王 莉，葉小梅，張應(yīng)鵬，王子臣，奚永蘭，靳紅梅

江蘇省‘蘇翠1號(hào)’高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園土壤與葉片養(yǎng)分的差異研究①

王 莉，葉小梅*，張應(yīng)鵬，王子臣，奚永蘭，靳紅梅

(1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院循環(huán)農(nóng)業(yè)研究中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種養(yǎng)結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210014)

為了解江蘇省‘蘇翠1號(hào)’高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園土壤與葉片養(yǎng)分狀況，以期為梨園合理施肥提供科學(xué)依據(jù)，分析測定了江蘇省蘇南、蘇中、蘇北20個(gè)‘蘇翠1號(hào)’梨園的土壤理化性狀及葉片營養(yǎng)，并采用R語言“Vegan”程序包對(duì)‘蘇翠1號(hào)’高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園的土壤和葉片養(yǎng)分含量進(jìn)行了差異分析，最后探究了梨園土壤養(yǎng)分與葉養(yǎng)分的相關(guān)性。將測定的梨園土壤及葉養(yǎng)分分別與梨園土壤養(yǎng)分最適標(biāo)準(zhǔn)值及梨葉片養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，本研究中90% 的梨園土壤pH在5.6 ~ 7.2的適宜范圍內(nèi)，90% 的梨園土壤有機(jī)質(zhì)含量處于適宜或豐富狀態(tài)，60% 的梨園土壤堿解氮含量不足，40% 的梨園土壤有效鉀缺乏，而85% 的梨園土壤出現(xiàn)了有效磷的富集。所測定梨園土壤交換性鈣、鎂含量豐富，而缺乏土壤有效鐵、錳、銅的果園比例分別為15%、60% 和25%。葉片缺乏氮、磷、鎂、錳、銅的果園比例分別為15%、65%、25%、25% 和90%。土壤及葉養(yǎng)分的整體狀況與果園地理位置及產(chǎn)量存在顯著相關(guān)性。高產(chǎn)梨園土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵、有效錳和有效銅含量均顯著高于中低產(chǎn)梨園；高產(chǎn)梨園葉片氮含量顯著高于中低產(chǎn)梨園，葉片磷和鉀的含量顯著低于中低產(chǎn)梨園。綜上，土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵、有效錳、有效銅和葉片氮、磷、鉀含量是高產(chǎn)梨園與中低產(chǎn)梨園養(yǎng)分差異的重要特征因子。本研究結(jié)果表明梨園施肥管理應(yīng)將葉片營養(yǎng)診斷和土壤診斷相結(jié)合。

梨；土壤理化性狀；葉片養(yǎng)分；養(yǎng)分評(píng)價(jià)；養(yǎng)分差異分析

我國是世界上最大的梨生產(chǎn)國，其栽種面積、產(chǎn)量及品種數(shù)量均居世界前列。梨也是江蘇省第2大水果，其在蘇南、蘇中、蘇北地區(qū)廣泛種植。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年江蘇省全省梨種植面積達(dá)3.99萬hm2，產(chǎn)量約70萬t。‘蘇翠1號(hào)’梨是由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所以華酥梨為母本及翠冠梨為父本雜交選育的早熟砂梨，是江蘇地區(qū)上市最早的梨品種，普遍在7月中上旬上市，不僅產(chǎn)量可觀、外形美觀、肉質(zhì)細(xì)脆、汁多味甜[1]，價(jià)格更是一般梨品種的3 ~ 5倍以上，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

目前梨園普遍存在過量施肥、養(yǎng)分管理不科學(xué)，進(jìn)而導(dǎo)致梨樹體營養(yǎng)失調(diào)、產(chǎn)量不穩(wěn)定、果品品質(zhì)下降等突出問題[2-3]。平衡施肥是實(shí)現(xiàn)梨果綠色高質(zhì)量生產(chǎn)的重要途徑之一。而土壤理化性質(zhì)影響土壤的固肥和供肥能力，且葉片是整個(gè)樹體對(duì)營養(yǎng)元素反應(yīng)最敏感的器官，在一定程度上能反映樹體的營養(yǎng)狀況與土壤中的養(yǎng)分利用效率。因此，探究土壤和葉片中適宜的養(yǎng)分含量及配比對(duì)提高梨果產(chǎn)量及品質(zhì)極其重要[4-6]。

盡管已有部分研究報(bào)道聚焦于高低產(chǎn)梨園土壤或者樹體養(yǎng)分的含量差異。如柴仲平等[7]通過葉營養(yǎng)診斷發(fā)現(xiàn)庫爾勒市20 a樹齡庫爾勒香梨低產(chǎn)果園梨樹葉養(yǎng)分不平衡指數(shù)較高，并通過診斷施肥綜合法確定了其需肥順序。魏雪梅和廖明安[8]對(duì)金華梨的葉養(yǎng)分含量分析發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)園無明顯缺肥現(xiàn)象，而低產(chǎn)園葉片缺乏磷、鉀、鋅、硼，并通過診斷施肥綜合法確定了低產(chǎn)梨園需肥順序。但此前研究未將梨園中的土壤養(yǎng)分測定與梨樹葉養(yǎng)分診斷作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行系統(tǒng)研究，從而導(dǎo)致得出的結(jié)論相對(duì)較孤立。此外，由于各地的生態(tài)氣候條件不同，土壤類型及養(yǎng)分含量等差異較大，且施肥習(xí)慣也存在較大差異[9-14]。因此，本研究擬通過采集江蘇省‘蘇翠1號(hào)’不同主產(chǎn)區(qū)梨園土壤和葉片樣品，測定并評(píng)估土壤及葉片養(yǎng)分狀況，分析高產(chǎn)與中低產(chǎn)梨園土壤理化和葉片養(yǎng)分的差異特征；并探究土壤理化與葉片養(yǎng)分含量之間的相關(guān)性，為梨園科學(xué)施肥提供一定的理論依據(jù)與指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園的劃分

不同品種的梨樹沒有嚴(yán)格意義上高中低產(chǎn)量的劃分，同一品種的梨在不同地區(qū)產(chǎn)量劃分的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，已報(bào)道的文獻(xiàn)中高低產(chǎn)的劃分大多依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)狀及當(dāng)?shù)禺a(chǎn)區(qū)平均水平[8, 15-17]。本文依據(jù)產(chǎn)量、樹齡、嫁接方式及當(dāng)?shù)乩鎴@的平均水平，可將梨園粗略劃分高產(chǎn)及中低產(chǎn)果園：3 a生產(chǎn)量低于4.5 t/hm2的梨園為中低產(chǎn)果園，反之則為高產(chǎn)果園；4 a生產(chǎn)量低于15 t/hm2時(shí)為中低產(chǎn)果園，大于或等于15 t/hm2時(shí)劃為高產(chǎn)；5 ~ 6 a生(盛果期)產(chǎn)量低于22.5 t/hm2時(shí)為中低產(chǎn)果園，反之則為高產(chǎn)果園；高接3 a及以上的梨樹參照盛果期的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行中低產(chǎn)和高產(chǎn)果園劃分。通過調(diào)研，本研究在江蘇省蘇南、蘇中、蘇北產(chǎn)區(qū)共選定高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園共20個(gè)，采集土壤及葉片樣品各80個(gè)，測定分析土壤理化性狀及養(yǎng)分含量狀況。

1.2 梨園土壤及葉片取樣

1.2.1 土壤樣品取樣 2019年7月20日至8月15日(梨果剛采收結(jié)束后)在江蘇省蘇南、蘇中、蘇北選定的‘蘇翠1號(hào)’梨園采集土壤及葉片樣本，果園基本信息見表1。采用“Z字型”路線進(jìn)行樣品采集。在每棵梨樹樹冠投影約2/3 的范圍，避開施肥區(qū)域，用土鉆采用“三角法”鉆取3個(gè)點(diǎn)，取土深度為0 ~ 30 cm，最后將3棵梨樹所取的土壤樣品混為一個(gè)樣本，混勻后采用四分法保留約1 kg土樣，每個(gè)果園采集土壤樣本4個(gè)。土樣室內(nèi)風(fēng)干后，去除植物根系、動(dòng)物殘?bào)w、碎石、貝殼等，分別過20目和100目篩后，自封袋密封保存，用于土壤基本理化性質(zhì)的測定。

1.2.2 葉片取樣 在采集土壤樣品的同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)梨樹葉片樣品的采集。在每棵梨樹樹冠外圍中部不同方向(東、南、西、北)隨機(jī)采集一年生新稍中部無損壞、無病蟲害的梨葉片20片(帶葉柄)，每3棵樹采集的葉片混合組成一個(gè)葉樣品(60片葉)，一個(gè)果園采取4個(gè)重復(fù)樣品。用冰袋將采集的葉片帶回實(shí)驗(yàn)室，首先經(jīng)清水沖洗，然后用去離子水洗凈，吸干葉片表面水分，置于105 ℃ 烘箱中殺青30 min，然后在65 ℃ 下烘干至恒重，磨樣后過100目篩用于葉養(yǎng)分含量的測定。

表1 江蘇省20個(gè)‘蘇翠1號(hào)’梨園的基本信息情況

注：種植的‘蘇翠1號(hào)’梨苗均為嫁接梨苗，樹齡以嫁接苗種植后的年數(shù)計(jì)算；果樹生產(chǎn)中為了更換品種，在已形成樹冠的大樹上進(jìn)行的嫁接方法，一般在骨干枝的分枝上部20 ~ 30 cm處用腹接、劈接或切接以及芽接等方法接上若干接穗。

1.3 土壤理化性狀及葉養(yǎng)分含量的測定

土壤樣品分別測定pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅共12項(xiàng)指標(biāo)。土壤pH采用電導(dǎo)法測定(水土比2.5∶1)，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀–外加熱法測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定；有效磷采用0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提–鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用1 mol/L醋酸銨浸提–火焰光度計(jì)法測定；土壤全氮采用加速劑-H2SO4消解–凱氏定氮法測定；交換性鈣、鎂采用1 mol/L醋酸銨浸提法測定，微量元素有效鐵、錳、銅、鋅測定采用二乙基三胺五乙酸–三乙醇胺(DTPA-TEA)浸提法進(jìn)行浸提測定，中微量元素均采用原子吸收火焰光度儀進(jìn)行測定[12]。

葉片樣品分別測定氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、銅及錳共9種礦質(zhì)元素含量。梨葉樣品經(jīng)H2SO4-H2O2消煮后，凱氏定氮法測定植株全氮含量，釩鉬黃比色法測定梨葉片磷含量，火焰光度計(jì)法測定梨葉片鉀含量；其他中微量元素鈣、鎂、鐵、錳、銅及鋅均采用馬弗爐干灰分消解–原子吸收火焰光度法測定[18]。

1.4 養(yǎng)分豐缺評(píng)定

本文土壤養(yǎng)分含量綜合參考李美桂等[19]和張玉星[20]制定的梨土壤養(yǎng)分適宜標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)其豐缺進(jìn)行評(píng)定。梨樹葉養(yǎng)分含量綜合參考李港麗等[21]和張玉星[20]制定的梨葉片養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)其豐缺進(jìn)行評(píng)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SigmaPlot12.5軟件和R語言“Vegan”及“ggplot2”程序包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖；采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(LSD法，α=0.05；非參數(shù)檢驗(yàn)，Non-paired Wilcon test)和變異系數(shù)的計(jì)算。利用R語言“vegan”程序包計(jì)算土壤理化性狀及葉片養(yǎng)分差異的非參數(shù)多因素方差分析。主坐標(biāo)典型相關(guān)分析(cannoical analysis of principal coordinates, CAP)是目前可以將組內(nèi)差異效應(yīng)最小化的一種降維分析方法，因此利用R語言“vegan”程序包進(jìn)行土壤理化性狀及葉片養(yǎng)分的限制性主成分特征分析并利用“ggplot2”程序包進(jìn)行可視化。利用R語言“vegan”程序包中“adnois”命令對(duì)土壤理化性狀及葉片養(yǎng)分的不同分組劃分進(jìn)行非參數(shù)多因素方差分析(permutational multivariate analysis of variance, PERMANOVA)。利用R語言“vegan”程序包中“mantel”命令對(duì)土壤理化性狀與葉片養(yǎng)分總體之間的相關(guān)性進(jìn)行檢驗(yàn)。采用SPSS軟件進(jìn)行土壤理化具體各因子與葉片各指標(biāo)之間的兩兩Pearson相關(guān)性的計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 梨園土壤理化性狀及葉片養(yǎng)分基本概況

土壤整體理化指標(biāo)的主坐標(biāo)典型相關(guān)分析(CAP)結(jié)果表明(圖1)：梨園土壤理化性狀首先依據(jù)果園區(qū)域(蘇南、蘇中及蘇北)明顯區(qū)分，高低產(chǎn)果園土壤理化性狀也明顯區(qū)分；主坐標(biāo)一(CAP1)及主坐標(biāo)二(CAP2)分別解釋了土壤理化性狀的27.9% 和14.1% 的差異。葉片整體養(yǎng)分指標(biāo)的CAP結(jié)果表明：梨園葉片養(yǎng)分含量首先依據(jù)高低產(chǎn)果園明顯區(qū)分，果園區(qū)域也明顯區(qū)分；主坐標(biāo) CAP1及CAP2分別解釋了葉片養(yǎng)分含量的15.7% 和7.9% 的差異。土壤理化及葉養(yǎng)分整體差異的非參數(shù)多元方差分析結(jié)果表明，果園采樣區(qū)域是土壤理化性狀差異的第一驅(qū)動(dòng)因素，而果園高低產(chǎn)是葉片養(yǎng)分含量差異的第一驅(qū)動(dòng)因素。

通過對(duì)江蘇省蘇南、蘇中、蘇北‘蘇翠1號(hào)’梨園的土壤基本理化性質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示梨園土壤pH范圍為5.2 ~ 7.5，包含了酸性、中性及中性偏堿性的土壤類型。各果園有機(jī)質(zhì)含量介于6.8 ~ 35 g/kg，變異系數(shù)為39.9%。土壤中全氮含量變化范圍為0.6 ~ 4.6 g/kg，變異系數(shù)為69.5%，土壤堿解氮含量為24.4 ~ 76.6 mg/kg，變異系數(shù)為31%，而有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效銅、有效錳、有效硼含量變異系數(shù)均在35.8% 以上(表2)。梨園土壤養(yǎng)分豐缺評(píng)定結(jié)果表明，90% 的梨園土壤pH在5.6 ~ 7.2的適宜范圍；90% 的梨園有機(jī)質(zhì)處于適宜或豐富的狀態(tài)；約60% 的梨園堿解氮缺乏，40% 的梨園速效鉀缺乏；但85% 的梨園土壤有效磷含量處于高量水平，其中55% 以上的果園其含量超過100 mg/kg。對(duì)于中微量元素，所有梨園交換性鈣、鎂都處于豐富狀態(tài)；而微量元素中有效鐵、有效錳及有效銅存在不同程度的缺乏，相應(yīng)元素缺乏的梨園占比分別為15%、60% 和25%，而土壤有效鋅含量基本上處于適宜及高量水平。

通過對(duì)江蘇省20個(gè)梨園的‘蘇翠1號(hào)’梨葉片養(yǎng)分含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)葉片氮含量變異系數(shù)最小，僅為9.1%；磷、鉀、鈣及鎂的變異系數(shù)為20% 左右；微量元素含量變異系數(shù)較大，均超過30%，其中鋅的變異系數(shù)最大，達(dá)到90% 左右(表3)。梨葉養(yǎng)分豐缺評(píng)定結(jié)果表明，約70% 的梨園葉片氮含量處于適宜范圍，缺乏及處于高量水平的梨園占比均為15%；65% 的梨園葉片出現(xiàn)磷缺乏；梨園葉片鉀含量均處于10~ 20 g/kg的適宜范圍內(nèi)；約45% 的梨園葉片鈣含量處于高量水平。此外，25% 的梨園葉片鎂含量處于缺乏狀態(tài)，而葉片鈣含量均處于10 ~ 25 g/kg的適宜范圍內(nèi)。對(duì)于微量元素，葉片中僅錳和銅存在缺乏狀況，錳和銅缺乏的梨園占比分別為25% 和90%；而所有梨園葉片鐵含量均處于高量范圍，約40%梨園葉片錳和10% 梨園葉片鋅含量處于高量范圍。

(Yield：產(chǎn)量；H：高產(chǎn)梨園；L：中低產(chǎn)梨園。Site：采樣位置；Nor：蘇北地區(qū)；Mid：蘇中地區(qū)；Sou：蘇南地區(qū)。CAP1：主坐標(biāo)一；CAP2：主坐標(biāo)二。F：檢驗(yàn)值；P：顯著性P值；圖中F值及P值為非參數(shù)多元方差分析Adonis的分析結(jié)果)

表2 江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園土壤養(yǎng)分狀況及豐缺評(píng)價(jià)

表3 江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園葉片養(yǎng)分狀況及豐缺評(píng)價(jià)

2.2 高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園土壤理化性狀及葉片養(yǎng)分含量的差異分析

梨園土壤理化性狀各因子的盒形圖及非配對(duì)威爾考克森檢驗(yàn)(non-paired Wilcon test)結(jié)果表明(圖2)：高產(chǎn)梨園土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵、有效錳及有效銅含量均顯著高于中低產(chǎn)梨園(<0.05)，而pH顯著低于中低產(chǎn)梨園。速效鉀、堿解氮、全氮、有效鈣、有效鎂及有效鋅含量在高、中低產(chǎn)梨園間無顯著差異。高產(chǎn)梨園有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵、有效錳和有效銅平均含量分別為20.0 g/kg、139 mg/kg、30.4 mg/kg、15.5 mg/kg和3.7 mg/kg，而中低產(chǎn)梨園平均含量分別為16.6 g/kg、104 mg/kg、17.6 mg/kg、10.0 mg/kg和1.3 mg/kg，高產(chǎn)梨園有機(jī)質(zhì)、有效磷、有效鐵、有效錳和有效銅平均含量比中低產(chǎn)梨園分別高33.4%、72.6%、55.0%、171.2%、33.4%；但高產(chǎn)梨園pH僅比中低產(chǎn)梨園低3.8%。

梨園葉片養(yǎng)分含量各因子的盒形圖及非配對(duì)威爾考克森檢驗(yàn)見圖3。高產(chǎn)梨園葉片氮平均含量顯著高于中低產(chǎn)梨園葉片，而磷、鉀平均含量顯著低于中低產(chǎn)梨園葉片(<0.05)。鈣、鎂、鋅、銅、鐵及錳平均含量在高、中低產(chǎn)梨園間無顯著差異。其中，高產(chǎn)梨園葉片氮平均含量為22.8 g/kg，而中低產(chǎn)梨園葉片氮平均含量為21 g/kg，高產(chǎn)梨園葉片氮平均含量比中低產(chǎn)梨園高8.7%；高產(chǎn)梨園葉片磷和鉀的平均含量分別為1.1和12.4 g/kg，而中低產(chǎn)梨園葉片磷和鉀的平均含量分別為1.3和13.5 g/kg，高產(chǎn)梨園葉片磷、鉀平均含量比中低產(chǎn)梨園分別低18.8% 和9.6%。

2.3 梨園土壤理化性狀和葉片養(yǎng)分的相關(guān)性

梨園葉片與土壤理化性狀整體之間的蒙特爾相關(guān)性分析結(jié)果表明，梨園葉片測定的養(yǎng)分含量與土壤理化性狀之間存在顯著相關(guān)性(= 0.245，= 0.001)。葉片各養(yǎng)分含量與土壤各理化性狀的Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明(圖4)：葉片鉀含量與土壤中速效鉀含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而與土壤pH呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；葉片中鐵含量與土壤有效鐵含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系；葉片中鋅含量與土壤有效鋅的含量也呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)。葉片中氮、磷、鎂、鐵、銅及鋅含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)。其中葉片鎂和鋅含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量分別呈顯著和極顯著正相關(guān)。

3 討論

在水果生產(chǎn)提質(zhì)增效過程中，探明土壤和葉片養(yǎng)分的豐缺情況是果樹科學(xué)施肥的基礎(chǔ)。果園土壤基本理化性質(zhì)可以反映土壤有效態(tài)養(yǎng)分的供應(yīng)水平，葉片養(yǎng)分分析可以指征樹體生長過程中營養(yǎng)狀態(tài)。將二者綜合分析，可以幫助判斷某些缺素癥是由于土壤中缺乏該營養(yǎng)元素，還是由于樹體對(duì)該元素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)、分配的不協(xié)調(diào)所致[22-25]。

分析測定結(jié)果顯示，江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及全氮含量普遍處于適宜范圍，而有效磷含量處于高量或過量狀態(tài)，速效氮及速效鉀含量普遍處于缺乏狀況。江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園土壤中有效磷含量較高的原因可能與果農(nóng)施肥養(yǎng)分配比不科學(xué)有關(guān)。果農(nóng)普遍大量施用1:1:1型氮磷鉀復(fù)合肥(15- 15-15)，與梨樹的氮磷鉀需求規(guī)律(1:0.5:1)不匹配[3]，導(dǎo)致供磷過量；而且磷素在土壤中極易被固定，移動(dòng)性差，當(dāng)季有效利用率低，因此梨園土壤磷素易累積。而土壤中速效氮、速效鉀的缺乏除了與揮發(fā)、徑流損失、淋溶損失等有關(guān)，可能還與本研究的采樣時(shí)間有關(guān)。本研究土壤樣本采集于梨果采收后，采樣前樹體及梨果生長發(fā)育過程中對(duì)土壤速效氮及速效鉀的吸收與截取可能也是氮鉀含量缺乏的原因之一。此外，梨園有效鐵、錳及銅含量存在不同程度的缺乏，可能是因?yàn)榻K省梨園土壤中有效磷含量高，微量元素直接施用到土壤中易被固定，有效性差。因此，微量元素宜采用葉面噴施的方式進(jìn)行補(bǔ)充。目前幾乎所有的梨園土壤養(yǎng)分及葉養(yǎng)分豐缺狀況的研究均參考李美桂等[19]和張玉星[20]基于南方紅壤或北方石灰性土壤上早熟砂梨或鴨梨所建立的梨園養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)適宜值，但不同區(qū)域、不同土壤類型、不同品種之間梨園土壤養(yǎng)分及葉營養(yǎng)實(shí)際測定值與參考標(biāo)準(zhǔn)間存在一定差異，表明不同產(chǎn)區(qū)不同品種間梨園土壤養(yǎng)分及葉營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)適宜值仍需進(jìn)一步優(yōu)化。

(H：高產(chǎn)梨園；L：中低產(chǎn)梨園；OM：有機(jī)質(zhì)；AP：有效磷；Fe：有效鐵；Mn：有效錳；Cu：有效銅；AK：速效鉀；N：速效氮；TN：全氮；Ca：交換性鈣；Mg：交換性鎂；Zn：有效鋅；圖形中盒圖為所調(diào)研高產(chǎn)及低產(chǎn)梨園土壤養(yǎng)分整體概況，盒圖外側(cè)的小提琴圖案寬細(xì)則代表了各高產(chǎn)及低產(chǎn)園整體分布頻次高低，下圖同)

圖3 高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園葉片所測定養(yǎng)分含量盒圖

(熱圖中顏色由黃綠色至天藍(lán)色代表相關(guān)性系數(shù)為–1 ~ 1。*、**，*** 分別表示相關(guān)性達(dá)到P<0.05、P<0.01和P<0.001顯著水平)

本研究發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)梨園土壤中有機(jī)質(zhì)和有效磷含量顯著高于中低產(chǎn)梨園。劉茂秀等[25]報(bào)道庫爾勒香梨產(chǎn)量與土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷含量顯著正相關(guān)。土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加和質(zhì)量的提高有助于土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定性的增加，對(duì)土壤肥力提升具有明顯的改善作用，因而對(duì)作物產(chǎn)量及品質(zhì)提高具有明顯的作用[26]。本研究中高產(chǎn)梨園土壤中微量元素鐵、錳、銅的有效含量顯著高于中低產(chǎn)梨園土壤中相關(guān)元素含量。羅洮峰等[15]的研究結(jié)果也顯示庫爾勒墾區(qū)高產(chǎn)香梨園耕作層土壤中有效鐵、有效鋅含量顯著高于低產(chǎn)園。果實(shí)生長所需要的各種營養(yǎng)直接來源于樹體，葉營養(yǎng)與產(chǎn)量之間也存在顯著的相關(guān)性。安貴陽等[27]研究發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)果園葉片氮含量顯著高于低產(chǎn)蘋果園，而葉片磷和鉀的含量顯著低于低產(chǎn)果園。本研究結(jié)果與之類似，可能是因?yàn)楦弋a(chǎn)園區(qū)梨果形成過程中從葉片中帶走了更多的磷和鉀。因此，本研究結(jié)果表明，梨園土壤中增施有機(jī)肥和微肥對(duì)于提升土壤有機(jī)質(zhì)、增加果實(shí)產(chǎn)量具有重要的意義。

除了葉片根外追肥，葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素主要來源于土壤，因此，葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素和土壤營養(yǎng)元素之間存在著一定程度的相關(guān)性，這種相關(guān)性是指導(dǎo)果樹進(jìn)行科學(xué)施肥的重要依據(jù)。魏雪梅等[17]研究發(fā)現(xiàn)，金花梨土壤與葉養(yǎng)分之間存在一定的關(guān)系，如梨園土壤與葉片中鉀的含量呈正相關(guān)關(guān)系。與之類似，本研究中高產(chǎn)梨園葉片鉀含量顯著低于中低產(chǎn)梨園的鉀含量，且與土壤中速效鉀含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，而葉片中氮磷含量與土壤中氮磷含量無顯著相關(guān)性。賈兵等[28]在安徽沙壤土碭山酥梨梨園的研究和任愛華[9]對(duì)黑龍江省梨主產(chǎn)區(qū)梨園的研究均表明梨園土壤中營養(yǎng)元素與葉片中相應(yīng)的營養(yǎng)元素含量相關(guān)性不顯著。因此，果樹中葉養(yǎng)分與土壤養(yǎng)分之間的關(guān)系比較復(fù)雜，不能單一地依據(jù)土壤或葉片中養(yǎng)分的豐缺來確定相應(yīng)葉片和土壤中養(yǎng)分的豐缺。盡管有研究表明樹齡、嫁接方式等對(duì)梨園土壤養(yǎng)分及葉片營養(yǎng)有一定的影響[11]，在研究過程中通過配對(duì)比較的方式減少樹體管理模式對(duì)研究結(jié)果的影響，但考慮到本研究樣本數(shù)量有限，仍需進(jìn)一步通過大樣本數(shù)據(jù)驗(yàn)證樹體管理模式對(duì)土壤及葉片養(yǎng)分的影響。

4 結(jié)論

綜上，江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園土壤pH、有機(jī)質(zhì)及全氮含量普遍處于適宜范圍，而有效磷含量處于高量或過量的狀態(tài)，堿解氮及速效鉀含量普遍處于缺乏狀況。江蘇省‘蘇翠1號(hào)’梨園土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效銅及葉片氮、磷、鉀養(yǎng)分含量是影響江蘇省‘蘇翠１號(hào)’梨果產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。土壤中速效鉀、有效鐵、有效鋅含量與葉片中相應(yīng)的養(yǎng)分含量顯著相關(guān)。在園區(qū)施肥管理時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少磷肥的施用，氮肥及鉀肥應(yīng)依據(jù)梨樹的養(yǎng)分需求規(guī)律，增加施肥次數(shù)，減少單次的施用量，且應(yīng)該注重鉀肥的補(bǔ)充，而微量元素采用葉面噴施的方式施用。

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Nutrient Differences in Soils and Leaves Between Yield-invigorating and -debilitating Pear Orchards of ‘Sucui No.1’ in Jiangsu Province

WANG Li, YE Xiaomei*, ZHANG Yingpeng, WANG Zichen, XI Yonglan, JIN Hongmei

(Recycling Agriculture Research Center, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Crop and Livestock Integration, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Nanjing 210014, China)

In order to understand the nutrient status in soil and leaf of yield-invigorating and -debilitating pear orchards of ‘Sucui No.1’ in Jiangsu Province and provide the scientific basis for reasonable fertilization of pear orchards, soil and leaf samples were collected and measured from 20 ‘Sucui No. 1’ pear orchardes in the south, middle, and north of Jiangsu Province and nutrients were analyzed by the “Vegan” package in R software. The correlation between the nutrients in soils and leaves, and the measured soil and leaf nutrients were compared with the corresponding optimum standard values ??of pear orchard. The results showed that 90% of the orchards?? were within pH appropriate range of 5.6 - 7.2, and 90% of the orchards were suitable or abundant in organic matter (>1%), and 60% and 40% of the orchards were insufficient in alkaline nitrogen and available potassium, respectively, and 85% of the orchards were rich in available phosphorus. All the orchards were rich in soil exchangeable calcium and magnesium, 15%, 60% and 25% of the orchards were insufficient in soil available iron, manganese and copper, respectively. 15%, 65%, 25%, 25% and 90% of leaves were insufficient in nitrogen, phosphorus, magnesium, manganese and copper, respectively. Soil and leaf nutrients were significantly correlated with the orchard location and pear yield. The contents of soil organic matter, available phosphorus, iron, manganese and copper in yield-invigorating pear orchards were significantly higher than those in yield-debilitating ones. Meanwhile, the leaf nitrogen in yield-invigorating pear orchards was significantly higher than in yield- debilitating ones. In summary, contents of organic matter, available phosphorus, iron, manganese and copper in soil whereas contents of nitrogen, phosphorus, and potassium in leaves were different between yield-invigorating and -debilitating pear orchards, indicating that the diagnose of leaf nutrition and soil should be combined when fertilization regimes of pear orchards were constructed.

Pear; Physiochemical properties of soil; Leaf nutrient content; Nutrient evaluation; Nutrient difference analysis

S158

A

10.13758/j.cnki.tr.2020.06.012

王莉, 葉小梅, 張應(yīng)鵬, 等. 江蘇省‘蘇翠1號(hào)’高產(chǎn)及中低產(chǎn)梨園土壤與葉片養(yǎng)分的差異研究. 土壤, 2020, 52(6): 1179–1186.

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX (19) 3094)資助。

(yexiaomei610@126.com)

王莉(1985—)，女，湖北荊州人，博士，助理研究員，主要從事廢棄物資源化與養(yǎng)分高效利用研究。E-mail: xhwangli@jaas.ac.cn