華南荔枝園土壤性質調查與分析

蘇雪霞 劉慶輝 白翠華 周昌敏 姚麗賢

摘 ?要：采集華南荔枝主產區荔枝園土壤樣本470個，根據第二次全國土壤普查土壤養分分級指標對土壤性質進行評價，并對各產區土壤性質進行對比，進一步探討土壤性質之間的關系。結果表明，華南荔枝園土壤普遍酸性強，90%以上果園土壤為酸性和強酸性。土壤陽離子交換量整體處于低水平，保水保肥能力弱。土壤有機質、堿解氮、速效鉀及有效鉬含量處于中低水平，交換性鈣和鎂及有效硼處于低水平，而有效磷、有效鋅含量適中，有效硫和有效銅含量豐富。整體上荔枝園土壤養分肥力偏低且不均衡。不同產區土壤養分肥力差異較大。海南產區土壤有機質、堿解氮、有效磷和有效鋅含量最高;云南產區速效鉀、交換性鈣、交換性鎂、有效銅含量明顯高于其他產區，而有機質、有效磷、有效硫、有效鉬含量最低;廣東產區則土壤有效硼含量最高。Pearson相關分析結果顯示，土壤多種性質之間關系密切。其中，pH和交換性鈣、交換性鎂均呈極顯著正相關關系（P<0.01）;交換性鈣和交換性鎂之間，有效銅和有效鋅之間，速效鉀與交換性鈣之間均為極顯著正相關（P<0.01）。針對華南荔枝園土壤酸性強及養分不均衡的問題，建議重視土壤pH改良，加強有機肥的施用，合理施用氮、磷、鉀肥，并增加鈣、鎂、硼肥。

關鍵詞：荔枝;土壤pH;土壤肥力;土壤養分

中圖分類號：S667.1 ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： 470 soil samples were collected from litchi orchards in main production areas in South China. According to the Soil Nutrient Classification Norms of the Second National Soil Survey， the soil nutrient fertility status of the litchi orchards was evaluated， and the main nutrient contents in different provinces were compared. The relation among soil properties was investigated as well. The results showed that soils in most of the litchi orchards in South China were in low pH， with more than 90% of them of being acid （pH 4.5–5.5） and highly acid （pH<4.5）. Generally， soil cation ex-change capacity of litchi orchards was low and weak in water and nutrient holding capacity. The content of soil organic matter， alkali-hydrolyzable nitrogen， available potassium and available molybdenum was in lower medium levels， while soil exchangeable calcium， exchangeable magnesium and available boron were deficient， and available phosphorus and zinc were in medium values. However， soil available sulfur and copper were abundant in litchi orchards. On the whole， soil nutrient fertility in litchi orchards was low and unbalanced. Soil nutrient fertility in different production areas were variable. Soil organic matter， alkali-hydrolyzable nitrogen， available phosphorous， copper and zinc in Hainan province were higher than those in all other production areas in South China. Soil available potassium， exchangeable calcium and magnesium， and available copper in Yunnan Province ranked the highest in all production areas， however， soil organic matter， available phosphorus， sulfur and molybdenum were the lowest. Totally， soil available boron in Guangdong Province ranked first in all the production areas. Pearson correlation analysis showed that close relation among soil properties was observed. Among them， soil pH was positively correlated to soil exchangeable calcium and magnesium， respectively （P<0.01）. Positive correlation was found between exchangeable calcium and exchangeable magnesium， and between available copper and zinc， and between available potassium and exchangeable calcium as well （P<0.01）. Owing to the universally low soil pH and unbalanced soil nutrient fertility， great attention should be paid to soil pH improvement and application of organic fertilizer. Meanwhile， proper combination of nitrogen， phosphorous and potassium fertilizers and supplement of calcium， magnesium and boron fertilizers need to be highlighted.

Keywords： litchi; soil pH; soil fertility; soil nutrient

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.11.015

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）屬無患子科的常綠喬木，其種植主要集中在熱帶和亞熱帶地區[1]。我國荔枝種植面積及產量均居世界第一，2018年中國大陸荔枝產量約為302.81萬t，較2017年增加54.8%[2]。荔枝樹體壽命長，果實營養價值高，但受氣候條件、管理水平及土壤環境等因素的影響，一直存在單產偏低且年際波動幅度較大的問題[3]。如何實現荔枝的高產穩產，是荔枝產業發展首要解決的問題。

土壤是荔枝生長的載體，土壤養分的狀況直接影響著樹體的營養水平。目前，已有眾多研究報道了荔枝園土壤性質狀況[4-8]。然而，目前已有的研究通常是針對某個區域的荔枝園，且評價標準各異，缺乏對我國荔枝產區土壤養分肥力狀況的整體探討，也不利于不同產區荔枝園土壤性質的比較。我國荔枝商業化種植集中在廣東、廣西、海南、福建、云南和四川。本研究對華南五省區荔枝園土壤性質進行調查和評價，并對不同產區進行比較，進而研究土壤不同性質之間的關系，以期為較大范圍內的荔枝園土壤管理及科學施肥提供依據。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

于2009—2014年在廣東、廣西、福建、海南、云南5個荔枝主產區采集當地具有代表性的生產性荔枝園土壤。未密閉荔枝園采樣點在樹冠滴水線外20 cm左右，密閉荔枝園采樣點在荔枝樹盤下。每個荔枝園采集8～10鉆土，采集深度為50 cm，充分混勻后作為一個土壤樣本。所用土鉆為北京新地標XDB0302直壓式半圓槽鉆。共采集土壤樣本470個，其中廣東產區226個，廣西產區191個，福建產區25個，海南產區20個，云南產區8個。不同產區土壤采樣密度基本一致，按照種植面積確定土樣數量。

1.2 ?方法

將土壤樣本帶回實驗室后，剔除植物殘茬和沙礫，風干、過篩后備用。

土壤測定指標及方法如下[9]：pH為電位法（水土體積比為2.5∶1）;有機質為沙浴加熱重鉻酸鉀容量法;陽離子交換量（cation exchange capacity，CEC）為乙酸銨法;堿解氮為1 mol/L NaOH堿解擴散法;有效磷為鹽酸-氟化銨浸提-鉬銻抗比色法;速效鉀為1 mol/L醋酸銨浸提-火焰光度法;有效鈣、鎂為1 mol/L醋酸銨交換法;有效硫為磷酸鹽-醋酸浸提-硫酸鋇比濁法;有效銅和有效鋅為0.1 mol/L鹽酸浸提-原子吸收分光光度法;有效硼經沸水浸提后，采用甲亞胺比色法進行測定;有效鉬經草酸-草酸銨浸提后，采用極譜法測定。所有的測試均用標樣（GBW07416a）控制質量。

采用第二次全國土壤普查土壤養分分級指標評價荔枝園土壤性質[4]。

1.3 ?數據處理

采用Excel 2019和SPSS 24.0軟件進行數據處理及統計分析，采用Origin 2018軟件進行作圖，使用SPSS 24.0軟件進行Pearson相關分析。

2 ?結果與分析

2.1 ?荔枝園土壤性質狀況

2.1.1 ?土壤pH和陽離子交換量 ?華南荔枝園土壤pH處于3.9～7.8之間，平均值為4.65，變異系數為11.5%。如圖1A所示，土壤為強酸性（pH< 4.5）的荔枝園占46.1%，土壤屬于酸性（pH 4.5～ 5.5）的荔枝園占47.2%，屬于弱酸性（pH 5.5～6.5）及中性（pH 6.5～7.5）的果園分別占5.2%和1.3%，而土壤為弱堿性的荔枝園僅占0.2%。華南荔枝園通常分布在丘陵坡地，土壤類型主要為赤紅壤、磚紅壤及黃壤等，基礎土壤酸性強。加上不合理施肥現象仍較普遍存在，進一步加劇了土壤酸化。如按荔枝生長最適宜的土壤pH 5.0來衡量[10]，則有46.1%的荔枝園需要提高pH。

陽離子交換量可衡量土壤保水保肥能力，是土壤改良及合理施肥的重要依據。華南荔枝園土壤CEC在1.0～38.4 cmol/kg之間，平均值為6.8 cmol/kg，變異系數52.1%。保肥能力弱（CEC< 10 cmol/kg）的果園占84.7%，保肥能力中等的（CEC 10～20 cmol/kg）占14.6%，保肥能力強的（CEC>20 cmol/kg）僅占0.7%。據此說明，華南荔枝園土壤保水保肥能力差（圖1B）。

2.1.2 ?土壤有機質和大量元素養分 ?華南荔枝園土壤有機質和大量元素含量狀況見表1。土壤有機質平均含量為12.9 g/kg，變異系數為43.0%;堿解氮、有效磷、速效鉀平均含量分別為64.1、22.1、65.4 mg/kg，變異系數分別為37.4%、148.3%和71.0%，表明不同果園有效磷和速效鉀含量差異較大。

根據全國第二次土壤普查分級指標，70.0%的果園有機質含量處于中下（10～20 g/kg）水平，18.9%和5.7%的果園分別處于缺乏（6～10 g/kg）和極缺乏（<6 g/kg）水平，僅有5.1%的果園處于中上（20～30 g/kg）及以上水平。41.1%和47.2%的果園土壤堿解氮含量分別處于中下（60～90 g/kg）和缺乏（30～60 g/kg）水平，還有1.9%的果園處于極缺乏（<30 g/kg）水平，而在中上（90～120 g/kg）及以上水平的合計只有9.7%。有效磷在各分級水平上比較平均，極豐富（>40 mg/kg）、豐富（20～ 40 g/kg）、中上（10～20 g/kg）、中下（5～10 g/kg）、缺乏（3～5 mg/kg）和極缺乏（<3 mg/kg）的果園分別占15.3%、16.0%、18.4%、19.7%、10.6%和20.0%。速效鉀則主要處于中下（50～100 mg/kg）和缺乏（30～50 mg/kg）水平，分別占39.8%和27.4%，極缺乏（<30 mg/kg）和中上（100～150 mg/kg）水平的分別占17.9%和10.6%，僅有2.3%和1.9%處于豐富（150～200 mg/kg）和極豐富（>200 mg/kg）水平。整體而言，荔枝園土壤有機質處于中等偏低水平，堿解氮和速效鉀為中低水平，有效磷為中等水平。

2.1.3 ?土壤中、微量元素養分 ?華南荔枝園土壤中、微量元素養分含量見表2。土壤中交換性鈣、鎂平均含量分別為319.7和38.5 mg/kg，變異系數分別為114.1%和141.4%;有效硫平均含量為61.2 mg/kg，變異系數為60.7%。表明交換性鈣、鎂在不同果園的含量差別很大，有效硫含量差異相對較小。微量元素中，有效銅、有效鋅、有效硼、有效鉬平均含量分別為0.8、1.7、0.27、0.13 mg/kg，各果園養分變異系數分別為189.0%、273.6%、85.1%、135.9%。

根據全國第二次土壤普查分級指標，63.1%的果園土壤交換性鈣含量處于極缺乏（<300 mg/kg）水平，21.5%和6.8%的果園分別處于缺乏（300～ 500 mg/kg）和中等（500～700 mg/kg）水平，達到豐富（700～1000 mg/kg）水平及以上的果園僅有8.6%。交換性鎂含量在極缺乏（<50 mg/kg）和缺乏（50～100 mg/kg）水平的果園高達80.6%和13.4%，僅有6.1%的果園處于中等（100～ 200 mg/kg）水平以上。有效硫含量處于豐富（>30 mg/kg）、中等（16～30 mg/kg）、缺乏（<16 mg/kg）水平的果園分別占84.1%、14.2%、1.7%。綜上，鈣、鎂含量整體評價為低水平，而有效硫含量整體評價為豐富水平。

微量元素中，60.4%的果園有效銅含量處于中等（0.2～1.0 mg/kg）水平，處于缺乏（0.1～ 0.2 mg/kg）和極缺乏（<0.1 mg/kg）水平共占19.6%，達豐富（1.0～1.8 mg/kg）及以上水平共占20.0%，整體評價為中上水平。有效鋅在各分級水平上比較平均，占比由高到低依次為中等（0.5～1.0 mg/kg）、缺乏（0.3～0.5 mg/kg）、豐富（1.0～3.0 mg/kg）、極缺乏（<0.3 mg/kg）極豐富（>3.0 mg/kg）水平，分別占30.9%、21.3%、20.2%、18.9%、8.7%，整體評價為中等水平。有效硼含量主要處于缺乏（0.20～0.50 mg/kg）和極缺乏（<0.20 mg/kg）水平，共占92.7 %，而中等（0.50～1.00 mg/kg）水平占7.1%，達豐富（1.00～2.00 mg/kg）及以上水平僅有0.2%，整體評價為低水平。有效鉬含量則主要處于極缺乏（<0.10 mg/kg）水平，占比高達59.6%，缺乏（0.10～0.15 mg/kg）和中等（0.15～ 0.2 mg/kg）水平也分別占了15.9%和8.8%，達豐富（0.20～0.30 mg/kg）及以上水平共占15.6%，整體評價為中低水平。

2.2 ?不同產區荔枝園土壤性質比較

2.2.1 ?土壤pH、CEC和有機質含量 ?如圖2A所示，各大荔枝產區土壤基本為酸性。其中，云南產區荔枝園土壤pH在4.6～7.0之間，平均值達到5.9，為各產區最高，海南次之，均值為4.9，福建和廣東兩地土壤pH接近，平均值分別為4.8和4.7，而廣西最低，pH均值僅為4.5。其中廣東、廣西地區酸性土壤（pH<5.5）分別占92.9%和97.9%。pH值的高低主要與土壤類型有關，云南產區所采土壤以淋溶土為主，呈弱酸性，而其他產區均為富鐵土和鐵鋁土，主要呈酸性或強酸性[11]。

華南荔枝園土壤CEC總體處于中下水平，海南產區CEC最高，平均值達到9.9 cmol/kg，其次是廣西，為8.2 cmol/kg（圖2B）。CEC主要受土壤膠體類型和土壤pH的影響。通常有機質豐富的土壤CEC含量較高，本研究中海南產區的有機質含量最高，這可能是海南土壤CEC較其他產區高的主要原因。而土壤pH則通過決定土壤膠體表面負電荷的存量，進而影響CEC的高低。一般情況下，隨著pH的升高，CEC也會增加。云南產區pH最高，這可能是該產區雖有機質含量極缺乏，而CEC并非5個產區最低的主要原因。

不同產區荔枝園土壤有機質含量見圖2C。其中，云南產區荔枝園土壤有機質含量最低，平均值僅為5.7 g/kg，而海南產區有機質含量最高，達到15.0 g/kg。廣東、廣西和福建三省產區土壤有機質含量較為接近，處于11.5～14.0 g/kg范圍之間。

2.2.2 ?土壤大、中、微量元素養分含量 ?華南不同產區荔枝園土壤大、中量元素養分含量情況如圖3。海南產區堿解氮、有效磷平均含量最高，分別為98.6 mg/kg和44.9 mg/kg，分別處于中上和極豐富水平，而其余產區堿解氮為中低水平，有效磷則均在中等水平以上。云南產區速效鉀、交換性鈣、交換性鎂含量均明顯高于其余產區，其中速效鉀達120.7 mg/kg，為中上水平;交換性鈣、鎂含量分別為1461.6和194.8 mg/kg，均處于豐富水平;有效硫含量則為各產區最低，平均值僅11.7 mg/kg，為缺乏水平。除云南外，其余省區速效鉀均處于中低水平，交換性鈣、鎂處于缺乏或極缺乏水平，有效硫則均達到豐富水平。綜上，交換性鈣、鎂是除云南以外的荔枝產區最缺乏的土壤養分。

華南荔枝園土壤微量元素含量情況見圖4。其中海南和云南土壤有效銅含量較高，分別為2.7 mg/kg和3.0 mg/kg，均達豐富水平，而廣東、廣西和福建均為中等水平。海南產區有效鋅含量最高，為13.3 mg/kg，其次為云南產區，均為極豐富水平，其余產區也均達中等水平以上。廣東產區有效硼含量最高，但也僅為0.39 mg/kg，屬于缺乏水平。廣西產區有效硼含量最低，僅為0.14 mg/kg，為極缺乏水平，其余產區均處于缺乏水平。福建產區有效鉬含量最高，達豐富水平，而云南產區則最低，僅為0.07 mg/kg，為極缺乏水平，其余產區均處于缺乏水平。由此可見，硼是華南荔枝園土壤最普遍缺乏的養分元素，鉬是除福建產區外普遍缺乏的元素。

2.3 ?土壤性質之間的關系

華南荔枝園土壤pH、有機質和各養分之間的相關關系如表3。荔枝園pH和交換性鈣（r= 0.695**）、交換性鎂（r=0.436**）、速效鉀（r=0.232**）、有效銅（r=0.293**）及有效鋅（r=0.265**）均存在顯著正相關關系（P<0.01）。這表明土壤pH是影響養分有效性的重要因素。有研究指出，土壤pH下降會引起土壤膠體表面電荷性質發生變化，導致鈣、鎂等陽性離子的吸附能力降低，進而加速陽離子的擴散和流失[12-13]，降低它們在土壤中的含量。這大概是本研究中土壤pH和交換性鈣、鎂及其他金屬元素有效含量為正相關的重要因素。

此外，土壤其他性質之間往往也存在不同程度的相關關系。如土壤交換性鈣與交換性鎂（r=0.684**）、有效銅與有效鋅（r=0.530**）、速效鉀與交換性鈣（r=0.426**）、堿解氮與速效鉀（r=0.312**）之間均存在顯著正相關關系。

3 ?討論

3.1 ?荔枝園土壤改良的必要性

土壤酸堿度是衡量土壤性質的重要指標，對土壤物理性質、微生物活動、植物生長發育和土壤養分有效性等都有很大影響[14-15]。在本調查中，除云南外，華南荔枝主產區土壤總體酸性強。導致土壤酸性強的因素有很多，包括大氣沉降、淋溶作用及植物吸收導致的土壤堿性陽離子含量降低等，而人為因素如銨基肥料的施用也是導致土壤酸化的重要因素[15-18]。

土壤酸化是農業用地最嚴重的問題之一，不僅會限制作物產量，還會使植物群落和土壤微生物群落結構發生變化[19-20]。長期酸化還會導致土壤陽離子交換能力出現難以逆轉的降低，引起土壤鈣、鎂、鉀等養分的流失，并伴有鋁、鐵和錳潛在毒性的活化[14-16]。若按荔枝生長最適宜的土壤pH（5.0）來衡量，則有46.1%的荔枝園需要適當調高pH。施用石灰性物質是改良土壤酸性的有效方法[21-22]。其中，石灰和白云石粉是適用于酸性荔枝園土壤pH改良的物質[23]。另外，也可以根據當地資源優勢采取經濟有效的方法。如廣東荔枝主產區的茂名、陽江、潮汕和湛江地區、福建以及海南等沿海地區，海產貝類資源豐富海產貝殼主要成分是碳酸鈣和少量碳酸鎂[24]。經檢測，粉狀貝殼粉的pH可高達12.3（未發表數據）。利用合適細度的貝殼粉作為土壤pH改良劑具有生態環保、成本低廉、原材料易得的優點。此外，減少荔枝園銨基肥料的施用，用鈣鎂磷肥代替過磷酸鈣等也可以減緩土壤酸化[23， 25]。

其次，荔枝園土壤多種養分的有效性受土壤pH影響（表3）。提高荔枝園土壤pH，也將提高土壤鈣、鎂、銅、鋅、鉀等養分的有效性，從而提高土壤肥力，一舉多得。因此，在荔枝生產中，可以定期監測土壤酸堿度，并將其作為改良土壤、合理施肥的重要依據。此外，土壤養分之間關系密切，施肥時需綜合考慮多種養分的配合施用，以提高肥料的利用率。

此外，華南荔枝園有機質含量整體處于中低水平。將有機肥（雞糞、豬糞、牛糞和花生麩等）與化肥配合施用于荔枝，比單施化肥不但提高荔枝產量，而且明顯改善果色，減少葉片病害的發生[26]。因此，建議荔枝園施肥采用有機-無機肥配合的方式施用。另外，增加果園土壤覆蓋，以草養地等也是提高有機質含量的有效舉措[27]。

3.2 ?不同荔枝產區施肥建議

不同荔枝產區土壤性質及養分肥力狀況不同，土壤施肥措施也應有所變化。除云南產區外，其他產區荔枝園土壤普遍酸性強。在土壤酸性強的產區，可在施用過磷酸鈣的同時補充施用硅鈣鉀鎂肥等堿性肥料，也可以用堿性的鈣鎂磷肥直接代替過磷酸鈣，不但提高土壤pH，而且同時補充磷、鈣、鎂、硅等養分，施肥性價比高。在沿海荔枝產區，施用貝殼粉也是一種兼具改土和補充鈣養分的有效辦法。

華南荔枝園土壤堿解氮、速效鉀含量整體處于中等偏低水平，有效磷含量比較豐富。田間試驗表明，在土壤缺氮低鉀的華南荔枝園，施用適宜比例（1∶1.0～1.2）的鉀氮肥，不但提高荔枝產量和種植效益，而且提高果實的品質和耐貯性[28-29]。每個產區鉀氮肥施用的適宜比例，可根據當地土壤氮鉀養分有效性進行適當調整。另外，荔枝碎枝覆蓋能減輕雨水沖刷，減少土壤礦質養分的流失。如果將碎枝還田覆土一段時間后再翻耕入土，則更有利于碎枝的腐解及養分的釋放，可代替部分化學肥料，適當減少鉀、磷肥的用量[30-31]。對于土壤鈣鎂素養分，可施用硝酸鈣、硝酸銨鈣、農用硫酸鎂、硫酸鉀鎂或氯化鉀鎂等肥料來補充。

對于微量元素，硼是各產區普遍缺乏的元素，而鉬是除福建產區外普遍缺乏的元素。硼和鉬均是促進果樹成花、坐果的重要元素，可通過葉面噴施硼酸或硼砂來補硼[32]。缺鉬產區可通過葉面噴施鉬酸銨或鉬酸鈉以快速補鉬[33-34]。

4 ?結論

華南荔枝園土壤酸性強，90%以上荔枝園土壤為酸性和強酸性土壤。土壤有機質、CEC、堿解氮、速效鉀及有效鉬含量處于中低水平，交換性鈣、鎂及有效硼屬于低水平，而有效磷、有效鋅含量為中等水平，有效硫和有效銅含量則較豐富。整體而言，荔枝園土壤肥力整體偏低且各產區差異較大。交換性鈣、鎂是除云南以外各荔枝產區土壤最缺乏的元素，而硼是各產區最普遍缺乏的元素。土壤pH和交換性鈣、交換性鎂等養分之間具有極顯著正相關關系。建議根據不同產區土壤性質，因地制宜選用經濟有效的土壤改良方法，并選用合適種類的肥料合理搭配施用。

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