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The Change of Soil Nutrition and the Status of Distribution in the Apple Orchard in the South and Central Part of Hebei Province

河北省中南部苹果园土壤养分的消长及分布



全 文 :园  艺  学  报  2006, 33 (4) : 705~708
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 01; 修回日期 : 2006 - 01 - 08
基金项目 : 河北省自然科学基金资助项目 (300130)
感谢河北农业大学园艺学院马宝 教授、徐继忠指导田间取样。
河北省中南部苹果园土壤养分的消长及分布
刘建玲 1  廖文华 1  张志华 2  孙建设 3
(1 河北农业大学资源与环境学院 , 河北保定 071001; 2 河北农业大学山区研究所 , 河北保定 071001; 3 河北农业大学
园艺学院 , 河北保定 071001)
摘  要 : 研究了河北省中南部苹果园 1993年和 2003年土壤养分的状况及分布特性。结果表明 : 经过
10年 , 0~20 cm苹果园土壤有机质和全氮分别平均增加了 21548、01317 g·kg- 1 ; 碱解氮、速效磷 (O lsen2
P)、速效钾分别增加了 1711、12213、27915 mg·kg- 1 ; 有效铁、锌、锰分别增加了 912、119、1015 mg·
kg- 1 , 差异均达极显著水平 ; 土壤有效铜有所增加 , 差异达显著水平。苹果园土壤养分主要在 0~40 cm土
层积累 , 40~80 cm土层也有不同程度的增加 , 随着土壤深度的增加各养分积累量逐渐减少 ; 随着离树干
距离的增加 , 土壤养分积累量也逐渐减少 ; 各养分积累量为 O lsen2P >速效钾 >碱解氮 >全氮和有机质。
关键词 : 苹果 ; 果园 ; 土壤养分 ; 养分积累 ; 分布
中图分类号 : S 66111  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0420705204
The Change of So il Nutr ition and the Sta tus of D istr ibution in the Apple
O rchard in the South and Cen tra l Part of Hebe i Prov ince
L iu J ianling1 , L iao W enhua1 , Zhang Zhihua2 , and Sun J ianshe3
( 1 College of Resource and Environm ental Sciences, A gricultural U niversity of Hebei, B aod ing, Hebei 071001, China;
2M ounta inous A reas Research Institu te, A gricu ltura l U niversity of Hebei, B aod ing, Hebei 071001, China; 3 College of Horticul2
ture, A gricu ltura l U niversity of Hebei, B aoding, Hebei 071001, China)
Abstract: The change of soil nutrition in 1993 to 2003 year was surveyed. The status and distribution of
soil nutrition in the app le orchard were also studied in the south and central part of Hebei p rovince. The main
result showed that organic matter and total N gave an increase of 21548 and 01317 mg·kg- 1 during 10 years,
respectively. A lkali2N , avail2P (O lsen2P) , avail2K were increased 1711, 12213 and 27915 mg·kg- 1. A2
vail2Fe, avail2Zn , avail2Mn gave an increase of 912, 119 and 1015 mg·kg- 1. The change of soil nutrition
was significantly different between crop fields and app le orchard. Avail2Cu increased significantly. Most of soil
nutrition were accumulated in the soil p rofile of 0 - 40 cm, with a little increase in the soil p rofile of 40 - 80
cm. The soil nutrition accumulation gradually decreased with the soil dep th. The soil nutrition also gradually
decreased with the increasing distance from the tree trunk. The amount of soil nutrition accumulation was: O l2
sen2P > avail2K > alkali2N > total N and organic matter.
Key words: App le; O rchard; Soil nutrition; Accumulation of nutrition; D istribution
近年来 , 由于不合理施肥造成果园土壤养分失衡 , 果品生理病害严重 , 施肥的产量效应降低等问
题 , 果树平衡施肥对于提高果园土壤质量、提高果品产量和品质具有重要意义。已有关于果树合理施肥
资料多为采用叶片养分含量或 DR IS营养诊断后定性确定果树的需肥强度〔1~5〕, 而针对果园土壤养分的
变化、土壤养分状况及在土层中的分布等研究资料尚少。作者以河北省中南部苹果园和相邻粮田为供试
土壤 , 跟踪研究了 10年间苹果园土壤养分的消长、0~80 cm土壤养分纵向分布及树干到行间土壤养分
横向分布状况等 , 旨在减少环境污染 , 为进一步推进果园土壤养分管理及平衡施肥提供理论依据。
园   艺   学   报 33卷
1 材料与方法
取样地点为保定市顺平县苏家疃和石家庄郊区大马村的 ‘红富士 ’苹果园 , 植株 1986年定植 ,
株距 3 m, 行距 5 m , 砧木为实生砧。土壤为潮褐土 , 1993年和 2003年分别在收获苹果后定位取土 ,
分层测定土壤养分状况。
在保定地区和石家庄地区选择 60个有代表性的苹果园 (树龄 5~15年生 ) 进行土壤养分测定 ,
取样时间为苹果采摘后冬季施肥前 (2003年 10月中旬到 11月上旬 )。
每个果园采用“S”型布点取样 , 取样部位为树冠投影外缘 , 取样深度为 0~20、20~40、40~60、
60~80 cm, 每个土壤样品 3次重复 , 每重复 6~8个样点混合 , 研究果园 0~80 cm土壤养分的纵向分
布。以相邻粮田土壤为对照 , 取样方法同上 , 研究果园土壤养分的变化。
从上述果园中选代表性苹果园各 20个 , 土壤样点分布为 : 离树干 110 m、115 m、树冠投影外缘和
行间 , 取样深度和方法同上 , 研究 0~80 cm土壤养分纵向分布和树干到树行间的土壤养分横向分布。
测定项目包括土壤全氮 , 有机质 , 碱解氮 , 速效磷 (O lsen2P) , 速效钾 , 有效铁、锌、锰、
铜〔6〕。数据进行 t测验。
2 结果与分析
211 苹果园 1993年、2003年土壤养分状况
结果 (表 1) 表明 : 2003年苏家疃苹果园 0~20 cm土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效
钾、有效铁、锌、锰均较 10年前明显增加 , 差异均达极显著水平 , 其中 O lsen2P和速效钾分别比
1993年增加了 1615倍和 513倍。有效铜有所增加 , 差异达显著水平。
表 1 苹果园土壤养分的消长状况
Table 1 Sta tus of the change of so il nutr ition in apple orchard
地点
Places
土层 Layer
of soil( cm)
年份
Year
有机质 O rganic
matter( g·kg - 1 )
全氮 Total2N
( g·kg - 1 )
有效养分 Available nutrient(mg·kg - 1 )
碱解氮 A lkali2N 速效磷 O lsen2P 速效钾 Avail2K Fe Mn Cu Zn
苏家疃 0~20 1993 61200 01500 3917  714 5312 910 1111 111 019
Sujiatuan 2003 817483 3 018173 3 56183 3 129173 3 332173 3 18123 3 21163 3 3153 3103 3
20~40 1993 31660 01335 1719  315 4110 - - - -
2003 41482 01458 3012 6917 27911 712 719 111 014
40~60 1993 31100 01300 1119  212 3416 - - - -
2003 31967 01402 2816 3516 8018 419 715 019 013
大马村 0~20 1993 141057 01829 6812 4718 7015 1018 1715 414 017
Damacun 2003 141528 018200 7118 64193 3 191193 3 815 1511 414 018
20~40 1993 91418 01497 3410 2215 5413 - - - -
2003 81075 01628 4017 1215 13614 617 1214 114 013
40~60 1993 71029 01410 2015 1413 4913 - - - -
2003 61817 01771 4611 2119 12019 917 1316 113 017
大马村苹果园 0~20 cm土壤有机质、全氮、碱解氮无显著变化 , O lsen2P和速效钾明显增加 , 均
达极显著水平。石家庄地区土壤养分增加量较少的主要原因是由于该园施肥水平低于苏家疃。
果园 20~60 cm土层各养分含量均有不同程度的增加。以苏家疃苹果园为例 : 1993年 , 20~40
cm和 40~60 cm苹果园土壤有机质、全氮、碱解氮、O lsen2P、速效钾分别相当于 0~20 cm土壤的
5910%和 5010%、6710%和 6010%、4511%和 3010%、4713%和 2917%、7711%和 6510% ; 2003
年 , 20~40 cm 和 40~60 cm 上述养分分别相当于 0~20 cm 土壤的 5113%和 4514%、5611%和
4912%、5312%和 5014%、5317%和 2715%、8319%和 2413%。可见 , 2003年 20~40 cm、40~60
cm土壤有机质和全氮显著低于 1993年的比重 ; 2003年 20~40 cm苹果园 O lsen2P和速效钾显著高于
1993年的比重 , 而 2003年 40~60 cm苹果园 O lsen2P和速效钾的比重显著低于 1993年的比重 ; 说明
607
 4期 刘建玲等 : 河北省中南部苹果园土壤养分的消长及分布  
10年间苹果园土壤 O lsen2P和速效钾的积累速率显著高于土壤有机质和全氮 , 形成 0~40 cm 苹果园
土壤 O lsen2P和速效钾的富积层。这一结果反映了果园土壤有机肥用量较少的现状。
212 苹果园土壤养分状况
表 2 苹果园土壤养分的变化 ( 2003)
Table 2 Changes of so il nutr ition in apple orchard ( 2003)
类型
Type
土层 Layer
of soil( cm)
有机质 O rganic
matter( g·kg - 1 )
全氮 Total2N
( g·kg - 1 )
碱解氮 A lkali2N
(mg·kg - 1 )
速效磷 O lsen2P
(mg·kg - 1 )
速效钾 Avail2K
(mg·kg - 1 )
果园 0~20 61888~181413 (121343) 01612~11009 (01783) 4314~8419 (5610) 3914~13414 (8912) 11819~33217 (19113)
O rchard field 20~40 31906~131259 (61563) 01417~01795 (01550) 2715~5412 (3914) 315~9910 (2017) 4910~27911 (13519)
粮田 0~20 91464~131672 (101679) 01722~01900 (01829) 3914~7714 (6210) 1217~2310 (1811) 4017~7010 (5410)
Crop field
  注 : 括号内为平均数。Note: Mean showed in parentheses.
结果 (表 2) 表明 : 2003年 0~20 cm果园土壤 O lsen2P、速效钾均显著高于相邻粮田 , 而土壤有
机质、全氮和碱解氮不显著。果园磷和钾显著积累 , 其中 0~20 cm土壤 O lsen2P和速效钾分别平均比
相邻粮田增加了 419倍和 315倍。
213 苹果园土壤速效养分的纵向和横向分布
2003年 0~80 cm土壤速效养分的纵向分布
和从树干到行间的横向分布状况如图 1所示。如
果将 0~20 cm土层养分含量按 100%计算 , 20~
40 cm土壤碱解氮、O lsen2P、速效钾分别相当于
0~20 cm 含量的 7016%、4116%、7116% ; 40~
60 cm 分别相当于 6515%、3915%、6118% ; 60
~80 cm分别相当于 6418%、3519%、6315%。
离树干 110 m、115 m 区域内土壤碱解氮、
O lsen2P、速效钾均无显著变化 , 而树冠外缘和果
树行间的土壤养分降低。这是由于树冠外围土壤
果树根系较密集 , 吸收养分较多 , 造成该区域内
土壤养分积累量相对较低。
3 讨论
311 果园土壤养分供应能力与果树需肥矛盾
本试验供试果园施肥制度为放射状挖坑将肥
料施于 0~40 cm土层中 , 从而导致该层土壤养分
的富积 , 尤其是土壤中移动性差的磷 , 表现尤为
突出 , 但随土层深度的增加 , 土壤养分含量逐渐
降低〔7〕; 土壤养分横向分布状况为 : 离树干 110
~115 m处出现养分富积区 , 外缘土壤养分显著 图 1 土壤碱解氮、O lsen2P和速效钾的分布F ig. 1 D istr ibution s of a lka li2N, olsen2P and ava il2K in so il
降低 , 这是由于果树施肥一般以放射状施在树干 ~树冠外缘的 0~40 cm土体区域内 , 随着树体的不
断生长 , 树冠的外缘逐渐向外扩展 , 同时树冠外缘果树根系较密集〔8, 9〕, 吸收养分相对较多 , 因此 ,
该区域内土壤养分的积累量相对较低。
由于果树根系密集区不在 0~20 cm土层和离树干 110~115 m土壤区域 , 果树根系密集区与土壤
养分富积区在土壤中有错位 , 从而出现了土壤中部分有效养分含量较高而对于果树来说生物有效性较
低的问题 , 尤其像磷和微量元素等在土壤中移动性较差的养分。
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园   艺   学   报 33卷
312 果园土壤养分含量高与土壤生产力低的矛盾
目前果园有机肥用量比较少 , 土壤有机质含量远远低于高产果园的标准 , 大量施用氮、磷、钾化
肥 , 导致土壤微量元素和中量元素的增加幅度远远小于大量元素。而果树对硼、锌、铁等微量元素需
求量相对较高。如本文中果园和相邻粮田的土壤速效磷与有效锌比例分别为 78∶1、22∶1, 果园土壤
磷与土壤有效锌的失衡 , 土壤磷的大量积累同样会导致土壤有效铁、钙等中微量元素有效性的降低 ,
这可能是导致高产果园果树生理缺锌、铁、钙的重要原因之一。大量施用氮肥抑制果树对钾、钙营养
元素的吸收 ; 同理 , 土壤速效钾过高也导致果树对钙、镁等元素吸收量的降低 , 从而加重果树生理缺
钙〔10〕。
果园土壤磷、钾养分的大量积累主要是由于生产上盲目大量施用氮肥、磷肥和钾肥 , 林地土壤养
分收支平衡研究表明土壤养分多处于盈余状态 , 目前果树生产中肥料用量远远高于林地用量。本试验
表明 , 1993年以前 , 果园果品产量一般低于 2215~3010 t·hm - 2 , N、P2 O5、K2 O用量一般分别平均
低于 150、75、100 kg·hm - 2 ; 近年来 , 果园 N、 P2 O5、K2 O平均用量一般为 750、480、950 kg·
hm - 2。如果 N、P、K的平均利用率分别按 30%、15%、50%计算 , 目前高产苹果园 N、 P2 O5、K2 O
用量分别是果树需肥量的 214~310倍、019~112倍、414~511倍。可见 , 果园适量降低 N、 P、K
化肥用量 , 通过增施有机肥增加土壤中量和微量元素的含量及平衡土壤大、中、微量元素的比例 , 增
加施肥深度可能是提高果园土壤质量 , 提高肥料产量效应和品质效应的重要措施。
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