我国龙眼园土壤养分肥力状况

2017-03-10周昌敏何兆桓李国良姚丽贤

广东农业科学 2017年11期

周昌敏，何兆桓，李国良，姚丽贤

（1.华南农业大学资源环境学院，广东广州 510642；2.广东省农业科学院农业资源与环境研究所，广东广州 510640）

龙眼是世界上重要的热带亚热带水果。2014年全球龙眼栽培面积约70万hm2，产量约300万t，主要生产国有中国、泰国和越南等。我国是龙眼原产国和最大生产国，种植面积和产量均超过世界龙眼种植面积和产量的一半［1-2］。2014年我国龙眼种植面积为37万hm2［3］，主要分布在广东、广西、福建、四川和云南等省区。上述主产区龙眼主要种植在丘陵坡地，土壤类型主要为赤红壤及红壤等。我们已对全国荔枝园土壤养分肥力状况进行了调查评价［4-5］，但对各产区龙眼园土壤性质尚缺乏了解。国内虽然已有关于龙眼园土壤性质的调查报道［6-10］，但通常仅限于某一特定区域，难以对我国龙眼主产区龙眼园土壤性质进行较全面的描述。因此，我们开展了全国龙眼园土壤养分肥力的调查和评价，明确龙眼园养分肥力状况及主要养分限制因子，为制定龙眼养分管理策略及下一步研究方向提供参考。

1 材料与方法

1.1 采样龙眼园确定原则

根据我国荔枝龙眼产业技术体系试验站提供的各地龙眼实际种植面积，在种植面积为667 hm2以上的市县，按每667 hm2布设1个采样点、且样点尽量分散的原则，在广东、广西、福建、四川和云南龙眼主产区设定合适的采样点数目。在体系试验站及当地农业部门协助下，了解各地龙眼种植结构，选择有代表性、正常管理和生产的龙眼园作为采样园。

1.2 土壤样本采集

在龙眼采果后施肥前，尽快采集土壤样本。在龙眼树冠滴水线下内外约20 cm左右区域，各采集一钻深50 cm的样本，共采集8～10钻土，充分混匀后作为1个土壤样本。采样工具为XDB0302直压式半圆槽钻（北京新地标）。共采集312个龙眼园土壤样本，其中广东115个、广西126个、福建51个、四川17个、云南3个。

1.3 土壤样本测定

采用电位法（水∶土为2.5∶1）测定土壤pH值，采用沙浴加热重铬酸钾容量法测定有机质含量，采用乙酸法测定阳离子交换量含量，采用1 mol/L NaOH碱解扩散法测定水解性氮含量，采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定有效磷含量，采用1 mol/L 醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量，采用1 mol/L 硝酸煮沸浸提-火焰光度法测定缓效钾含量，采用1 mol/L醋酸铵交换法测定有效钙、镁含量，采用磷酸盐-醋酸浸提-硫酸钡比浊法测定有效硫含量，采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定有效铜含量，采用0.1 mol/L盐酸浸提-原子吸收分光光度法测定有效锌含量，采用沸水浸提-姜黄素比色法测定有效硼含量，采用草酸-草酸铵浸提-极谱法测定有效钼含量［11］。

1.4 土壤养分肥力评价标准

采用第二次全国土壤普查土壤养分分级指标［12］，对我国龙眼园土壤性质进行评价。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值

我国龙眼园土壤pH值在3.6～7.9之间，平均为5.1，变异系数为15.8%（表1）。其中，四川龙眼园土壤pH值在5.3～7.7之间，平均达到6.9，为各产区pH值最高；次之为云南的5.6。广西与广东土壤pH值范围接近，平均pH值分别为5.1和4.9。福建龙眼园土壤pH值在3.6～6.4之间，平均pH值 4.7，为各产区最低。除四川龙眼园土壤整体为中性及云南土壤为弱酸性外，其他产区土壤整体为酸性。

根据全国第二次土壤普查土壤分级标准对我国龙眼园土壤pH值进行频数分析，发现土壤pH值为酸性（4.5～5.5）的龙眼园最多，占59.1%；强酸性（＜4.5）的次之，占19.2%；弱酸性（5.6～6.5）的占13.4%；中性（6.5～7.5）和弱碱性（7.5～8.5）的分别占6.1%和2.2%（图1）。根据采样时的调研，四川龙眼主要种植在泸州的钙质土上，而其他产区龙眼园以赤红壤或砖红壤为主。这是四川龙眼园土壤pH值与其他产区存在较大差别的主要原因。

表1 我国龙眼园土壤pH值状况

图1 我国龙眼园土壤pH值频数分布

2.2 阳离子交换量

我国龙眼园土壤阳离子交换量在1.6～26.0 cmol/kg之间，平均仅为7.6 cmol/kg，变异系数为54.8%（表2）。各产区中，以四川龙眼园土壤阳离子交换量最高，平均为17.6 cmol/kg。广西次之，平均为8.0 cmol/kg，稍高于广东的7.1 cmol/kg。云南和福建土壤阳离子交换量很低，分别仅为5.7、4.2 cmol/kg。从变异系数来看，广西、四川和广东龙眼园土壤阳离子交换量变异系数接近，福建的相对较小，云南的最小。

表2 我国龙眼园土壤阳离子交换量（cmol/kg）状况

根据土壤阳离子交换量频数分析结果（图2），属于低水平（＜10 cmol/kg）的龙眼园占77.6%，中等水平（10～20 cmol/kg）的占19.2%，高水平的（＞20 cmol/kg）仅占3.2%。这说明我国大部分龙眼园土壤保水保肥能力弱。

2.3 有机质含量

我国龙眼园土壤有机质含量在2.6～37.6 g/kg之间，平均13.6 g/kg，变异系数为42.0%（表3），说明不同产区土壤有机质含量存在较大差别。其中，以广西土壤有机质平均含量最高，但也仅为15.1 g/kg；广东土壤有机质含量稍低，平均为14.4 g/kg；云南、福建和四川的平均含量分别为10.9、9.9、9.4 g/kg，明显低于广西和广东。云南和四川龙眼园土壤有机质含量变异系数较小，但福建（48.6%）和广西（40.8%）的变异较大，广东的变异居中（35.2%）。

图2 我国龙眼园土壤阳离子交换量频数分布

表3 我国龙眼园土壤有机质含量（g/kg）状况

图3 我国龙眼园土壤有机质含量频数分布

根据龙眼园土壤有机质频数分布（图3）和全国第二次土壤普查分级指标可知，土壤有机质含量极缺（＜6 g/kg）的果园占2.6%，缺乏（6～10 g/kg）的占24.3%，中下（10～20 g/kg）和中上（20～30 g/kg）水平的分别占62.3%和8.6%，丰富水平（30～40 g/kg）水平的仅占2.2%。因此，我国龙眼园土壤有机质含量整体为中等偏低水平。

2.4 碱解氮含量

我国龙眼园土壤碱解氮含量在20.4～190.0 mg/kg之间，平均为70.4 mg/kg，变异系数为37.1%（表4）。广东、广西和福建龙眼园土壤碱解氮含量范围及平均含量较为接近，平均含量分别为73.3、71.5、65.8 mg/kg。四川龙眼园土壤碱解氮含量相对最低且变异系数较低，平均含量为57.1 mg/kg。云南龙眼园则稍高，平均含量为68.7 mg/kg。

表4 我国龙眼园土壤碱解氮含量（mg/kg）状况

根据龙眼园土壤碱解氮含量频数分布（图4）及全国第二次土壤普查分级指标可知，土壤碱解氮含量为极丰富水平（＞150 mg/kg）的果园仅占0.9%，丰富水平（120～150 mg/kg）的占5.1%，中上（90～120 mg/kg）和中下（60～90 mg/kg）水平的分别占12.5%和44.4%，缺乏（30～60 mg/kg）和极缺（＜30 mg/kg）的分别占35.5%和1.6%。因此，大部分的龙眼园土壤碱解氮含量为中等至缺乏水平。

图4 我国龙眼园土壤碱解氮含量频数分布

2.5 有效磷含量

我国龙眼园土壤有效磷含量在0.7～298.6 mg/kg之间，平均为37.4 mg/kg，变异系数达到133.6%（表5），表明不同产区龙眼园土壤有效磷含量差异非常大。不同产区中，广东、广西和福建土壤有效磷含量范围接近，且不同果园间差异均很大，变异系数在114.9%～160.1%之间。不同产区土壤平均有效磷含量，以广东最高、达50.8 mg/kg，福建和广西的分别为32.9、9.8 mg/kg。四川和云南土壤有效磷含量明显低于其他3省，且果园间差异明显较小，平均含量分别为 21.3、8.9 mg/kg。

根据龙眼园土壤有效磷频数分布（图5）及全国第二次土壤普查分级指标可知，有效磷含量为极丰富水平（＞40 mg/kg）的果园占26.2%，丰富（20～40 mg/kg）的占21.1%。有效磷为极缺（＜3 mg/kg）的果园占8.0%，缺乏（3～5 mg/kg）的占9.0%，中等（5～10 mg/kg）的占35.7%。可见，我国龙眼园土壤有效磷整体属于中等至丰富水平，少数为缺乏。

表5 我国龙眼园土壤有效磷含量（mg/kg）状况

图5 我国龙眼园土壤有效磷含量频数分布

2.6 速效钾含量

表6显示，我国龙眼园土壤速效钾含量在6.1～295.7 mg/kg之间，平均为73.7 mg/kg，变异系数为66.8%。从不同产区来看，云南龙眼园土壤速效钾含量明显高于其他产区，在108.6～198.9 mg/kg之间，平均高达143.7 mg/kg。四川速效钾在32.8～146.0 mg/kg，平均为93.0 mg/kg，高于广东的平均水平（82.9 mg/kg）。广西和福建速效钾含量范围接近，平均分别为66.2和61.3 mg/kg，但变异系数较大，分别为71.0%和91.9%，两个产区不同果园土壤速效钾含量存在较大差异。

表6 我国龙眼园土壤速效钾含量（mg/kg）状况

根据龙眼园土壤速效钾含量频数分布（图6）可知，土壤速效钾含量为极丰富（＞200 mg/kg）及丰富水平（150～200 mg/kg）的果园分别占3.2%、5.1%，中上（100～150 mg/kg）和中下水平（50～100 mg/kg）的分别占16.3%、37.4%，缺乏水平（＜50 mg/kg）的占38.0%。可见，我国绝大部分龙眼园土壤速效钾含量为中等至水平。

图6 我国龙眼园土壤速效钾含量频数分布

2.7 有效钙含量

由表7可知，我国龙眼园土壤有效钙含量在17.6～6 700 mg/kg之间，平均为701.7 mg/kg，变异系数高达149.1%。其中，四川土壤有效钙含量范围（1 130.0～6 700.0 mg/kg）及平均值（4 050.6 mg/kg）均高于其他产区，这主要是由该地区土壤为钙质土决定的。云南土壤有效钙范围为691.7～1 813.5 mg/kg，平均为1 112.3 mg/kg，虽仅为四川土壤的1/4，但明显高于广西、福建和广东产区。广西、广东和福建有效钙平均含量分别为661.8、415.7、366.7 mg/kg，变异系数在101.6%～105.8%。

表7 我国龙眼园土壤有效钙含量（mg/kg）状况

我国龙眼园土壤有效钙含量频数分析（图7）显示，有效钙含量为极丰富（＞1 000 mg/kg）和丰富水平（700～1 000 mg/kg）的果园分别占17.9%和8.3%，中等水平（500～700 mg/kg）的占9.9%，缺乏（300～500 mg/kg）和极缺（＜300 mg/kg）水平的分别占18.6%和45.2%。故土壤有效钙含量丰富的龙眼园基本分布在四川和云南，广东、广西和福建土壤有效钙含量差异大，但整体上属于缺乏和极缺水平。

2.8 有效镁含量

我国龙眼园土壤有效镁含量在2.9～1014.3 mg/kg，平均为51.7 mg/kg，变异系数高达168.3%（表8）。其中，四川土壤有效镁含量整体最高，在109.0～569.0 mg/kg之间，平均为240.1 mg/kg；云南的在102.7～138.6 mg/kg之间，平均为116.5 mg/kg；福建、广西和广东的平均含量分别为52.2、49.8、24.0 mg/kg。

图7 我国龙眼园土壤有效钙含量频数分布

表8 我国龙眼园土壤有效镁含量（mg/kg）状况

由我国龙眼园土壤有效镁含量频数分布（图8）可知，含量极丰富（＞300 mg/kg）和丰富水平（200～300 mg/kg）的果园均分别占2.2%，含量中等（100～200 mg/kg）的占8.0%，缺乏的高达87.5%。故除四川土壤有效镁整体为丰富及云南为中等水平外，广东、广西和福建果园绝大部分属于缺乏或极缺水平。

2.9 有效硫含量

根据表9可知，我国龙眼园土壤有效硫含量在4.7～530.0 mg/kg之间，平均为55.3 mg/kg，变异系数为84.4%。除个别果园外，广东、广西和福建土壤有效硫含量范围大致接近，平均分别为59.6、58.7、46.0 mg/kg，变异系数分别为58.4%、98.7%和94.6%。四川和云南有效硫平均含量分别为33.9、24.4 mg/kg，明显低于广东和广西的。

图8 我国龙眼园土壤有效镁含量频数分布

表9 我国龙眼园土壤有效硫含量（mg/kg）状况

根据我国龙眼园土壤有效硫频数分析（图9），有效硫含量为极丰富（＞30 mg/kg）、丰富水平（16～30 mg/kg）的果园分别占72.1%、20.5%，缺乏（＜16 mg/kg）的仅占7.4%。虽然在不同产区均存在极个别龙眼园土壤有效硫缺乏，但我国龙眼园整体上有效硫含量丰富。

2.10 有效铜含量

我国龙眼园土壤有效铜含量在0.0～37.4 mg/kg之间，平均为2.1 mg/kg，变异系数高达166.8%（表10）。其中，云南土壤有效铜平均含量最高、达到4.2 mg/kg，四川的最低、仅为1.0 mg/kg。广东、广西和福建土壤有效铜含量范围类似，平均含量则为福建（3.5 mg/kg）＞广西（2.1 mg/kg）＞广东（1.7 mg/kg）。

图9 我国龙眼园土壤有效硫含量频数分布

表10 我国龙眼园土壤有效铜含量（mg/kg）状况

根据我国龙眼园土壤有效铜含量频数分布（图10）可知，有效铜含量为极丰富（＞1.8 mg/kg）、丰富（1.0～1.8 mg/kg）水平的果园分别占32.4%、29.2%，中等（0.2～1.0 mg/kg）水平的占34.6%，缺乏（0.1～0.2 mg/kg）和极缺（＜0.1 mg/kg）水平的分别占2.6%、1.3%。由此可见，我国龙眼园土壤绝大部分为中等至丰富水平。铜是植物生长必须的营养元素之一，而过量的铜则可能成为重金属污染来源。根据我国《农用土壤环境质量标准》（征求意见稿）［13］，pH≤5.5的果园土壤总铜限值为150 mg/kg，如土壤阳离子交换量≤5 cmol/kg的土壤铜限值为75 mg/kg。由于龙眼园土壤中的铜含量为有效铜含量，但环境质量标准中铜限值为总铜含量，因此，尚无法判断我国龙眼园是否存在铜污染。

图10 我国龙眼园土壤有效铜含量频数分布

2.11 有效锌含量

根据表11可知，我国龙眼园土壤有效锌含量在0.3～35.1 mg/kg之间，平均3.8 mg/kg，变异系数为116.7%。其中，以福建土壤有效锌平均含量最高，达到6.6 mg/kg；云南有效锌含量范围为2.6～4.2 mg/kg，平均为3.5 mg/kg；广东和广西的有效锌含量范围极为接近，分别为3.3、3.4 mg/kg；四川有效锌含量在0.3～4.4 mg/kg间，平均为2.1 mg/kg，明显低于其他产区。

表11 我国龙眼园土壤有效锌含量（mg/kg）状况

根据我国龙眼园土壤有效锌含量频数分析结果（图11）显示，有效锌含量为极丰富（＞3.0 mg/kg）和丰富水平（1.0～3.0 mg/kg）的果园分别占62.8%、20.2%，属中等水平（0.5～1.0 mg/kg）的占10.9%，属缺乏（0.3～0.5 mg/kg）和极缺（＜0.3 mg/kg）水平的分别占5.8%、0.3%。由于我国《农用土壤环境质量标准》（征求意见稿）中锌限值为总锌含量，因此也无法确定我国龙眼园土壤锌是否存在污染问题。

图11 我国龙眼园土壤有效锌含量频数分布

2.12 有效硼含量

我国龙眼园土壤有效硼含量在0.01～0.98 mg/kg之间，平均为0.23 mg/kg，变异系数为54.7%（表12）。对不同产区进行比较，则云南土壤有效硼含量整体最高，但也仅达到0.39 mg/kg；福建土壤次之，为0.35 mg/kg；广西、四川和广东接近，有效硼平均含量分别为0.23、0.20、0.17 mg/kg。

表12 我国龙眼园土壤有效硼含量（mg/kg）状况

根据龙眼园土壤有效硼含量频数分布结果（图12），有效硼属于中等水平（0.5～1.0 mg/kg）的果园占2.6%，属缺乏（0.2～0.5 mg/kg）和极缺（＜0.2 mg/kg）水平的果园分别占50.6%、46.8%。故我国绝大部分龙眼园土壤有效硼为缺乏或极缺乏状态。

2.13 有效钼含量

我国龙眼园土壤有效钼含量为0.0～1.53 mg/kg，平均为 0.16 mg/kg，变异系数达到114.9%（表13）。不同产区中，云南土壤有效钼平均含量最高、为0.36 mg/kg，福建和广西分别为0.22和0.20 mg/kg，四川和广东则分别为0.13、0.10 mg/kg。

图12 我国龙眼园土壤有效硼含量频数分布

从我国龙眼园土壤有效钼含量频数分析结果（图13）来看，有效钼含量为极丰富（＞0.3 mg/kg）和丰富水平（0.2～0.3 mg/kg）的果园分别占9.0%和14.4%，中等（0.15～0.2 mg/kg）的占11.9%，缺乏（0.1～0.15 mg/kg）和极缺（＜0.1 mg/kg）的分别占23.7%和41.0%。因此，我国少部分龙眼园土壤虽然富含有效钼，但大部分龙眼园土壤属于缺乏状态。

3 结论与讨论

根据上述龙眼园土壤养分肥力的评价可知，除四川泸州龙眼园土壤为中性外，我国龙眼园土壤整体呈酸性，有效磷、有效硫和有效锌含量丰富，有效铜含量为中上水平，有机质、碱解氮和速效钾含量为中下，阳离子交换量、有效钙、有效镁、有效硼和有效钼为低水平。

表13 我国龙眼园土壤有效钼含量（mg/kg）状况

图13 我国龙眼园土壤有效钼含量频数分布

不同主产区土壤养分肥力状况差别较大。福建除有效磷、有效硫、有效铜和有效锌含量丰富外，其余养分均缺乏，在我国龙眼主产区中土壤养分肥力最低。四川除碱解氮、有效硼和有效钼缺乏外，其余养分含量均在中等至丰富水平。云南除有效磷和有效硼缺乏外，其余养分均在中下水平以上。广东和广西龙眼园土壤大、中量元素养分含量状况较为接近。

对于不同元素，龙眼园土壤含量状况差别也较大。各主产区土壤均普遍缺硼，广东、广西、福建和四川龙眼园缺钼，缺钙和缺镁区域主要为广东、广西和福建，缺氮区域主要分布在福建和四川，缺钾区域主要分布在福建。故硼和钼是我国龙眼园土壤最普遍缺乏的元素，钙和镁次之。

建议今后加强龙眼硼肥和钼肥施用技术研究。在广东、广西和福建主产区，由于土壤pH值较低，且有效钙、镁含量缺乏，建议常规施肥中以钙镁磷肥代替过磷酸钙，不但逐渐提高土壤pH值，除补充磷素外，还需同时补充钙、镁和硅养分。另外，近年来我们发现龙眼果实膨大期多有果实发育异常现象，这与果实缺乏钙和硼有密切关系，还可能与不良气候有关［14］。因此，需要深入研究不良气候下如何及时快速补充龙眼钙、硼营养技术。

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