孫建春 張國強 李登科 黃雪娜 暢文選
孫建春,張國強,李登科,黃雪娜,暢文選,山西省運城市果業(yè)發(fā)展中心,郵編044000。
蘋果是山西運城農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一,2020年全市蘋果種植面積156.33萬畝,占全市水果總面積的49.05%,年產(chǎn)量176.59萬t,占全市水果總產(chǎn)量的49.3%,年產(chǎn)值100億元。
我們檢測了運城蘋果主產(chǎn)區(qū)土壤樣本,分析了各區(qū)域影響土壤健康狀況的關(guān)鍵指標(有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH、電導率),旨在為運城蘋果園土壤改良、科學施肥、有機蘋果生產(chǎn)、蘋果綠色品牌創(chuàng)建和蘋果產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供科學理論依據(jù)。
1.1 研究區(qū)域概況 運城地處黃河流域,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越,在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新一輪農(nóng)業(yè)調(diào)產(chǎn)中,處于北緯35°蘋果最佳生產(chǎn)帶。運城蘋果種植區(qū)域氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶櫄夂?,年均?3.8℃。年平均日照2366.2小時,晝夜溫差大,≥10℃有效積溫3900~4600℃,全年無霜期188~238天,年均降雨量535~625mm,屬黃土高原區(qū),土層深厚,光照充足,雨量適中。土壤母質(zhì)為黃土,果園土壤類型以褐土為主,部分為潮土。
1.2 土樣采集與處理 2020年5月,在運城市臨猗縣、鹽湖區(qū)、萬榮縣、平陸縣、芮城縣、聞喜縣6個蘋果生產(chǎn)重點縣,選取樹齡5年以上的52個示范園104個土壤樣品。每個果園按“S”狀選3~5個點。取樣點位于樹冠垂直投影邊緣且避開施肥點。蘋果樹根系多分布在20~60cm土層中,且90%以上細根接近土壤表層,按0~30cm和30~60cm分層取樣,各點混合后用四分法分樣,保留1kg樣品。
1.3 土壤樣品測定 將樣品自然風干,研磨,過篩,然后進行測定。土壤相關(guān)指標測定標準如表1所示。
表1 土壤檢測項目和檢測依據(jù)
1.4 蘋果園養(yǎng)分分級指標 目前國家或地方部門并沒有制定關(guān)于運城蘋果園土壤養(yǎng)分豐缺的標準,參考陳杉艷等就果園土壤養(yǎng)分對蘋果質(zhì)量、產(chǎn)量影響的研究,張彥山對正寧縣蘋果園土壤的調(diào)查評價,王留好對渭北蘋果產(chǎn)區(qū)土壤的評價,以及全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標準和中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》(NY/T391-2013),擬定了運城市蘋果園土壤養(yǎng)分分級評價標準,見表2。
表2 運城蘋果園土壤養(yǎng)分含量分級指標
1.5 土壤pH分級 見表3。
表3 土壤酸堿度分級
1.6 土壤電導率、土壤鹽漬化程度與作物生長 反應 見表4。
表4 土壤EC、土壤鹽漬化程度與作物生長反應
1.7 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Excel2019和SPSS23.0軟件進行分析處理。
2.1 土壤有機質(zhì)檢測情況分析 見表5。
表5 運城蘋果園土壤有機質(zhì)檢測結(jié)果
從表5可以看出,運城市蘋果園土壤0~30cm土層有機質(zhì)平均含量為13.17g/kg,變幅為2.40~24.1g/kg,變異系數(shù)37.11%。30~60cm土層有機質(zhì)平均含量為8.58g/kg,變幅為1.23~18.7g/kg,變異系數(shù)43.08%。
參照表2,在調(diào)查的52個果園中,0~30cm土層有機質(zhì)含量<10g/kg的占28.8%,10~14.9 g/kg的占38.5%,15~19.9g/kg的占21.2%,≥20g/kg的占11.5%??梢钥闯?,運城蘋果園土壤養(yǎng)分中有機質(zhì)含量范圍主要在Ⅰ、Ⅱ級,有機質(zhì)含量整體偏低,并未達到生產(chǎn)綠色果品所需標準要求,所以在今后相當一段時間內(nèi)需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)施肥觀念,加大有機肥施用,使土壤有機質(zhì)逐年提高。
不同地區(qū)有機質(zhì)含量存在一定差異,其中臨猗縣平均含量最低,為8.64g/kg,90%的果園有機質(zhì)含量<15g/kg。平陸縣整體含量相較于其他地區(qū)較高,為16.48g/kg,有63.6%的果園有機質(zhì)含量≥15g/kg。其他各地果園屬于中等水平。雖然這些地區(qū)屬于最佳蘋果優(yōu)勢種植區(qū)域,但產(chǎn)量一直不高,有機質(zhì)缺乏是一個重要因素。
對比可知,0~30cm土層有機質(zhì)平均含量(13.17g/kg)明顯高于30~60cm土層有機質(zhì)含量(8.58g/kg),但不同地區(qū)有差異。其中萬榮、鹽湖兩個地區(qū)蘋果園有機質(zhì)含量剖面垂直差異較大,說明生產(chǎn)中普遍施肥較淺,表現(xiàn)出表聚特征。臨猗、聞喜兩個地區(qū)垂直差異比較小,但臨猗兩個土層有機質(zhì)含量都比較小,說明果農(nóng)不注重有機肥施用;而聞喜兩個土層有機質(zhì)含量相對比較豐富,這說明該地區(qū)果農(nóng)在有機肥施用量和施用深度比較合理。
2.2 土壤堿解氮檢測情況分析 見表6。
表6 運城蘋果園土壤堿解氮檢測結(jié)果
從表6可以看出,0~30cm土層土壤堿解氮平均含量為72.96mg/kg,變幅為20.1~147 mg/kg,變異系數(shù)是37.66%。根據(jù)表2判斷,全市主產(chǎn)區(qū)土壤堿解氮含量處于Ⅲ級(中等偏低)水平,且變化幅度較大。其中<110mg/kg果園有47個,占調(diào)查果園的90%。
對比可知,30~60cm土層堿解氮平均含量顯著大于0~30cm土層,為40.94mg/kg,變幅為5.25~84.7mg/kg,變異系數(shù)是42.36%。表明果農(nóng)偏重化肥,有機肥施用較少,造成垂直差異。
2.3 土壤有效磷檢測情況分析 見表7。
表7 運城市蘋果園土壤有效磷檢測結(jié)果
通過測定52個果園土壤有效磷含量,0~30cm土層土壤有效磷平均含量為30.86 mg/kg,其中≥30mg/kg的占40.4%,20~30 mg/kg的占19.2%,10~20mg/kg的占32.7%,5~10mg/kg的占3.8%,<5mg/kg占3.8%。從表7可以看出,運城蘋果園0~30cm土層土壤有效磷變幅很大,為4.7~79.4mg/kg,變異性很高,變異系數(shù)是66.74%,其中萬榮、聞喜含量比較高,平均含量超過30mg/kg,臨猗、芮城較低,但也達到了Ⅳ級(較高)標準。說明果園土壤磷肥供應狀況良好,能夠滿足蘋果生產(chǎn)需要。
對比可知,0~30cm土層有效磷含量(30.86)明顯大于30~60cm土層(10.40),不同產(chǎn)區(qū)速效磷剖面垂直含量差異比較明顯。
2.4 土壤速效鉀檢測情況分析 見表8。
表8 運城蘋果園土壤速效鉀檢測結(jié)果
從表8可以看出,0~30cm土層土壤速效鉀平均含量為255.21mg/kg,屬較高水平,變幅是78~378mg/kg,變化幅度較大。其中,≥200 mg/kg的果園有37個,占71%;150~200mg/kg的11個,占21.2%;100~150mg/kg的3個,占6%;50~100mg/kg的1個,占2%。這說明,運城蘋果園土壤速效鉀絕大部分處于較高水平,極少量處于較低水平。不同地區(qū)土壤速效鉀含量差異不大。
2.5 土壤pH值檢測情況分析 見表9。
表9 運城蘋果園土壤pH值檢測結(jié)果
通過對運城市52個蘋果園土壤pH值的測定結(jié)果表明,0~30cm土壤pH的平均值是8.23,依據(jù)土壤酸堿度分級(表1~3),當前運城市土壤比較適宜蘋果生長,但需防止其pH值繼續(xù)增大。變幅是7.19~8.90,變異系數(shù)為8.23%,不同地區(qū)之間pH值變化差異較小。
2.6 土壤EC值檢測情況分析 見表10。
表10 運城蘋果園土壤EC檢測結(jié)果
從表10可以看出,0~30cm土層土壤電導率平均值是255.35μS/cm,依據(jù)表4判斷,屬非鹽漬化土壤,對于蘋果生長不會產(chǎn)生脅迫。
變幅為77~942μS/cm,變異系數(shù)88.55%,不同地域間變化幅度較大。其中大于800 μS/cm的果園有3個,占3%左右;400~800 μS/cm的5個,占10%左右;400μS/cm以下的44個,占85%左右。說明絕大部分果園土壤不存在鹽漬化問題。
對比可知,30~60cm土層土壤平均EC值(255.35μS/cm)大于0~30cm土層土壤平均EC值(206.27μS/cm)。兩者差值不大,幾乎不存在表層鹽分聚集。
2.7 土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析 見表11。
表11 0~30cm土層土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析
從表11可以看出,pH值與其他養(yǎng)分含量均成負相關(guān),其中與電導率值和有效磷含量負相關(guān)性最大,分別為-0.677和-0.332。堿解氮、有效磷、速效鉀和有機質(zhì)之間均成正相關(guān),且相關(guān)性較高。電導率與pH值呈高度負相關(guān),與有效磷含量呈顯著性正相關(guān)。
3.1 試驗小結(jié) 果園土壤養(yǎng)分狀況是判斷當前果園土壤健康程度和今后合理施肥的重要依據(jù)。通過對運城蘋果產(chǎn)區(qū)52個果園土壤有機質(zhì)和大量元素分析,結(jié)果表明:
1)土壤有機質(zhì)處于偏低水平,堿解氮含量處于中等偏低水平,有效磷含量很高且變幅比較大,其中屬于較高水平的果園占調(diào)查總數(shù)的60%;調(diào)查果園的80%土壤速效鉀處于中高水平;土壤pH值指標顯示,所有土壤均表現(xiàn)中性或偏堿性,適合蘋果樹生長;電導率值指標結(jié)果說明,97%的果園小于800μS/cm,幾乎不存在鹽漬化問題。
2)土壤剖面0~30cm和30~60cm養(yǎng)分含量差異對比結(jié)果表明,0~30cm土層有機質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量明顯大于30~60cm土層,不同地區(qū)差異不同。
3)相關(guān)性分析結(jié)果表明,pH值與其他養(yǎng)分含量均成負相關(guān),其中與電導率值和有效磷含量負相關(guān)性最大。堿解氮、有效磷、速效鉀和有機質(zhì)之間均成正相關(guān),且相關(guān)性較高。電導率與pH值呈高度負相關(guān),與有效磷含量呈顯著性正相關(guān)。
3.2 討論
1)試驗數(shù)據(jù)表明,除pH值外,其他各項養(yǎng)分指標變異系數(shù)都比較大,說明在當前分散的一家一戶經(jīng)營狀態(tài)下,受制于管理者技術(shù)、資金等因素,很難保證果園肥力一致,影響運城蘋果市場競爭力,今后應促進果農(nóng)經(jīng)營適度規(guī)?;?,破解小規(guī)模碎片化經(jīng)營體系壁壘。
建議:一是啟動果園整合計劃,實現(xiàn)果園經(jīng)營集中連片化;二是規(guī)范農(nóng)地承包經(jīng)營權(quán)流轉(zhuǎn)市場,激勵形成適度規(guī)模蘋果戶為基礎的蘋果經(jīng)營體系;三是整頓和清理違法、假冒涉果合作社,構(gòu)建“果農(nóng)合作社+適度規(guī)模蘋果戶”高效經(jīng)營模式。
2)從分析結(jié)果看,試驗區(qū)域果園不僅土壤有機質(zhì)含量低,氮、磷、鉀比例也不盡合理,其中磷、鉀屬于富含狀態(tài),究其原因,一方面是當?shù)赝寥乐辛住⑩浐控S富,另一方面果農(nóng)不注重有機肥應用,氮、磷、鉀肥比例失調(diào)。有條件的,今后要采取測土配方施肥法,適當控磷、控鉀,加大有機肥施用,持續(xù)優(yōu)化果園土壤。
3)最終決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量的是蘋果生產(chǎn)者。從果園土肥狀況可以看出目前果農(nóng)技能素質(zhì)普遍不高,科學管理觀念不強。建議今后努力構(gòu)建以蘋果戶為基礎、職業(yè)果農(nóng)為主體、蘋果合作社為平臺和紐帶的蘋果產(chǎn)業(yè)經(jīng)營制度,為此,應持續(xù)改進完善職業(yè)果農(nóng)、適度規(guī)模經(jīng)營主體培養(yǎng)政策,優(yōu)化培養(yǎng)模式。
(參考文獻略)