吳遠(yuǎn)海， 臧運(yùn)祥， 吳陸斌， 劉 偉， 吳盛清， 張婷婷， 毛永銓

(1.慶元縣自然資源和規(guī)劃局， 浙江 慶元 323800； 2.浙江農(nóng)林大學(xué)園藝科學(xué)學(xué)院， 浙江 杭州 311300； 3.麗水市森林資源保護(hù)管理總站， 浙江 麗水 323000； 4.慶元縣瑞利達(dá)水果專業(yè)合作社， 浙江 慶元 323800)

香榧(Torreyagrandis‘Merrillii’)是我國特有的珍稀干果樹種，主產(chǎn)于浙江省會(huì)稽山區(qū)的諸暨市、紹興市、嵊州市、東陽市和磐安縣等5個(gè)市縣[1-2]。慶元縣為香榧的自然分布區(qū)，有樹齡在100年以上的香榧660株，樹齡在500年以上的香榧60株。該縣人工栽培香榧始于2005年，從諸暨市引進(jìn)嫁接苗在左溪鎮(zhèn)青竹村等地種植，其香榧產(chǎn)業(yè)起步較晚，尚未成熟。截至2020年，慶元縣香榧種植面積達(dá)200 hm2，經(jīng)過15年的管護(hù)和多次試驗(yàn)，香榧林地的土壤肥力有了很大變化。土壤肥力可以反映土壤為植物生長供應(yīng)養(yǎng)分的能力[3]。目前對(duì)香榧生長環(huán)境的研究已有諸多報(bào)道，但對(duì)海拔800 m以上的香榧栽培區(qū)域，在追肥環(huán)節(jié)加施羊糞有機(jī)肥對(duì)香榧林地土壤肥力的影響尚未涉及。筆者通過對(duì)慶元縣不同海拔香榧果園土壤肥力的測定和對(duì)比分析與評(píng)價(jià)，探討適宜香榧生長的環(huán)境條件及其相應(yīng)的改良措施，為香榧果園開展綠色果品生產(chǎn)和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于浙江省西南部，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，四季分明，年平均氣溫17.4 ℃，年平均降水量1760mm，年平均無霜期245d。其東部較中部氣溫低，降雨多，降雨量年際變化大，無霜期短，晝夜溫差大。試驗(yàn)地設(shè)在慶元縣瑞利達(dá)水果專業(yè)合作社的“上寮”和“螃蟹”香榧果園?！吧襄肌焙汀绑π贰惫麍@的種植密度均為450株·hm-2，分別于2005年和2006年建園，2016年均進(jìn)入初產(chǎn)期。其中：“上寮”香榧果園位于慶元縣東部的左溪鎮(zhèn)青竹村，海拔為1127m，面積為7.6hm2；地處119°20′00″E，27°34′07″N；處于山谷，四面環(huán)山，涼爽多霧；土壤為黃壤區(qū)沙壤土，坡度為23°?！绑π贰毕汩脊麍@位于慶元縣中部的五大堡鄉(xiāng)西川村，海拔為720m，面積為11.5hm2；地處119°10′12″E，27°36′35″N；朝向?yàn)闁|南，土壤為紅壤區(qū)黃泥土，坡度為28°。

2 材料與方法

2.1 供試肥料

作芽前肥的尿素，其總氮≥46%，由陜西渭河重化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)；作基肥和壯果肥的金正大3+三硫酸鉀型復(fù)合肥(添加黃腐酸鉀)，其無機(jī)總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O )≥45%，由金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)。作基肥和壯果肥的純羊糞發(fā)酵有機(jī)肥(添加有效活菌數(shù)≥0.2億·g-1)，其無機(jī)總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥5%，有機(jī)質(zhì)含量≥45%，由石家莊雨欣有機(jī)肥有限公司生產(chǎn)。

2.2 研究方法

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于2018年在果園內(nèi)選擇立地條件和經(jīng)營管理措施一致的區(qū)域，設(shè)置A(海拔)和B(施肥)2個(gè)因素，采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，海拔設(shè)720m(A1)和1127m (A2)2個(gè)水平，施肥設(shè)常規(guī)施肥(B1)和在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上加施有機(jī)肥(B2)2個(gè)水平，共4種處理，各重復(fù)3次，共計(jì)12個(gè)小區(qū)；每個(gè)小區(qū)5株，共計(jì)60株。處理間設(shè)置5 m隔離帶。施肥前，逐一掛牌編號(hào)。

2.2.2 施肥 從2018年10月開始施肥，每年施肥3次，連續(xù)施肥3 a，施肥量均相同。具體施肥時(shí)間：芽前肥在2—3月施肥；壯果肥在5—6月施肥；基肥在10—11月施肥。芽前肥采用撒施法；壯果肥和基肥采用溝施法，溝寬40cm，深30～40cm。在距離果樹樹干基部40cm以外、滴水線以內(nèi)施肥。施肥量分別為：常規(guī)施肥的處理施芽前肥(尿素)0.15kg·株-1a-1，施壯果肥(復(fù)合肥)2kg·株-1a-1，施基肥5kg·株-1a-1(有機(jī)肥4kg·株-1a-1和復(fù)合肥 1kg·株-1a-1)；加施有機(jī)肥的處理在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，在施追肥環(huán)節(jié)，即施壯果肥時(shí)增施有機(jī)肥1kg·株-1a-1。

2.2.3 土樣采集與土壤肥力測定

(1)土樣采集。于2021年7月23—24日進(jìn)行土樣采集。采集前，逐一掛牌編號(hào)。在距離果樹樹干基部40cm以外、滴水線內(nèi)對(duì)稱取樣，取表土層下0～40cm的土樣，每個(gè)樣品取1kg土。將相同小區(qū)的土樣分別充分混合、去雜，裝入塑料袋分別登記送檢。委托國家林業(yè)和草原局經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心(杭州)檢測。

(2)土壤肥力測定[4]。土壤pH值采用電位法(2.5∶1水土比)測定；土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；土壤全磷含量采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法測定；土壤速效氮含量采用堿解-擴(kuò)散法測定；土壤速效鉀含量采用火焰光度法測定；交換性鈣含量采用原子吸收分光光度法測定。有效微量元素中，有效錳、鐵、鋅、銅等含量采用原子吸收分光光度法測定；有效硼含量采用水飽和浸提-甲亞胺比色法測定。

2.2.4 土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分 果園土壤有機(jī)質(zhì)和全磷、速效氮、速效鉀及微量元素含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)采用2014年實(shí)施的國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(表1)和全國第 2 次土壤普查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) (表2、表3) 。

表1 國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量園地土壤肥力分級(jí)指標(biāo)[5]Tab.1 National grading index of environmental quality and soil fertility for production area of green food土壤肥力等級(jí)有機(jī)質(zhì)含量/(g·kg-1)速效鉀含量/(mg·kg-1)Ⅰ級(jí)>20>100Ⅱ級(jí)15～2050～100Ⅲ級(jí)<15<50

表2 全國土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]Tab.2 National grading standard for soil nutrient content土壤養(yǎng)分含量等級(jí)有機(jī)質(zhì)含量/(g·kg-1)全磷含量/(g·kg-1)速效氮含量/(mg·kg-1)速效鉀含量/(mg·kg-1 )豐富>40>2>150>200較豐富30～401.5～2120～150150～200中等20～301～1.590～120100～150較缺10～200.75～1.060～9050～100缺6～100.5～0.7530～6030～50極缺<6<0.5<30<30

表3 全國土壤養(yǎng)分微量元素含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]Tab.3 National grading standard for soil micronutrient contentmg·kg-1土壤養(yǎng)分微量元素含量等級(jí)交換性鈣有效錳有效鐵有效硼有效鋅有效銅很高>1 000>30>20>2>3>1.8高700～1 00015～3010～201～21～31～1.8中等500～7005～154.5～10.00.5～1.00.5～1.00.2～1.0低300～5001～52.5～4.50.2～0.50.3～0.50.1～0.2極低<300<1<2.5<0.2<0.3<0.1 注:交換性鈣及有效錳、鐵、硼、鋅、銅的豐缺臨界指標(biāo)值分別為200、0.6、4.0、0.5、1.5、0.5 mg·kg-1。

2.2.5 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 20.0軟件中LSD法進(jìn)行多重比較及差異顯著性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 海拔與加施有機(jī)肥對(duì)土壤pH值的影響

pH值是衡量土壤性質(zhì)的重要因子，適宜香榧生長的土壤pH值為4.5～7.5[9-10]。有研究[7，10-11]表明，香榧優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)區(qū)土壤pH值在5.20～6.25之間。本研究結(jié)果(表4)顯示，在追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥的處理，香榧果園的土壤pH值均為4.41，比常規(guī)施肥處理的土壤pH值(4.72～4.81)下降了6.58%～4.81%，說明加施有機(jī)肥后果園土壤pH值未達(dá)到高產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 海拔與加施有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、速效氮、速效鉀含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)中含有豐富的大量元素和微量元素，能吸附較多的陽離子，在土壤中起調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，為植物供應(yīng)養(yǎng)分等作用，是反映土壤肥力的重要指標(biāo)之一。張春苗[12]的研究結(jié)果表明，香榧林地土壤中有機(jī)質(zhì)含量以10 g·kg-1為豐缺臨界值。本研究結(jié)果(表4)顯示，香榧果園中加施有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量為28.10～44.63 g·kg-1，常規(guī)施肥處理的為17.17～26.67 g·kg-1。說明該2處香榧果園的土壤有機(jī)質(zhì)均較為豐富。由表1、表2、表4可知：在追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥對(duì)香榧果園土壤肥力的影響明顯；在追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量都達(dá)到了國家綠色食品產(chǎn)地土壤肥力Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中西川村香榧果園加施有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量與常規(guī)施肥處理的差異性不顯著(P>0.05)，青竹村香榧果園加施有機(jī)肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量與常規(guī)施肥處理的差異性顯著(P<0.05)；青竹村香榧果園常規(guī)施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到了國家綠色食品產(chǎn)地土壤肥力Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，西川村香榧果園常規(guī)處理的達(dá)到了國家綠色食品產(chǎn)地土壤肥力Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。說明施用有機(jī)肥可以提高香榧果園土壤有機(jī)質(zhì)含量。

表4 海拔和加施有機(jī)肥對(duì)香榧果園土壤pH值及有機(jī)質(zhì)、全磷、速效氮、速效鉀含量的影響Tab.4 Effects of altitude and supplemental organic fertilizer on soil pH, contents of organic matter, hydrolytic nitrogen, total phosphorus, available nitrogen, and potassium in Torreya grandis orchardpH值有機(jī)質(zhì)/(g·kg-1)全磷/(g·kg-1)速效氮/(mg·kg-1)速效鉀/(mg·kg-1)A1B14.72±0.08 a 17.17±3.80 Bb0.15±0.67 Bb59.27±0.02 b82.07±23.38 bA1B24.41±0.19 a28.10±3.27 ABb1.37±1.26 ABab101.50±0.94 ab203.67±103.23 abA2B14.81±0.14 a26.67±7.27 ABb0.22±0.69 ABab99.63±0.05 b67.63±9.53 bA2B24.41±0.79 a44.63±2.95 Aa2.13±2.69 Aa153.67±0.43 a225.67±49.07 a 注:同列數(shù)據(jù)后不相同大、小寫英文字母,分別表示差異達(dá)極顯著(P<0.01) 和顯著(P<0.05) 水平。下同。

土壤全磷、速效氮、速效鉀含量是衡量土壤養(yǎng)分狀況的重要指標(biāo)。據(jù)葉瑋等[7]、張才德等[8]的研究結(jié)果，香榧高產(chǎn)區(qū)土壤全磷、速效氮、速效鉀的豐缺臨界值分別為1.5～2.0 g·kg-1、136.0～247.5 mg·kg-1、86～308 mg·kg-1，結(jié)合表1、表2的土壤肥力分級(jí)指標(biāo)、土壤養(yǎng)分含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，從表4中可以看出：青竹村上寮果園的土壤速效氮、速效鉀含量在常規(guī)施肥與加施有機(jī)肥的2個(gè)處理間的差異性均顯著(P<0.05)，西川村香榧果園的土壤速效氮、速效鉀含量在常規(guī)施肥與加施有機(jī)肥的2個(gè)處理間的差異性均不顯著(P>0.05)。常規(guī)施肥處理的土壤全磷(含量為0.15～0.22 g·kg-1)、速效氮(含量為59.27～99.63 mg·kg-1)、速效鉀(含量為67.63～82.07 mg·kg-1)等土壤養(yǎng)分均處于缺肥狀態(tài)，不利于香榧生長。常規(guī)施肥處理的土壤速效鉀含量均評(píng)定為較缺，速效氮含量評(píng)定為較缺或中等，全磷含量評(píng)定為極缺；在追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥的處理，土壤速效鉀含量均評(píng)定為豐富，全磷和速效氮含量均評(píng)定為中等或豐富。說明加施有機(jī)肥后果園土壤中全磷和速效氮、速效鉀均較豐富。

參照葉瑋等[7]、張才德等[8]的研究結(jié)果，青竹村香榧果園常規(guī)施肥處理的土壤肥力僅達(dá)到低產(chǎn)果園的標(biāo)準(zhǔn)，而在施追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥的處理，其土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、速效氮、速效鉀的含量均達(dá)到了高產(chǎn)果園的標(biāo)準(zhǔn)；西川村香榧果園的常規(guī)施肥處理和加施有機(jī)肥處理的土壤肥力均只達(dá)到低產(chǎn)果園的標(biāo)準(zhǔn)，這可能與該果園的土壤板結(jié)嚴(yán)重有關(guān)。

3.3 海拔與加施有機(jī)肥對(duì)土壤交換性鈣和有效錳、鐵、硼、鋅、銅含量的影響

土壤是最大的養(yǎng)分資源庫，植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)絕大部分來自土壤，營養(yǎng)元素的供應(yīng)對(duì)植物的產(chǎn)量和質(zhì)量都有重要影響[13]。已有研究[10，14-16]發(fā)現(xiàn)，香榧干果的礦質(zhì)元素鉀、鈣、鐵、鋅、錳等含量豐富，特別是鉀元素含量達(dá)7～11 mg·kg-1，與其他干果相比，其含量較高。目前，對(duì)香榧林地土壤交換性鈣和有效錳、鐵、硼、鋅、銅含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即土壤豐缺臨界值的研究迄今為止還處于起步階段。

香榧林地土壤交換性鈣、有效錳、有效鐵含量的豐缺臨界值尚未有研究定論，參照林地土壤交換性鈣、有效錳、有效鐵含量的豐缺臨界值(200、0.6、4 mg·kg-1)[17]，以及土壤中的有效態(tài)微量元素含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表3)，從表5中可以看出：加施有機(jī)肥處理的土壤交換性鈣含量(123.87～138.32 mg·kg-1)以及常規(guī)施肥的處理土壤交換性鈣含量(34.23～40.70 mg·kg-1)均低于豐缺臨界值，故均需補(bǔ)充鈣肥。加施有機(jī)肥處理的土壤有效錳含量(13.20～17.57 mg·kg-1)均評(píng)價(jià)為中等或高等，表明該2個(gè)處理的土壤有效錳含量較豐富。加施有機(jī)肥處理的土壤有效鐵含量(34.50～53.07 mg·kg-1)均大于豐缺臨界值，均評(píng)價(jià)為很高級(jí)，表明該2個(gè)處理的土壤有效鐵都很充足。

根據(jù)土壤有效硼、有效鋅、有效銅含量的豐缺臨界值(0.5、1.5、0.5 mg·kg-1)[16，18]，以及土壤中的有效態(tài)微量元素含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表3)，從表5中可以看出：在追肥環(huán)節(jié)，加施羊糞有機(jī)肥處理的土壤有效硼含量(0.43～0.46 mg·kg-1)均低于豐缺臨界值，評(píng)價(jià)為低級(jí)，故需增施硼肥。青竹村果園加施有機(jī)肥處理的土壤有效鋅含量為1.94 mg·kg-1，評(píng)價(jià)為高級(jí)，表明該處理的土壤有效鋅含量豐富；西川村果園加施有機(jī)肥處理的土壤有效鋅含量為 5.19 mg·kg-1，評(píng)價(jià)為很高級(jí)，表明該處理土壤有效鋅很豐富。西川村香榧果園加施有機(jī)肥處理的土壤有效銅含量(0.82 mg·kg-1)高于豐缺臨界值，評(píng)價(jià)為中等，表明該處理的土壤有效銅較豐富；青竹村香榧果園加施有機(jī)肥處理的土壤有效銅含量(0.18 mg·kg-1)評(píng)價(jià)為低級(jí)，低于豐缺臨界值，故需補(bǔ)充銅肥。

表5 海拔和加施有機(jī)肥對(duì)香榧果園土壤有效態(tài)微量元素含量的影響Tab.5 Effects of altitude and supplemental organic fertilizer on soil available micronutrient content in Torreya grandis orchardmg·kg-1處理交換性鈣 有效錳 有效鐵有效硼有效鋅有效銅A1B134.23±5.62 a6.50±3.37 a17.77±16.45 a0.30±0.02 a0.66±0.06 a0.08±0.02 aA1B2138.27±113.83 a17.57±14.53 a34.50±10.43 a0.43±0.07 a5.19±3.33 a0.82±1.02 aA2B140.70±20.41 a11.33±1.79 a17.97±6.43 a0.32±0.01 a0.31±0.13 a0.07±0.00 aA2B2123.87±118.61 a13.20±4.12 a53.07±14.13 a0.46±0.06 a1.94±0.99 a0.18±0.12 a

4 結(jié)論與討論

在追施壯果肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥對(duì)香榧果園土壤肥力的影響明顯。在追施壯果肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥后，青竹村上寮果園的土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量均達(dá)到了國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量園地土壤肥力Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、速效氮、速效鉀含量均達(dá)到了香榧高產(chǎn)果園標(biāo)準(zhǔn)，且土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效鉀含量在加施有機(jī)肥與常規(guī)施肥處理間的差異性均顯著(P<0.05)。西川村螃蟹果園的土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、速效氮、速效鉀含量均未達(dá)到香榧高產(chǎn)果園標(biāo)準(zhǔn)，且在加施有機(jī)肥處理與常規(guī)施肥處理間的差異性均不顯著(P>0.05)，需進(jìn)行土壤改良。加施有機(jī)肥處理的土壤交換性鈣及有效錳、鐵、硼、鋅、銅含量均高于常規(guī)施肥處理的，但兩者間差異性不顯著(P>0.05)。建議在香榧栽培中，在追施壯果肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥，并適當(dāng)配施鈣肥、硼肥和銅肥。

在追肥環(huán)節(jié)加施有機(jī)肥后，香榧果園土壤有機(jī)質(zhì)和交換性鈣含量均增加，pH值則下降。這可能與其pH值均低于0.5有關(guān)，有研究[19]印證了這一點(diǎn)。有研究表明[8]，高產(chǎn)香榧林地應(yīng)選擇海拔在250～600m的黃紅壤地區(qū)。本研究表明，通過加施有機(jī)肥，在海拔1127m的溫暖濕潤、涼爽多霧、臨風(fēng)向陽的緩坡山谷，且通氣性好、保水保肥能力強(qiáng)的沙質(zhì)壤土香榧果園，其土壤肥力指標(biāo)可以達(dá)到香榧高產(chǎn)果園標(biāo)準(zhǔn)[7-8]。有研究表明[7-8]，200～800m山地黃泥土質(zhì)地較黏，養(yǎng)分較多，是香榧豐產(chǎn)的主要原因。低海拔(720m)的西川村螃蟹香榧果園一直以來產(chǎn)量低下，究其原因是土壤板結(jié)嚴(yán)重、偏酸，表現(xiàn)為土壤有機(jī)質(zhì)偏少、缺鈣、pH值小。有研究表明[10]，栽培香榧以pH值在5.2以上的土壤為好，過度酸黏和砂性太強(qiáng)的土壤上生長的香榧種實(shí)產(chǎn)量低，品質(zhì)較差。對(duì)于西川村果園，建議采取添加黃泥土和隔年增施石灰等改良措施，促使其土壤肥力達(dá)到高產(chǎn)果園標(biāo)準(zhǔn)[20-21]。