬建江(1964-)，男，新疆庫爾勒人，副研究員，研究方向為果樹栽培及生理，(E-mail)xjbzmjj2082372@163.com

S661.2

A

1001-4330(2016)04-0635-06