苹果梨园土壤pH值与速效磷的变化规律研究

宋 涛， 朴世领， 陈 旸， 刘 雪， 梁运江， 许广波*

(1.延边大学农学院，吉林 延吉 133002；2.吉林省汪清县汪清镇农业技术推广站，吉林 汪清 133200)

土壤酸碱性是土壤的一个重要属性,也是土壤养分的重要特征[1]。果园土壤pH值过高或过低，常使土壤元素有效性发生变化，从而导致果树的营养元素失调[2-4]。由于土壤环境的复杂性，土壤pH值对营养元素的有效性常因土壤环境条件的不同而不尽一致[5-10]。有资料显示[11-15]，近几十年来的人类活动加剧了土壤性质的变异性和不确定性，我国耕地土壤酸化面积逐年增加，尤其是果园土壤的酸化在许多地区已经成为果树生长的障碍因子；赵静等[16]对梨园土壤pH值与其有效养分相关性分析表明，两者有密切的相关性；赵艺等[17-20]也提出土壤空间变异性对作物生长有直接影响；李美阳等[21]对延边苹果梨园土壤营养状况的研究指出，苹果梨园土壤酸碱度与有效养分的变化情况是正确制定土壤管理和施肥等栽培技术的重要理论依据。目前对苹果梨园土壤pH值与土壤养分的报道尚不多见，本文通过对延边龙井地区苹果梨园不同栽植年限的果园土壤pH值与速效磷含量进行整理并分析，研究土壤pH值与土壤有效磷的关系,以期为指导苹果梨园土壤的改良提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区域概况

采样点位于延边龙井市华龙果树农场苹果梨园，平均降水量400～650 mm，海拔高度280 m左右。根据延边州气象局提供的资料，2015年4月初—2016年4月末，龙井地区平均气温-20.9～23.9 ℃，属于中温带半湿润季风性气候。土壤为典型暗棕壤(冷凉淋溶土)。

1.2 供试土壤

土壤采集于2015年4月末、7月末和10月末，分3次进行，随机选取栽植11年、25年、40年、50年和63年树体健康、长势良好的苹果梨树，避开施肥点，在距离树干1 m处布置剖面点，在土壤的不同发生层次(A1层、A2层、AB层、B层)依次采样，每个栽植年限分设5个采样点，同时选择采样果园附近的荒地为对照。

1.3 测定方法

1) pH值测定方法 采用电位法，称取通过1 mm筛孔的风干土样20 g放入50 mL的烧杯中，加入无CO2蒸馏水50 mL，搅拌1 min，放置30 min后用酸度计测定(雷磁PHS-3C)。

2) 速效磷测定方法 采用Bray法，称取通过1 mm筛孔的风干土样5.00 g置于三角瓶中，并加入盐酸-氟化浸提液50 mL，塞紧瓶塞，在25 ℃恒温条件下用震荡机震荡30 min[震荡机速率为(180±20) r/min]，取出后立即用干燥漏斗和无磷滤纸过滤，用分光光度计在890 nm波长下测定吸光度。

1.4 数据分析

分析测定结果选用Excel软件和SPSS软件处理，采用邓肯新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 土壤pH值的变化

2.1.1 春季不同土层pH值的变化

由图1可知，25年的苹果梨园土壤pH值在A1层和AB层比其它年限的土壤酸度较强，pH值较小；40年的苹果梨园土壤pH值在A2层和B层比其它年限的土壤酸度较强，pH值较小；除在B层上，40年苹果梨园与25年苹果梨园土壤pH值有显著差异外，其它土层中二者差异不显著；但栽植年限为40年的苹果梨园土壤pH值在各土层上与栽植年限为11年、50年、63年的苹果梨园土壤pH值有显著差异，pH值表现为明显低于其它栽植年限，土层酸度相对其它年限较强；另外，栽植年限为50年和63年的苹果梨园土壤pH值在各土层上均无显著差异。对照组各土层上土壤pH值随栽植年限的变化差异不明显，变异特征不显著。在春季采取的土壤样品中，随着栽植年限的增加各土层的土壤pH值总体上呈先降低后增加的趋势，25年和40年苹果梨园土壤pH值明显低于其它年限。

■苹果梨园；□对照组，a. A1层；b. A2层；c. AB层；d. B层,下同。

2.1.2 夏季不同土层pH值的变化

由图2可知，随着栽植年限的增加各土层的土壤pH值变化有所差异，但在苹果梨园土壤的各土层上以栽植年限为25年的苹果梨园土壤pH值相对较低，土壤酸度相对较强；随着栽植年限的增加，在A1层和B层上，25年苹果梨园土壤pH值表现为显著低于其它苹果梨园，40年、50年和63年苹果梨园土壤pH值差异不显著；在A2层和AB层上，40年苹果梨园的土壤pH值显著高于50年和63年，土壤酸度显著低于二者；对照组各土层上土壤pH值差异不明显，变异特征不显著。在夏季采取的土壤样品中，随着栽植年限的增加，在A1层和B层上，土壤pH值呈先降低后增加的趋势；在A2层和AB层上，以25年苹果梨园土壤pH值最低，40年苹果梨园土壤pH值最高为明显特征，总体上呈先降低再增加后降低的W型变化趋势。

图2 夏季不同苹果梨园土壤pH值的变化情况

2.1.3 秋季不同土层pH值的变化

由图3可知，随着栽植年限的增加各土层的土壤pH值变化也有所差异，其中，在A1层和A2层上，栽植年限为50年的苹果梨园土壤pH值表现为相对其它苹果梨园达到最高，栽植年限为25年的苹果梨园土壤pH值表现为相对其它苹果梨园达到最低，土壤酸度最强；在AB层和B层上，栽植年限为40年的苹果梨园土壤pH值表现为相对其它苹果梨园达到最低，土壤酸度最强；在A1层和A2层上，栽植年限为25年的苹果梨园土壤pH值显著低于其它苹果梨园；但在B层上，25年的苹果梨园土壤pH值表现为相对其它苹果梨园达到最高，且在AB层和B层上，栽植年限为11年和25年的苹果梨园土壤pH值差异不显著，40年苹果梨园土壤pH值显著低于其它苹果梨园；除B层外，栽植年限为50年和63年的土壤pH值差异显著。在秋季采取的土壤样品中，土壤pH值总体上呈先降低再增加后降低的W型变化趋势，且在A1层和A2层上以25年苹果梨园土壤pH值最低，50年最高。在AB层和B层上则以40年苹果梨园土壤pH值为最低。

通过对3个季节苹果梨园土壤pH值的分析来看，延边地区苹果梨园土壤呈酸性，土壤pH值变化范围为4.13～6.64，标准差较大，变异系数范围为0～15.53%。且不同栽植年限的土壤pH值有明显的差异，不同土层的土壤pH值有差异，不同季节的土壤pH值差异不显著；3者对果园土壤pH值变化的影响顺序可表现为：不同栽植年限>不同土层>不同季节。

图3 秋季不同苹果梨园土壤pH值的变化情况

2.2 土壤速效磷的变化

由表1可知，随着栽植年限的增加各土层的土壤速效磷变化也有所差异，其中，A1层土壤速效磷的含量显著高于其它层次；在A1层和A2层上，栽植年限为25年的苹果梨园土壤速效磷表现为相对其它苹果梨园土壤速效磷达到最高，在AB层和B层上，栽植年限为63年的苹果梨园土壤速效磷表现为相对其它苹果梨园土壤速效磷含量达到最低；在A1层和A2层上，栽植年限为63年的苹果梨园土壤速效磷含量显著低于其它苹果梨园；在AB层和B层上，栽植年限为11年和25年的苹果梨园土壤速效磷差异不显著，40年苹果梨园土壤速效磷显著低于其它苹果梨园。在春夏秋不同季节，总体上土壤速效磷含量呈现出下降的趋势，春季的土壤速效磷含量显著较高，但各季节间土壤速效磷的含量差异不显著。在采取的土壤样品当中，随着栽植年限的增加，土壤速效磷的含量呈现出先增加后降低的变化趋势，且在A1层，25年夏季苹果梨园的速效磷含量最高；B层，以11年的秋季苹果梨园速效磷含量最低。

表1 苹果梨园土壤速效磷分布情况

2.3 土壤pH值与速效磷的相关性分析

由表2可知，通过对苹果梨园土壤pH值与速效磷的分析来看，在不同季节和土层上，土壤pH值与速效磷含量均表现出负相关关系；除50年以外的其它栽植年限，土壤pH值与速效磷含量也均表现出负相关关系。即随着土壤pH值升高或降低，速效磷含量呈现相反降低或者升高的变化趋势，二者总体的相关系数为-0.037。

另外，可以看出延边地区苹果梨园土壤pH值变化范围较大的直接原因是由于栽植年限为25年苹果梨园土壤pH值整体较低，这表明了栽植年限为25年的苹果梨园pH值下降程度较其它栽植年限的苹果梨园土壤更为严重，这是由于栽植年限25年恰好处于果树的盛果期，果农对果树施肥投入较大而造成的，同时也说明了此时土壤中速效磷含量较高的原因。而且，栽植年限为50年、63年的苹果梨园土壤pH值差异不显著，pH值下降程度较小，这是由于50年、63年的苹果梨树已进入老龄期退化阶段，商业利用价值不高，果农对果园管理懈怠而造成的。化肥的不合理施用将会导致土壤酸化，致使土壤肥力下降，影响作物对有效态养分的吸收利用，给农业生产带来负面影响。应把有机肥料与化肥合理施用，从而实现土壤的可持续利用。

表2 苹果梨园土壤pH值与速效磷含量相关系数

3 结论

1) 随着土层加深，土壤pH值逐渐升高，速效磷含量逐渐降低，但不同土层间，土壤pH值与速效磷含量差异不显著。

2) 速效磷含量随季节变化而逐渐降低，春季含量最高。土壤pH值变化受季节影响较小。不同季节间土壤pH值与速效磷含量差异不显著。

3) 不同年限间，土壤pH值与速效磷含量差异显著，且以25年的苹果梨园土壤pH值最低，土壤酸化最为严重。

4) pH值的变化与速效磷的含量呈现出负相关的关系，总体上，随着栽植年限的增加，各季节土壤在不同土层上pH值呈现出先降低后升高的变化趋势，速效磷含量呈现出先升高后降低的变化趋势。