山西晋中太谷苹果园土壤肥力现状评价

何美美，杨明霞*，刘政海，陈明昌， 冯两瑞，庞传明

(1.山西农业大学果树研究所，山西 太原030031；2.山西省农业农村厅，山西 太原 030002； 3.山西农业大学，山西 太谷 030800)

目前，国内的果树研究工作对果园土壤研究关注较为全面而深入，发表了不少与苹果园土壤养分状况相关的学术研究和报告。有的学者不仅深入研究了果园土壤营养与果实品质、果园土壤与叶片矿质营养的关系，还分析了果园产量与土壤养分和植株营养元素含量的影响因素等[1]。但不同地区苹果产区的土壤和气候均不相同，且果园栽培管理措施也存在各种程度的差异。因此，不同苹果产区的果园土壤养分水平之间并不完全相同，甚至存在较大的差异。对苹果主产区土壤养分状况进行具体分析，对指导生产有一定实际意义。

太谷农业基础条件较好，农业科技水平较高，是全省农业知名大区，果业是太谷区四大主导产业之一，是农民收入的重要来源。有关研究者对多种果树的研究结果证实，丰富的土壤营养含量能为树体提供充足的养分， 甚至还能影响果实品质[2]。因此，对果园土壤营养的状况做出具体分析，在此基础上完善肥水管理措施，可以对果品生产起到重要作用。调查太谷全区相近树龄的苹果园土壤肥力状况，综合分析果园土壤营养情况，可为全区苹果生产果园管理、生产优质苹果、提高果业经济效益提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 研究区域概况

太谷位于山西省中部，晋中盆地东北部，地理坐标介于东经112°28'～113°01′，北纬37°12′～37°32′，太谷区属暖温带大陆性气候，四季分明，年平均气温10.4 ℃，年平均总降水量397.1 mm,年均日照时数2 527.5 h，年平均无霜期日数179 d，光照充足，气候温和，土壤肥沃。太谷的阳邑、任村、胡村、水秀、北汪等地，海拔750～1 250 m，属榆太祁平河谷阶地的苹果产区，主要土壤类型为黄土状石灰性褐土和冲积潮土，兼有少部分褐土性土和硫酸盐盐化潮土，是晋中的高产优质苹果产区。 小白、范村、东庄，海拔 850～1 250 m，主要土壤类型为黄土状石灰性褐土和褐土性土， 属榆太祁丘陵苹果产区[3]。

1.2 样品采集方法和地点

2017年11月，调查了太谷区几乎全部的苹果种植园，经过查询，选取5～8 a树龄, 管理水平一致，位于不同地点的15个苹果园(见表1)。采样时，用土钻取0～40 cm土样，位置取果园对角线上和果园中心处。每个果园5个点，土样3次重复。全部样品均匀混合后，取500 g 带回试验室检测[4]。

1.3 样品分析

土壤样品测定项目为：土壤pH值、有机质、碱解氮、土壤有效磷、速效钾、全氮含量。

采用方法为：酸度计法；KCL浸提法；碳酸氢钠浸提—鉬锑抗比色法；采用中性乙酸铵提取—火焰光度计法；采用半微量凯氏法[4]。试验均设3次重复。

表1 采样苹果园地点(按采样时间编号)

1.4 数据统计分析

数据分析采用Excel 2010；LS 差异显著性分析利用SAS 9.0进行。

2 结果分析

2.1 果园土壤肥力状况评价

如表2所示，在太谷区15个苹果园土壤营养状况中，有效磷含量的变异程度最大，变异系数为48.31；土壤pH值的变异程度最小，变异系数仅为1.85%。按照全国第2次土壤普查养分的5个分级的参考标准，太谷区果园土壤养分含量的碱解氮含量为131.29 mg/kg,变幅为54.60～227.50，变异系数为37.58%，土壤养分状况属III级标准；有机质含量为2.608%，变幅为1.403～3.440，变异系数为30.38%，土壤养分状况属III级标准；全氮含量为1.81 g/kg，变幅为0.99～3.11，变异系数为34.33%，土壤养分状况属II级标准；有效磷含量36.31 mg/kg, 变幅为13.20～67，变异系数为48.31% ，土壤养分状况属II级标准；速效钾233.92 mg/kg，变幅30.78%,土壤养分状况属I级标准。结果表明，太谷区苹果园土壤养分整体较好，均达III级标准以上。其中，有机质含量较高，不同果园的有机质含量变异也较大。说明在苹果园的管理中，果农对有机肥的投入水平比较重视，但不同苹果园的有机肥投入水平也不相同。土壤pH值的变异系数较小，仅有1.85%，但其余土壤养分各因子含量的变异系数较大，均超过 30%。说明太谷区不同苹果园之间，土壤养分含量差异较大。

表2 太谷苹果园土壤肥力状况

2.2 土壤 pH 值

土壤pH值与土壤养分有效性、土壤性状等因素紧密相关，很大程度上影响着耕地的土壤肥力和土壤结构性质[5]。据调查研究，山西省土壤pH大多为中性或碱性，酸化土壤少，适合作物生长。太谷区不同乡镇的15个苹果园土壤养分pH值的研究结果与前人研究结果基本一致。由图1知15个苹果园的土壤均为碱性， pH 值变幅为7.93～8.69，变异系数仅为1.85%。其中土壤pH值最高的是任村乡8号果园，为8.69，且显著高于其他所有果园；低于8.0的只有4个果园，其中位于北汪乡井神的6号果园的pH值最低，显著低于其他所有果园。结合各果园的具体情况，其主要原因与果园的地势有关，地势低洼处pH相对较高。

注：不同小写字母表示不同地块间差异显著( P <0.05)，下同。图1 土壤pH值含量

2.3 土壤碱解氮含量

土壤中碱解氮是能够被植物直接吸收利用的有机态氮。太谷区15个苹果园的碱解氮含量整体水平较高(III级标准)，说明果农普遍重视氮肥的投入，但不同苹果园之间差异明显。由图2可知其中碱解氮含量较高的苹果园依次为：4号>13号>6号>11号>1号(均为P<0.05)。其中位于北汪乡井神的4号苹果园的碱解氮含量最高，为227.50 mg/kg，其含量显著高于其他苹果园。结合苹果园的实际情况分析，5个碱解氮含量较高的苹果园均为管理水平高，经济效益好的果园。这也说明，经济效益越好，果农对果园的水肥投入越高，土壤的养分状况越好。

图2 土壤碱解氮含量

2.4 土壤有效磷含量

由图3知太谷区15个苹果园土壤中的有效磷含量在13.20～67.00 mg/kg，普遍较高，但含量变异幅度大，不同苹果园的土壤中有效磷含量差异显著。其中有效磷含量均显著较高的苹果园依次为：11号>9号>6号>2号(均为P<0.05)。北汪乡井神5号和任村乡西贾10号苹果园有效磷含量较低，且显著低于其他苹果园。

图3 土壤有效磷含量

2.5 土壤速效钾含量

由图4知太谷区15个苹果园土壤中速效钾含量在121.45～325.61 mg/kg，其中有9个苹果园之间存在显著性差异，含量较高的苹果园依次为：6号>11号>14号>4号>12号(均为P<0.05)。其中位于北汪乡井神6号苹果园的土壤速效钾含量为326.61 mg/kg，显著高于其他14个苹果园。结合苹果园实际情况发现，管理好的苹果园速效磷含量普遍较高，说明果农比较重视磷肥施用。

图4 土壤速效钾含量

2.6 土壤全氮含量

由图5知太谷区15个苹果园土壤的全氮含量在0.99～3.11 g/kg，不同苹果园之间含量差异明显。其中，位于北汪乡井神的6号苹果园的全氮含量最高，为 3.11 g/kg；并且显著高于其他苹果园。位于北汪乡白城的3号苹果园的土壤全氮含量最低，为0.99 g/kg。

图5 土壤全氮含量

2.7 土壤有机质含量

由图6知太谷区15个苹果园土壤中有机质含量在14.03%～37.40%。其中位于北汪乡井神的4号苹果园的有机质含量显著高于其他苹果园(P<0.05)。北汪乡白城3号果园有机质含量显著低于其他苹果园(P<0.05)。

图6 土壤有机质含量

3 讨论与结论

有不少专家学者的研究结果表明[6-7]，果园土壤的有机质含量对果实的品质和产量有很大的影响。因为土壤有机质可以改良土壤结构，促进团粒状结构的形成，增加土壤疏松性，改善土壤的通气性和透水性，为根系提供良好的生长环境，同时还可为植物提供缓效长期的养分供应。从李磊[8]等研究结果可知，山西省全省苹果园有机质含量处于低等水平(1.0%～1.5%)，只有1.1%左右。太谷区苹果园的有机质含量为1.403%～3.740%，平均为2.608%，处于较高水平，有的已达到国外优质果园土壤有机质水平(2.0%以上)。太谷区苹果园有机质含量高，这也是晋中优质高产苹果区的典型代表和特点。

本研究仅仅对太谷区苹果园的土壤养分进行了研究，没有对研究区的果实品质指标进行研究，无法将果实品质指标和土壤养分指标结合起来分析。总体而言，太谷区的苹果园土壤养分状况普遍较好，但对果实品质的影响因素需要进一步研究。

从15个苹果园土壤养分的结果来看，在土壤肥力评价中，各因素均处于III级以上水平，说明太谷区苹果园整体养分状况较好。但各因素的变异程度也比较大，除了土壤 pH值以外，他各成分的变异系数均在30%以上，说明全区不同地区的土壤肥力差异较大。结合各个苹果园的具体情况分析，位于北汪乡井神的4号和6号苹果园土壤肥力最好；且北汪乡苹果园整体情况普遍较好，这与当地果农的管理水平存在密切关系。这也和苹果园一家一户的经营管理模式有较大关系。尽管管理模式相近，但果农的个人文化水平、管理方式喜好不不可避免地形成了独特的经营模式。这其中的差异可明显影响苹果园土壤养分的差异。随着生产力的发展和土地流转政策的实施，一家一户的家庭管理模式可能会逐渐减少或消失，从而形成农业规模化生产经营。