山东平度市苹果园土壤养分现状调查与评价

国艳春，孙显旻，曾路生，宋祥云，崔德杰，刘建伟，梁伟

（1.青岛农业大学资源与环境学院，山东 青岛 266109；2.平度市农业农村局，山东平度 266700）

平度市是山东省苹果的重点产地之一，苹果种植面积1万余hm2，结果面积3 700 hm2，1987年被农业部批准为优质果品生产基地［1］。果园土壤的理化性质、肥力水平影响着果树的生长发育以及果实的产量和品质［2］。

据报道，我国苹果园化肥用量持续高速增长，山东胶东半岛产区施氮量达837 kg／hm2，是发达国家的4～5倍［3］。平度市目前在施肥方面存在的主要问题：一是氮磷钾施用比例极不平衡；二是施肥结构极不合理，造成肥料浪费，利用率和使用效益低［4］，从而导致土壤碱解氮、有机质、速效磷含量降低［5］。有学者对义县苹果园调查研究发现，传统施肥下超过50%的苹果园土壤有机质缺乏，接近100%的苹果园土壤缺氮，81%土壤缺磷，63%土壤缺钾［6］。由于盲目施肥，连年无机养分投入过高，苹果园土壤呈逐渐酸化的趋势［7］。李宗耕等［8］调查发现，土壤有机质含量低和土壤酸化是烟台苹果产区存在的突出问题。

土壤基本理化性质和养分含量直接影响肥料在土壤中的转化和利用效率［9］。制定土壤养分管理及合理施肥方案需要摸清土壤有效养分状况［10］。因此，测土配方施肥在农业生产中被广泛采用［11］。为了摸清当前平度地区苹果园土壤基本肥力特征，落实有机肥部分代替化肥，以便制定精准高效的施肥方案。本研究对平度市旧店村、东上夼村、西上夼村等8个核心苹果园产区土壤pH值、有机质含量和养分离子含量状况进行大面积调查与分析，以期为苹果园科学施肥、提高肥料利用率、改善土壤环境和提高苹果品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

平度市位于胶东半岛西部，地处北纬36°28′～37°02′，东经 119°31′～120°19′，属暖温带东亚半湿润季风区大陆性气候，光照充足，四季分明，年平均气温11.9℃，年平均降水量621.7 mm，无霜期195.5天，日照时数约2 700 h。苹果园主要分布在低山丘陵和倾斜平原，土壤类型以棕壤为主，多含粗砂砾石，养分含量低。

果树种类为富士、红星、嘎拉等。调查可知，当地果农习惯在2—3月和9—10月施肥两次，每次施肥总量为2 100～4 200 kg／hm2，采用条状或圈状方式进行，以氮肥、磷肥等化肥为主，辅以复合肥、商品有机肥。少数农户会施加菌肥和农家肥，并添加微量元素作为补充。果农大多采用大水漫灌的方法进行灌水。灌水主要在封冻前、萌芽前、花后、套袋前后、8月份和采收前。果园管理采取科学修剪，保持果园通风，园内落叶及时清扫，减少聚集病菌；春季时节，若有腐烂病发生，在苹果树主干、枝干等部位适量喷洒波美度石硫合剂。苹果树开花期内，为防止落叶病出现，连续喷洒代森锰锌可湿性粉剂等药物，控制喷洒周期在半个月左右。

1.2 调查方法及土壤样品采集

2019年10 月于苹果收摘期进行实地调查，依据果园种植分布选取核心产区的旧店村、东上夼村等村庄苹果园为调查对象。每个村选择3～4个典型园进行调查，了解苹果园的施肥状况、水分管理、病虫害防治、产量与经济效益等。果园土壤采用“S”型多点取样，取样深度0～20 cm，制成混合土样。样品充分混合后采用“四分法”保留土样约1 kg。将土样带回实验室，自然风干，剔除石块和动植物残体，过2 mm尼龙筛后保存备用。

1.3 测定项目及方法

土壤pH值按水土5∶1比例用pH计进行测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷用0.5 mol／L NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；速效钾用1 mol／L中性 NH4OAc浸提，火焰光度计法测定；有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法测定。

1.4 数据统计方法

用Microsoft Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据统计及方差分析，多重比较采用Duncan’s法检验P＜0.05水平上的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 平度苹果园土壤理化性状分析

2.1.1 土壤pH值及养分含量状况 由表1可知，平度苹果园土壤pH值平均为5.75，呈微酸性。其中仅袁家沟和尚家村pH值大于6，除王家洼土壤pH值为4.90，呈酸性，其他果园土壤pH值范围在5.36～5.94之间。调查点苹果园土壤pH值由低到高依次为：王家洼＜兴旺庄村＜赤土岘村＜西上夼村＜旧店村＜东上夼村＜尚家村＜袁家沟。调查点之间土壤pH值存在明显差异。

由表1可知，平度苹果园土壤有机质平均含量为13.60 g／kg。土壤有机质分布不平衡，果园之间差异较明显，最高与最低含量相差7.51 g／kg，但大部分地区高于均值。

果园土壤碱解氮含量平均为105.32 mg／kg，62.5%的村庄果园含量大于90 mg／kg（表1）。其中4个苹果园高于均值，主要集中在109～151 mg／kg，分别为旧店村、东上夼村、王家洼和赤土岘村。王家洼村含量最高，比平均值高43.65%。袁家沟和尚家村土壤碱解氮含量分别是69.83 mg／kg与66.33 mg／kg，低于平均值。综合认为，平度果园碱解氮含量较为丰富，但不同苹果园之间含量存在明显差异。

平度苹果园土壤速效磷含量分布不均衡，调查果园之间速效磷含量差异显著，平均含量为18.52 mg／kg。速效磷含量由高到低为：王家洼＞东上夼村＞兴旺庄村＞旧店村＞赤土岘村＞西上夼村＞袁家沟＞尚家村，高于平均值的调查点占62.50%，王家洼含量比平均值高65.55%，西上夼村、袁家沟、尚家村速效磷含量低于均值。尚家村最低仅为2.99 mg／kg，处于极缺乏状态。

平度苹果园土壤速效钾含量较为丰富，平均为146.38 mg／kg。其中，兴旺庄村含量最高，高出均值45.00%，处于很丰富水平；尚家村含量最低，为86.38 mg／kg，处于中等水平。调查点苹果园速效钾含量高于平均值的有：兴旺庄村、东上夼村、王家洼村。除尚家村外，其余村庄果园含量在120～135 mg／kg范围内，处于较丰富水平。

表1 平度苹果园土壤养分含量

2.1.2 土壤水溶性养分离子含量分布状况 由表2看出，平度果园土壤中水溶性离子总量很少，水溶性离子含量由低到高分别为：K＋＜Ca2＋＜其中 Na＋在水溶性离子中含量最高，平均含量为167.19 mg／kg，占水溶性离子总量的25.0%，其次是Cl-，均值为165.2 mg／kg，占水溶性离子总量的24.7%，可能与商品有机肥的施用有关。商品有机肥多数由大型养殖场的鸡粪发酵制备而成，鸡饲料中添加的一定量盐分导致鸡粪含盐量高。Mg2＋、、占总离子量均在20%以下，波动范围在12%～15%以内，K＋和 Ca2＋离子总量的比率之和均低于10%；未检测出。

表2 平度苹果园土壤水溶性养分离子含量 （mg／kg）

2.2 平度苹果园土壤肥力评价

根据全国第二次土壤普查养分分级标准对调查果园土壤进行分级评价，结果见表3。平度苹果园土壤呈微酸性，适宜苹果生长，土壤养分含量较高，这可能与当地农民施入商品有机肥和复合肥有关。土壤速效磷变异系数为69.57%，说明速效磷含量在平度空间分布不均；其他养分指标变异系数为20% ～30%，说明分布较均匀。另外，根据全国绿色食品土壤养分标准，平度土壤可以较好地供当地苹果树正常生长。

表3 平度苹果园土壤养分评价

2.3 苹果园土壤养分间的相关性

由表4可知，平度苹果园土壤中，碱解氮与有机质呈极显著正相关、与土壤pH值呈极显著负相关；速效磷与速效钾呈极显著正相关，与pH值呈显著负相关。速效钾也与土壤pH值呈显著负相关，因常用的硫酸钾为生理酸性肥料。由此可见，氮肥、磷肥与钾肥都是造成土壤pH值下降的重要因子，长期施用将导致土壤逐渐酸化。

表4 平度苹果园土壤养分指标相关性

3 讨论

3.1 施肥与土壤酸碱性的关系

适宜的土壤pH值是果树正常生长发育的必要条件，过酸或过碱的土壤会影响多种元素的吸收，均对果树生长不利［12］。施肥种类和施肥量会对土壤pH值高低产生影响，土壤酸化会造成土壤养分离子的流失［13］。适宜苹果生长的pH范围为5.51～6.50。本调查结果表明，平度苹果园土壤pH值平均为5.75，呈微酸性，目前仍适宜苹果树生长。已有研究显示大量施加氮肥会严重造成土壤酸化［14，15］。本研究相关分析表明，氮肥、磷肥与钾肥的大量施用将会造成土壤pH值下降。调查的王家洼村苹果园土壤pH值最低，而其土壤中碱解氮含量最高。因此，在保证产量和质量的前提下，应适当减少化肥施用量，增加有机肥比重。还可以补充石灰或者生物质炭，以改善土壤理化性质，提高土壤pH值，预防苹果园土壤酸化情况加重。补充土壤Ca2＋，提高苹果中钙含量，以减少苦痘病的发生。

3.2 施肥对土壤有机质含量的影响

土壤有机质是土壤的重要组成部分，是土壤肥力的物质基础，是衡量土壤肥力的重要指标［16，17］。相关研究表明，土壤有机质含量与产量呈正相关，增加有机质含量可增加产量［18］。有机质含量高，果树基础产量也高且稳定，果实品质也好，是果树高产、优质的基本条件与保障［19，20］。通过本次调查分析可知，平度苹果园土壤其他养分含量较丰富，有机质含量为中等。仅赤土岘村苹果园有生草覆盖，有机质含量高于其他苹果园。主要原因是平度果农习惯使用化肥，有机肥施用少，加上当地仍采用清耕栽培为主，有机物料移出园区土壤，土壤有机质不能得到及时补充。因此平度果园需要通过增施生物有机肥、秸秆覆盖、生草覆盖等措施，增加果园有机物料的投放，创造一个相对适宜的土壤环境，促使土壤有机质的有效积累，使土壤松而不僵，提高土壤的保水保肥和缓冲能力，改善土壤理化性状，创造有利于养分矿化和果树根系伸展的良好环境［21］。

4 结论

调查分析结果表明，平度苹果园土壤呈微酸性，pH值平均为5.75，仍能较好地满足苹果树的生长。土壤养分含量较丰富，碱解氮与速效钾等布较均衡，速效磷空间变异系数较大，有机质含量处于中等水平，土壤水溶性 K＋、Ca2＋、Mg2＋等养分离子含量少。因此，实践中建议减少化肥用量，增加有机肥比重。同时可配合石灰改良、秸秆还田、施用生物质炭和功能性水溶肥等措施，以创造土壤良好环境，提高苹果产量和质量。