安徽省砀山县黄桃根系土pH、有机质及有效态元素相关性分析

王 雪

安徽省砀山县黄桃根系土pH、有机质及有效态元素相关性分析

王 雪

（安徽省地质矿产勘查局325地质队，安徽 淮北 235000）

砀山地区黄桃种植历史悠久，所产黄桃品质优良。通过对砀山县黄桃根系土中pH、有机质及有效态元素的相关性分析，阐明其元素之间的关系。结果显示，砀山县黄桃果园土壤偏碱性，且有机质含量水平相对较低；而pH与有机质、有效锌、碱解氮、速效钾、有效磷、有效铁间呈负相关关系；有机质则与有效锌、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷呈正相关关系；有效锌、有效铜、速效钾两两之间存在正相关。因而改善砀山地区土壤酸碱度，增施有机肥，提高有机质含量，可以提高有效态元素的含量，进而提高黄桃产量及品质。

砀山黄桃；相关性；pH；有机质；有效态

自上个世纪70年代，砀山地区引进种植黄桃，至今已有40余年的种植历史，且现砀山县已发展为世界黄桃种植主产区之一，是中国目前最大的连片黄桃生产基地（张琳敏，2016；王秀娟，2021）。其所产黄桃品质优良，色如黄金，外形饱满，营养丰富，产量较高且经济价值高，极大的填补了我国北部地区连片大面积优良黄桃种植的空白。砀山气候适宜，适合黄桃的生长，现已成为砀山县特产，为全国农产品地理标志标示农产品。

作物的生长发育所需营养主要来源于土壤中的各类元素，土壤中的元素可分为全量元素和有效态元素，尽管某些地区土壤中全量元素含量高，但土壤元素活度低，导致有效态元素含量不高，而有效态元素才是可以被作物所吸收的元素，因此有效态元素含量的高低才是决定作物生长的关键（李新虎等，2001）。而土壤酸碱度是判断土壤环境的基本条件，土壤酸碱度与土壤的生物活性、土壤养分的有效性密切相关土壤有机质中含有作物生长所需的各种养分，可直接或间接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素（郭敏，2021；宋刚等，2014）。氮磷钾为土壤大量元素，为作物生长所必须的营养元素（张生祥等，2021）；而铁铜锌虽为微量元素，但是作物生长发育过程中不可或缺的（J.J.莫尔维德特，1984；杨大强等，2009）。因而研究果园根系土中pH、有机质与氮磷钾铁铜锌的有效态元素之间的相关性对于果树的生长有重要意义。

国内学者对于果园中pH、有机质等与有效态元素的相关系研究多集中在苹果、柑橘等水果（庄伊美，1993；谢志南，2001；张丽敏，2021），对黄桃根系土元素间的相关性分析未见成果，因此本文着重分析根系土pH、有机质等与有效态元素含量特征及各元素间的相关性，对黄桃果园的施肥方案调整、土壤改良及生态保护提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

砀山县位于皖北平原的最北端，地处皖苏豫鲁四省交界，且黄河故道自西向东横卧县境，总面积1193km2，拥有近百万亩连片的生态果园，素有“水果之乡”的美誉。本区属于暖温带半湿润季风气候，气候温和，四季分明；年平均气温为14.1℃，年平均降水量达752mm，年平均无霜期长达202天；县境内地势平坦，系黄河冲积而成，成土母质系黄泛冲积物，土壤类型以沙土、飞沙土为主，独特的地理环境及优良的气候为本区水果的生长提供了良好的条件（刘建平等，2011）。研究区地理位置优越，交通便利，铁路与高速公路贯穿全境，为水果产业的发展提供了基础。

1.2 样品采集

根据砀山县黄桃种植范围调查，砀山黄桃中北部地区为主产区，采用手持GPS定点技术在玄庙镇、周寨镇、砀城镇、官庄坝镇、葛集镇等黄桃主产区采集黄桃根系土样品40个，在砀山西南部赵屯镇及东南部李庄镇采集黄桃根系土样品5个；黄桃根系土采集密度约为1个点/4km2，具体的黄桃根系土采样位置如图1所示。采集样品时，要尽量避免施肥前后及施肥区域，采集深度为0～60cm，采样工具为勺形钻，需采集1个主样点和2个子样点的土壤混匀，同时要剔除掉植物根系、石块等其他杂质，采用四分法进行缩分，获取土壤样品重量不少于1.5kg待测。样品采集完成后需尽快进行自然风干晾晒—去除杂质—揉捏粉碎—过筛—分装送检样及副样—称重—送检及入库（鲍大忠等，2020；游桂芝等，2020）。

图1 砀山黄桃根系土样品采集点位图

1.3 测定项目及方法

测定项目为有效锌、碱解氮、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷6个有效态、有机质含量及pH。

按照中国地质调查局《多目标区域地球化学调查规范（1:250000）》（DZ/T0258-2014）和《生态地球化学评价样品分析技术要求（试行）》（DD2005-03）要求，实验室样品加工人员对样品进行充分混合均匀后，取粗样30g粉碎至20目用于pH测试；取粗样80g左右粉碎至10目用于有效态项目测试；取粗样50g左右粉碎至100目用于有机质项目测试。

表1 砀山黄桃根系土有机质与有效态元素含量特征表

根据测试项目的不同采取的测定方法也不同，pH采用离子电极法（ISE）；有机质采用硫酸亚铁铵容量法（VOL）；有效锌、有效铜、有效铁采用原子吸收分光光度法或ICP等离子体发射光谱法；碱解氮采用碱解扩散法；速效钾采用火焰分光光度法；有效磷采用钼锑抗比色法。

1.4 数据分析

本次采用IBM SPSS Statistics 21.0统计软件进行双变量相关性分析和数据描述性统计，一元线性回归分析及图像制作均采用Excel2010制作完成。

2 结果与分析

2.1 根系土pH、有机质及有效态元素含量分析

利用SPSS软件对各元素含量进行参数计算（表1）。研究区黄桃根系土pH平均值为8.26，最小值为7.54，最大值8.61，黄桃根系土为偏碱性土壤，而据胡预生等学者在1993年对砀山酥梨土壤条件的研究，砀山土壤pH值多为8～9，因而近年砀山土壤虽仍偏碱性，但其碱性已有极大的改善，越来越趋向于适宜作物的生长。有机质含量平均为11.6g/kg，而皖北地区有机质平均含量为10.4g/kg，因此黄桃根系土有机质平均含量略高于皖北地区的有机质平均含量，但根据《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T0295-2016）土壤养分分级标准，有机质含量相对较低，说明本区黄桃种植区有机质较缺乏；而碱解氮、有效磷含量总体属于中等水平；有效铜、速效钾、有效磷大部分属于丰富、较丰富水平。

变异系数（CV）反映化学元素在地质单元中分布的均匀（或变异）程度，数值越大，表示该元素在土壤中含量变化幅度越大，量化标准：CV＜0.5均匀型，0.5≤CV＜1.0弱变异型，1.0≤CV＜1.5变异型，CV≥1.5强变异型；变异系数越大，表示其含量变化幅度越大，离散程度越高，分布越不均匀。黄桃根系土有机质及有效态元素的变异系数由大到小依次是有效磷＞1.5＞有效铜＞碱解氮＞1.0＞有效锌＞速效钾＞0.5＞有机质＞有效铁，有效磷属于强变异型，有效铜、碱解氮为变异型，有效锌、速效钾属于弱变异型，而有机质和有效铁属于均匀型。

图2 根系土pH、有效态元素与有机质的关系

2.2 pH及有效态元素与有机质的一元线性关系

通过Excel软件对研究区内黄桃根系pH、有效态元素和有机质进行一元线性关系分析（图2）。根据软件可以计算出各pH、有效态元素和有机质之间的一元线性回归方程以及拟合优度，从图2可看出pH与有机质间存在负相关；有效锌、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷与有机质存在相关性，且均为正相关，即有效锌、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷含量随着有机质的增加而增加；而碱解氮和有机质之间的一元线性回归方程拟合度低，表示二者之间不存在相关性。

2.3 有效态元素与pH的一元线性关系

通过Excel软件对研究区内黄桃根系有效态元素与pH之间进行一元线性关系分析（图3）。

pH与有效铜之间的拟合优度仅为0.030，说明其一元线性回归关系拟合度较低，不存在相关性；而pH与有效锌、碱解氮、速效钾、有效铁、有效磷一元线性回归方程拟合优度良好，存在负相关性。

2.4 根系土各元素之间的相关性分析

运用SPSS软件对根系土的有效元素、有机质及pH进行双变量相关性分析，各元素间的相关性分析特征见表2。

不同元素之间的相关性有差异，有机质与碱解氮的相关系数仅为0.0969，表明两者之间无相关性，有机质与有效锌、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷之间的相关系数分别为0.602、0.64、0.54、0.615、0.655，表明有机质与其均为正相关，且在0.01水平（双侧）上显著相关；有机质与有效态元素之间的双变量相关性分析同本文中有机质与有效态元素的一元线性回归分析结论相一致。

从表2中可以看出，pH与有机质、有效锌、碱解氮、速效钾、有效磷之间在0.01水平（双侧）上显著负相关，即酸碱度越高其含量越低，pH与有效铁在0.05水平（双侧）上显著负相关，与有效铜无相关性，其结论与文中一元线性回归分析相一致。

图3 根系土有效态元素与pH的关系

表2 黄桃根系土各元素间相关性分析

有机质、有效锌、有效铜、速效钾两两之间均在0.01水平（双侧）上显著相关，且均为正相关，因而可以判断几种元素属于伴生关系；有效铁分别与有机质、有效锌在0.01水平（双侧）上显著正相关；有效磷与有机质、有效锌、有效铁均在0.01水平（双侧）上显著正相关；有效磷与有效铜、速效钾在0.05水平（双侧）上显著正相关；而碱解氮仅与速效钾在0.05水平（双侧）上显著正相关。

3 结论

诸多学者的研究结果表明，有机质含量的高低影响土壤中有效态含量的高低，而植物所能吸收元素的多寡取决于土壤中有效态元素的含量（邓邦良等，2016；章程等，2006）；而土壤酸碱度影响土壤元素的有效度及有机质含量的高低。

通过本文分析研究，有效态元素的相关性均为正相关，表明这些有效态元素间存在共生关系（董鹏等，2020）。

研究区有机质含量水平相对降低，且有机质与有效锌、有效铜、速效钾、有效铁、有效磷均为正相关，即提高有机质的含量可一定程度上增加有效态元素的含量。因此在研究区增施有机肥、实施秸秆还田以及深耕深松等措施可改善黄桃果园土壤有机质及有效态元素的含量（陈广均等，2015；魏祥艾，2014；陶由之，2013）。

研究区pH偏碱性，而pH与有机质、有效锌、碱解氮、速效钾、有效磷、有效铁均为负相关，究其原因，可能是pH升高降低了土壤中元素的转化速率，影响了元素的溶解度，从而降低有效态元素的含量（赵串串等，2017）。因而改善土壤的酸碱度，可以有效提高土壤有机质含量，增强土壤活性，进而提高土壤有效态元素的含量，从而更有利于研究区果园土壤改良以及生态环境的修复，为砀山黄桃产业的发展提供重要依据（陈广均等，2015）。

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Correlation Analysis of pH, Organic Matter and Effective State Elements of Yellow Peach Root System Soil in Dangshan, Anhui

WANG Xue

(The 325th Geological Team, Anhui Bureau of Geology and Mineral Exploration, Huaibei, Anhui 235000)

The yellow peach planting in the Dangshan area, Anhui has a long history, and the yellow peach produced here is of good quality. This paper carries out correlation analysis of pH value, organic matter and available elements in the root soil of yellow peach in the Dangshan area and makes an approach to the relationship between the elements. The results show that the soil in yellow peach orchards is alkaline with the relatively low organic matter content; there is a negative correlation between pH value and organic matter, available zinc, alkali hydrolyzable nitrogen, available potassium, available phosphorus, and available iron; there is a positive correlation between organic matter and available zinc, available copper, available potassium, available iron, and available phosphorus; there is a positive correlation between available zinc, available copper, and available potassium. Therefore, improving the soil pH value and increasing the use of organic fertilizers can increase the content of effective elements, thus, improve the yield and quality of yellow peaches.

Dangshan yellow peach; correlation; pH value; organic matter; efficient state

P595；S153

A

1006-0995（2022）02-0270-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.018

2021-09-27

安徽省2019年度省级公益性项目-砀山县酥梨产地土地质量地球化学调查与评价(编码2019-g-1)

王雪（1988—），女，山东省高唐县人，硕士，工程师，主要从事地质矿产与研究工作