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海南省香草兰种植园土壤养分状况研究



全 文 :0 引言
香草兰(Vanilla planifolia Andrews)又名香荚兰、
香子兰,是名贵的多年生热带藤本兰科香料植物,素有
“天然食品香料之王”的美称,广泛用于食品、烟草、化
妆品和医药等行业。中国海南及云南西双版纳是世界
适宜发展香草兰的少数地区之一,目前中国香草兰种
基金项目:国家科技基础条件平台重点项目“香草兰种质资源标准化整理、整合”(2005DKA21000-5-09)。
第一作者简介:王华,女,1983年出生,山西大同人,研究实习员,硕士,主要从事土壤资源利用及作物营养与施肥研究。通信地址:571533海南省万
宁市兴隆热带植物园,E-mail:cqm0217@163.com。
通讯作者:朱自慧,女,1969年出生,云南昭通人,副研究员,学士,主要从事热带作物丰产栽培研究。通信地址:571533海南省万宁市兴隆热带植物
园,Tel:0898-62551905,E-mail:cocoazhu@sohu.com。
收稿日期:2009-01-09,修回日期:2009-04-07。
海南省香草兰种植园土壤养分状况研究
王 华 1,朱自慧 1,杨建峰 1,王 辉 1,程宁宁 2
(1中国热带农业科学院香料饮料研究所,海南万宁 571533;2海南大学农学院,海南儋州 571737)
摘 要:对海南省香草兰主要种植区的香草兰园0~20 cm的土壤样品进行了测试分析。结果表明:海南
省有79.31%的香草兰土壤偏酸,不适宜香草兰生长;有31.03%的植地有机质含量偏低,土壤速效P、K、N
缺乏的植地分别占 79.31%、48.28%和 27.59%;中量元素Ca、Mg缺乏分别为 96.55%和 100%;有 10.34%
的植地缺Cu,分别有100%、96.55%、55.18%、96.55%的植地有效Fe、Mn、Cu、Zn高量,100%的植地缺B。
建议增施有机肥,加大对磷、钙、镁肥的施用,合理增施氮肥、钾肥;合理施用微肥,特别是增加硼肥,以满
足香草兰对微量元素的需求,由于香草兰对土壤pH敏感,因此各种植园应合理施用石灰以改良土壤酸
度。政府和农业科技部门应重视宣传和加大平衡施肥技术的推广。
关键词:海南省;香草兰;土壤养分
中图分类号:S151.9, S573 文献标识码:A
Profile of the Soil Nutrients in Vanilla Plantations of Hainan Province
Wang Hua1, Zhu Zihui1, Yang Jianfeng1, Wang Hui1, Cheng Ningning2
(1Institute of Spice and Beverage Research, CATAS, Wanning Hainan 571533;
2College of Agronomy, Hainan University, Danzhou Hainan 571737)
Abstract: Top soil samples (0-20 cm) from the main Vanilla plantations in Hainan Province were analyzed.
The results showed that pH values in 79.31% orchards were unsuitable for vanilla growth, and soil organic
matter in 31.03% plantations were lower, plantations lacked available macro-nutrient P, K and N were
79.31% , 48.28% and 27.59% , respectively; Plantations lacked available second nutrients Ca and Mg were
96.55% and 100% , and plantations lacked available micro- nutrients Cu and B were 10.34% and 100% .
However, plantations contained excessive available micro-nutrients Fe, Mn, Cu and Zn were 100%, 96.55%,
55.18% and 96.55%, respectively. Therefore, some scientific and reasonable measurements should be planed,
such as, more organic manure, phosphorus, calcium, magnesium fertilizer application, especially, boron
fertilizer in order to meet the needs of soil for trace elements. Most plantations should be implemented a
reasonable application of lime to soil acidity because of vanilla sensitive to soil pH, and government and
agricultural department should pay more attention to propagandize and carry out balanced fertilization
investigation.
Key words: Hainan province, Vanilla planifolia Andrews, soil nutrients
中国农学通报 2009,25(11):220-223
Chinese Agricultural Science Bulletin
植面积不断扩大,但其产品仍供不应求。香草兰在中
国农业中所占的比重不大,却是中国热区的特色经济
作物,其生产潜力大、用途广、附加值高,在国民经济和
社会发展中占有独特的地位。近年来,海南、云南等地
香草兰豆荚产量、品质均有不同程度的下降,种植园产
后衰老丢弃,这可能与施肥不合理有关,为了科学地指
导香草兰种植园合理施肥,达到提高香草兰产量、改善
香草兰品质和增加经济收益的目的,笔者对海南省各香
草兰种植园的土壤养分状况进行了较为系统的研究。
1 材料与方法
1.1 土壤样品的采集与制备
2008年 2—3月结合对香草兰产量及种植园施肥
状况调查,分别在海南省香草兰主产区万宁、兴隆、琼
海、屯昌、儋州、定安等县市的香草兰园进行土壤取样,
每个香草兰种植区采用随机多点采集 0~20 cm表土
15~20个,混合成一个样品,共取 29个样品,每个样品
保留500 g,自然风干后过1 mm筛,用于土壤有效养分
含量的测定,再分取50 g样品过0.25 mm筛,用于土壤
有机质和全量养分的测定。
1.2 样品分析方法
土壤 pH用水浸提电位法,有机质用重铬酸钾-外
加热法,有效氮用碱解扩散法,速效磷用HCl-FNH4浸
提分光光度法,速效钾用NH4OAc浸提火焰光度法,有
效铜、铁、锌、锰用0.1 mol/L盐酸浸提-原子吸收光谱
法,交换性钙、镁用 1 mol/L中性醋酸铵提取-原子吸
收光谱法,有效硼用沸水浸提-姜黄素比色法测定[1]。
1.3 分级指标
香草兰园土壤养分分级指标总结如表1[2-4]。
表1 香草兰园土壤养分分级标准
养分
pH
有机质/ %
碱解氮/(mg/kg)
速效磷/(mg/kg)
速效钾/(mg/kg)
有效钙/(mg/kg)
有效镁/(mg/kg)
有效铁/(mg/kg)
有效锰/(mg/kg)
有效铜/(mg/kg)
有效锌/(mg/kg)
有效硼/(mg/kg)
极缺
<0.5
<50
<50
<50
<200
<80
<5
<2
<0.3
<0.5
<0.1
缺乏
<6.0偏酸
0.5~1.5
50~100
50~150
50~100
200~1000
80~150
5~10
2~5
0.3~0.5
0.5~1.0
<0.1~0.5
适量
6.0-7.0
1.5~3.0
100~200
150~300
100~200
1000~2000
150~300
10~20
5~20
0.5~1.0
1.0~5.0
0. 5~1.0
高量
>3.0
>200
>300
>200
2000~3000
300~500
20~50
20~50
1.0~2.0
5.0~10.0
1.0~2.0
过量
>7.0偏碱
>3000
>500
>50
>50
>2.0
>10.0
>2.0
2 结果与分析
2.1 pH
前人的研究结果表明,最适于香草兰生长的土壤
pH 6.0~7.0[2-5]。对于热带酸性土壤种植香草兰定期施
石灰是土壤管理不可忽视的重要措施。表 2表明,全
省香草兰种植园土壤 pH4.29~6.34,平均值为 5.05,
79.31%的香草兰种植园偏酸。
养分
幅度
均数
标准差
变异系数
养分
幅度
均数
标准差
变异系数
pH
4.29~6.34
5.05
0.50
0.0990
Mg/(mg/kg)
11.9882~196.3198
43.7455
34.9601
0.7992
有机质/(g/kg)
8.7572~39.1720
19.6027
8.6041
0.4389
Fe/(mg/kg)
26.3398~108.4402
59.4097
23.0601
0.3882
N /(mg/kg)
62.3084~190.5904
125.3161
40.4090
0.3225
Mn/(mg/kg)
10.5393~141.6897
91.4305
36.6462
0.4008
P/(mg/kg)
3.2660~285.0503
69.2321
74.4330
1.0751
Cu/(mg/kg)
0.0732~8.2251
1.9397
1.8542
0.9559
K/(mg/kg)
37.0~219.0
115.22
48.65
0.4222
Zn/(mg/kg)
4.9291~15.3955
12.2982
2.5629
0.2084
Ca/(mg/kg)
60.8970~1037.3079
377.6575
257.1369
0.6809
B/(mg/kg)
0.0160~0.4346
0.1079
0.0799
0.7405
表2 海南省主要香草兰园土壤养分含量
王华等:海南省香草兰种植园土壤养分状况研究 ·· 221
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2.2 有机质
香草兰原产于热带雨林下的腐殖质层中,根系有
附着于有机物和从有机物料中获得养料的习性。由于
大部分香草兰种植园都有覆盖椰糠,提高了土壤的保
水保肥性能,全省香草兰种植园土壤有机质的平均含
量为19.6027 g/kg,处于中等偏上水平。68.97%的种植
园土壤有机质含量≥15 g/kg,其中>30 g/kg占 25%;
而偏低范围(10~15 g/kg)的占31.03%。
2.3 大量元素养分
根层土壤有效P要达到 150 mg/kg以上才能满足
香草兰对P素营养的需要[2]。表2表明,香草兰种植园
土壤P素平均含量为 69.2321 mg/kg(花岗岩发育的砖
红壤本身的磷含量很缺乏),其含量范围为 3.2660~
285.0503 mg/kg,变异系数达 107.51%,不同植地之间
差异较大,全省P素缺乏情况非常严重,占79.31%,其
中严重缺 P的土壤占 55.17%(见表 3),应引起足够重
视。土壤 K素和 N素缺乏的土壤分别占 48.28%和
27.59%(见表3),也不容忽视。
2.4 中微量元素养分
香草兰是典型的喜钙作物,钙是影响香草兰生长和
高产稳产的重要营养元素[5-7],表2表明,土壤中有效Ca和
Mg平均含量分别为377.6575 mg/kg和43.7455 mg/kg,
其含量范围分别为 60.8970~1037.3079 mg/kg 和
11.9882~196.3198 mg/kg,变异系数分别为 68.09%和
79.92%,香草兰园Ca、Mg缺乏极其严重,分别占到了
96.55%和100%(见表4),应予以高度重视。
表3 海南省主要香草兰园土壤速效氮磷钾养分分级
养分(样本数)
碱解氮(n=29)
速效磷(n=29)
速效钾(n=29)
极缺
0.00
55.17
6.90
缺乏
27.59
24.14
41.38
适量
72.41
20.69
41.38
高量
0.00
0.00
13.79
(%)
表 2表明,土壤中有效铁和有效锰平均含量分别
为59.4097 mg/kg和91.4305 mg/kg,其含量范围分别为
26.3398~108.4402 mg/kg和 10.5393~141.6897 mg/kg,
变异系数分别为 38.82%和 40.08%,结果表明,香草兰
园Fe、Mn含量非常丰富,这可能是由于南方酸性土壤
本身Fe、Mn含量丰富。分别有 55.17%和 79.31%的植
地Fe、Mn过量,44.83%和17.24%的植地Fe、Mn高量。
土壤中有效铜平均含量为 1.9397 mg/kg,含量范
围为0.0732~8.2251 mg/kg,变异系数达95.59%,表4表
明,有10.34%的植地缺Cu,34.48%的植地适宜种植香
草兰,各有27.59%的植地有效铜存在高量和过量。
土壤中有效锌平均含量为12.2982 mg/kg,含量范
围为 4.9291~15.3955 mg/kg,变异系数为 20.84%,表 4
表明,仅有3.45%的植地有效锌含量在适宜范围内,分
别有17.24%和79.31%的植地有效锌存在高量和过量。
土壤中有效硼平均含量仅为 0.1079 mg/kg,含量
范围为 0.0160~0.4346 mg/kg,变异系数为 74.054%,表
4表明,香草兰园B素缺乏严重,100%的植地缺B,其
中严重缺B的植地占55.17%。
3 结论与讨论
(1)香草兰对土壤pH反应极为敏感,全省79.31%
的香草兰园土壤偏酸,对于这些种植园应定期在土壤
上撒施石灰或叶面喷施石灰水来调节土壤 pH。全省
香草兰植地有机质总体处于中等偏上水平,有31.03%
的植地有机质偏低,应增施有机肥并覆盖椰糠,以达到
保水保肥之效果。
(2)结果表明,分别有79.31%、48.28%和27.59%的
香草兰园土壤缺 P、K和N。Heetor等研究发现,缺 P
导致香草兰生长不良,并使根、茎坏死,而缺K、N虽然
也出现生长不良,但不会导致植株组织坏死[8]。香草
兰植株根量少,根毛疏,对P的吸收能力弱,根层土壤
有效磷要达到 150 mg/kg以上才能满足香草兰对P素
表4 海南省主要香草兰园土壤中微量元素速效养分分级 (%)
养分(样本数)
有效钙(n=29)
有效镁(n=29)
有效铁(n=29)
有效锰(n=29)
有效铜(n=29)
有效锌(n=29)
有效硼(n=29)
极缺
31.03
96.55
0.00
0.00
3.45
0.00
55.17
缺乏
65.52
3.45
0.00
0.00
6.89
0.00
44.83
适量
3.45
0.00
0.00
3.45
34.48
3.45
0.00
高量
0.00
0.00
44.83
17.24
27.59
17.24
0.00
过量
0.00
0.00
55.17
79.31
27.59
79.31
0.00
·· 222
营养的需要。热带地区土壤对P吸附作用强烈,土壤
普遍缺P,在此土壤上种植香草兰必须特别注意P肥的
施用。各香草兰园应增施P肥,并配施K肥和N肥。
(3)全省香草兰园土壤有效钙和有效镁缺乏程度
分别为96.5%和100%。香草兰是典型的喜钙作物,钙
是影响香草兰生长和高产稳产的重要营养元素,在热
带地区酸性土壤上种植喜钙的香草兰,施用石灰是高
产栽培的重要措施[7]。各种植园应定期在土壤上撒施
石灰或叶面喷施石灰水来补充Ca肥并配施Mg肥。
(4)有 10.34%的植地缺Cu,应针对这些种植园补
充Cu肥。100%的植地缺B,应合理施入B肥,以满足
香草兰对B的需求。其它微量元素(Fe、Mn、Zn)均有
不同程度的高量和过量,今后应避免这些元素含量的
继续增加。
4 建议
(1)根据香草兰的营养特性及香草兰种植园土壤
的养分状况分析,建议增施有机肥,加大对磷、钙、镁肥
的施用,合理增施氮肥、钾肥;合理施用微肥,特别是增
加硼肥,以满足香草兰对微量元素的需求;由于香草兰
对土壤pH敏感,因此各种植园应合理施用石灰以改良
土壤酸度。
(2)建立海南省香草兰土壤养分数据库,对海南省
各香草兰种植园的土壤进行农化分析,并把数据输入
数据库进行统计分析;根据农化需要建立农业专家系
统,给出合理的施肥建议,真正提高肥料的利用率,避
免盲目施肥造成浪费。
参考文献
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王华等:海南省香草兰种植园土壤养分状况研究 ·· 223