赣南脐橙园土壤有效镁含量状况研究

刁莉华 彭良志等

摘 要： 【目的】为了解赣南脐橙园土壤有效镁含量状况，【方法】对赣南16县446个抽样脐橙园的土壤背景样和土壤农化样进行了分析。【结果】结果表明，与土壤背景样相比，农化样pH值下降，土壤酸化明显；各县的土壤背景样和农化样有机质平均含量都未达到适宜值，但各县农化样有机质含量均高于背景样；全部背景样和全部农化样的有效镁含量平均值仅分别为35.19 mg·kg-1和46.81 mg·kg-1，背景样和农化样有效镁缺乏的果园比例分别达到了89.52%和87.65%，只有6.11%背景样和5.29%农化样有效镁含量达到适量水平；土壤农化样有效镁含量最高的是赣南3个脐橙大县之一的信丰，但也仅为65.30 mg·kg-1，而另2个脐橙大县安远和寻乌的土壤农化样有效镁含量仅分别为33.51 mg·kg-1和31.35 mg·kg-1，这两县缺镁果园比例也分别高达99.09%和94.07%。土壤pH值和有机质均与有效镁含量呈极显著正相关。【结论】赣南脐橙园背景土壤和农化土壤酸性强、有效镁含量严重缺乏，需增施石灰和碱性镁肥。

关键词： 脐橙园； 赣南； 有效镁

中图分类号：S666.4 文献标志码：A 文章编号：1009-9980镁是构成叶绿素的核心部分，还是多种酶的活化剂，且能维持核糖体和原生质体膜的结构[1]。柑橘叶片、分生组织和种子含有较多镁素。柑橘缺镁时老叶片或稍老叶片黄化，遇低温或干旱等不良条件容易脱落，落叶枝条常在翌年春枯死[2]。江西赣南是我国最大的脐橙产区[3]，其土壤类型以红壤为主[4]，而红壤的黏土矿物大多为高龄石，呈酸性，使镁容易淋失[5]，造成土壤供镁能力低。柑橘不同种类和品种对镁的需求量和缺镁敏感性不同，其顺序为柚>甜橙>宽皮柑橘[1]；在脐橙类品种中，又以纽荷尔最为敏感[6]。赣南脐橙产区90%以上为纽荷尔脐橙[4]，近十多年来，因劳动力和有机肥成本上升等原因，果园有机肥施用越来越少，脐橙的缺素黄化现象十分普遍。前期的研究表明，赣南脐橙的缺素黄化和叶脉肿大破裂与缺镁有关[6-8]，成为生产上的一大问题。与碱性土壤中镁多数与矿物形态存在而难于被脐橙吸收不同，红壤等酸性土壤上的脐橙树缺镁主要与土壤中镁含量不足有关，但目前对赣南脐橙园的土壤镁含量及其变化状况知之甚少，不利于脐橙缺镁矫治工作的开展。为此，我们从2008年开始，进行了赣南脐橙园土壤有效镁含量及其有关的pH和有机质含量的研究，以期为赣南脐橙的缺镁矫治和平衡施肥提供参考。

1 材料和方法

1.1 土壤样品采集

2008年开始在赣南16县446个脐橙园采集土壤农化样和土壤背景样，共采集土壤农化样1 304份，背景样229份。土壤农化样采样方法是在每个果园按“S”型选取采样树15株，在每株采样树的树冠滴水线下挖一个深40 cm左右的土壤剖面，在剖面上均匀采集5～35 cm土层土壤约200 g，去除根系及砾石等杂物。将15个采样点所采土壤混匀后，用四分法取约500 g，带回实验室自然风干，保存备用。土壤背景样采样方法是在果园周边尚未开垦和从未受到施肥影响的区域（一般离果园周边10 m左右）采集；有少量果园建在农耕地上，其背景土壤的取样位置在果园边界线上，每个果园周边选择15个采样点，其余采样和处理方法同土壤农化样。

1.2 土壤样品测定

土壤有效镁含量采用国际农化服务中心的土壤养分状况系统研法（ASI）[9]，1 mol·L-1 KCl浸提，原子吸收分光光度计测定；土壤pH值采用pH仪电位法测定；土壤有机质含量采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法[10]测定。

1.3 土壤营养分级标准

土壤pH、有机质及有效镁分级以ASI法评价指标为主体[11]，同时结合前人[1，12-15]的分级标准而定。土壤pH值分级标准为：pH<4.5为强酸性；4.5～5.4为酸性；5.5～6.5为弱酸性；6.5～7.0为微酸至中性，7.1～7.5为微碱性，7.6～8.5为碱性；pH>8.5为强碱性。对于枳为砧木的柑橘而言，弱酸性最适宜，微酸至中性为适宜，酸性和微碱性为较适宜，强酸性、碱性和强碱性为不适宜。有机质的分级标准为：有机质含量<5 g·kg-1为极低；5～10 g·kg-1为低；10～15 g·kg-1为偏低；15～30 g·kg-1为适宜；有机质含量>30 g·kg-1为丰富。土壤有效镁含量分级标准为：过量：>1 460 mg·kg-1；高量：300～1460 mg·kg-1；适宜：120～300 mg·kg-1；低量：80～120 mg·kg-1；缺乏：<80 mg·kg-1。

1.4 数据处理

数据采用 Microsoft Excel 2003 和 SPSS17.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤pH和有机质含量

从各县（含市和区，下同）脐橙园土壤背景样酸碱度平均值看，赣县为强酸性（pH<4.5），上犹、大余、寻乌和于都为弱酸性（pH 5.5～6.5），其余为酸性（pH 4.5～5.4）；而土壤农化样则变成章贡、赣县、定南和龙南为强酸性，其余县全部为酸性。比较各县农化样与背景样的平均pH值变化可发现，所有县脐橙园土壤农化样的平均pH值都低于背景样，说明种植脐橙后土壤总体上出现了不同程度的酸化。其中，大余、定南、宁都、上犹、兴国、寻乌和于都7个县的脐橙园农化土壤酸化趋势明显，农化样比背景样的平均pH值下降了0.45～1.01，其余县农化样平均pH值都略有下降。从适宜pH值（5.5～7.0）土样比例变化看，与土壤背景样相比，大余、会昌、全南、瑞金、信丰、寻乌和于都7个县适宜pH值的农化样比例有所增加，其余县降低，尤其是章贡区从背景样的33.33%降至农化样的0。从强酸性 （pH<4.5） 土样比例变化看，与土壤背景样相比，宁都、瑞金、信丰、兴国、寻乌和于都6县强酸性农化样比例上升，其余县下降（表1）。

土壤有机质方面，由于赣南脐橙园多数建在荒山和荒坡上，背景土壤贫瘠，有机质含量低。土壤背景样有机质平均含量极低（<5 g·kg-1）的有瑞金、信丰和兴国，偏低的有崇义（11.90 g·kg-1），其余县为低（5～10 g·kg-1）。与土壤背景样相比，各县的农化样有机质含量都有所升高，升高值介于0.26～7.60 g·kg-1，其中，升高值大于5g·kg-1的有大余、龙南、全南和瑞金4个县，升高值最大的是全南县，达到7.60 g·kg-1。与土壤背景样相比，各县有机质含量适宜的农化样比例也都有所增加，其中，大余、会昌、龙南、宁都、全南、瑞金、上犹、信丰和兴国9县的土壤有机质适宜比例从背景样的0增加到农化样的2.56%～38.60%（表2）。说明赣南脐橙的建园改土和生产上的施肥、生草栽培等措施对提高土壤有机质含量起到了一定作用，但各县果园土壤农化样有机质含量适宜比例仍普遍偏低，最高的全南县也仅为38.6%。

2.2 脐橙园土壤有效镁含量及分布

不管是背景土壤还是农化土壤，赣南脐橙园的缺镁都很严重也很普遍，以整个赣南统计，脐橙园土壤背景样有效镁缺乏的果园比例（<80 mg·kg-1）占89.52%，土壤农化样有效镁缺乏的果园比例为87.65%；土壤背景样和农化样有效镁低量的比例分别为4.37%和6.75%，只有6.11%的果园土壤背景样和5.29%的果园农化样有效镁含量达到适量水平

从各个取样县看（表3），脐橙园土壤背景样有效镁含量最高的为宁都县（70.17 mg·kg-1），最低的为赣县（9.87 mg·kg-1）。土壤农化样有效镁含量最高的为信丰县（65.30 mg·kg-1），最低为寻乌县（31.35 mg·kg-1）。与土壤背景样相比，农化样有效镁含量下降的有会昌、宁都、兴国、寻乌和于都5县，其中以宁都下降最严重，降幅达25.68 mg·kg-1，其余11县农化样有效镁含量均比背景样有所增加。从果园土壤背景样看，缺镁状况以安远、崇义、赣县、龙南、瑞金、信丰和章贡7县最严重，均为100%，其余县介于70.00%～93.33%。与土壤背景样相比，有11个县的土壤农化样缺镁比例有所下降，下降幅度0.91～21.85个百分点，其中信丰、赣县、龙南、瑞金和章贡的下降幅度在10个百分点以上。说明赣南多数县的脐橙园施用的含镁肥料（有机肥、含镁化肥或矿物肥）中的有效镁量大于果实收获带走的镁量。

2.3 土壤pH、有机质和有效镁含量相关性分析

表4结果显示，土壤pH值和有机质含量都与有效镁含量呈极显著正相关，土壤pH值和有机质含量呈极显著负相关，说明提高红壤pH值和增施有机肥是提高土壤有效镁含量的重要途径。在5个土壤有效镁含量下降的县中，有4个县（宁都、兴国、寻乌和于都）的农化土壤pH值与背景土壤相比呈大幅度下降。因此，农化土壤有效镁的下降，其原因除了与含镁肥料施用不足和果实带走镁较多有关外，还与农化土壤的酸化导致镁流失的加重有关。

3 讨 论

从赣南16个县（区/市）脐橙园土壤有效镁含量的变化情况看，不论是土壤背景样还是农化样，有效镁含量都很低，但土壤农化样的缺镁严重程度超过前人研究红壤柑橘园所得出的有效镁含量较少的结论[16-19]。背景土壤有效镁含量低的原因，一是红壤的含镁原生矿物的化学稳定性低，容易风化[20]，含镁矿物易分解殆尽；二是红壤的脱硅富铝化作用强烈，导致土壤中Al3+大量富集，在水分作用下释放大量H+（Al3++3H2O=Al3+（OH）3+3H+），使土壤呈酸性，在赣南地区高温多雨环境下，淋溶作用强烈，导致土壤中的镁被大量淋失[21-22]，这也是土壤pH值与有效镁含量呈极显著正相关的原因。而农化土壤严重缺镁的原因，一是背景土壤有效镁含量本来就低；二是赣南脐橙产区在建园改土时石灰施用量太少，一般每m3土壤在3 kg以下，脐橙种植后则很少再施用石灰而大量施用酸性或生理酸性化肥，有机肥施用逐年减少，使本来已偏酸的土壤进一步酸化[1，23-26]，不利于土壤中镁的吸附和保存；三是脐橙果实中的镁含量高于温州蜜柑等宽皮柑橘[27]，脐橙收获所带走的镁量大；四是赣南脐橙生产上缺乏施用镁肥的观念，近十多年来有机肥施用又越来越少，使农化土壤有效镁含量难于提高。

因此，从本研究结果看，赣南脐橙园在改土建园时需要加大石灰施用量，脐橙种植后也需要根据土壤pH变化，不定期施用石灰，以防止土壤酸化和减少土壤镁流失。另一方面，赣南脐橙园需要重视镁肥和有机肥的施用。由于赣南脐橙园土壤呈酸性，适宜施用的镁肥有钙镁磷、氧化镁、白云石粉和菱镁石粉等碱性镁肥，尽量不施用硫酸镁等酸性镁肥，以提高土壤中的有效镁含量和防止土壤酸化；同时要重视果园有机肥的施用，有机肥中不仅含有镁，可直接提高土壤有效镁含量，而且有机质能够提高土壤对镁的吸附[28-30]，减少镁的流失。

4 结 论

赣南脐橙园背景土壤酸性强、有机质含量低；农化土壤酸化明显，但有机质含量有所升高；土壤pH值与土壤有效镁含量呈极显著正相关；背景土壤有效镁严重缺乏，农化土壤有效镁略有升高，但仍严重缺乏。

致谢： 感谢江西省赣州市16县（区、市）果业局为本研究的土壤样品采集所付出的辛勤劳动。

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