澄城县苹果园土壤养分及空间变异分析

李庚飞，周胜波，李亚梅

(1.陕西省多河流湿地生态环境重点实验室，陕西 渭南 714000；2.广西交通科学研究院，广西 南宁 530007； 3.渭南师范学院，陕西 渭南 714000)

澄城县苹果园土壤养分及空间变异分析

李庚飞1，2，周胜波2，李亚梅3

(1.陕西省多河流湿地生态环境重点实验室，陕西 渭南 714000；2.广西交通科学研究院，广西 南宁 530007； 3.渭南师范学院，陕西 渭南 714000)

为了解澄城县果园土壤养分分布状况及合理制定施肥方案，以陕西省澄城县86户果农苹果园土壤为研究区，对果园土壤的有机质、有效磷、全氮及速效钾的含量及变异情况进行分析。结果表明：澄城县苹果园土壤有机质和全氮含量处于缺乏状态，而速效钾处于丰富状态，有效磷处于中等和丰富状态。各乡镇4种养分含量变异程度为有效磷(44.06%)>速效钾(24.52%)>有机质(16.39%)>全氮(13.63%)，除交道镇土壤有机质和全氮、寺前镇土壤速效钾的变异系数表现为弱变异外，其余乡镇的4种养分分布均表现为中等变异。

苹果园；土壤养分；澄城县

土壤养分是一个多指标体系，且受到自然因素和人为因素的综合影响，存在空间变异性[1]，不同土壤类型、不同植被种类[2-3]及不同土地利用方式[4]都会影响土壤养分各指标的高低。而土壤养分又影响着作物产量和品质，苹果作为陕西省澄城县的优势产业之一，其产量和品质不仅影响农民的经济收入，还影响澄城县的经济发展。因此，研究果园土壤中各种养分的分布特征，对于土壤资源的科学管理及合理利用，有针对性地采取合理施肥技术，提高肥料的利用率具有重要意义[5]。本研究以澄城县7个乡镇86户果农的果园为研究样区，对其土壤中有机质、有效磷、总氮和速效钾的含量进行测定，分析不同区域4种营养指标的空间分布及养分亏缺状况，为澄城县各乡镇果园土壤合理施肥与精确化管理，保证各区域果园土壤资源的可持续发展与利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

澄城县位于渭北旱原东部，南北长53 km，东西宽37 km，总面积1121 km2。地理坐标为109°46′30″—110°05′50″E、34°55′45″—35°27′05″N。地势北高南低，属黄土高原沟壑区，耕地面积5.93万 hm2，农作物以小麦、玉米和苹果为主。属温暖温带半湿润季风气候，年平均气温12.1 ℃，年均降水量568.1 mm。

1.2 样品采集方法

于2008年11月，以澄城县不同乡镇86户果农的苹果园为研究样区，根据农户果园面积，设定小区面积为0.2～0.4 hm2不等。在样区内，采用“蛇形”采样法，避除曾经有机肥料堆放区，选择土壤质地相对均一的10个采样点，每个采样点处挖1个1面为垂直切面的小坑，在垂直切面一侧切取1片深度为40 cm左右土壤，混合均匀后用四分法保留1 kg左右土壤样品，并记录标号，共86个采样点。

1.3 研究方法

实验室条件下将土壤样品自然风干，去除动、植物残体及石块，研磨过80目筛后以供测定。土壤有机质含量的测定采用重铬酸钾氧化—容量法；全氮采用凯氏蒸馏法；有效磷采用碳酸氢钠提取—钼锑抗比色法；速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度计法。数据均采用SPSS 10.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 澄城县各乡镇苹果园土壤养分的变异程度

2.1.1 有机质的变异特点 澄城县苹果园土壤有机质含量见表1，全县果园土壤有机质的平均含量为13.29 g·kg-1，全县最小值(8.36 g·kg-1)出现在韦庄镇，最高值(18.20 g·kg-1)出现在庄头乡。7个乡镇86个农户中土壤有机质含量分布相对较均一，平均变异系数为16.39%，交道镇土壤有机质含量变异系数仅为6.70%，根据变异系数划分[4]，当CV<10%时，表现为弱变异性，庄头乡土壤有机质变异系数为全县最高，其值为29.79%(10%～100%)，表现为中等变异。

表1 澄城县各乡镇苹果园土壤有机质和有效磷含量

2.1.2 有效磷的变异特点 澄城县苹果园土壤有效磷含量见表1，全县果园平均含磷16.18 mg·kg-1，处于中等偏低的土壤含磷状态[6]，庄头乡土壤有效磷含量的均值(11.11 mg·kg-1)最低。调查的7个乡镇86个农户中土壤有效磷含量存在很大差异，是测定的4种营养指标中变异程度最大的，全县平均变异系数为44.06%，变异范围为33.65%～65.80%。尤以王庄镇变异系数最高，达65.80%，虽然其有效磷含量的均值(15.38 mg·kg-1)不低，最高值47.40 mg·kg-1，为所有统计乡镇中的较高水平；但最小值2.88 mg·kg-1，为全县最低值。王庄镇区域间的土壤有效磷含量相差较大，严重影响全区苹果产量，应予以重视，平衡该区域土壤养分均衡，确保苹果的均衡生产。

2.1.3 全氮的变异特点 对全县各乡镇86个农户果园土壤全氮的测定结果(表2)显示，澄城县土壤全氮含量均值为0.76 g·kg-1，变异范围为0.50～1.15 g·kg-1，最低值(0.50 g·kg-1)出现在韦庄镇，最高值(1.15 g·kg-1)出现在王庄镇。全县土壤全氮平均变异系数为13.63%，变异范围为9.93%～18.05%，为4种营养指标中变异系数最小的。其中，交道镇土壤全氮变异系数为9.93%，表现为弱变异性；王庄镇变异系数最大，也仅为18.05%。

表2 澄城县各乡镇苹果园土壤全氮和速效钾含量

2.1.4 速效钾的变异特点 由表2可知，全县果园土壤速效钾的平均含量为270 mg·kg-1，寺前镇、韦庄镇和交道镇各样区中果园土壤速效钾含量普遍高于全县平均水平。7个乡镇86个农户苹果园土壤中速效钾含量分布存在较大的差异，全县速效钾含量的平均变异系数为24.52%，而寺前镇的变异系数仅为3.93%，表现为弱变异性，但其土壤速效钾含量最高值为500 mg·kg-1，为全县最高；王庄镇的变异系数41.93%，为全县最高，表现为中等变异，但其土壤速效钾含量最低值为90 mg·kg-1，为全县最低。

2.2 澄城县各乡镇苹果园土壤养分分级

根据全国第二次土壤普查及有关标准，将有机质、速效磷、全氮和速效钾等不同土壤养分分为6个级别分别为：Ⅰ级，很丰富；Ⅱ级，丰富；Ⅲ级，中等；Ⅳ级，缺乏；Ⅴ级，很缺乏；Ⅵ级，极缺乏(表3)。

由表4可知，澄城县苹果园土壤有机质和全氮分布相对较集中。土壤有机质主要分布在6～20 g·kg-1范围内，其中91.86%的土壤有机质分布在10～20 g·kg-1范围，处于Ⅳ级缺乏状态；而8.14%的土壤有机质分布在6～10 g·kg-1范围，处于Ⅴ级很缺乏状态。86个调查样区中，除1个样区土壤全氮含量处于中等营养状态外，其余样区土壤全氮均分布在0.50～1.00 g·kg-1范围内，其中有56.98%的样区土壤全氮处于缺乏状态，有41.86%的样区土壤全氮处于很缺乏状态。

表3 土壤养分分级标准

表4 澄城县苹果园土壤各养分分级情况

*：表中数据为样本数/所占百分比(%)。

另由表3、表4可知，澄城县苹果园土壤有效磷和速效钾分布相对较分散。尤以土壤有效磷分布最为明显，除Ⅴ级(很缺乏状态)没有分布外，其余5个级别在2.88～48.29 mg·kg-1范围内均有分布，但分布在10～40 mg·kg-1范围内的样区占总样区的75.58%，即土壤有效磷含量主要处于中等和丰富状态。速效钾在50～500 mg·kg-1范围内均有分布，其中，87.21%的土壤速效钾含量主要分布在150～500 mg·kg-1，即处于很丰富(Ⅰ级)及丰富(Ⅱ级)状态。

3 讨论

1)本试验结果显示，澄城县果园土壤有效磷含量处于中等或丰富状态，有效钾含量处于很丰富或丰富状态。与已有研究结果：在温带区域土壤磷营养缺乏现象较普遍[7-8]相反，主要原因可能是本试验所有样区均为人工果园土壤，作物的经济器官为果实，果园土壤多年施用磷钾肥，由于土壤本身的质地和土体构型等土壤本身的性质会导致磷在土壤中的累积固定[9]；钾为矿质元素中的可再利用元素[10]，从衰老器官移动的速度和从凋落物中释放的速度都比较快。

2)果园土壤养分来源于自然和人为因子共同作用的结果，Fisher RF等[7]研究在温带自然森林生态系统中，氮素普遍缺乏，且Fox TR[11]研究由于造林立地质量的下降会加强氮素的缺乏情况。而本研究中，虽然果园土壤可以受到人为控制，但果农为提高产量施用磷钾肥较多，而施用氮肥较少，土壤中的氮素常年处于消耗状态，导致果园土壤中氮素水平较低。为防治或抑制病虫害的发生，果农对果园管理时，通常将修剪后的枝叶移走[12]，又缺少有机肥的施用，综合导致果园土壤有机质含量极度缺乏。

3)本研究结果显示澄城县果园土壤有效磷含量、有效钾含量的变异程度比全氮、有机质的变异程度大，与郭晓敏等[13]研究相一致。在集约经营管理下，要根据各种营养物质在土壤中的变异状况及各地土壤供应能力的实际情况，有针对性的施用肥料。

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Study on the Soil Nutrients at Apple Orchard in Chengcheng County

LI Geng-fei1，2，ZHOU Sheng-bo2，LI Ya-mei3

(1.KeyLaboratoryforEco-environmentofMulti-RiverWetlandsinShaanxiProvince，Weinan714000，Shanxi，China；2.GuangxiTransportationResearchInstitute，Nanning530007，Guangxi，China；3.WeinanTeachersUniversity，Weinan714000，Shanxi，China)

To make reasonable fertilization scheme based on testing nutrient distribution of soil at apple orchard，soil among the 86 apple orchards at ChengCheng county was choosed as the research area and these elements were determined，including organic matter，available phosphorus，total nitrogen and available potassium content and variation level.Results show that soil organic matter and total nitrogen content are in the lack of stater，rapidly-available potassium in the abundant state，and the effective phosphorus in the medium or the richstate at Chengcheng county.The variation level of nutrients from large to small for these towns were available phosphorus(44.06%)，rapidly-available potassium(24.52%)，organic matter(16.39%)，total nitrogen(13.63%).And apart from the rapidly-available potassium of soil at Siqian town and soil organic matter and total nitrogen content at Jiaodao town are weak variation.the nutrient distribution are characterized by medium variation for the rest four of villages and towns.

apple orchards；soil nutrient；Chengcheng county

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.03.020

2013-08-26；

2013-11-20

陕西省多河流湿地生态环境重点实验室开放基金(SXSD1403)

李庚飞(1978—)，女，内蒙古通辽人，广西交通科学研究院副教授，硕士，从事环境污染与生态修复研究。E-mail：ligengfei2005@163.com。

S661.1；S606+.1

A

1002-7351(2014)03-0090-04