漳州市水仙花种植区——蔡阪不同时期土壤养分差异研究

郭杭琪

（闽南师范大学，福建厦门 363000；厦门万银环境科技有限公司，福建厦门 363000）

漳州水仙花属石蒜科室内观赏花卉，鳞茎肥硕、箭多花繁、色美香郁，又能雕刻成块多姿的造型，是驰名中外、蜚声全球的特产，也是漳州市市花。水仙花产地为漳州龙海区九湖镇蔡阪、洋坪、新塘、下巷、田中央、大小梅溪等地。数百年来，漳州水仙花之所以能异军突起，独享盛名，除了与当地花农在悠久的栽培历史中，掌握的一套种植管理、阉割技术分不开，还与种植区的地质、背景有着密切的关系。但目前漳州水仙花面临一个“尴尬期”，在2000 年发展高峰期，种植面积667hm2，年产球约4500 万粒，现在正以每年67hm2的速度递减，截至2012 年底，种植面积只剩333hm2[1]。

随着城市化进程的加剧，土地污染、肥力退化也日益严重[2]。植物生长与土壤元素息息相关，植物生长发育所必需的元素有16 种：C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg、Fe、B、Cu、Zn、Mn、Mo、Cl。有益元素是指一些对生长有促进作用但不是必需，或只对某些植物种类，或在特定条件下是必需的矿质元素，如Na、Si、Co、Se、AI 等。植物在生长发育过程中，需要吸收各种矿物质元素，如N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Cu、Zn、Cl、Mo、Na，以满足自身生理活动需要，植物矿质营养的基本原理是从农作物研究中建立起来的[3]。某些元素供应不足，作物会出现特殊生理症状，产量减少、质量降低；某些元素供应过多时，又会使作物中毒[4]。

由于对本地土壤环境缺少认识，在栽培过程中，花农盲目增加化肥使用量，既提高了成本，又限制了水仙花商品鳞茎质量的提高。水仙花的产量和品质与土壤营养水平有着密切联系，本研究调查了漳州市传统水仙花种植基地——蔡阪土壤元素含量情况[5]，以期为本地水仙花种植提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

在本试验中，于2014 年12 月15 日、2015 年3 月10 日分别采集两批样品。利用土壤取样器，取1～10cm厚的土壤为上层土壤；取10～20cm 厚的土壤为中层土壤；取20～30cm 厚的土壤为下层土壤，每个区块采集10个点，混匀后进行检测。

1.2 试验方法

采用电极法[6]测定土壤pH 值；采用电感耦合等离子体质谱ICP-MS 测定土壤元素[7]；采用EXCEL 进行数据分析处理。

2 结果与分析

2.1 土壤pH 值测定

通过调查蔡阪水仙花种植地的土壤pH 值，显示土壤呈弱酸性（见图1）。其中，于2014 年12 月采集的下层土壤pH 值最高，为6.42，中层土壤pH 值最低，为6.17；2015 年3 月采集的下层土壤pH 值最高，为6.32，中层土壤pH 值最低，为5.87。一般情况下，土壤养分有效性最高值大多出现在土壤pH 值6.5～7.5[8]，土壤pH值过高或过低，都会使植物所需养分元素的生物有效性发生变化，从而导致植株某些营养元素失衡。从数据可知，蔡阪种植区土壤pH 值适合种植水仙花。

图1 蔡阪水仙花种植地不同土层土壤中的pH 值

2.2 土壤元素含量测定

水仙花生长所需元素除了人工施肥补给外，大部分来自成土的母质。因此，成土母质中所含的营养元素、特征等，对水仙花生长发育、品质、产量起着重要作用。由表1 可知，对比种植地上层、中层、下层土壤元素平均值可以发现，在植物所需要的营养元素中，K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Cu 含量较多，均超过了福建土壤环境背景值[9]。

表1 蔡阪不同土层土壤中元素含量（单位：g/kg）

2014 年12 月15 日，Na 元素在蔡阪种植地中层含量最多，达到107.61 g/kg，其次是下层51.73g/kg，上层3.95g/kg为最少。2015 年3 月10 日，Na 元素在蔡阪种植地的中层含量最多，达到47.48g/kg，其次是上层27.54 g/kg，下层9.31g/kg为最少。2014 年12 月15 日，Na 元素蔡阪下层土壤含量为107.61g/kg，比福建省背景值1.1 g/kg高了近100 倍。2014 年12 月15 日，Mg 元素在蔡阪种植地的中层地区含量最高，达到45.4g/kg，其次是上层19.33g/kg，下层14.46g/kg为最少。2015 年3 月10 日，Mg 元素在蔡阪种植地的中层地区含量最高，达到8.25g/kg，其次是上层5.99g/kg，下层3.54g/kg为最少。2014 年12 月15 日，K 元素在蔡阪种植地中层土壤含量最高，达到89.31g/kg，其次是下层31.37g/kg，上层4.92 g/kg为最少。2015 年3 月10 日，K 元素在蔡阪种植地中层土壤含量最高，达到72.65g/kg，其次是下层24.53g/kg，上层6.16g/kg为最少。2014 年12 月15 日，Ca元素在蔡阪种植地中层含量最高，达到102.23g/kg，其次是下层98.09g/kg，上层77.67 g/kg为最少。2015 年3月10 日，Ca 元素在蔡阪种植地中层含量最高，达到72.69 g/kg，其次是上层65.25g/kg，下层47.42g/kg为最少。2014 年12 月15 日，Mn 元素在蔡阪种植地的中层含量最高，达到11.07 g/kg，其次是下层5.27g/kg，上层1.75g/kg为最少。2015 年3 月10 日，Mn 元素在蔡阪种植地中层含量最高，达到8.50 g/kg，其次是上层7.75g/kg，下层4.39 g/kg 为最少。

Ba、V、Ag、Cs、Pb 部分土层元素含量比福建省背景值低之外，其他元素均比背景值要高。在蔡阪种植地土壤中的重金属元素中，Pb、Cd、Cr、Ni 的含量过高，已经超过福建土壤环境背景值。2014 年12 月15 日，Pb 元素在上层含量最高，达到391.38mg/kg，其次是下层279.11mg/kg，中层181.53mg/kg。Cr 元素在蔡阪种植地上层含量最高，达到174.45mg/kg，其次为中层164.13mg/kg，下层122.81mg/kg。Ni 元素在蔡阪种植地的上层土壤含量最多，达到110.5mg/kg，其次是下层74.48mg/kg，中层20.8mg/kg。Cd 元素在蔡阪种植地的上层土壤含量最高，达到6.51mg/kg，其次是中层5.31mg/kg，下层4.31mg/kg。2015 年3 月10 日，Pb 元素在上层含量最高，达到214.21 mg/kg，其次是下层194.61mg/kg，中层174.54mg/kg。Cr 元素在蔡阪种植地上层含量最高，达到217.17mg/kg，其次为中层151.45mg/kg，下层75.14mg/kg。Ni 元素在中层土壤含量最多，达到87.35mg/kg，其次是上层85.41mg/kg，下层52.98mg/kg。Cd 元素在下层土壤含量最高，达到11.86mg/kg，其次是中层8.33mg/kg，上层5.67mg/kg。

Sn 和As 元素远远超过背景值，2014 年12 月15日，土壤中As 的含量19.43g/kg是背景值0.0063g/kg的3200 倍，同时，有Ag、V、Co 等稀有金属元素含量均超过了福建土壤环境背景值。

3 结论与讨论

水仙花性喜温暖、潮湿的气候环境，以肥沃、疏松、排水透气良好、土层深厚的砂壤土，且土壤pH 值5.0～7.5 为宜，即中性或弱酸性土壤。试验结果表明，种植地土壤pH 值为弱酸性，适合水仙花生长。其中，下层土壤pH 值最高为6.42，中层土壤pH 值最低为6.17。

蔡阪种植地土壤中，K、Ca、Na、Mg、Al、Fe、Cu 营养元素含量丰富且均超过福建土壤环境背景值。2014 年12 月 15 日，Ca、Na、Mg、Cu、Al、K含量分别为92.66g/kg、54.43g/kg、24.27g/kg、221.15mg/kg、70.38g/kg、70.38g/kg。2015 年3 月10 日，Ca、Na、Mg、Cu、Al、K 分别为 61.79g/kg、28.11g/kg、5.93g/kg、201.40mg/kg、75.36g/kg、34.45g/kg。Mn 元素含量较少，其是植物发芽分化不可缺少的元素，因此，在施肥过程中要特别注意人工施肥补给。

蔡阪种植地的重金属污染集中在上层土壤，其中，Pb、Cr、Ni 这3 种重金属元素污染最为严重。2014 年12月15 日，Pb 含量为391.39mg/kg，远远超过福建土壤环境背景值（34.9mg/kg）；Cr 元素含量为174.45mg/kg，远远超过福建土壤环境中Cr 的背景值（41.3mg/kg）；Ni 元素含量为110.51mg/kg。2015 年3 月10 日，Pb 含量达到214.21mg/kg，远远超过福建土壤环境中Pb 的背景值（34.9mg/kg）；Cr 元素含量为217.17mg/kg，远远超过福建土壤环境中Cr 的背景值（41.3mg/kg）；Ni 元素含量为87.35mg/kg。

在数据对比过程中发现，许多元素在同一位点的上层、中层、下层含量差异值较大，这是由于农户播种前对土壤进行翻耕造成土壤不均匀所致。