碭山縣梨園土壤大中量元素養分狀況分析*

蒙 雯， 黃晗達， 韓效釗， 劉亞華， 張 旭， 王 柯， 周智能， 劉 昆

(1.合肥工業大學化學與化工學院 安徽合肥 230009； 2.合肥綠農肥業有限責任公司 安徽合肥 230088； 3.安徽天河生物科技有限公司 安徽碭山 235300)

梨樹是我國三大栽培果樹之一，在我國經濟栽培中有3 000年以上的歷史[1]。2017年我國梨樹種植面積為9.5×105hm2，總產量16 410 kt，均位居世界首位[2]。隨著我國農業產業結構調整，梨園面積逐步擴大，梨果生產已成為一些農村地區的支柱產業。碭山縣處于黃河故道，是安徽省酥梨主要生產地之一，被譽為“中國梨都”“酥梨之鄉”[3]。目前碭山縣百年以上的梨樹超過60 000棵，酥梨種植面積超過50萬畝(1畝=667 m2，下同)，占全國梨果種植面積的4%，年產量接近15億斤(1斤=500 g)，年產值達數十億元[4]。碭山酥梨以果大汁多味甜且具有潤肺止咳作用而馳名中外，但近年來出現了梨果品質下降等問題，初步分析是部分梨農對果園土壤肥力現狀認識不足，盲目施肥或施肥配比不合理，造成一些地區土壤養分失衡，果樹樹勢變弱，影響了當地酥梨質量及其產業發展[5]。因此，合理分析梨園土壤養分分布特征，實現土壤科學施肥非常必要[6]。本文對碭山縣9個具有代表性的梨果主產區的土壤養分狀況進行測試分析，以期為梨園科學施肥和酥梨產業的提質增效提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2020年9月中旬，分別在碭山縣官莊壩、葛集、玄廟、周寨、碭城、良梨、曹莊、李莊、唐寨等9個鎮的梨園進行土壤樣品采集。采集時，綜合考慮梨園的面積、形狀和果樹年限等，合理確定果園采樣地點。

(1)采樣工具：不銹鋼土鉆、塑料袋、樣品盤等。

(2)采樣方式：沿著黃河故道酥梨種植區，以上述9個地區的果園為采集單元，每個地區選取3個代表性梨園，每個梨園按照S形選擇5棵有代表性的梨樹，在每棵樹的樹冠外圍投影處隨機取樣，重復3次，采樣深度均為0～40 cm。采樣時，避開密集的根系和施肥點。將采集的土壤樣品剔除植物殘體及礫石等雜物后混合均勻，采取四分法留下1 kg土壤樣品，做好標記，帶回實驗室自然風干后磨碎，分別過0.83 mm(20目)、0.15 mm(100目)篩，置于陰涼干燥處保存備用[7-8]。

1.2 測定項目及測定方法

土壤樣品測定項目包括有機質、全氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效硫含量以及pH等。

土壤pH采用電位法測定；有機質含量采用油浴加熱重鉻酸鉀容量法測定；全氮含量采用凱氏定氮法測定；有效磷含量采用氫氧化鈉浸提鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨溶液浸取火焰光度法測定；交換性鈣和交換性鎂含量采用乙二胺四乙酸(EDTA)絡合滴定原子吸收分光光度法測定；有效硫含量采用氯化鈣浸提硫酸鋇比濁法測定[9-10]。所有測定項目均在合肥工業大學化學與化工學院新型肥料研究所進行。

1.3 數據處理

對梨園土壤養分含量的均值、相對標準偏差進行分析，土壤養分分級參照全國第二次土壤普查分級標準[11]，見表1。數據均在Microsoft Excel 2010軟件上處理和分析。

表1 全國第二次土壤普查分級標準

2 結果與分析

2.1 碭山縣梨園土壤測定結果

碭山縣梨園土壤測定結果見表2。

表2 碭山縣梨園采樣地區土壤pH、有機質及養分含量

2.2 碭山縣梨園土壤pH現狀

適宜梨樹生長的土壤pH為5.6～7.2，但在pH 7.2～8.5內也可生長[12]。由表3可知，在碭山縣梨園主產區采集的土壤pH均為7.5～8.5，相對標準偏差為0.02，為弱性變異。土壤pH高于適宜梨樹生長的區間，這與孟棟材等[13]的報道相符，可通過適當施用一些酸性肥料來調節土壤pH。

表3 碭山縣梨園土壤pH

2.3 碭山縣梨園土壤有機質和大量元素現狀

碭山縣梨園土壤有機質和大量元素含量見表4，計算得w(有機質)、w(全氮)、w(有效磷)、w(速效鉀)的相對標準偏差依次為0.302、0.235、0.156、0.118，分布頻率見表5。

表4 碭山縣梨園土壤有機質和大量元素含量

表5 碭山縣梨園土壤有機質和大量元素分布頻率

有機質是土壤中最活躍的部分，是衡量土壤肥力的重要指標之一，能影響作物對養分的吸收，進而影響酥梨的產量和品質[14-15]。由表2、表4、表5可知：曹莊梨園的土壤有機質含量最高，良梨的最低，平均質量分數為12.96 g/kg；有機質含量達到中等以上水平的比例為零，處于缺乏水平的比例為74.07%，處于較缺水平的比例為14.82%，處于極缺水平的比例為11.11%，相對標準偏差為0.302，為中等變異；有機質含量整體處于缺乏水平。

由表2、表4、表5可知：良梨梨園的土壤全氮含量最高，唐寨的最低，平均質量分數為1.84 g/kg；全氮含量達到較豐富及豐富水平的比例達85.19%，處于中等及中等以下水平的比例為14.81%；全氮含量總體處于豐富或較豐富狀態。李莊梨園的土壤有效磷含量最高，良梨的最低，平均質量分數為47.83 mg/kg；有效磷含量處于豐富水平的比例達到81.48%，處于較豐富水平的比例為18.52%；有效磷含量總體處于豐富水平。李莊梨園的土壤速效鉀含量最高，玄廟的最低，平均質量分數為386.18 mg/kg；采樣區域土壤速效鉀含量均處于豐富水平。總體來看，碭山縣梨園大量元素含量均處于豐富或較豐富狀態，且為中等變異。

2.4 碭山縣梨園土壤中量元素現狀

碭山縣梨園土壤中量元素含量見表6，計算得交換性鈣、交換性鎂、有效硫測定值的相對標準偏差依次為0.252、0.228、0.201，分布頻率見表7。

由表2、表6、表7可知：官莊壩梨園的土壤交換性鈣含量最高，唐寨的最低，平均質量分數為490.92 mg/kg；交換性鈣含量處于中等水平的比例為55.56%，處于缺乏水平的比例為29.63%，處于較缺水平的比例為14.81%，相對標準偏差為0.252，為中等變異；交換性鈣含量總體處于中等或缺乏狀態。良梨梨園的土壤交換性鎂含量最高，曹莊的最低，平均質量分數為35.37 mg/kg；交換性鎂含量處于缺乏水平的比例為18.52%，處于極缺水平的比例為81.48%，相對標準偏差為0.228，屬于中等變異；交換性鎂含量總體處于較缺狀態。唐寨梨園的土壤有效硫含量最高，葛集的最低，平均質量分數為4.90 mg/kg；相對標準偏差為0.201，屬于中等變異；所有土樣中的有效硫含量均處于極缺水平。從中量元素分布情況來看，碭山縣梨園的中量元素含量幾乎都處于中等或缺乏狀態，故應重視向土壤補充中量元素，合理施加鈣肥、鎂肥以及硫肥。

表6 碭山縣梨園土壤中量元素含量

表7 碭山縣梨園土壤中量元素分布頻率

3 結果與討論

3.1 碭山縣梨園土壤大中量元素養分狀況

分析結果表明：碭山縣梨園土壤平均pH為8.18，屬于堿性土壤；有機質平均質量分數為12.96 g/kg，相當于有機碳質量分數僅為7.52 g/kg[16]，屬于不可能發揮潛能的土壤[17]；大量元素均處于豐富或較豐富狀態，中量元素均處于中等或缺乏狀態。

3.2 相應施肥對策

在對碭山縣梨園土壤施肥過程中，應增施有機肥，既可提高土壤有機質含量，也有助于降低土壤pH[18]。同時，應選擇酸性或生理酸性肥料，如過磷酸鈣、硫酸銨、磷酸一銨、硝酸銨、硝酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀、氯化銨、硫酸亞鐵以及上述原料生產的復合肥料等[19]。此外，應適度減施大量元素肥料，增施中量元素肥料。碭山縣梨園土壤呈堿性，施入土壤的鈣、鎂離子易被取代形成碳酸鹽或氫氧化物沉淀而無法被作物吸收，因此葉面噴施中量元素水溶肥料是對碭山酥梨一種有效的施肥方式，葉面噴施鈣、鎂能提高酥梨果實的品質和產量[20-21]。