南丰蜜桔果园土壤的基本理化性质分析
2015-03-20陈子华盛晓青张宝林
陈子华 盛晓青 张宝林 丁 园
(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西 南昌 330063)
南丰蜜桔果园土壤的基本理化性质分析
陈子华 盛晓青 张宝林 丁 园*
(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西 南昌 330063)
论文采集了南丰某蜜桔果园内土壤,分析了土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、全钾含量和重金属等多项理化指标。分析结果表明:土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量以及全钾含量平均值分别为4.72、2.436%、70.68 mg/kg、125.3 mg/kg、35.13 g/kg;土壤Cu、Zn、Cd和Pb四种重金属含量平均值分别为39.15 mg/kg、131.7 mg/kg、0.3471 mg/kg和50.61 mg/kg。研究结果表明,南丰蜜桔果园土壤呈强酸性,严重制约蜜桔植株的生长,急待进行酸化土壤改良;有机质含量偏低,不适宜蜜桔植株生长,也需进一步培肥土壤。土壤中Cu、Zn、Pb含量符合国家土壤的二级标准,Cd的含量超出国家土壤二级标准,存在Cd污染的情况,需提高警惕。
蜜桔 果园土壤 理化性质 分析
引言
南丰蜜桔是我国柑桔的优良品种,江西省的名贵特产,一种区域性的经济作物,蜜桔园土壤是蜜桔植株赖于生存的介质,土壤有机质、氮、磷和钾等因子是土壤肥力的重要保障,是土壤微生物的能源和主要营养元素,能够驱动土壤中碳、氮、磷和钾等养分的转化和循环,影响土壤的性质及养分供应能力,直接影响蜜桔植株的生长发育和吸收功能[1]。一方面,由于日趋严重的酸雨作用,蜜桔园的土壤存在酸化的现象,导致蜜桔园土壤养分的流失,蜜桔植株的生长发育受到很大的影响,并且严重地影响南丰蜜桔的品质和产量。另一方面,蜜桔园长期的施肥(N、P肥的长期施用),导致蜜桔园及其周边环境的土壤产生富营养化的作用[2],对土壤的理化性质产生影响,打破土壤生态环境的稳定性。
尽管目前对于森林、农田、河岸土壤理化性质分析的研究结果较多[1,5,7,8,12],但对果园土壤基本理化性质的研究较少,加之人民越来越关注酸雨对经济林、果树经济作物的危害,对生态环境的保护与建设的重视程度越来越高,为此,本次实验对南丰蜜桔园土壤基本性质进行研究分析,为蜜桔园的生产和施肥提供指导[3]和蜜桔园周边生态环境的建设与保护提供依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
南丰县位于116o09′37″-116°45′34″E、26°51′58″-27°21′53″N,地处江西省东部,抚州市南部。南丰县属于亚热带季风气候,日均气温18.3℃,无霜期长达270天,年平均降水量1900mm。全境以丘陵地貌为主,分布着各种类型的潮沙泥田、潮土,土层深厚,土壤潮润,通透性好,适宜蜜桔生长发育。
1.2 土样采集
根据南丰蜜桔果园的面积和蜜桔植株的种植方式,在南丰县太和镇司前村采用对角线布点法在某桔园采集三个采样点,每个采样点取0~20cm的土壤,将三个采样点按连续四分法弃取土壤,保留2.5kg,混合均匀作为供试土壤。
1.3 测定项目及分析方法
pH:采用电位法测定;土壤有机质:采用重铬酸钾氧化-分光光度法;土壤碱解氮:采用碱解-扩散吸收法测定;土壤速效磷:采用NH4F-HCl法测定;土壤全钾:按照GB 9836-88采用原子吸收分光光度法测定;土壤Cu、Zn含量测定:按照GB/T 17138-199采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解,消解液喷入空气-乙炔火焰中测定Cu、Zn的吸光度。土壤Cd、Pb含量测定:按照GB/T 17141-1997采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解,消解液注入石墨炉中,在选择最佳的测定条件下测定Cd、Pb的吸光度。
1.4 分析仪器
PHS-3C型pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司)、普析通用T6型紫外分光光度计、contrAA700连续光源火焰石墨炉原子吸收光谱仪(德国耶拿)。
1.5 数据处理与分析
土壤样品理化性质指标均测定三个重复样,取平均值计算结果。实验结果数据分析处理采用Microsoft Excel 2010软件。参考《全国第二次土壤普查养分分级标准》、《南丰蜜橘优质丰产栽培》[4]以及《土壤环境质量标准》(GB 15618-2008)对土壤状况进行分析。Cu、Zn、Cd、Pb分析过程中,均做相应的试剂空白及平行样测量,并利用国家一级标准物质进行质控,控制分析结果的准确度。
2 结果与分析
南丰蜜桔果园主要理化性质含量测定结果见表1。
表1 供试土壤理化性质
2.1 土壤pH
土壤pH是改良土壤功能的主要因子,其大小直接关系着土壤养分的状态、转化和有效性。土壤酸碱度一般可以分为以下几级:土壤酸碱度pH<4.5为极强酸性,pH4.5~5.5为强酸性,5.5~6.5为酸性,pH6.5~7.5为中性,7.5~8.5为碱性,8.5~9.5为强碱性,pH>9.5为极强碱性[5]。南丰蜜桔果园土壤pH平均值4.72,属于强酸性土壤。
2.2 土壤有机质
土壤有机质是土壤的重要组成物质,在土壤中的含量一般仅占土壤质量的1%~10%[6],可促进土壤结构形成,改善土壤物理性质,提高土壤的保肥能力和缓冲性能,具有生理活性,能促进作物生长发育,具有络合作用,有助于消除土壤的污染[7]。南丰蜜桔植株适宜生长的土壤有机质要求在3%以上,测定结果显示南丰蜜桔园土壤有机质含量为2.436%,低于蜜桔植株适宜生长的土壤有机质含量要求[4]。
2.3 土壤碱解氮
氮素是土壤的主要养分元素,是农作物生长必需的大量元素之一,而土壤含氮量在一定程度上影响农作物对磷和其他元素的吸收[8]。南丰蜜桔园土壤碱解氮含量平均值为70.68mg/kg,根据我国第二次土壤普查全国土壤养分分级标准[7],土壤碱解氮含量属于四级水平,表明蜜桔果园土壤碱解氮含量一般。
2.4 土壤速效磷
磷是生物圈的重要元素,土壤中磷通过植物根系的吸收而使植物体内的物质运输、蛋白质合成等各项代谢正常进行。磷的来源和质量分数主要取决于土壤母质和磷矿石肥料,它的积累要比土壤氮素和有机质的积累要弱。作物只能吸收利用水溶性的速效磷酸盐。根据我国第二次土壤普查全国土壤养分分级标准[9],土壤速效磷含量>20mg/kg属于丰富级,10-20mg/kg属于适量级,<10mg/kg属于缺少级。从表1可知,南丰蜜桔果园土壤速效磷含量平均值为125.3mg/kg,属于丰富级。
2.5 土壤全钾
钾对植物的新陈代谢,碳水化合物的合成、运转和转化,促进氮的吸收和蛋白质合成以及对叶绿素的合成都有良好作用。钾素缺乏,影响新陈代谢及碳水化合物的运转,从而降低光合作用[10]。根据我国第二次土壤普查养分分级标准[9],土壤全钾含量>25g/kg属于一级(很高),20-25g/kg属于二级(高),15-20g/kg属于三级(中上),10-15g/kg属于四级(中下),5-10g/kg属于五级(低),<5g/kg属于六级(极低)。从表1可知,蜜桔果园土壤全钾含量平均值为35.13g/kg,土壤含钾量属于很高的水平。
2.6 土壤Cu、Zn、Cd、Pb四种重金属
供试土壤Cu、Zn、Cd、Pb的含量见表2。
表2 供试土壤重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量
Cu、Zn、Cd、Pb可以通过土壤进入到蜜桔植株内和果实,影响蜜桔的品质,进一步通过食物链影响人体健康[11]。根据我国土壤环境质量(GB 15618-2008)的三级标准,适用于果园的二级土壤标准土壤中Cu、Zn、Cd、Pb含量分别为150mg/kg、200mg/kg、0.25mg/kg和80mg/kg。根据表2可知,土壤样品中的Cu、Zn、Pb达到土壤的二级标准,Cd的含量超出二级标准的范围,存在Cd污染。
3 结论
供试南丰果园土壤呈强酸性,pH为4.72,严重制约蜜桔植株的生长,急待进行酸化土壤改良。土壤有机质含量较低,也需进一步培肥土壤。
供试南丰果园土壤Cu、Zn、Pb含量符合适用于果园土壤的二级标准,Cd的含量已高出国家土壤二级标准,需警惕。
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Soil Basic Physical and Chemical Properties of Nan Fung Orange Orchard
CHEN Zi-hua SHENG Xiao-qing ZHANG Bao-lin DING Yuan*
(CollegeofEnvironmentalandChemicalEngineering,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China)
The test soil was sampled from a certain orange orchard of in Nan Fung town Jiangxi province,and multiple basic physical and chemical properties,including soil pH,content of organic matter,alkaline hydrolysis nitrogen,available phosphorus,total potassium and content of Cu,Zn,Cd,Pb were analyzed.The analysis results were as follows:soil pH,content of organic matter,alkaline hydrolysis nitrogen,available phosphorus,total potassium were 4.72,2.436%,70.68 mg/kg,125.3 mg/kg,35.13 g/kg respectively;the content of Cu,Zn,Cd and Pb were 39.15 mg/kg,131.7 mg/kg,0.3471 mg/kg and 50.61 mg/kg respectively.The result showed that the soil of the orange orchard was strongly acid,which restricted the growth of orange plant and need to be improved urgently.the content of organic matter was lower than the regulated content for orange growth,so the test soil needs to be further fertilized.In addition,the content of Cd was higher than the second grade of Standards for Soil Environmental Quality of China(GB 15618-2008),which needed to be vigilant.
orange;orchard soil;physical and chemical properties;analysis
江西省科技支撑项目(20151BBF60003);南昌航空大学第十届“三小”大学生课外学术科技作品项目。