渭北旱塬花椒园地施肥与土壤养分变化特征研究

郭文龙，刘建海 ，党菊香 ，支九田 ，崔 瑜，强泽坤

(1.咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712046；2.富平县农广校，陕西 富平 711700；3.三原县种子管理站，陕西 三原 713800； 4.淳化县林业站,陕西 淳化 711200)

花椒系芸香科、花椒属植物，兼有食用调料、香料、油料、药材及生态效益等多用途的经济树种,具有耐贫瘠、易栽培管理、经济价值高等特点;陕西是我国五大花椒主产区之一，主要分布在秦巴山区、秦岭北麓台塬和渭北旱塬沟壑浅山地带，种植面积达17 hm2，年产量6.26万t，年产值达60亿元。陕西渭北旱塬是花椒适生区，但粗放式管理，尤其生产中偏施化肥，有机肥投入不足，单产较低、品质较差。土壤有机质含量低、养分比例失调问题突出，土壤保水保肥能力弱。因此结合测土施肥，用部分有机肥替代化肥，发展“有机肥+配方肥”模式，推广商品有机肥，减少化肥用量、用养结合，平衡营养，是花椒养分管理的的中心任务。课题组于2019-2020年在渭北淳化、三原、富平等县(市)花椒产区，开展了基于优化土壤养分管理的花椒配方施肥技术研究，通过园地调查和测土配方，摸清花椒施肥现状土壤肥力变化特点，根据养分平衡法确定合理施肥量及氮磷钾的合理配比，为进一步优化花椒养分管理提供科学依据。

1 材料与方法

研究区属渭北黄土台塬及山坡地带，椒园土壤类型多黄绵土，质地较轻，通透性良好，土壤有机质、全氮、速效氮及有效锌、硼、锰、铁含量较低，磷钾水平中等偏上，pH平均8.1，呈碱性。主栽品种大红袍，株行距多3 m×4 m(55株·667m-2)，树龄4～8 a。在四个试验点选择管理水平中等食物椒园调查施肥现状，采集园地0-30cm混合土样18个，对土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾、有效锌铁锰、全钼含量及土壤pH等肥力指标分析测定。

2 结果与分析

2.1 施肥现状与存在问题

受立地条件限制,渭北旱塬椒园土壤干旱瘠薄,重栽轻养，群众缺乏栽培技术，施肥多凭经验，养分比例失调，土壤肥力衰减，树体正常生长发育受到限制，年生长量小,发棵慢，树体衰弱，抗性降低，病虫害严重，产量和品质下降。树龄4～8 a的初果期到盛果期的椒园种植密度多属株行距3 m×4 m(55株·667m-2)，每株产量1～2 kg，平均1.6 kg。价格54～110元·kg-1，平均37元·kg-1。在施肥管理上存在许多误区。一是肥料结构不合理。重化肥轻有机肥，70%以上的园地常年不施用有机肥或施用量较低，有机质含量不到 20 g·kg-1，土壤有机质含量处于低水平。重大量元素轻微量元素，90%的农户没有施微量元素肥料的习惯，土壤有效锌、铁、锰等含量低水平。二是施肥时期的盲目性和随意性，施肥方式方法不当。农户施肥不是以果树的需要为前提，往往是以资金、劳力、时间等主观因素确定施肥的次数和时间，因而达不到施肥的预期目的，有时还会适得其反，造成损害；施肥方式重基肥轻追肥，忽视生育期关键时期的养分补充。70%的农户采用秋季“一炮轰”式基肥施入，生长期间不注意合理追肥；施肥距主干较近，施肥深度过浅，容易导致肥害或肥效低下。三是肥料品种选择混乱。三元复混肥为农户首先，农户常用的养分比例(15-15-15、17-17-17、18-18-18、18-16-20等)，部分农户会选用尿素、碳铵、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾等生育期追肥。因选肥的盲目性而误用假劣肥料造成减产甚至绝收的现象较为普遍。四是不注意氮磷钾合理配比，农户对土壤缺什么和花椒需肥量缺乏科学认识，养分富集、肥料浪费现象严重。施肥调查统计结果显示：平均每株用量分别为425 g、523 g、476 g，属“低氮、高磷、中钾”的养分配比，与实际土壤 “三低、三中、一高”的(有机质、氮、有效微量元素含量低水平；速效钾、全磷、全钼含量中等水平；速效磷含量高水平)养分变化基本吻合。五是对新型肥料及施肥新技术应用较少。习惯选用高浓度复混肥、尿素、碳铵等常规肥料，对商品有机肥、专用配方肥、水溶性肥、微生物肥、叶面肥等应用较少，尤其是忽视微量元素的有效补充。配方施肥技术、水肥一体化技术推广应用较少。六是缺少对干旱、冻害、病虫害有效应对措施。花椒生长关键时期需水需肥量较大，土壤水分又直接影响肥效发挥。多数果园实行清耕制，生草、覆盖、鱼鳞坑等蓄水保墒措施应用较少，水肥失调导致树体抗逆性下降。2018年早春低温危害减产30%以上，2018-2019年因蚜虫、煤污病等病虫害减产30%以上，优果率降低了50%左右。

2.2 土壤养分变化特征

园地肥料调查及土壤分析结果表明(见表1、表2)：18个花椒园施肥量和土壤养分含量变异很大。土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾平均含量分别为17.6 g·kg-1、38..4 mg·kg-1、26.2 mg·kg-1和152.2 mg·kg-1,土壤有机质、碱解氮、全氮处于缺乏水平,缺乏比例分别为77.8%、77.8%、72.2%。土壤速效磷处于较高水平，44.4%处于含磷中低水平。土壤全磷、速效钾处于中等水平，缺乏比例分别为5.6.%、16.7%。土壤平均pH值为8.1,碱性，77.8%土壤不适宜花椒生长(pH6.5～8)。土壤有效锌、有效铁、有效锰平均含量为0.6 mg·kg-1、4.11 mg·kg-1、5.01 mg·kg-1，均处于低水平，缺乏比例分别为100%、94.4%、100%。全钼平均含量为0.31 mg·kg-1,处于中低水平。缺乏比例44.4%。总体上看，土壤有机质、全氮、速效氮含量低，速效磷、全磷、全钼含量为中等偏高水平，微量元素锌、铁、锰含量低，全钼含量中等，土壤养分失调，土壤肥力较低。由于各地花椒栽培时间、施肥和水平不同，导致土壤养分的差异性。渭南两试验点土壤速效氮水平高于咸阳等新建园地，而土壤供磷水平则淳化、三原相对较高。各地土壤养分管理差异系土壤速效磷最大，变异系数达45%，有机质含量、速效钾次之。其他养分变异较小(见表3)。

表1 供试土壤(0～30 cm)肥力指标分析结果

表2 花椒园地土壤肥力分级指标

2.3 推荐施肥量确定

施肥量是构成施肥技术的核心要素，确定经济合理施肥量是合理施肥的中心，施肥量的确定需综合考虑土壤、树龄、产量、品种果等因素。根据养分平衡原理，即植物需肥量和土壤供肥量之差计算实现目标产量施肥量。计算获得相关参数：在使用有机肥550·667m-2的基础上目标产量(干椒)为158 kg·667m-2；花椒需肥料(kg·667m-2)氮素8.8、磷素4.4、钾素14.3；土壤供肥量氮素4.03、磷素1.96钾素11.42；化肥用量分别为尿素32.4 kg，普钙71.6 kg，硫酸钾13.2 kg。根据花椒需肥规律和营养特点，将一季养分合理分配，以推荐施肥建议卡形式发放给种植户，供农户施肥参考。

表3 供试椒园土壤养分状况

表4 花椒不同肥力水平推荐施肥量 [1]

也可根据测土结果配置简易掺混复合肥。 农户按照技术人员提供的推荐施肥建议卡自行购买基础肥料，后进行简单混配，要求随混随施。每667 m2所需基础肥料的配方(kg)如下：尿素32.4 kg、普钙71.6 kg、硫酸钾13.2 kg、精制有机肥550 kg、 氨基酸骜合锌、硼、铁、钼、稀土2 kg(微量元素含量标明量硼、铜、铁、锰、钼、锌均不得低于0.2%)质量分数。将以上基础肥料充分掺混均匀后配成总量669.2 kg的有机无机复混肥，平均株施约669.2/55=12.2 kg，随混随时。

大批量BB肥由工业化生产。根据测土配方施肥计算结果，求得实现目标产量需要提供的氮磷钾养分总量(kg)=4.47+2.29+2.64=9,4

花椒氮磷钾适宜比例为N∶P2O5∶K2O=4.47∶2.29∶2.64=14.9∶7.6:8.8≈15∶8∶9

按测土结果，配置1 t总养分含量为32%(N∶P2O5∶K2O=15∶8∶9)BB肥所需的原料与养分含量(kg)如下：

(1)1 t配方肥中N、P2O5、K2O的含量(kg)

N(kg)=1 000×15%=150

P2O5(kg)=1 000×8%=80

K2O(kg)=1 000×9%=90

(2)根据三要素的含量计算单质肥料的用量(kg)

尿素(kg·667m-2)=150÷46%=326.09

过磷酸钙(kg·667m-2)=80÷16%=500

硫酸钾(kg·667m-2)=90÷60%=150

(3)填充物用量

以上三种单质肥料共计976 kg，其余24 kg用辅料填充：

七水硫酸镁20 kg、氨基酸骜合锌、硼、铁、钼、稀土2 kg、硝基腐殖酸2 kg以上基础肥量经机械掺混成养分配比为15-8-9-TE的BB肥。

工厂化生产的BB肥时，往往要根据工艺需要选择不同的辅料作为填充物。张桂玉[3]认为膨润土、高岭土、氧化镁粉、滑石粉、石膏粉、钙镁磷肥、风化煤等为BB肥生产备选辅料，其主要作用在于改善肥料商品性状，方便贮存施用，应根据实际情况选择。

3 讨论

孟庆翠等[4]对10 a生树的配方施肥研究结论：氮、磷、钾配合施用对花椒株高的影响显著，氮肥对花椒株高影响最大，磷、钾配合施用能够提高花椒产量,并且效果明显。花椒最佳经济产量施肥量为氮(N)614 g·株-1、磷(P2O5)273 g·株-1、钾(K2O)146 g·株-1。沈杰等[5]对初结果花椒树不同氮、磷、钾配比追肥可显著提高初结果花椒树的产量与品质，最佳的追肥模式为采摘后每株施用1 kg尿素，花前追施尿素 163 g·株, 磷肥 750 g，钾肥 250 g。孙丙寅等[6]花椒不同配方施肥试验证明氮、磷、钾比例为4∶3∶3的配方营养最均衡、最合理,其产量、出皮率及千粒重最高,分别为1.36 kg、43.5%和16.37 g。孙立新等[76]花椒配方施肥研究结论是氮磷钾比例为 1∶1.04∶1，能获得较高的产量和制干率。周军等[8]研究认为花椒配方设计应采用高氮高钾低磷型，添加腐殖酸和微量元素的原则，花椒施用45%BB肥，N、P2O5、 K2O、微量元素比例为16∶8∶21∶5；30%含量BB肥N、P2O5、 K2O、微量元素12∶8∶10∶5，可增加新梢生长量，改善结实性状，座果率多，果实膨大迅速、果个大，椒果着色好，干椒产量显著增加，较不施肥处理增产83.3%，较习惯施肥增产32.5%，且能提高树体抗旱性。与上述相关研究比较，本课题提出渭北旱塬区花椒初果期至盛果初期推行“有机肥+配方肥”的施肥模式：每株精制有机肥10 kg、纯氮276 g，磷 (P2O5) 208 g、钾(K2O)120 g，折合尿素每株0.6 kg，磷肥1.3 kg，硫酸钾0.4 kg。一般随树龄增加供肥水平相应的提高，试验区初果至盛果期(5～9 a)树氮、磷、钾供应水平是孟庆翠10 a生树施肥量研究的45%、76%、82%，关于养分需要量结论趋于一致。就氮磷钾的配比来看，研究区 适宜的配方为“高氮低磷中钾补微”的15∶8∶9(即5∶2.7∶3)与孙丙寅的研究接近，仅氮素水平略高，磷素水平略低，说明花椒测土配方施肥，施肥量及“配方”还要考虑地域性特点。

不合理施肥是限制渭北旱塬花椒产业持续发展的主要因素之一，合理施肥,测土配方不仅能够节本增效，肥土壮树,提质增产,改善品质，也有利于改善生态环境。土壤分析结果显示：各试验点土壤养分变异系数速效磷>速效钾>有机质。大量元素养分各地差异性明显。其中渭南两试验点速效氮含量是咸阳试验点的2,9倍。各试验点土壤磷素富集现象明显，咸阳试验点速效磷含量是渭南试验点的1.6倍。椒园土壤“低有机质、低氮、高磷、中钾、低微”的养分现状加剧养分失衡和肥力下降，难以满足花椒生长需要。基于土壤有机质、速效氮、微量元素低水平及高磷中钾的肥力现状，首先要加大有机肥投入，提高土壤保肥性；其次，纠正施肥误区，平衡营养。坚持“增氮补微、控磷稳钾”养分平衡原则，根据土壤养分丰缺状况和花椒生育期需肥特点，有针对性地施肥。有条件的地方积极推广节水灌溉和水肥一体化技术，综合调控以养分管理为中心的其他环境因子，加强中耕松土、生草覆盖、整形修剪、病虫害防治、冻害预防等田间管理，为花椒优质高效奠定基础。