湖北随县蓝莓园土壤营养诊断分析

陈云峰等

摘要：湖北随县一蓝莓种植园管理模式相同，但产量迥异。为探明高产、中产、低产、绝收片区产量差异的原因，测定了各片区土壤常规理化性质、中微量元素和重金属元素。结果表明，常规理化性质中，土壤pH过高是影响蓝莓生长和产量的主要因素；微量元素中，有效铁、有效锰、有效铜，尤其是有效铜过高限制了蓝莓的生长和产量；重金属元素中，铅、砷过高对蓝莓也有一定的抑制作用。

关键词：蓝莓；土壤；中微量元素；重金属元素

中图分类号：S154.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）16-3746-03

Abstract：The blueberry yields of different areas in a blueberry garden of Sui County， Hubei Province are different， and can be classified into high， middle， low and null yield areas. In order to find the influencing factors， the soil physicochemical properties， middle-microelements and heavy metals were investigated in 2013. The results showed that high pH， high content of available iron （Fe）， manganese （Mn） and copper （Cu）， and total lead （Pb） and arsenic （As） inhibited the growth and yield of blueberry.

Key words： blueberry； soil； middle-microelements； heavy metals

蓝莓（Blueberry，Vaccimium spp）又称越橘、蓝浆果，属杜鹃科越橘属植物，具有较高的营养价值和医疗保健作用[1]。美国是最早开展蓝莓人工种植的国家，我国于1983年在北方开展蓝莓引种栽培工作，目前吉林、辽宁、山东、浙江、江苏、浙江、贵州、重庆种植较多[1，2]。湖北蓝莓引种、栽培等工作开展较晚[2]，但发展迅速，以随州地区种植最多。

土壤是蓝莓栽培范围难以扩大的主要限制因子之一。蓝莓种植对土壤要求极高，喜疏松、有机质含量高的酸性土壤[3]，对土壤重金属含量要求也较高[4]。2013年，在湖北随县的一个蓝莓种植园区，尽管栽培、管理模式均一样，但蓝莓长势及产量差异很大，尤其是一个片区绝收。为了探明各片区蓝莓长势、产量差异的原因，对4个片区土壤进行了营养诊断分析，以找出蓝莓种植的限制因子。

1 材料与方法

1.1 采样地点和方法

采样地点位于湖北省随县封江水库湖北倍思蓝莓研究中心蓝莓园内。该蓝莓园建园5年，按产量可分为高产、中产、低产和绝收4个片区（表1），每个片区隔行种植蓝丰和北陆2个品种。其中高产、中产和低产片区位于同一坡地。绝收片区位于离其约300 m的另一块坡地上。

土壤采样时间为2013年4月27日（蓝莓挂果期），每个片区按“S”型取土15钻，采样深度30 cm，混合后带回实验室分析。土壤采样时不分品种。叶片按品种取样，每个片区每个品种随机摘取30～50片叶子，混合后带回实验室，室内杀青粉碎后用于测定叶片重金属及铜含量。绝收片区无叶片。

1.2 分析项目及方法

土壤常规五项（pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾）采用常规方法检测，即：pH采用水浸提，酸度计法测定；有机质采用重铬酸钾氧化外热源法测定；碱解氮采用扩散法测定；土壤速效磷分析采用0.5 mol/L NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；土壤速效钾采用1 mol/L NH4Ac浸提，火焰光度法测定。容重采用环刀法测定；交换性钙镁等中量元素采用乙酸铵交换—感应耦合等离子体法（ICP法）测定；微量元素中有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼采用二乙基三胺五乙酸（DTPA）浸提，ICP法测定，氯离子采用硝酸银滴定法测定；土壤和植株样中的铅、镉采用强酸（盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸）消解，原子吸收法测定，砷、汞采用强酸消解，原子荧光法测定。以上测定方法均参考文献[5]的方法。

1.3 统计分析

各样品取样时均未设置重复，因此片区之间各元素差异未进行方差分析。采用皮尔逊相关系数分析各元素与产量之间的关系，分析软件为SPSS 11.5，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同片区土壤常规理化性质差异

各片区pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、容重等常规理化性质差异见表2。pH是蓝莓园地最重要的限制因子，蓝莓对土壤pH要求为4.5～5.5，最适为4.5～4.8[3]。蓝丰生长适宜的土壤pH为4.0～5.2，以4.5～4.8为最好，超过5.5则需要进行酸性改良[6]。北陆适宜pH范围略宽，在4.7～5.8均可生长，但随着pH的升高，长势、产量有所降低[7]。从表中可以看出，各片区pH在5.5附近，均不在最适范围之内，以绝收片区pH最高，表明绝收片区产量低与pH偏高有一定关系，也说明各片区均需进一步提高土壤酸性。蓝莓对有机质要求在30 g/kg以上[1]，本次调查四个片区土壤有机质含量均偏低，尤其是高产片区有机质含量最低。各片区碱解氮在60～85 mg/kg，根据湖北省测土配方施肥土壤养分丰缺指标体系[8]，基本上处在严重缺乏与缺乏临界点处，尽管各片区碱解氮差异较大，但从养分丰缺指标体系来看，差别不大。由于蓝莓对氮素要求不高[9]，因此，可以认为氮不是各片区差异的主要原因。蓝莓种植对有效磷要求在10 mg/kg以上[10]，各片区基本都达标，绝收片区更高达42 mg/kg，因此，磷也不是限制因子。蓝莓种植对土壤有效钾要求为120 mg/kg以上[10]，除高产片区外，其余均基本符合要求。蓝莓根系要求疏松、排水与通气性良好的土壤[1]，这可以用容重数据来反映。从表2中可以看出，绝收片区土壤反而最疏松。分析这六项指标与蓝莓产量相关性（表3），可以看出，除pH外，土壤营养元素含量高的片区产量反而低。然而，从上述分析中并不能说明这些营养元素过量而对蓝莓生长造成影响，反而说明，其他蓝莓生长限制因子的负面作用超过这些营养元素的正面作用。

2.2 不同片区中微量元素差异

交换性钙、镁及有效铁、有效锰、有效铜、有效锌与pH含量关系密切[11]，pH较低的土壤往往伴随钙、镁含量不足和铁、锰、铝含量过多[9]，但蓝莓为嫌钙植物，且对过多的铁、锰、铝有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生长正常。如表4所示，除低产片区外，其余片区交换性钙含量差异不大，各片区交换性镁含量差异也不大，且交换性钙镁与蓝莓产量呈正相关（表3），这表明交换性钙镁不是各片区差别的主要原因。微量元素中有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼等与蓝莓产量呈强负相关（表3），其中有效硼、有效钼尽管也呈强负相关，但各处理之间差异极小，可以认为对蓝莓生长影响不大。Haynes等[11]研究结果显示，在pH 5～6之间，高量的铁、锰、铜、锌对蓝莓生长有一定的抑制作用。本次调查片区中铁的含量高于Haynes等的报道，对蓝莓生长造成影响的土壤中铁的含量以及锰、铜含量与Haynes等所研究土壤样本类似，锌含量则低于Haynes等所研究土壤样本。在这4种元素中，以铜的趋势最明显（表4）。Clark等[12]在调查美国南部蓝莓园时，发现大部分土壤铜含量都在0.4 mg/kg以下，这证实了低产片区和绝收片区铜含量偏高，但并没有超过Clark等调查的最高含量，且叶片吸收铜（表5）在正常范围之内[11]，这表明低产片区和绝收片区中的微量元素有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜对蓝莓生长有一定的抑制作用。

2.3 不同片区土壤重金属元素差异

4个片区土壤重金属含量见表6。铅、砷、镉与蓝莓产量呈强负相关（表2），尤其是砷，负相关达到显著水平。林丽等[13]研究结果表明，铅超过10 mg/kg情况下，对蓝莓有一定的毒害作用。这表明，铅含量过高是造成蓝莓减产的原因之一。但叶片含铅量并没有随着产量下降而升高（表5）。镉尽管与也与蓝莓产量呈现强负相关，但含量较低，符合土壤环境质量一级标准[14]，且在胁迫试验中[13]此含量对蓝莓生长没有影响，因此镉不是造成4个片区差异的原因。砷尽管也符合土壤环境质量一级标准[14]，且在姜晶等[15]测定的蓝莓园土壤砷含量范围之内，但其含量随着产量、长势的降低而升高，且蓝丰叶片中砷含量也随着产量递减而递增（表5），因此，砷胁迫可能是蓝莓生长障碍因子之一。各片区汞含量符合土壤环境质量一级标准[14]，也与姜晶等[15]测定结果类似，且各片区之间差别不大，这表明汞不是蓝莓生长的限制因子。

3 小结与讨论

根据以上分析，可以认为：①4个片区土壤常规理化性质均需进一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有机质含量；②微量元素中，有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜含量过高，对蓝莓有一定的抑制作用；③重金属元素中，铅和砷对蓝莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，绝收并不是任何蓝莓都不能生长，只是蓝丰和北陆两个品种难以生长，有些品种还是可以生长，但长势很差。此外，由于蓝莓生长是气候、品种、栽培等因素共同决定的，不能把蓝莓减产的所有原因都归结到土壤。本研究只涉及到土壤化学方面的分析，其他障碍没有考虑。因此，本结论只能说明土壤对蓝莓生长造成了一定的影响，但是否是决定性的因素或者还存在其他的障碍因子，需要进一步研究。

参考文献：

[1] 谢兆森，吴晓春.蓝莓栽培中土壤改良的研究进展[J].北方果树，2006（1）：1-4.

[2] 杨夫臣，涂俊凡，秦仲麒，等.湖北省蓝莓产业现状及发展趋势[J].亚热带植物科学，2011，40（1）：75-78.

[3] 和 阳，杨 巍，刘 双，等.蓝莓栽培中土壤改良的方法及作用[J].北方园艺，2010（14）：46-48.

[4] 刘 兵，周晓梅，刘 强，等.土壤条件对蓝莓栽培的影响研究进展[J].广东农业科学，2012，39（15）：56-59.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].第三版.北京：中国农业出版社，2000.

[6] 肖 敏，马 强.蓝莓优良品种蓝丰的主要特性及丰产栽培技术[J].中国林副特产，2011（6）：38-40.

[7] 魏永祥，王兴东，蒋明三，等.蓝莓新品种北陆引种试验[J].农业科技通讯，2008（10）：52-54.

[8] 张德才，余宗波，张宏洲，等.湖北四湖灌溉区中稻作物施肥推荐指标体系探讨与建立[J].湖北农业科学，2010，49（增刊）：60-63.

[9] 才 丰，崔英宇，杨玉春.土壤环境对蓝莓生长的影响[J].辽宁农业科学，2013（1）：45-48.

[10] 董克锋，姜惠铁，李春雷，等.有机蓝莓栽培土肥水管理技术[J].果农之友，2012（6）：21-22.

[11] HAYNES R J， SWIFT R S. Effects of soil acidification on the chemical extractability of Fe， Mn， Zn and Cu and the growth and micronutrient uptake of highbush blueberry plants[J]. Plant Soil，1985，84（2）：201-212.

[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

[13] 林 丽，唐雪东，李亚东，等.铅、镉和铝胁迫对越橘叶片生理特性的影响[J].黑龙江农业科学，2010（6）：78-82.

[14] GB15618-1995，土壤环境质量标准[S]，1995.

[15] 姜 晶，吴 林，唐雪东，等.越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定分析[J].吉林农业大学学报，2009，31（5）：656-660.

（责任编辑 彭西甜）

2.2 不同片区中微量元素差异

交换性钙、镁及有效铁、有效锰、有效铜、有效锌与pH含量关系密切[11]，pH较低的土壤往往伴随钙、镁含量不足和铁、锰、铝含量过多[9]，但蓝莓为嫌钙植物，且对过多的铁、锰、铝有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生长正常。如表4所示，除低产片区外，其余片区交换性钙含量差异不大，各片区交换性镁含量差异也不大，且交换性钙镁与蓝莓产量呈正相关（表3），这表明交换性钙镁不是各片区差别的主要原因。微量元素中有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼等与蓝莓产量呈强负相关（表3），其中有效硼、有效钼尽管也呈强负相关，但各处理之间差异极小，可以认为对蓝莓生长影响不大。Haynes等[11]研究结果显示，在pH 5～6之间，高量的铁、锰、铜、锌对蓝莓生长有一定的抑制作用。本次调查片区中铁的含量高于Haynes等的报道，对蓝莓生长造成影响的土壤中铁的含量以及锰、铜含量与Haynes等所研究土壤样本类似，锌含量则低于Haynes等所研究土壤样本。在这4种元素中，以铜的趋势最明显（表4）。Clark等[12]在调查美国南部蓝莓园时，发现大部分土壤铜含量都在0.4 mg/kg以下，这证实了低产片区和绝收片区铜含量偏高，但并没有超过Clark等调查的最高含量，且叶片吸收铜（表5）在正常范围之内[11]，这表明低产片区和绝收片区中的微量元素有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜对蓝莓生长有一定的抑制作用。

2.3 不同片区土壤重金属元素差异

4个片区土壤重金属含量见表6。铅、砷、镉与蓝莓产量呈强负相关（表2），尤其是砷，负相关达到显著水平。林丽等[13]研究结果表明，铅超过10 mg/kg情况下，对蓝莓有一定的毒害作用。这表明，铅含量过高是造成蓝莓减产的原因之一。但叶片含铅量并没有随着产量下降而升高（表5）。镉尽管与也与蓝莓产量呈现强负相关，但含量较低，符合土壤环境质量一级标准[14]，且在胁迫试验中[13]此含量对蓝莓生长没有影响，因此镉不是造成4个片区差异的原因。砷尽管也符合土壤环境质量一级标准[14]，且在姜晶等[15]测定的蓝莓园土壤砷含量范围之内，但其含量随着产量、长势的降低而升高，且蓝丰叶片中砷含量也随着产量递减而递增（表5），因此，砷胁迫可能是蓝莓生长障碍因子之一。各片区汞含量符合土壤环境质量一级标准[14]，也与姜晶等[15]测定结果类似，且各片区之间差别不大，这表明汞不是蓝莓生长的限制因子。

3 小结与讨论

根据以上分析，可以认为：①4个片区土壤常规理化性质均需进一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有机质含量；②微量元素中，有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜含量过高，对蓝莓有一定的抑制作用；③重金属元素中，铅和砷对蓝莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，绝收并不是任何蓝莓都不能生长，只是蓝丰和北陆两个品种难以生长，有些品种还是可以生长，但长势很差。此外，由于蓝莓生长是气候、品种、栽培等因素共同决定的，不能把蓝莓减产的所有原因都归结到土壤。本研究只涉及到土壤化学方面的分析，其他障碍没有考虑。因此，本结论只能说明土壤对蓝莓生长造成了一定的影响，但是否是决定性的因素或者还存在其他的障碍因子，需要进一步研究。

参考文献：

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[10] 董克锋，姜惠铁，李春雷，等.有机蓝莓栽培土肥水管理技术[J].果农之友，2012（6）：21-22.

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[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

[13] 林 丽，唐雪东，李亚东，等.铅、镉和铝胁迫对越橘叶片生理特性的影响[J].黑龙江农业科学，2010（6）：78-82.

[14] GB15618-1995，土壤环境质量标准[S]，1995.

[15] 姜 晶，吴 林，唐雪东，等.越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定分析[J].吉林农业大学学报，2009，31（5）：656-660.

（责任编辑 彭西甜）

2.2 不同片区中微量元素差异

交换性钙、镁及有效铁、有效锰、有效铜、有效锌与pH含量关系密切[11]，pH较低的土壤往往伴随钙、镁含量不足和铁、锰、铝含量过多[9]，但蓝莓为嫌钙植物，且对过多的铁、锰、铝有很大的耐性，所以它在酸性土壤上生长正常。如表4所示，除低产片区外，其余片区交换性钙含量差异不大，各片区交换性镁含量差异也不大，且交换性钙镁与蓝莓产量呈正相关（表3），这表明交换性钙镁不是各片区差别的主要原因。微量元素中有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼等与蓝莓产量呈强负相关（表3），其中有效硼、有效钼尽管也呈强负相关，但各处理之间差异极小，可以认为对蓝莓生长影响不大。Haynes等[11]研究结果显示，在pH 5～6之间，高量的铁、锰、铜、锌对蓝莓生长有一定的抑制作用。本次调查片区中铁的含量高于Haynes等的报道，对蓝莓生长造成影响的土壤中铁的含量以及锰、铜含量与Haynes等所研究土壤样本类似，锌含量则低于Haynes等所研究土壤样本。在这4种元素中，以铜的趋势最明显（表4）。Clark等[12]在调查美国南部蓝莓园时，发现大部分土壤铜含量都在0.4 mg/kg以下，这证实了低产片区和绝收片区铜含量偏高，但并没有超过Clark等调查的最高含量，且叶片吸收铜（表5）在正常范围之内[11]，这表明低产片区和绝收片区中的微量元素有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜对蓝莓生长有一定的抑制作用。

2.3 不同片区土壤重金属元素差异

4个片区土壤重金属含量见表6。铅、砷、镉与蓝莓产量呈强负相关（表2），尤其是砷，负相关达到显著水平。林丽等[13]研究结果表明，铅超过10 mg/kg情况下，对蓝莓有一定的毒害作用。这表明，铅含量过高是造成蓝莓减产的原因之一。但叶片含铅量并没有随着产量下降而升高（表5）。镉尽管与也与蓝莓产量呈现强负相关，但含量较低，符合土壤环境质量一级标准[14]，且在胁迫试验中[13]此含量对蓝莓生长没有影响，因此镉不是造成4个片区差异的原因。砷尽管也符合土壤环境质量一级标准[14]，且在姜晶等[15]测定的蓝莓园土壤砷含量范围之内，但其含量随着产量、长势的降低而升高，且蓝丰叶片中砷含量也随着产量递减而递增（表5），因此，砷胁迫可能是蓝莓生长障碍因子之一。各片区汞含量符合土壤环境质量一级标准[14]，也与姜晶等[15]测定结果类似，且各片区之间差别不大，这表明汞不是蓝莓生长的限制因子。

3 小结与讨论

根据以上分析，可以认为：①4个片区土壤常规理化性质均需进一步改善，尤其需要降低土壤pH，提高有机质含量；②微量元素中，有效铁、有效锰、有效铜尤其是有效铜含量过高，对蓝莓有一定的抑制作用；③重金属元素中，铅和砷对蓝莓有一定的抑制作用。

值得注意的是，绝收并不是任何蓝莓都不能生长，只是蓝丰和北陆两个品种难以生长，有些品种还是可以生长，但长势很差。此外，由于蓝莓生长是气候、品种、栽培等因素共同决定的，不能把蓝莓减产的所有原因都归结到土壤。本研究只涉及到土壤化学方面的分析，其他障碍没有考虑。因此，本结论只能说明土壤对蓝莓生长造成了一定的影响，但是否是决定性的因素或者还存在其他的障碍因子，需要进一步研究。

参考文献：

[1] 谢兆森，吴晓春.蓝莓栽培中土壤改良的研究进展[J].北方果树，2006（1）：1-4.

[2] 杨夫臣，涂俊凡，秦仲麒，等.湖北省蓝莓产业现状及发展趋势[J].亚热带植物科学，2011，40（1）：75-78.

[3] 和 阳，杨 巍，刘 双，等.蓝莓栽培中土壤改良的方法及作用[J].北方园艺，2010（14）：46-48.

[4] 刘 兵，周晓梅，刘 强，等.土壤条件对蓝莓栽培的影响研究进展[J].广东农业科学，2012，39（15）：56-59.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].第三版.北京：中国农业出版社，2000.

[6] 肖 敏，马 强.蓝莓优良品种蓝丰的主要特性及丰产栽培技术[J].中国林副特产，2011（6）：38-40.

[7] 魏永祥，王兴东，蒋明三，等.蓝莓新品种北陆引种试验[J].农业科技通讯，2008（10）：52-54.

[8] 张德才，余宗波，张宏洲，等.湖北四湖灌溉区中稻作物施肥推荐指标体系探讨与建立[J].湖北农业科学，2010，49（增刊）：60-63.

[9] 才 丰，崔英宇，杨玉春.土壤环境对蓝莓生长的影响[J].辽宁农业科学，2013（1）：45-48.

[10] 董克锋，姜惠铁，李春雷，等.有机蓝莓栽培土肥水管理技术[J].果农之友，2012（6）：21-22.

[11] HAYNES R J， SWIFT R S. Effects of soil acidification on the chemical extractability of Fe， Mn， Zn and Cu and the growth and micronutrient uptake of highbush blueberry plants[J]. Plant Soil，1985，84（2）：201-212.

[12] CLARK J R， CREECH D， AUSTIN M E， et al. Foliar elemental analysis of southern highbush， rabbiteye， and highbush blueberries in the southern unites states[J]. HortScience，1994，29（7）：351-355.

[13] 林 丽，唐雪东，李亚东，等.铅、镉和铝胁迫对越橘叶片生理特性的影响[J].黑龙江农业科学，2010（6）：78-82.

[14] GB15618-1995，土壤环境质量标准[S]，1995.

[15] 姜 晶，吴 林，唐雪东，等.越橘果园土壤和果实中重金属元素含量的测定分析[J].吉林农业大学学报，2009，31（5）：656-660.

（责任编辑 彭西甜）