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榆林主要山地苹果园地土壤养分状况调查与评价

2017-04-04相微微段义忠王建武张建军

山西农业科学 2017年9期
关键词:苹果园县区氮磷

相微微,段义忠,王建武,张建军

(1.榆林学院生命科学学院,陕西榆林719000;2.榆林市果业技术推广中心,陕西榆林719000)

榆林主要山地苹果园地土壤养分状况调查与评价

相微微1,段义忠1,王建武1,张建军2

(1.榆林学院生命科学学院,陕西榆林719000;2.榆林市果业技术推广中心,陕西榆林719000)

主要对陕西省榆林市3个苹果主产县(绥德、子洲、米脂)15个果园0~60 cm土层土壤养分的含量进行了研究分析,并比较不同县区果园之间的土壤养分含量的差异。结果表明,绥德县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾平均含量分别为28.5,33.9,144.2 mg/kg,土壤pH值为7.18,有机质含量为0.5%;子洲县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾平均含量分别为21.47,39.46,87.84 mg/kg,土壤pH值为7.32,有机质含量为0.37%;米脂县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾平均含量分别为35.22,15.10,61.07 mg/kg,土壤pH值为8.68,有机质含量为0.42%。3个县区除有机质含量差异不显著外,其余土壤成分都有不同程度的差异,速效磷含量均比较丰富,速效钾含量也在适宜水平以上,而速效氮和有机质含量处于正常水平以下,属于缺乏状态。土壤pH值除米脂外其余县区果园较适合果树的生长。在以后的施肥过程中应该增施有机肥,提高氮肥利用率,适当增施钾肥。

苹果园地;土壤养分;氮磷钾;榆林

榆林市共包括12个县区,地形地貌可分为北部风沙草滩区、中部黄土丘陵区、南部梁状低山丘陵区3大类,北4县2区有长城横穿其境,有毛乌素沙漠的沙丘沙地;南6县皆在长城内,是黄土高原丘陵沟壑区[1]。榆林市南部县区特殊的地理环境为山地苹果产业的发展提供了可能,山地苹果产业已成为当地农民增收的主要来源,但不同县区的土壤及气候条件的差异加上果园管理方式的落后,导致榆林主产区山地苹果产量不高、品质较差、经济效益较低等问题突出[2]。苹果为能够吸收2 m以下深层土壤养分的多年生、深根系植物[3]。土壤营养状况对苹果产量和品质有重要影响,通过对果园土壤养分状况的普查和分析,可以科学地制定果园施肥方案,以提高苹果的产量和品质。

本研究测定了榆林山地苹果主产区3个苹果生产县(区)15个果园0~60 cm土层土壤主要养分含量,旨在揭示不同县区果园深层土壤氮磷钾养分含量,比较和分析各县区果园土壤速效氮磷钾养分特征,以期为榆林山地苹果主产区的合理施肥提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

选取榆林市的“陕西省优质苹果生产示范基地县”绥德、米脂、子洲3个县为研究区域,该区域年平均气温8.0~9.7℃,昼夜温差可达10℃以上,平均海拔高度800~1 000 m,年均降水量428~486 mm,无霜期145~165 d,气候条件有利于优质苹果的生产[4]。地貌以沟壑纵横、河谷深切、梁峁起伏的黄土高原丘陵沟壑为主,主要土种为褐土、黑垆土和黄绵土,黄土覆盖层深厚,土壤质地疏松,保水和保肥力强[5]。对绥德、米脂、子洲(3个县的树龄均为4~5 a)的15个典型苹果园的0~60 cm土层土壤样品进行采集。

1.2 土样采集、分析方法

在15个样点果园中选择果树生长均匀一致的区域,以4棵树冠空隙对应地面中心为土样采集点,采取“之”字形5点采样法,利用土钻分层采集了0~60 cm土壤样品,每20 cm土层取一次土样。

1.3 测定项目及方法

经过土样预处理后,参照鲍士旦[6]的《土壤农化分析》,分别采用碱解扩散法(半微量滴定)、NaHCO3浸提-钼锑抗比色法、NH4OAc浸提-火焰光度法、重铬酸钾外加热法、电极电位法等测定土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量及pH值。

1.4 数据分析

采用MicrosoftExcel2010和SPSS 19.0软件统计并分析3个县不同类型果园土壤氮磷钾速效含量、土壤pH值和有机质的平均值、标准差、变异系数及含量差异的显著性。

2 结果与分析

2.1 土壤养分分级

由于土壤养分丰缺程度与不同区域果园土壤条件和气候等因素有关,榆林果园土壤养分含量指标的丰缺目前还没有统一标准,根据全国第二次土壤普查分级标准及查阅相关文献[7-10],将该地区土壤养分含量分为3级(表1)。苹果适于生长在偏酸性或中性的土壤中(pH值为6.5~7.5),低于或高于适宜范围会降低果树根系对必需的大量元素和微量元素的吸收利用。当pH在7.8以上时,易发生缺素失绿现象[11-12]。

表1 榆林苹果园土壤养分含量分级标准[7-10]

2.2 绥德县苹果园地 0~60 cm土层土壤养分含量状况

对绥德县5个果园土壤养分状况调查与分析结果表明(表2),不同果园之间土壤养分含量差异较大,速效磷和速效钾含量的变异系数较大,分别达到77%和60%;土壤pH值的变异系数较小,为1.7%。根据表1的土壤养分分级标准,该县果园土壤pH值(平均为7.18)适宜苹果生长;速效磷和速效钾平均含量分别为33.9,144.2 mg/kg,在养分分级指标的丰富范围内;有机质平均含量为0.50%,处在适宜含量范围的底线水平;速效氮的平均含量为28.5 mg/kg,处在缺乏水平。

表2 绥德县苹果园地0~60 cm土层土壤养分含量

2.3 子洲县苹果园地0~60 cm土层土壤养分含量状况

子洲县5个果园土壤养分状况调查与分析结果表明,速效磷和有机质平均含量的变异系数分别达到43%和41%;土壤pH值和速效钾变异系数较小,分别为3%和9%。根据表1的土壤养分分级标准,该县果园土壤速效钾的平均含量为87.84 mg/kg,在养分分级标准的适宜范围内;pH值为7.32,也适宜苹果生长;速效磷含量属于养分分级标准的丰富范围内,其含量为39.46 mg/kg;有机质含量和速效氮含量属于缺乏,其平均含量分别为0.37%和21.47 mg/kg(表3)。

表3 子洲县苹果园地0~60 cm土层土壤氮磷钾含量

2.4 米脂县苹果园地 0~60 cm土层土壤养分含量状况

米脂县5个果园土壤养分状况调查与分析结果表明,该县不同果园之间土壤养分含量差异较大,速效磷的平均含量变异系数最大,达到79%;土壤pH值变异系数较小,为1%。根据表1的土壤养分分级标准,该县果园土壤速效钾的平均含量为61.07 mg/kg,属于养分分级标准的适宜范围内;pH值为8.68,偏高,不太适宜苹果的生长;速效磷的平均含量为15.10 mg/kg,属于养分分级标准的丰富范围内;有机质和速效氮的平均含量分别为0.42%和35.22 mg/kg,属于缺乏水平(表4)。

表4 米脂县苹果园地0~60 cm土层土壤氮磷钾含量

2.5 不同县区果园0~60 cm土层土壤养分含量差异性分析

不同县区果园0~60 cm土层土壤养分含量存在差异。3个县区试点果园0~60 cm土层土壤有效氮含量平均值由大到小依次为米脂>绥德>子洲,且米脂县与子洲县差异显著;米脂县果园土壤速效磷含量平均值最低,其次为绥德县,最高为子洲县,米脂县与其余2个地区间差异显著;3个试点果园土壤速效钾含量平均值由大到小依次为绥德>子洲>米脂,且绥德与米脂间差异显著,子洲与其余2个地区间差异均不显著;土壤pH值,米脂最高,且与其余2个地区间差异显著,而绥德与子洲间差异不显著,米脂不同果园土壤pH普遍呈现弱碱性(pH=8.68)。前人研究证明,较高的pH值会固定土壤中的磷,从而减少土壤中可供植物吸收利用的有效磷[13],这与本试验测得的米脂有效磷最低的结果相吻合。3个县区有机质含量差异均不显著(表5)。

表5 不同县区苹果园地0~60 cm土层土壤养分含量差异性比较

2.6 苹果园地表层 0~60 cm土层土壤养分含量丰缺状况评价

从表1,5可以看出,3个县区速效磷含量均比较丰富,速效钾含量也在适宜水平以上,而速效氮和有机质含量处于正常水平以下,属于缺乏状态。除米脂县外,其余2个县的土壤pH值均较适合果树的生长。

3 结论与讨论

绥德县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾平均量分别为28.5,33.9,144.2 mg/kg,土壤pH值为7.18,有机质含量为0.5%;子洲县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾平均量分别为21.47,39.46,87.84 mg/kg,土壤pH值为7.32,有机质含量为0.37%;米脂县5个果园0~60 cm土层土壤速效氮磷钾含量平均分别为35.22,15.10,61.07 mg/kg,土壤pH值为8.68,有机质含量为0.42%。3个县区除有机质含量差异不显著外,其余土壤成分都有不同程度的差异,速效磷含量均比较丰富,速效钾含量也在适宜水平以上,而速效氮和有机质含量处于正常水平以下,属于缺乏状态。除米脂县外,其余县区果园土壤pH值均较适合果树的生长。

从总体来看,调查区果园土壤养分中速效氮和有机质的含量较低。究其原因可能是由于榆林市南部苹果种植区地处干旱、半干旱的黄土高原丘陵沟壑区,土壤瘠薄,有机质含量低,不足0.5%。地势不平坦,坡度较大,常年干旱少雨,地表生草种类较少,覆盖率低,裸露的地表较多,加上降雨不均,遇到夏季多雨,土壤侵蚀严重,土壤中的氮素容易淋失,也不利于有机质积累;土质多为黄绵土,土壤孔隙度大,透气透水性强,保水保肥能力低,养分含量低,不利于速效氮和有机质的有效利用;另外,陕北地区大部分果园因为分布在偏远的山顶或半山坡,交通不便,所以有机肥的施用量欠缺。在施肥过程中长期依赖化肥,偏重氮肥,但因为施肥时间、方法不当,加上年降水量不均匀,影响了肥料养分的吸收利用。

针对陕北苹果主要种植区施肥管理中的问题,在以后的种植管理过程中可以从以下2个方面入手:一是减少果园无机肥料的用量,提高肥料的利用效率。引入水肥一体化设施,通过试验探求合理的施肥种类及用量,借助滴灌将水和无机肥料直接运输到苹果根系最发达最集中部位,使肥料利用效率得到极大提高[14-15]。水肥一体化可以实现水肥管理同步,减少劳动力和劳动强度,能准确地控制施肥量和时间[16-19]。二是就地舍饲养畜。据测算,1头猪,1只羊每年所产粪尿可满足667 m2苹果园有机肥的需求量,1头牛可满足1 667.5 m2苹果园有机肥的需求量[20]。在以后的施肥过程中应该增施有机肥,提高氮肥利用率,适当增施钾肥。

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Investigation and Evaluation of Soil Nutrient Status in Major Mountain Apple Ochards in Yulin

XIANGWeiwei1,DUANYizhong1,WANGJianwu1,ZHANGJianjun2

(1.College ofLife Science,Yulin University,Yulin 719000,China;2.Yulin FruitIndustry Technology Extension Center,Yulin 719000,China)

In this study,we analyzed and compared the 0-60 cm soil layers nutrient content in 15 orchards of 3 major apple production base in the county(Suide,Zizhou and Mizhi)in Shaanxi Yulin.The results showed thatthe available nitrogen,phosphorus and potassium were 28.5,33.9,144.2 mg/kg,respectively,the soilpH was 7.18 and the organic mattercontentwas 0.5%in the 0-60 cm soillayers of5 orchards in Suide county.The available nitrogen,phosphorus and potassium were 21.47,39.46,87.84 mg/kg,respectively, the soil pH was 7.32 and the organic matter content was 0.37%in the 0-60 cm soil layers of 5 orchards in Zizhou county and the available nitrogen,phosphorus and potassium were 35.22,15.10,61.07 mg/kg,respectively,the soilpH was 8.68 and the organic matter contentwas 0.42%in the 0-60 cm soillayers of5 orchards in Mizhicounty.In addition,the othersoilcomponents had differentdegrees of difference exceptfor the organic matter content,the contentofavailable phosphorus was relatively abundantand the contentofavailable potassium was in the appropriate level,butthe available nitrogen and organic matter contentwas below the normallevel,belonged to the lack ofstate.The othercounties soilpH was more suitable forthe growth offruittrees in the orchard exceptfor Mizhicounty.In the future, organic fertilizershould be added,should improve the nitrogen use efficiency and increase potassium fertilizerproperly.

apple orchard;soilnutrients;nitrogen,phosphorus and potassium;Yulin

S158

:A

:1002-2481(2017)09-1503-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.09.26

2017-06-07

陕西省科技厅农业科技创新与攻关项目(2015NY136)

相微微(1982-),女,山东临沂人,讲师,硕士,主要从事旱区果树水肥耦合研究工作。

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