海南岛芒果园施肥现状调查及土壤养分状况分析

2018-05-14何翠翠冯焕德魏志远侯宪文陈业渊

热带作物学报 2018年12期

何翠翠冯焕德魏志远侯宪文陈业渊

摘要本文主要通过了解海南岛芒果园施肥现状及对应的土壤养分状况，综合分析施肥管理现状，为芒果种植科学施肥提供理论基础。研究结果表明，海南岛芒果主产区肥料投入平均水平为N 334.01 kg/hm²、P₂O₅177.10 hm²、K₂O 184.21 hm²，其中N∶P₂O₅∶K₂O为1∶0.53∶0.55，芒果化肥消耗系数为0.059 01 kg/kg，纯氮消耗系数为0.020 7 kg/kg，施用有机肥农户比例为76.92%，有机肥平均施用量低于333.33 kg/hm²。海南岛芒果主产区土壤有机质含量偏低，范围为11.16～17.22 g/kg;碱解氮含量偏高，范围为278.86～859.10 mg/kg;速效磷含量差异较大，为21.74～81.73 mg/kg;速效钾含量在96.56～97.19 mg/kg。综上所述，海南岛芒果园氮磷钾肥料投入比例不科学，钾肥投入量偏低，建议增施钾肥;有机肥投入严重不足，建议提高施用有机肥农户比例，增大有机肥施用量。

关键词海南岛;芒果;施肥现状;土壤养分状况中图分类号 S667.7 文献标识码 A

海南岛地处热带地区，水热资源丰富，为热带作物生长提供了良好的自然气候条件。芒果是海南岛重要的水果产业之一，芒果被誉为“热带水果之王”，截止到2015年年末，芒果树的种植面积占了整个园林水果种植面积的30.12%^[1]，是海南岛种植面积最大的一种果树。近些年，随着芒果栽培技术的提高，植物生长调节剂的使用，芒果花期提前，收獲期由过去的5—6月提前到2—4月^[2]，极大地提高了芒果种植的经济效益。芒果种植模式改变、花期提前、生育期缩短，对土壤养分需求提高，而海南岛芒果主产区多丘陵、低山等坡地，本身土壤多贫瘠，有机质、全N、有效P含量较低，均为四级以下水平^[3-4]。因此，芒果园土壤养分管理就尤为重要。

关于芒果施肥，科研人员进行了大量研究^[3-10]。确定果树的肥料需要量是很复杂的，涉及果实产量、枝叶生长量、土壤养分可供给量、肥料的流失量及植株的吸收利用率等因素。曾柱发等^[11]提出芒果每年每株施N肥1.50 kg、Ca（H₂PO₄）₂1.50 kg、KCl 1.25 kg，即每株全年总施肥量为4.25 kg，每年每株增施农家肥20～40 kg。何丽金^[12]提出芒果每年每株施肥量为N 0.5 kg、P₂O₅0.3 kg、K₂O 0.6 kg，配合25 kg有机肥施用。有机肥具有提高土壤质量、增加作物产量的作用^[13]。早在2002年，曾柱发等^[11]就针对赤红壤芒果园的施肥方案进行了研究，指出芒果园土壤肥力调控需要N、P、K合理搭配，Ca、Mg、B等肥料调控，合理施用有机肥等。臧小平等^[3]研究表明每株芒果施用7.5 kg有机肥对改善芒果果实品质和改良土壤性状效果较好。芒果种植施肥方式主要为滴水线处开沟埋施、撒施、冲施、叶面配施等，近些年，也出现了一些新施肥方式，如树干吊瓶输液、滴灌等。传统芒果施肥时期为3个时期：催稍肥、催花肥、壮果肥。何丽金^[12]研究了4次施肥时期，在原有施肥次数的基础上增加了壮花肥1次，并调整了N、P、K的施肥比例，同时，总的施肥量由N 0.3 kg、P₂O₅0.3 kg、K₂O 0.3 kg，配合25 kg有机肥施用，增加到N 0.5 kg、P₂O₅0.3 kg、K₂O 0.6 kg，配合25 kg有机肥施用。

施肥是农业生产中的一项重要的管理措施，施肥量高低主要由作物需求、土壤养分状况等因素决定，施肥量高低影响土壤养分。在众多施肥调研的文章中，主要针对某种作物施肥现状及作物产量进行区域调研并进行整理分析，如樊仙等^[14]进行甘蔗产量、施肥习惯及施肥种类、施肥时间、施肥方式等进行了调查研究;王浩等^[15]实地入户调查玉米产量与N、P、K肥的施用量，分析评价玉米施肥状况;胡凡等^[16]进行猕猴桃产量、施肥调查和分析。而有关施肥措施和土壤养分状况相结合的文章比较少见，其原因可能为对调研农户的农田进行样品采集，工作量较大;施肥措施的调研没有季节性，而土壤样品采集对季节性要求较高，多为农作物收获后。施肥措施和土壤养分状况相结合这种方式可以更有效地提高调查问卷的有效性，提高调研质量。

本研究通过问卷调查和土壤样品采集、测定土壤养分情况相结合的方式，首先明确海南岛芒果种植施肥现状，然后明确芒果园土壤养分状况，结合芒果园施肥现状和土壤养分状况对芒果园施肥管理方式进行评价，为芒果园合理施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 数据收集、调查方法、测试方法

芒果种植区域主要集中在南部县市，海南省统计年鉴显示，2016年南部昌江县、陵水县、东方市、乐东县、三亚市，5个县市的芒果种植面积占了海南省全省芒果种植面积的96.37%。因此，对海南芒果施肥现状的调查研究区域选择在海南岛南部的昌江县、陵水县、东方市、乐东县、三亚市。设计芒果园施肥调查问卷，在研究区域内共选取了71个有代表性的果园（图1），首先以市县为单位划分研究区域，然后调研决定某个市县芒果园分布范围，根据果园大小、果园位置、种植芒果树树龄等因素选取有代表性的芒果园进行详细的施肥管理调查研究，并在该果园内用土钻采集土壤样品。调研芒果种植面积超过550 hm²，达到海南岛总种植面积的1%，采集果园内土壤样品。

1.2 土壤样品采集

每个果园按照“S”形走势选取5株生长一致的果树，在每株芒果树滴水线处环形等间距选取4个采样点，采集0～20 cm、20～40 cm土层的土壤样品，将某个果园同一深度的土壤样品进行混合，然后采用四分法留取样品1 kg供分析使用。土壤经风干研磨过筛后备用。

1.3 养分含量测定

土壤样品放置于室内自然风干，过2 mm筛，

圖1 芒果园调研点分布情况

Fig. 1 The distribution of mango orchards investigated

供土壤pH、土壤碱解N、土壤有效P、土壤有效K等养分含量的测定;土壤样品进一步过0.25 mm筛，供土壤有机质含量的测定。

土壤pH：采用pH酸度计，水土比为2.5∶1测定;土壤有机质：采用KMnO₄加热容量法测定;土壤碱解N采用1 mol/L NaOH碱解扩散法测定;土壤有效P采用HCl-NH₄F浸提——钼锑抗比色法（Bray法）测定;土壤有效K采用1 mol/L NH₄OAc浸提——火焰光度法测定^[17]。

1.4 数据整理与分析

本研究采用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 海南省芒果种植面积、单产

近些年，海南省芒果种植面积有所波动。如图2所示，2011年种植面积和年末收获面积均达到相对低值;2011年至今，海南岛芒果种植面积、收获面积均呈现增长的趋势。芒果单位面积产量从2005年至今呈现出逐渐上升的趋势，如图3所示，由2005年单产6 814 kg/hm²上升至2015年单产12 500 kg/hm²，增幅83.45%。芒果主产区主要分布在海南岛西南部地区，其中三亚市、乐东县、东方市、昌江县、陵水县为芒果种植优势区域。据海南省年鉴显示，2016年该五县市的芒果种植面积达海南省总种植面积的93.98%，产量达全省总产量的96.58%。其中，三亚市芒果种植面积占海南岛40%以上，总产量接近海南省总产量的一半，位居海南省首位;其次为乐东县和东方市，各约占海南省芒果种植面积的20%;昌江县和陵水县芒果种植面积相对较少，不足10%。

由于不同地区气候条件、土壤状况、管理措施的不同，不同地区的芒果总产量和单位面积产量产生比较大的差异。相对于总产量来讲，单位面积产量更能体现气候、土壤和管理措施对芒果的影响，而地区总产量则更能体现这种影响的比重大小。对于芒果单位面积产量来讲，三亚市芒果单产最高，为14 974 kg/hm²;其次为乐东县和陵水县，分别为12 773 kg/hm²和11 890 kg/hm²;昌江县和东方市单产较低，不足9 000 kg/hm²（表1）。

2.2 海南岛芒果肥料投入量

芒果园总的养分含量投入情况如表2所示。海南岛芒果园肥料投入平均水平为N 334.01 kg/ hm²、P₂O₅177.10 kg/hm²、K₂O 184.21 kg/hm²，N∶P₂O₅∶K₂O为1∶0.53∶0.55。海南岛不同地区养分投入结果显示，陵水县的平均N、P₂O₅、K₂O养分投入量最大，分别为493.76、241.67、212.15 kg/hm²;三亚市和乐东县的平均养分投入量次之，东方市养分投入量最低，分别为185.91、152.67、145.5 kg/hm²。

化肥消耗系数可以通过单位农产品化肥消耗量来表示。本研究调研结果显示，芒果化肥消耗系数为0.059 01 kg/kg，纯氮消耗系数为0.020 7 kg/kg。在肥料种类的选择上，高达96.92%的农户选择施用无机肥料，无机肥料多为复合肥，约有90.77%的农户选择了等N、P、K含量的复合肥，仅有6.15%的农户选择施用高K复合肥，约有52.31%的农户选择了尿素。调查结果显示，芒果园农户对肥料种类的选择如表3所示。高达76.92%农户选择每年或者隔年施用有机肥，但有机肥肥料施用量较低，数据结果显示，平均有机肥施用量在333.33 kg/hm²以下，且42%的农户有机肥施用量小于333.33 kg/hm²。而有机肥种类繁多，有商品有机肥，还有各种畜禽粪便，不同有机肥的养分含量不同，且约有20%的农户对有机肥量没有进行评估，这些增加了有机肥的养分含量统计的难度。

施肥方式调研结果表明，芒果园施肥方式主要为开沟埋施和雨前撒施或者用水冲施。有机肥施肥方式全部为开沟埋施，对于无机化肥，72.22%的农户选择开沟施肥，27.78%的农户选择撒施或者冲施。农户认为肥料开沟埋施肥效好，但成本高，而雨前撒施或者用水冲施则效果相对较差，但施用便利，人工成本较低。叶面肥在近些年越来越受到果农的喜爱，86.15%的芒果种植园选择叶面肥，叶面肥的使用频率较高，在芒果采果后的营养生长阶段，基本7～10 d施用1次叶面肥，如果碰到阴雨天气施叶面肥的频率会加大，每次农药的喷施都会给叶面肥的喷施提供了便利条件。

2.3 海南岛芒果园土壤养分状况

土壤样品测定结果表明，全省芒果园土壤pH较低，表层土壤pH高于20～40 cm土壤pH（表4）。同时，pH和地理位置关系相关性较大，位于北部的昌江县和东方市的土壤pH较高，大于6;位于南部的乐东县、三亚市和陵水县土壤pH则较低，均低于6。结果表明，表层土壤养分含量高于20～40 cm。三亚市土壤有机质含量最高，约为17.22 g/kg;乐东县和陵水县次之，约为15 g/kg;昌江县和东方市土壤有机质含量最低，约为11 g/kg。在本次调查研究中，土壤碱解N含量偏高，昌江縣土壤碱解N含量最高，为859.10 mg/kg;然后依次为东方市、三亚市、陵水县，乐东县土壤碱解N含量最低，为278.86 mg/kg。

2.4 海南岛芒果单产与土壤养分、肥料投入量的相关性分析

本研究做了芒果单产与土壤养分及肥料投入相关性分析（表5）。结果显示，芒果单产与土壤养分中有机质含量呈极显著正相关关系，相关系数为0.99，与其他养分指标相关性未达到显著水平。芒果单产与土壤碱解N含量呈现出负相关关系，相关系数为–0.5，未达到显著相关水平;芒果单产与土壤速效P、速效K呈现出正相关关系，相关系数分别为0.50、0.72，未达到显著相关水平。在作物营养元素有效性方面，土壤pH是一个重要的指标，结果显示，芒果单产与pH呈现出负相关关系，相关系数为–0.79，未达到显著相关水平。芒果单产与肥料投入量相关性分析结果显示，芒果单产与N肥、K肥投入量呈现出正相关关系，相关系数分别为0.33、0.61，未达到显著相关水平;而芒果单产与磷肥投入呈现出负相关关系，相关系数为–0.03，未达到显著相关水平。

3 讨论

3.1 海南岛芒果园施肥现状评价

海南岛芒果园N、P、K肥料投入比例不科学，K肥投入量偏低。调研结果显示，海南岛芒果园平均肥料投入水平N 334.01 kg/hm²、P₂O₅177.10 kg/hm²、K₂O 184.21 kg/hm²，N∶P₂O₅∶K₂O 为1∶0.53∶0.55，P₂O₅与K₂O投入量接近，占N投入量的50%～60%。而专家推荐施肥中N∶K₂O比例小于1^[12，^18]，也就是K₂O的投入量要高于N投入量。因此，海南岛芒果园农户施肥现状与专家推荐施肥相比，K投入水平偏低，K元素是作物的品质元素^[19]，建议芒果园种植农户合理增施K肥。

海南岛芒果园有机肥投入严重不足，农户施用有机肥比例达到76.92%，但有机肥施用量偏低，平均有机肥施用量低于333.33 kg/hm²。芒果单位面积产量情况受多种因素的影响^[20^-21]，比如，多年生芒果树生长情况、枝条修剪、疏花疏果等。土壤有机质是土壤肥力水平的主要指标，是芒果产量的基础，提高土壤有机质有助于芒果产量的提高。本研究中发现，海南省芒果单产与土壤有机质含量呈现出极显著正相关关系。结果说明，土壤有机质含量是芒果增产限制因子，而有机肥投入是提高土壤有机质含量最有效的途径。因此，需要采取多种途径增加施用有机肥芒果园种植户数量，同时增加单位面积果园的有机肥投入量。

从芒果单位面积产量和养分投入水平来分析施肥现状的合理性，海南岛芒果主产区5个县市中，乐东县、三亚市和陵水县3个地区芒果平均产量较高，同时养分投入量也较高，该3个县市施肥现状基本合理。昌江县和东方市地理位置偏北，芒果单位面积产量偏低，养分投入量应低于乐东县、三亚市和陵水县。东方市养分投入量明显低于其他市县，而昌江县养分投入量较高，因此，东方市养分投入量相对较科学，昌江县养分投入相对偏高。

3.2 海南岛芒果园土壤养分状况

相同的施肥方案对于不同土壤状况，施肥方案的合理性会产生分歧。因此，本研究在讨论了海南岛芒果园施肥现状后，进一步结合土壤养分状况进行讨论。整体来看，海南岛芒果园土壤有机质含量偏低。海南岛芒果主产区5个县市中，昌江县和东方市的土壤有机质含量较低，碱解N含量较高，产生这种现象的原因可能和该地区芒果园肥料投入有关系，昌江县和东方市的有机肥投入量较低，化肥投入量较高，致使土壤碱解N含量提高，而表征土壤肥力有机质含量没有提高。因此，昌江县和东方市的芒果园种植户应增加有机肥投入量，增加有机肥与无机肥肥料比例。昌江县的土壤碱解氮含量远远高于东方市，原因可能是昌江县芒果园中投入的N量较高，表2中的数据证实了这一点。因此，昌江县芒果园土壤中氮素淋溶等对环境产生潜在危害相对较高。

土壤pH对芒果营养元素有效性来讲是一个重要的指标。本研究表明，海南岛芒果单产与pH呈负相关关系，相关系数为–0.79，土壤酸碱度不是限制芒果产量的因子，也就是说，土壤酸化问题没有影响到芒果产量。本研究团队在未来要进一步研究土壤酸碱度对芒果产量的影响，在样点选取中将会选取地理位置相近、土壤酸度不同的果园进行研究，以此来消除气候等其他因素的影响。在芒果园土壤中，土壤有机质与pH呈负相关关系，陕南茶园土壤有机质和pH也呈现出负相关关系^[22]，一些学者得出土壤有机质与土壤pH呈正相关关系^[23]，也有数据显示土壤有机质与土壤pH没有相关性^[24]，得出这样不同的结果可能是因为不同地域、不同海拔高度的土壤类型不同，也有可能是不同研究者研究土壤地域大小的不同或土壤样品数量不同而导致的。

4 结论

海南岛芒果园N、P、K肥料投入比例不科学，K肥投入量偏低，平均肥料投入水平为N 334.01 kg/hm²、P₂O₅177.10 kg/hm²、K₂O 184.21kg/hm²，N∶P₂O₅∶K₂O为1∶0.53∶0.55，建议增施K肥;有机肥投入严重不足，施用有机肥农户比例达到76.92%，平均有机肥施用量低于333.33 kg/hm²，建议提高施用有机肥农户比例，增大有机肥施用量;海南岛芒果产区土壤有机质含量偏低，均低于20 g/kg，呈现出北低南高的趋势，碱解N含量较高，在芒果主产区5个县市中，昌江县和东方市芒果园种植户有机肥投入量相对较对，昌江县化肥投入相对偏高，对环境产生潜在危害相对较高。

参考文献