伊春市友好蓝莓产业园土壤化学性质研究
2021-02-25李阳张巍徐宜彬
李阳,张巍,徐宜彬
(黑龙江省林业科学院伊春分院,黑龙江伊春153000)
蓝莓(Vacciniumuliginosum)属杜鹃花科,越橘属植物,浅根性,无根毛,根系功能不发达,生长在营养丰富、疏松透气的土壤中,对土壤的透气性、酸碱度以及养分的要求十分严格[1],所以土壤环境是蓝莓生长的关键因素之一。研究表明土壤中的营养物质、酸碱度和透气性等因素会影响根系对营养物质的吸收,棚栽蓝莓在生长过程中,会施入大量的化肥,直接影响土壤液、固相离子构成及平衡,降低土壤盐分的累积和营养物质利用率[2],破坏土壤微生态环境,进而影响蓝莓植株的生长,降低果实的产量和品质。因此,要想提升蓝莓的果实产量和品质,改善栽培地土壤环境尤为重要。
本试验以黑龙江省伊春市友好区蓝莓产业园7号大棚土壤为试验材料,研究该大棚土壤的化学性质和对其分析评价,为进一步改善该土壤环境和优化蓝莓生产管理提供参考依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
土壤样品选取黑龙江省伊春市友好区蓝莓产业园(128°56′21″E,47°55′13″N)7号大棚,将大棚平均划分为六个区域分别为A、B、C、D、E、F,如图1所示,按照五点法随机挖取0~30 cm土壤,3次重复,将土壤样品除去石块和植物残渣后装入自封袋带回,自然风干,把样品磨碎分别过筛,用于各项化学指标的测定。
图1 土壤样品选取位置示意图
1.2 试验方法
土壤化学性质测定:土壤有机质含量采用重铬酸钾氧化-加热法测定;土壤酸碱性采用水∶土=5∶1浸提,电位法测定;氮含量采用半微量凯氏定氮法测定;磷含量采用H2SO4-HClO4消煮,钼锑钪比色法测定;钾含量采用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定。
1.3 数据处理
采用Excel 2013进行数据整理和SPSS Statistics 22软件进行统计学分析。
2 试验结果与分析
2.1 土壤质量
黑龙江省伊春市友好区蓝莓产业园大棚土壤6个区域土壤样品的检测结果和质量指标水平如表1所示。根据全国第2次农业土壤普查养分分级标准对6个区域土壤样品质量进行评价[3],蓝莓产业园大棚中6个区域土壤样品的土壤酸碱性均为酸性。土壤有机质含量等级均为二级及以上,较为丰富。A、C、E样方土壤碱解氮含量很丰富,等级为一级,B样方土壤碱解氮含量丰富,等级为二级,D、F区域土壤碱解氮含量中等,等级为三级。6个区域土壤样品的土壤有效磷含量等级均为一级,速效钾含量均处于很缺乏和极缺乏水平。
表1 土壤质量评价
2.2 不同区域土壤pH
如图1和图2所示,土壤的pH值即为土壤的酸碱性。蓝莓是喜酸性土壤的植物,蓝莓产业园大棚土壤6个区域土壤样品的pH值显示大棚内土壤均为微酸性。和阳等研究指出,最适宜蓝莓生长的土壤pH范围为4.0~5.0[4]。6个区域土壤pH值差异并不大,虽然6个区域的土壤pH均显示为酸性,F区域土壤pH显著高于其他5个区域(P<0.05),且各区域pH值在5.17~6.13之间,但仍达不到最适蓝莓生长所需的pH值。由此可见,需对该大棚土壤的酸碱性进行调节。
图2 不同区域土壤pH注:不同小写字母表示土壤样品差异显著(P<0.05)。下同。
2.3 不同区域土壤有机质
土壤有机质是植物在土壤中营养物质的重要来源,特别是氮和磷元素[5]。因为其有胶体特性,可以吸附较多阳离子,所以使土壤具有缓冲性和保肥功能。我们通常把土壤有机质含量的高低,作为判断土壤肥力的一个重要指标[6]。6个区域的土壤有机质含量均较高,A样方有机质含量最高,与D样方相比,A样方是D样方土壤有机质含量的1.97倍,且与其他5个区域呈显著差异(P<0.05),6个区域有机质含量排序为A>C>E>F>B>D。
图3 不同区域土壤有机质含量
2.4 不同区域土壤碱解氮
土壤碱解氮常作为土壤氮素有效性的指标,直接体现了土壤中氮元素的供给状况。由图4可知,6个样方碱解氮含量均有差异,A区域土壤比F区域土壤碱解氮含量高出83%,且与B、D、E和F差异显著(P<0.05)。土壤碱解氮含量排序为A>C>E>B>D>F。
图4 不同区域土壤碱解氮含量
2.5 不同区域土壤有效磷
土壤有效磷反映了土壤当中能够被植物吸收利用的磷元素含量,常视为土壤对植物的磷元素供给状况的体现。由图5可知,6个区域土壤有效磷含量都很丰富,都在137.5 mg/kg以上。其中D区域土壤有效磷含量最高,高于其他5个区域,且与A、C、E和F区域呈显著差异(P<0.05)。E区域土壤有效磷含量相比较最低。
图5 不同区域土壤有效磷含量
2.6 不同区域土壤速效钾
土壤速效钾反映了能够被植物吸收利用的钾元素多少,直接体现了土壤对植物的钾元素供给状况。如图6所示,6个区域土壤速效钾含量均有差异,其中C区域土壤速效钾含量最高是D区域土壤速效钾含量的2.2倍,表现为差异显著(P<0.05),但6个样方都为很缺乏和极缺乏水平。
图6 不同区域土壤速效钾含量
3 存在的问题及改良建议
大棚内的土壤虽然检测显示为酸性,但尚未达到蓝莓生长最适pH范围;土壤中碱解氮和速效钾含量不高,土壤养分不足,不足以满足蓝莓生长正常需求。
目前普遍采用施硫磺粉的方法来降低土壤的pH值。主要机理是将硫磺施入土壤后,在硫细菌作用下,转化成为硫酸酐生成硫酸来适当降低土壤pH[7]。建议适当施加氮钾肥,如尿素和氯化钾等,来补充土壤中碱解氮和速效钾的不足,避免没有针对性的施加复合肥,产生磷肥过剩的问题。此外,建议在夏季生长高峰期追肥以速效氮肥为主,到了速生后期则适当供给磷肥和钾肥有助于促进苗木木质化,确保安全越冬。
研究表明,微生物肥料能够较好的改善土壤有机质、营养元素、土壤pH和环境条件[2];微生物肥料还能提高土壤质量、治理农业方面产生的污染,有利于农业的可持续发展。微生物肥料的主要作用机理是通过其中微生物的各项生命代谢活动为植物提供所需的营养元素。因此,为了改善伊春市土壤蓝莓园的土壤环境条件,根据前期的调查后续可以尝试利用微生物肥料来改善大棚内的土壤质量[8]。