三亚芒果主产区土壤养分现状评价与叶片矿质养分相关性分析

姚 智，康专苗，白亭玉，陈瑞州，李华东，仇海威，林 电*

(1.海南大学农学院，海南 海口 570228；2.贵州省亚热带作物研究所，贵州 兴义 562400；3.中国热带农业科学院香料饮料研究所，海南 万宁 571533； 4.中化化肥有限公司海南分公司，海南 海口 570228)

三亚芒果主产区土壤养分现状评价与叶片矿质养分相关性分析

姚 智1，康专苗2，白亭玉3，陈瑞州1，李华东4，仇海威1，林 电1*

(1.海南大学农学院，海南 海口 570228；2.贵州省亚热带作物研究所，贵州 兴义 562400；3.中国热带农业科学院香料饮料研究所，海南 万宁 571533； 4.中化化肥有限公司海南分公司，海南 海口 570228)

【目的】研究三亚芒果主产区土壤养分丰缺及与树体矿质养分相关性，以期掌握芒果园土壤肥力现状，为科学、合理制定三亚芒果主产区的施肥策略奠基础。【方法】通过对三亚芒果主产区育才镇、立才农场、崖城、农综及永介等主产区芒果园0～20、20～40 cm 土层采集的103个土壤样品和相应采样果树叶片样品进行养分测定分析。【结果】研究发现，芒果园土壤pH均值为5.66，果园土壤呈酸性；果园有机质含量(10.16～21.60 g·kg-1)偏低，随土层加深而降低，各地果园有机质含量基本为三级及以下水平；果园土壤全氮含量(0.37～1.29 g·kg-1)较低，基本在三级及以下水平；土壤速效钾(平均值为210.75 mg·kg-1)、速效磷(平均值为39.69 mg·kg-1)含量较高，大部分土壤在三级及以上水平范围；芒果园土壤交换性钙含量(381.42～1897.92 mg·kg-1)较丰富，交换性镁含量(24.87～234.54 mg·kg-1)较低，钙、镁含量随土层加深而降低，硫含量随土层深度增加而升高；芒果园微量元素含量比较丰富，微量元素含量均随土层的加深而减少；果园土壤养分含量与叶片矿质元素含量的相关性较强，叶片镁、叶片硫分别与土壤全氮、土壤速效磷、交换性钙、交换性镁、有效铁均呈显著正相关关系，相关系数均为1.000；叶片镁、叶片硫含量与土壤有效锰、有效锌含量呈显著负相关关系，相关系数均为-1.000；叶片锰含量与土壤pH、土壤碱解氮、土壤有效硼含量呈显著正相关关系(相关系数为1.000)，叶片锰含量与土壤有机质、土壤速效钾、有效硫含量呈显著负相关关系(-1.000)。【结论】三亚芒果园土壤有机质、土壤氮(全氮、碱解氮)含量均较低，土壤速效磷和速效钾含量比较丰富，交换性镁含量较低；芒果园土壤微量元素含量丰富。根据本调查研究，建议果园生产中以基肥为主，增施有机肥，适当增加氮肥，多施镁肥。在施肥时应根据各地区养分丰缺度平衡施肥，适当补充少量微量元素，结合实际情况采取减少养分流失的措施。

三亚市；芒果园；土壤养分；肥力状况；评价

【研究意义】芒果(MangiferaindicaL.),漆树科芒果属，为热带、亚热带地区重要的商品果树之一，被称为热带水果之王[1-2]。截至2014年底，海南省芒果种植面积(4.67万公顷)全国第二，产量45.25万吨居全国首位[3]。三亚芒果种植在海南省占据重要地位。土壤养分的丰缺直接影响着果树产量和果实品质，果园土壤理化性状良好、土壤肥力高有利于果树根系生长和吸收，对提高果实产量和品质有重要意义。影响芒果园土壤养分限制因子不尽相同，只有掌握土壤养分对果实养分限制因子才能针对性的开展土壤培肥。

【前人研究进展】果园土壤水分和养分含量随着果树种植年限的递增而普遍降低，加速了果树衰败和果园生产力降低[4-6]，而土壤养分是影响果园产量和品质提高的重要因素[7-9]。近年来,国内果树工作者在果园土壤养分含量与果实品质的关系方面做了大量工作，张强等[10]发现苹果园土壤有机质与土壤各种养分均呈正相关，土壤养分与果实矿质元素含量的相关性不显著，唐玉琴等[11]在红壤甜橙园上发现土壤多数有效营养元素含量的高低与甜橙叶片对应营养元素含量的高低并无显著相关性，尹兴等[12]认为葡萄园土壤有机质含量偏低，微量元素含量差异较大，梁森苗等[13]发现我国南方杨梅园土壤缺乏有机质，李国良等[14]对广东省荔枝园土壤养分分析，发现整体上荔枝园土壤养分肥力较低且不平衡，不同产区养分肥力差异显著。三亚处于中国较南端，由于受到特殊气候、土壤条件及管理水平等因素的影响，各地不同品种作物果园土壤养分问题不同。

【本研究切入点】然而，关于三亚芒果园土壤养分及与树体营养相关性分析未见报道。芒果园土壤的养分含量状况是制定芒果园土壤管理和高品质果树施肥方案的重要依据之一。关于三亚芒果主产区的土壤肥力状况，缺乏系统的研究。【拟解决的关键问题】本文以此为切入点，通过对三亚芒果主要产区的育才镇、立才农场、崖城、农综及永介等地的果园土壤养分状况的测定分析，及土壤养分与叶片矿质养分的相关分析。旨在获得目前芒果生产果园的土壤养分基本现状，并在此基础上提出针对性施肥建议，为芒果园的科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 土样采集

土壤样品采集：分别于2015年4月和2016年3月，根据果园种植面积、产量及管理方式，在三亚芒果主产区育才镇、立才农场、崖城、农综及永介等地选择具有代表性的果园作为采样点,主要土壤类型为花岗岩砖红壤，芒果种植年限均在15年以上。果园果树株行距3 m×5 m，每个果园按照具体面积和地形，采用随机多点方法，每个点随机选取5株生长一致的果树，在每株芒果树滴水线内、外各采集0～20 cm(5株混合)、20～40 cm(5株混合)土层的土壤样品共103个，各园土样混合后用四分法留取1 kg土样供分析使用。土壤置室内风干，部分研磨分别通过2.00、1.00和0.25 mm筛备用。

叶片样品采集：在采土样的果树树冠外围东、西、南、北4个方向分别采集大小一致、无病虫害的第一梢叶(枝梢生长按抽生时间顺序划分，即枝梢生长的第一蓬叶)各1片。采集的叶片应立即带回实验室，叶片用浸过去离子水的毛巾擦拭后，105 ℃杀青30 min，70 ℃烘干恒重粉碎过1 mm筛，测定全氮、全磷、全钾、全钙、全镁含量等矿质元素。

1.2 项目测定

土壤pH采用pH酸度计(土与水的体积比为1∶2.5)测定；土壤有机质采用外加热重铬酸钾容量法；土壤全氮采用凯氏蒸馏法测定；土壤碱解氮采用1 mol·L-1NaOH碱解扩散法；土壤有效磷采用盐酸-氟化铵浸提—钼锑抗比色法(Bray法)；土壤速效钾采用1 mol·L-1NH4OAc浸提-火焰光度法；土壤交换性钙、镁采用中性NH4OAc交换-原子吸收分光光度法，土壤有效铁、锰、铜、锌采用0.1 mol·L-1HCl浸提-原子吸收分光光度法[15]。

表1 土壤养分和中、微量元素含量分级标准Table 1 Classification standard of soil nutrient,medium and trace elements

叶片矿质养分含量测定采用土壤农化分析常用方法，全氮含量采用H2SO4-H2O2消煮-奈氏比色法测定；全磷采用H2SO4-H2O2消煮-钼锑抗比色法测定；钾含量采用干灰化(HCl)-火焰光度法(6400A火焰光度计)测定，钙、镁含量采用干灰化(HCl)-原子吸收法(AAS novAA400原子吸收光谱仪)测定。叶片铁、锰、铜、锌采用干灰化(HCl)-原子吸收法(AAS novAA400原子吸收光谱仪)测定。

1.3 评价标准

为客观准确地反映海南芒果主产区土壤养分状况，根据海南省第2次土壤普查土壤养分分级标准对供试芒果园土壤进行土壤养分含量等指标等级划分(表1)，含量在四级及以下为缺乏，二级至三级为中等水平，一级以上为丰富；以此评价海南省芒果园主产区土壤养分的丰缺状况。土壤酸碱度分级标准为极强酸(<4.5)、强酸(4.5～5.5)、弱酸性(5.5～6.5)、中性(6.5～7.5)、弱碱性(7.5～8.5)、碱性(8.5～9.0)、强碱性(>9.0)。

所有测定数据均采用Excel 2007软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 芒果园土壤pH、有机质及大量元素基本状况

结果(表3)表明，芒果园土壤都为酸性土壤，随着深度加深，酸性增强；果园有机质含量在10.16 ～ 21.60 g·kg-1，随着土层深度的增加而降低；全氮含量在0.37 ～ 1.29 g·kg-1，土层深度对其含量影响不显著；速效磷含量在6.75 ～ 83.95 mg·kg-1，含量随着深度增加有下降趋势；速效钾含量在75.02～ 316.84 mg·kg-1，含量随深度加深有降低趋势；碱解氮含量在53.76 ～ 144.48 mg·kg-1，含量随深度增加而降低。表明，主产区果园有机质含量较低，芒果园养分随土层深度增加而降低。根据表2绿色食品产地土壤肥力分级参考指标(中华人民共和国农业部)的分级，三亚主产区芒果园土壤有机质含量(17.30 g·kg-1)属于Ⅱ级范围水平；全氮含量(0.85 g·kg-1)在Ⅱ级范围水平；有效磷含量( 38.59 mg· kg-1)在Ⅰ级范围水平；速效钾含量( 211.97 mg·kg-1)在Ⅰ级范围水平。

如表4，三亚各地区果园土壤均呈偏酸性，与其他地区相比，那受村农场果园土壤酸性较强；三亚主产区各地农场果园有机质含量不高，以立才农场果园含量(10.69 g·kg-1)最低；全氮含量均不高，以永介村农场(0.37 g·kg-1)最低，崖城农场果园(1.29 g·kg-1)最高；崖城农场产区果园速效磷含量(81.55 mg·kg-1)显著高于其他产区；主产区果园土壤钾含量较高，以崖城速效钾含量(302.60 mg·kg-1)最高；与其他产区相比，立才农场产区果园碱解氮含量(53.38 mg·kg-1)最低。

表2 绿色食品产地土壤肥力分级参考指标[16]Table 2 Classification standard of soil fertility of green-food production area

表3 不同深度土壤pH、有机质及大量元素基本状况Table 3 pH,organic matter and macro-element in soils of different depth

2.2 芒果园土壤中量元素基本状况

结果(表5)表明，三亚各地芒果园土壤交换性钙含量在381.42～1897.92 mg·kg-1，随着土层深度的增加而降低；交换性镁含量在24.87～234.54 mg·kg-1，随着土层深度的增加而降低。交换性镁的变异系数均较大，表明不同样点土样交换性镁的含量差别较大；三亚各地芒果园土壤中有效硫含量在6.78～13.95 mg·kg-1，其含量随土层深度的增加而增加。

如表6所示，四地交换性钙含量变幅较大，以崖城产地果园交换性钙含量(1535.35 mg·kg-1)最高；三亚各地果园的交换性镁含量差异较大，农综农场含量(219.85 mg·kg-1)最高，崖城农场含量(26.86 mg·kg-1)最低；与其他产地果园相比，崖城有效硫含量(7.77 mg·kg-1)最低，三亚各地有效硫含量变化幅较大；从表6也可以看出，三亚果园土壤交换性钙和交换性镁含量变异系数均较大。

表4 三亚各地芒果园土壤pH、有机质及大量元素基本状况Table 4 Soil pH,organic matter and macro-element of mango orchards in different regions of Sanya

表5 不同深度土壤中量元素基本状况Table 5 Secondary element in soils of different depth

表6 三亚芒各地果园土壤中量元素基本状况Table 6 Secondary element of mango orchards in different regions Sanya

2.3 芒果园土壤微量元素基本状况

结果(表7)表明，三亚各地芒果园土壤有效铁含量在12.64～43.31 mg·kg-1，含量随着土层深度的增加而降低，有效锰含量在6.51～38.12 mg·kg-1，含量随深度有降低趋势；有效铜含量在0.85～4.01 mg·kg-1，含量随深度有降低趋势；有效锌含量在3.61～10.25 mg·kg-1，含量随深度增加而降低；有效硼含量变幅不大，在0.27～0.83 mg·kg-1，含量深度增加而降低。

表7 不同深度土壤微量元素基本状况Table 7 Trace elements in soils of different depth

表8 三亚各地芒果园土壤微量元素基本状况Table 8 Trace elements of mango orchards in different regions Sanya

表9 三亚各地芒果园土壤养分和中微量元素丰缺度Table 9 Percentage for classification of trace elements status in mango orchards of Sanya

如表8所示，与其他地区相比，农综产区果园土壤有效铁含量(14.15 mg·kg-1)最低；立才农场产区果园土壤有效锰含量(34.33 mg·kg-1)显著高于其他农场土壤有效锰含量，三亚各地果园土壤有效锰含量的变异系数较大；三亚各地区果园土壤有效铜含量，相比较而言，除崖城和那受村农场外，其余果园土壤有效铜含量含量不高；除乐东有效锌含量(3.77 mg·kg-1)较低外，其余各地主产区果园土壤有效锌含量均较高；三亚产区果园土壤有效硼含量均不高，有效硼含量的变异系数较大。

2.4 三亚芒果园土壤养分含量分缺度现状分析

由表9可以看出，三亚芒果主产区果园土壤有机质含量较低，含量低于三级水平所占百分比为70 %；三亚主产区果园土壤全氮含量都在三级及以下水平，三亚果园土壤碱解氮含量在三级及以上水平范围的63.1 %；各地果园土壤有效磷含量丰富，土壤有效磷含量在三级水平及以上水平范围的占67 %；三亚果园土壤速效钾含量较高，速效钾含量在三级及以上水平占到86.4 %。由表9可以看出，各地两种中量元素，交换性钙含量(79.6 %)均较丰富，交换性镁含量(91.3 %)均较缺乏；三亚果园土壤微量元素含量均比较丰富，微量元素含量在三级及以上水平的百分比分别为：有效铁含量占99.1 %、有效锰100 %、有效铜98.2 %、有效锌100 %。表明，三亚芒果主产区果园土壤有机质、全氮含量偏低，其他大、中量元素含量中上水平，微量元素比较丰富，且各地各元素含量都较高。

2.5 芒果园土壤养分与叶片矿质营养的相关性分析

通过对土壤和叶片的养分和微量元素进行相关性分析，由表10可看出，叶片镁、叶片硫与土壤全氮、速效磷、交换性钙、交换性镁、有效铁均呈显著正相关关系；而叶片镁、叶片硫含量与土壤有效锰、有效锌含量呈显著负相关关系；叶片锰含量与土壤pH、碱解氮、有效硼含量呈显著正相关关系，叶片锰含量与土壤有机质、速效钾、有效硫含量呈显著负相关关系；叶片铜含量与土壤全氮、速效磷、交换性钙、交换性镁、有效铁含量呈显著正相关关系，而叶片铜含量与土壤有效锰、有效锌含量呈显著负相关关系；表10中数据显示，叶片微量元素锌、硼含量受到土壤养分含量影响较小；本研究表明，果树叶片营养受土壤养分的影响明显，叶片镁、叶片硫元素受到土壤大量元素影响显著。

3 讨 论

在热带、亚热带地区芒果种植生产中，可以通过品种的选育和栽培条件的改善实现果树产量的提高并同时改进果实品质，但大量研究表明，合理施肥同样是影响作物产量和品质的重要因素，而且还能提高果园的土壤肥力和环境效益[17,19]。

土壤pH影响果树根系对营养成分的吸收和利用,适宜的土壤pH可以避免作物多种营养元素的缺乏和毒害作用[10,20],芒果树的最适宜pH在5.5～7.0，三亚芒果园土壤pH平均值为5.66，部分果园土壤酸性较强，这将受到海南岛特殊地理位置及气候条件的影响，同时受到当地果农不当的施肥管理的影响。相关研究表明，施用石灰均可取得明显的改土和作物增产效果[21]，因此今后还应对土壤 pH 进行调节，除尽量避免施用酸性化肥外，可适量施石灰等碱性物质调节土壤。土壤有机质含量是衡量芒果园土壤肥力的重要指标之一。本研究发现，三亚芒果园土壤有机质含量低，土壤有机质含量均为表层大于底层，有机质含量直接影响到土壤的有效元素丰缺和果实品质的高低[22]，果园应适当增施有机肥。通过对三亚土壤有效养分分级标准的分析，三亚芒果主产区土壤总体状况为有机质含量较低、氮(全氮、碱解氮)含量较低，由于绝大部分土壤表层95 %以上的氮是有机态存在，全氮含量的消长取决于有机质的累积和分解，有机质与全氮含量关系密切；有效磷和有效钾含量中上水平,且含量随着深度加深而降低，这与姜远茂等[23]、王富林等[24]对苹果园土壤有机质、速效养分含量的结论基本一致。果园内养分含量随土层的增加而逐层降低，主要是化肥表施造成的[11]。

表10 土壤养分和叶片矿质营养之间的相关性分析(n=154)Table 10 The correlation between soil nutrient contents and fruit nutrient contents(n=154)

注：**表示相关性在 0.01 显著。

芒果对钙、镁的需求量大[25]，钙、镁肥的施用应该受到果农重视。三亚地区果园土壤交换性钙含量丰富，交换性镁含量较低，由于我国芒果种植区主要分布在热带、亚热带地区，土壤风化和淋溶作用强烈，土壤中钙、镁随原生矿物的分解而淋失，导致土壤矿质元素的含量较低，供需矛盾较为突出[26-27]，因此，芒果园应该增加镁肥施用量,适量控制钙肥的施用；三亚主产区芒果园土壤微量元素中，铁、锰、铜、锌、硼含量均比较丰富，有效铁、有效锰含量地域性差异比较明显。影响微量元素含量的原因很多，除了人为施加外，还与成土母质本身的含量因素有直接关系[28]。果农可以减少微量元素肥料的施用，或喷施叶面肥。

本研究发现，土壤有效养分对树体营养的影响不一。大量研究表明，果园土壤养分与树体营养水平间的关系比较复杂，Khattak等[29]、张强等[10]在果园土壤肥力和营养状态评价中也这样认为。本研究发现，叶片镁、硫、锰、铜受到土壤的显著影响，土壤全氮、有效磷、交换性钙、交换性镁、有效铁对叶片影响较大。本研究认为，土壤养分含量与树体矿质元素间的关系比较复杂，仅用简单的相关分析很难揭示复杂的关系问题，需要借助多元统计分析方法进一步探讨其相关性。

4 结 论

三亚芒果园土壤有机质、土壤氮(全氮、碱解氮)含量均较低，土壤速效磷和速效钾含量比较丰富，主产区芒果园土壤中、微量元素中，交换性钙含量丰富，交换性镁含量较低；芒果园土壤微量元素(铁、锰、铜、锌、硼)含量丰富，三亚各地芒果园土壤微量元素含量有地域性差异，果树树体中镁、硫、锰、铜含量受土壤养分影响明显。其他土壤微量元素含量相对较高，基本可以满足树体对其的吸收及需要，如果继续增加土壤施肥，可能效果不会明显。

三亚芒果园土壤养分肥力不高且不平衡，由于果园种植年限较长，果园土壤水分和养分含量随着果树种植年限的递增而普遍降低，加速了果树衰败和果园生产力降低，同时各地果农施肥管理不善。根据本调查研究，建议果园生产中以基肥为主，增施有机肥，适当增加氮肥，多施镁肥。在施肥时应根据各地区养分丰缺度平衡施肥，适当补充少量微量元素，结合实际情况采取减少养分流失的措施。

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EvaluationandAnalysisofRelationshipbetweenSoilNutrientsandMineralNutrientsinMainMangoProducingAreasofSanya

YAO Zhi1,KANG Zhuan-miao2,BAI Ting-yu3,CHEN Rui-zhou1,LI Hua-dong4,QIU Hai-wei1,LIN Dian1*

(1.College of Agriculture,Hainan University,Hainan Haikou 570228,China; 2.Guizhou Province Institute of Subtropical Crops,Hainan Xingyi 562400,China；3.Spice and Beverage Research Institute,China Academy of Tropical Agricultural Sciences,Hainan Wanning 571533,China; 4.Sinochem Fertilizer Company Limited Hainan branch,Hainan Haikou 570228,China)

【Objective】 In order to master the status of soil fertility in mango orchard,and lay the foundation for scientific and rational formulation of fertilization strategies in the main producing areas of mango,the relationship between soil nutrient and nutrient content of mango in the main producing areas of Sanya Mango was studied.【Method】 103 soil samples collected from 0-20 cm and 20-40 cm layer of mango orchards in Yucai,Liancheng,Yacheng,Yongsong and other major producing areas of Sanya Mango were analyzed.【Results】Soil pH value was 5.66; orchard organic matter content (10.16-21.60 g·kg-1) is low,and decreased with soil depth,organic matter content is around the third level or below; Soil total nitrogen (0.37-1.29 g·kg-1) was low,which was basically below the third grade.Soil available potassium and available phosphorus,most in the third level or above,were high.Soil exchangeable calcium content (381.42-1897.92 mg·kg-1) was abundant,the content of exchangeable magnesium (24.87-234.54 mg·kg-1) with low content of calcium and magnesium decreased with depth,and the sulfur content increased with the increase of soil depth; The trace elements were rich in mango orchard,and the contents of trace elements decreased with the soil depth,and the correlation between soil nutrient content and fruit mineral elements content was strong,There was a significantly positive correlation between the contents of magnesium,leaf sulfur and soil total nitrogen,soil available phosphorus,exchangeable calcium,exchangeable magnesium and available iron,and the correlation coefficients were 1.000.There was a significant negatively correlation between the contents of available Mn and available Zn in soil,and the correlation coefficient was -1.000.The content of Mn in leaves was positively correlated with soil pH,soil available nitrogen and soil available boron content (-1.000).The Mn content in leaves was negatively correlated with soil organic matter,soil available potassium and available sulfur (-1.000).【Conclusion】Sanya mango orchard soil organic matter,soil nitrogen (total nitrogen) content were lower,the soil available phosphorus and potassium content is rich,the content of exchangeable magnesium was lower; the content of trace elements in soil rich mango garden.According to the survey,suggestions of orchard production with basal fertilizer,organic fertilizer,increasing nitrogen,more fertilizer and magnesium fertilizer.In the application of fertilization,according to the nutrient abundance and lack of nutrient in each region,a small amount of trace elements should be supplemented,and the measures to reduce the loss of nutrients in the actual situation.

Sanya;Mango orchard;Soil nutrient;Fertility condition;Evaluation

1001-4829(2017)4-0803-08

10.16213/j.cnki.scjas.2017.4.016

2016-10-29

中央公益性行业(农业)科研专项经费“芒果产业技术研究与示范”(201203092-4-3)；海南大学中西部计划学科重点领域建设项目(ZXBJH-XK003)；2016年度海南大学重点扶持学科农业资源与环境项目支持

姚 智(1992-)，男，硕士研究生，研究方向为芒果园土壤肥力与作物营养，E-mail: yaozhisgj@163.com，*为通讯作者：林 电，E-mail: lindian5519@163.com。

S667.7;S158.3

A

(责任编辑 李山云)