山东省长红枣主产区土壤养分丰缺状况

2015-03-24 06:39王中堂周广芳单公华
关键词:枣园主产区全氮

□王中堂 张 琼 陈 雯 周广芳 单公华



山东省长红枣主产区土壤养分丰缺状况

□王中堂 张 琼 陈 雯 周广芳 单公华

研究山东省长红枣主产区土壤养分丰缺状况,为制定山东省长红枣主产区科学、合理的施肥策略提供参考。在山东省长红枣主产区宁阳县、山亭区、邹城市选择54个典型果园,分别采集0-20cm、20-40cm土层样品进行土壤营养状况分析。结果表明,全省长红枣园土壤有机质含量较低,0-20cm、20-40cm土层有机质缺乏状况的比例为18.5%和77.8%;枣园N、P、K大量元素变异系数很大,表层土壤的变系数为73.4%、70%和75.4%;枣园土壤钙、镁、铜含量丰富,表层含量达到丰富的比例均为100%;土壤锰、锌含量中等,0-20cm、20-40cm土层达到中等及以上水平的比例,锰分别为77.7%和77.8%,锌分别为66.6%和44.4%;硼、钼含量处于低水平,表层含量处于缺乏状况的比例均为100%。枣园生产应因地制宜,建议增施有机肥及含硼、钼元素的肥料,合理施用氮肥,控磷、増钾,特别注意磷肥的施用。

山东;长红枣;土壤养分;丰缺状况

枣(Ziziphuszizyphus)原产于中国,历史悠久,自古以来就被列为“五果”之一。中国枣产量从2003年的171.9万吨增长至2012年的643.6万吨;山东省是枣传统产区,2012年全省枣产量为98.1万吨,占全国总产量的15.2%,位居全国第三位[1],枣产业已成为山东省林业产业发展的排头兵。长红枣为山东省四大主栽品种之一,主要分布在山东省的鲁中南山区,其中泰安地区种植面积和产量均居于全省首位,枣庄、济宁地区次之[2][3],是当地农民的主要经济树种。但由于鲁中南山区立地条件差[4],枣园栽培管理粗放、施肥不合理等原因,限制了当地枣产业的发展,而枣园土壤养分含量高低是影响枣树生长的关键,也是制定枣园土壤养分管理和枣树高效生产方案的重要依据之一。各产区枣园的土壤养分含量不尽相同,其养分丰缺程度有较大差别,只有了解长红枣产区土壤各养分丰缺程度才能开展针对性的土壤培肥。而当前对长红枣主产区的土壤肥力状况还缺乏系统的研究。为了制定山东省长红枣主产区的施肥策略,以提高产量,提升品质,促进农民增收及改善枣园土壤生态环境。本研究于2013年8~10月与2014年8月~10月,对山东省长红枣主产区的宁阳、邹城和山亭枣园土壤进行取样分析,并进行系统评价,为科学制定山东省长红枣主产区施肥策略提供参考。

一、材料与方法

(一)样品采集

于2013年8月-10月与2014年8月-10月,在山东省长红枣主产区泰安市宁阳县,济宁市邹城市和枣庄市山亭区3个地区,每地选取有代表性的18片枣园,共54个园片做采样点。2013年采集样品后,对调查果园GPS定位。2014年选取同一地块调查。由于调查园片均大于666.7 m2,则参照赵林果园取样方法[5],将每个果园划出666.7 m2,设置呈“Z”字型的7个采样点。采集0-20 cm、20-40 cm土层的土壤样品,各园7个点土样不混合,土样全部带回实验室。土壤室内风干,部分研磨,按要求过筛备用。分别测定每个点土样各项营养元素指标,两年测定值的平均值为本园该元素含量。

(二)测试方法

土壤有机质采用外加热重铬酸钾容量法;土壤全氮采用凯氏定氮法;土壤全磷钼锑抗比色法;土壤全钾火焰光度法;土壤有效磷采用0.5mol·L-1NaHCO3浸提-钼锑抗比色法;土壤速效钾采用1 mol·L-1NH4OAc浸提-火焰光度法;交换性钙、交换性镁1 mol·L-1NH4OAc浸提-原子吸收分光光度法;土壤有效锰、铜、锌、采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法;土壤有效硼用热水浸提等离子光谱法;土壤有效锰钼NH4CNS比色法[6]。

(三)枣园土壤养分评价标准

土壤有效养分和有机质分级依据果园土壤营养判断标准和山东省果园土壤有机质和养分含量分级指标[7-8],综合定制,见表 1。根据分级标准,对调查长红枣园土壤养分现状进行统计分析,明确土壤养分丰缺程度所占的比例,以此对山东省长红枣园主产区土壤养分的丰缺状况进行系统评价。

所得数据采用 Excel和DPS软件进行分析。

表1 山东省枣园土壤养分评价标准

二、结果与分析

(一)枣园土壤有机质丰缺状况

由表 2和表 3可以看出,0-20cm土层土壤有机质含量高于20-40cm土层。枣园0-20cm土壤有机质含量为 15.1g·kg-1,整体处于中等水平,调查果园,土壤有机质含量超过 10 g·kg-1的占81.5%,有机质低于10g·kg-1的占 18.5%。从各产区来看,宁阳地区枣园0-20cm土层有机质 100%为中等水平,邹城地区 55.6%达到丰富水平,22.2%为中等,22.2%为缺乏,而山亭地区 33.3%处于缺乏状况,66.7%处于中等状况。枣园20-40cm土壤有机质平均含量为 8.16g·kg-1,整体处于缺乏水平,有22.2%的枣园土壤有机质含量超过 10 g·kg-1,有机质低于10g·kg-1的占 77.8%。宁阳、邹城、山亭3个地区有机质含量缺乏的比例分别为88.9%、66.7%、77.8%。因此,山东省长红枣产区枣园土壤整体有机质缺乏,必须重视有机肥的投入。

表2 枣园土壤有机质和大量元素有效养分含量状况

表3 枣园土壤有机质丰缺程度所占的比例(%)

表4 枣园土壤全氮、速效磷、钾养分丰缺程度所占比例 (%)

(二)枣园土壤大量元素状况

由表 2和表 4看出,枣园0-20cm土层土壤全氮含量高于20-40cm土层,且变幅很大。0-20cm土层平均含量最高,达 0.98 g·kg-1,变异系数 73.4%;20-40 cm土层全氮平均含量0.81g·kg-1,变异系数为36%。从全氮的分布频数上看,表层全氮含量有44.4%为缺乏,20-40 cm土层有33.3%为缺乏。整个主产区缺氮严重,要重视施用氮肥。

枣园0-20土层土壤有效磷含量高于20-40 cm土层,两土层含量都较高,且变异系数很大。0-20 cm土层的平均含量为63.5 mg·kg-1,20-40 cm土层的平均含量达到了22.3mg·kg-1,0-20 cm土层分布频率达到中等及以上的为78.8%,20-40 cm土层为51.5%。综合各地来看,全区应注意适用磷肥。

枣园土壤速效钾含量0-20cm土层高于20-40cm土层。0-20、20-40cm土层的平均含量分别为139.7、58.9 mg·kg-1,且变异系数很大;就分布频率来看,钾素缺乏的比例分别为36.4%、77.8%。从整个主产区看,土壤钾素含量较缺乏,应注意适量施用钾肥。(三)枣园土壤微量元素状况

山东省长红枣主产区土壤交换性钙、交换性镁、有效铜、锰、锌、硼、钼 7种微量元素含量见表 5,丰缺等级百分比见表 6。0-20cm土层土壤交换性钙含量高于20-40cm土层,平均含量分别为2010 mg·kg-1、1800 mg·kg-1,均100%达到丰富水平。

土壤交换性镁含量,两土层含量一致,为790 mg·kg-1。0-40cm土层交换性镁含量100%为丰富水平。

土壤0-20cm土层有效铜含量高于20-40 cm土层。0-20cm土层平均含量4.59 mg·kg-1,且变异系数较大,77.8%达到丰富水平;20-40 cm土层平均含量 2.8 mg·kg-1,且变异系数较大,88.9%含量丰富。总的来看,表层土壤有效铜含量较高。

土壤有效锰含量随深度的增加而降低,0-20、20-40土层的平均含量分别为9.1、8.42 mg·kg-1。枣园0-20土层有效锰含量77.7%在中等以上,有效锰含量22.3%缺乏。枣园20-40土层有效锰含量77.8%在中等以上,有效锰含量22.8%缺乏。

土壤0-20cm土层有效锌含量高于20-40 cm土层。0-20cm土层平均含量2.03 mg·kg-1,且变异系数较大,66.6%达到中等及以上水平;20-40 cm土层平均含量 0.94 mg·kg-1,且变异系数较大,44.4%为含量中等,55.6%为缺乏。总的来看,部分表层土壤有效锌含量较高,部分地区缺锌严重。

土壤0-20、20-40 cm土层有效硼平均含量为0.18 mg·kg-1、0.2 mg·kg-1,100%为缺乏。总的来看,全区0-40cm土层有效硼含量缺乏,应适量施用硼肥。

土壤0-20cm土层有效钼含量高于20-40 cm土层。表层平均含量41.6 ug·kg-1,且变异系数较大,100%缺乏;20-40 cm土层平均含量 26.9 ug·kg-1,且变异系数较大,100%缺乏。总的来看,全区表层土壤有效钼含量缺乏,应适量施用钼肥(表5,表6)。

表5 枣园土壤微量元素有效养分含量状况

表6 枣园土壤微量元素有效养分丰缺程度所占比例(%)

三、讨论

果树生产中,果树正常生长发育需要肥料,肥料施用量不仅直接关系到果树生产成本,也关系到土壤生态环境的变化。提高果树产量和改进果实品质的手段有品种选育、先进栽培技术和科学的培肥,其中科学的培肥不仅有益于果园的土壤肥力提高,还有利于生态环境的改善。[9-12]

评价土壤肥力的一项重要指标是土壤有机质含量。山东省整个长红枣产区枣园0-20 cm土层土壤有机质含量中等,缺乏的(低于10 g/kg)占18.5%。其中宁阳地区枣园0-20 cm土层有机质 100%为中等水平,邹城地区 77.8%达到中等以上水平,而山亭 66.7%处于中等水平,33.3%处于缺乏状况。长红枣产区枣园20-40 cm土层有机质平均含量为8.16 g/kg,其中 77.8%处于缺乏水平。整个产区有机质较缺乏,主要是因为该地区立地条件差,多为砂砾土,土层很薄,另外,果园土壤管理模式全部为清耕且有机肥施用不足。当前,有65%的果园位于土壤瘠薄的丘陵薄地,特点是:土壤有机质偏低,树势较弱,产量不稳定。只有加大有机肥的施用量,增加土壤有机质含量、提高土壤缓冲性和改善土壤稳定性,才能创造出适宜果树生长发育的优越土壤环境[13]。

土壤全氮包括所有形式的有机和无机氮素,是标志土壤氮素总量和供应植物有效氮素的源和库,综合反映了土壤的氮素状况。山东省长红枣产区0-20 cm土壤全氮含量0.98g/kg,含量中等,20-40cm土壤全氮含量0.82g/kg,含量中等。从全氮的分布频数上看,表层全氮含量有44.4%为缺乏,20-40cm土层有33.3%为缺乏。土壤有机质是氮素存在的主要场地:土壤表层中大约80%-97%的氮存在于有机质之中[14],而鲁中南山地丘陵区0-20cm土层土壤有机质18.5%缺乏,20-40cm土层土壤有机质77.8%缺乏,土壤保氮能力低下,所以此地区土壤氮素较缺乏。该地区0-20 cm土壤有效磷含量63.5 mg/kg,土壤磷素丰富,20-40 cm土壤有效磷含量22.3 mg/kg,土壤有效磷处于中等水平。磷肥的当季利用率低,若连年施用,残留磷素便积累在土壤中,而且土壤对磷有着强大的吸持力,土壤中留存的磷几乎不淋失,另外磷肥残效期较长,施用1次,其后效可持续10年,因此连续施肥造成了土壤磷素含量偏高。我国大部分地区土壤普遍缺钾,一般缺钾和缺钾严重的土壤约占全国耕地的23%,钾素已在很多地区成为限制作物生长的一个重要因子[15]。

总体来看,鲁中南山地丘陵区枣园土壤0-20 cm土层有机质含量中等,氮素缺乏,磷素丰富,钾含量中等。20-40 cm土层有机质含量缺乏,氮素较缺乏,磷素中等,钾素缺乏。三个地区应加大有机肥的使用,保氮、控磷、増钾,特别注意磷肥的施用,防止表层土磷素过量。

四、结论

1.山东省长红枣主产区土壤有机质含量普遍较低,建议生产中增施有机肥。

2.山东省长红枣主产区土壤全氮、有效磷、速效钾元素含量变异系数很大,氮、钾缺乏,磷较丰富,生产中要平衡施肥,合理增氮,控磷、加钾,特别注意磷肥的施用。

3.山东省长红枣主产区土壤微量元素中,交换性钙、镁和有效铜含量丰富,有效锰含量中等偏少,有效硼、钼含量缺乏,有效锌含量差异比较明显。生产中应注意锰肥、硼肥、钼肥的施用,特别注意平衡施用锌肥。

[1]中国统计年鉴.中华人民共和国国家统计局信息网[DB/OL]. [2013-12-5].http://www.stats.gov.cn/tjsj/ndsj/

[2]2013年山东省统计年鉴[EB/OL].[2013-12-2].http://www.stats-sd.gov.cn/tjsj/nj2013/indexch.htm

[3]石成利,赵春磊.山东省红枣产业发展探讨[J].山东林业科技,2011,41(2):118-121

[4]高鹏,刘刚,柳京安,刘作新.鲁中南山区小流域雨水资源化潜力的定量评价研究[J].水土保持学报, 2006, (6):45-49.

[5]赵林,姜远茂,彭福田.苹果园土壤营养诊断采样方法研究[J].落叶果树,2009,41(4):1-3.

[6]鲍士旦.土壤农化分析[M].第3版.北京:中国农业出版社,2000年.

[7]山东省果园土壤有机质和养分含量分级指标.文登市政府信息网 [EB/OL].[ 2014-9-10]

[8]果园土壤有机质及养分含量高低的判断标准.百度文库[EB/OL].[2014-9-10].

[9]隋鹏飞,史进元.陕西省红富士苹果果园施肥调查[J].土壤肥料,1995,(1):35-37.

[10]邓熙时,吕殿青. 旱原地区苹果叶营养水平研究[J]. 果树科学, 1995, 12(3): 168-170.

[11]Bennett D, George R. Environmental impacts and production effectsof subsurface drainage at an intensive apple orchard near donnybrook,WA. Resource Management Technical Report, 2002: 228.

[12]马国瑞.园艺植物营养与肥料[M]. 北京:中国农业出版社, 1998.

[13]许衡,杨和生,束怀瑞.施用有机物料和氮肥对平邑甜茶实生苗生物学效应的灰色系统评价[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2005,33(8):86-90.

[14]李菊梅,王朝辉,李生秀.有机质、全氮和可矿化氮在反映土壤供氮能力方面的意义[J].土壤学报,2003,40(2):232-238.

[15]王明香,聂俊华,张华芳.钾素营养研究进展[J].云南农业大学学报(自然科学版),2000,15(4):356-358.

2015-01-08

“十二五”国家科技支撑计划课题(项目编号:2013BAD14B0301)和山东省农业良种工程重大课题(项目编号:2014LZ14-01)。

山东省果树研究所,山东 泰安,271000

王中堂(1985- ),男,山东省果树研究所助理研究员,硕士,研究方向:枣育种与栽培;通讯作者:周广芳(1960- ),男,山东省果树研究所研究员,研究方向:果树育种。

S665.1;F326

A

1008-8091(2015)03-0033-05

猜你喜欢
枣园主产区全氮
主产区小麦收购进度过七成
低产枣园如何改造
山地枣园节水保墒措施
三种土壤改良剂对盐碱地冬枣园的影响
数字
全国麦收进度过半 主产区机收率超98%
关于支持主产区发展专用粮食生产的建议
丰镇市农田土壤有机质与全氮含量关系分析
不同土地利用方式对黒垆土有机质和全氮分布规律的影响
利用野生酸枣兴建大枣园技术