-
柑橘营养丰富,富含维生素 C、矿物质和膳食纤维,深受广大消费者喜欢。我国柑橘主要种植在秦岭、淮河以南。根据气候特点、土壤条件和栽培品种等,农业农村部将我国柑橘划分为长江上中游、赣南—湘南—桂北、浙—闽—粤、鄂西—湘西、特色柑橘生产基地 5 个优势区。我国柑橘种植面积和产量均位居世界首位。据国家统计局数据显示,2021 年我国柑橘种植面积和总产量分别为 267 万 hm2 和 5122 万 t。然而,我国柑橘单产低于世界平均水平,与美国、巴西等国家相比存在较大的产量差[1]。造成柑橘产量差的因素包括气候条件、栽培品种、施肥管理、土壤肥力状况等[2-4],其中土壤肥力状况是影响柑橘产量差的重要因素[5],土壤肥力高低直接影响土壤养分供给和柑橘对养分的吸收。同时,柑橘园土壤受成土条件、高温多雨、化肥投入等自然和人为因素的影响,不同区域柑橘园土壤肥力存在较大的变异,因此,明确我国柑橘园主产区土壤肥力状况对优化施肥具有重要的指导意义。
-
柑橘是喜微酸性土壤的作物,最适宜生长的土壤 pH 在 5.5~6.5,pH<4.8 或 pH>8.5 的土壤均不适合柑橘生长[6]。柑橘对栽培土壤要求较高:土层厚度约 1 m,壤土或砂壤土、有机质含量 >3% 且营养元素含量丰富的土壤最适宜柑橘种植[7-8]。但随着柑橘园集约化与规模化发展,果园的不科学管理、农户盲目追求高投入高产出[9-10]导致柑橘园土壤养分失衡,加剧土壤退化,使得土壤肥力发生巨大变化,因此,当前我国柑橘园土壤肥力现状如何有待深入研究。
-
目前我国已有较多学者对柑橘园土壤肥力开展了大量研究。广东东部[11]、广西中南部[12]和湖南[13]柑橘园土壤有机质、碱解氮含量不足,中微量元素(钙、铁除外)含量普遍不足。福建平和蜜柚园和浙江柑橘园土壤酸化严重,土壤有机质、氮、磷、钾含量适宜[14-15]。四川广安、重庆市柑橘园土壤有机质和碱解氮含量较低,但广安柑橘园土壤有效磷和速效钾含量适宜[16-17],而重庆市柑橘园土壤有效磷和有效硼含量严重缺乏。湖北秭归县柑橘主产区土壤有机质含量为适宜水平,土壤缺乏碱解氮,中微量元素含量较丰富[18]。虽然研究者对我国不同省份柑橘主产区开展了很多土壤养分状况研究工作,但针对我国柑橘土壤养分丰缺状况及五大优势产区之间的土壤养分差异鲜有报道。因此,本研究通过整合分析已发表的文章,分析不同柑橘优势区土壤养分含量及丰缺状况,并计算柑橘园土壤综合肥力指数,明确我国不同柑橘优势区土壤养分的主要障碍因子,为各优势区土壤养分管理提供重要支撑。
-
1 材料与方法
-
1.1 数据库建立
-
本研究通过检索中国知网、Web of Science、万方等数据库,收集 2012 年 10 月至 2022 年 10 月发表的期刊论文进行文献计量分析。在中文数据库中,以中文检索式为“主题 =(柑橘)AND 主题 =(土壤肥力 OR 土壤养分)”,英文检索式为 “ 主题 =(citrus)AND 主题 =(soil fertility OR soil nutrient)”进行检索。而文献根据以下标准进行筛选:(1)试验必须是在中国大陆开展,并且为田间试验;(2)田间试验必须以柑橘为研究对象,土壤养分指标的测定方法一致;(3)土壤样品来自大田试验,采集 0~20 cm 表层土壤样品;(4)如果相同的研究结果发表在不同的期刊上,这些研究结果只被统计一次。采用 Excel 2016 建立我国柑橘园土壤养分数据库,内容主要包括文献信息(文章编号、作者、出版年份、文献来源等)、研究区信息 (地理位置、经纬度、气候类型、降雨量等)、土壤信息(土壤 pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼)。对在各网站检索出来的文献进行统计,并从中提取土壤养分含量数据,共检索到 347 篇英文文献和 433 篇中文文献,主要来源于期刊和论文集,其中根据标准筛选出有效文献 59 篇英文文献和 154 篇中文文献,共查到 293 组数据。将文献中提取的土壤养分含量数据按照长江上中游、赣南—湘南—桂北、浙—闽— 粤和鄂西—湘西 4 个柑橘优势区进行划分,其中长江上中游柑橘产区 125 组数据,赣南—湘南—桂北柑橘产区 62 组数据,浙—闽—粤柑橘产区 51 组数据,鄂西—湘西柑橘产区 55 组数据,分析不同柑橘优势区土壤养分现状特征。
-
1.2 土壤 pH 值和养分分级标准[19-20]
-
土壤 pH 和土壤有机质分级标准如表1 和表2 所示。
-
土壤各养分指标分级标准如表3 所示,可分为极缺、缺乏、适量、高量和过量 5 个等级。
-
1.3 土壤综合肥力指数计算
-
土壤综合肥力指数是指采用全数据集进行计算,将土壤属性指标通过隶属度函数法转化为 0~1 的无量·纲数值。对土壤各参评指标建立相应的隶属度函数,计算其隶属度值。本研究中采用“S”型和抛物线型两种隶属度函数,其中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁属于“S”型隶属度函数,土壤 pH 和微量元素符合抛物线型隶属度函数,根据柑橘园土壤养分分级标准以及本文数据构成特点,确定土壤各参评指标阈值(表4),两种函数表达式如下:
-
“S”型隶属度函数:
-
式中,f(x)为隶属度函数,x 为土壤属性测定值, x1、x2 为土壤养分指标阈值。
-
抛物线型隶属度函数:
-
式中,f(x)为隶属度函数,x 为土壤属性测定值,x1、x2、x3、x4 依次为函数曲线中的4个转折点。
-
本研究采用等权重法计算各土壤指标的权重,通过加乘法计算土壤综合肥力指数(IFI)。
-
式中,Wi 和 Ni 分别表示每个指标的权重和隶属度值。
-
根据相关文献资料分类标准[21],可将柑橘园 IFI 分为 5 个等级,即Ⅰ级(0.8<IFI ≤ 1)、Ⅱ 级(0.6<IFI ≤ 0.8)、Ⅲ级(0.4<IFI ≤ 0.6)、 Ⅳ 级 (0.2<IFI ≤ 0.4)、Ⅴ级(0<IFI ≤ 0.2),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ和Ⅴ级分别代表土壤肥力极高、高、中等、低和极低水平,IFI 值越高则土壤肥力越高。
-
1.4 数据处理
-
试验数据利用 Excel 2016 和 SPSS 21.0 进行整理、筛选以及统计分析,利用 Origin 2023 制作箱线图,采用 Duncan 检验不同柑橘产区土壤养分含量和土壤综合肥力指数间差异的显著性(P<0.05),使用 R 4.1.2 对柑橘产区总体指标做 Pearson 相关分析并绘图。
-
2 结果与分析
-
2.1 我国柑橘园土壤养分含量及分级
-
我国柑橘园土壤养分含量及分级情况见表5 和图1。我国柑橘园土壤 pH 平均为 5.53,变化范围为 3.61~8.33,土壤 pH 在 5.5~6.5 的柑橘园比例仅占 26.3%。土壤有机质含量平均为 17.6 g/kg,变幅为 3.18~47.0 g/kg,62.7% 的柑橘园土壤有机质含量(>15 g/kg)处于中等及以上水平。
-
柑橘园土壤碱解氮含量平均为 92.3 mg/kg,变化范围为 11.0~302 mg/kg,69.1% 的柑橘园土壤缺乏碱解氮。土壤有效磷和速效钾含量平均分别为 60.1 和 162 mg/kg。土壤交换性钙含量平均为 1295 mg/kg,变幅为 13.7~5811 mg/kg,变异系数为 95.2%;土壤交换性镁含量平均为 161 mg/kg,土壤交换性钙和镁含量处于缺乏水平的比例分别为 51.2% 和 38.5%。
-
土壤有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量平均分别为 58.3、39.5、2.97 和 3.54 mg/kg,超过 70% 的柑橘园土壤微量元素(有效铁、有效锰和有效铜) 含量处于高量甚至过量水平。超过 60% 的柑橘园土壤有效锌和有效钼含量处于适宜水平,63.6% 的柑橘园土壤有效硼含量处于缺乏及以下水平。
-
图1 我国柑橘园土壤养分含量分级
-
2.2 不同柑橘优势区土壤养分含量差异
-
不同柑橘优势区土壤养分含量及分级情况见表6 和图2,长江上中游、赣南—湘南—桂北、浙—闽—粤、鄂西-湘西 4 个柑橘产区土壤 pH 平均值分别为 5.88、5.19、4.97、5.61,浙—闽—粤和赣南—湘南—桂北柑橘产区土壤 pH 均显著低于其他产区,其他产区间差异不显著。浙—闽—粤柑橘产区土壤有机质含量平均为 21.1 g/kg,显著高于其他产区,其他产区间差异不显著。
-
长江上中游和鄂西—湘西柑橘产区土壤碱解氮含量显著低于浙—闽—粤柑橘优势区,各产区超过 50% 的果园土壤碱解氮含量处于缺乏及以下水平。浙—闽—粤柑橘产区土壤有效磷含量为 181 mg/kg,显著高于其他产区,而其他产区间差异不显著。各柑橘产区间土壤速效钾含量差异不显著。长江上中游与浙—闽—粤柑橘产区土壤交换性钙含量差异显著,与其他产区不显著。长江上中游柑橘产区土壤交换性镁含量平均为 214 mg/kg,高于其他产区,各柑橘产区间差异不显著。
-
图2 我国不同柑橘优势区土壤养分含量
-
注:不同小写字母表示各处理间差异显著(P<0.05)。下同。
-
不同柑橘产区超过 75% 的柑橘园土壤微量元素(有效硼除外)含量处于中等及以上水平。浙— 闽—粤柑橘产区土壤有效铁含量显著高于其他产区,而其他产区间无显著差异。各产区间土壤有效锰和有效硼含量差异不显著。长江上中游与赣南— 湘南—桂北柑橘产区土壤有效铜含量均显著低于其他产区,而其他产区间差异不显著。赣南—湘南— 桂北柑橘产区有效锌含量显著低于浙—闽—粤柑橘产区,其他产区间无显著差异。
-
2.3 我国柑橘园土壤养分间的相关性
-
对我国柑橘园土壤养分指标进行相关性分析,结果(图3)表明,我国柑橘园土壤 pH 值与有机质、有效磷、有效铁呈极显著负相关(P<0.001),与交换性钙呈极显著正相关(P<0.01),与交换性镁呈显著正相关(P<0.05);土壤有机质与碱解氮、有效磷、速效钾呈极显著正相关(P<0.001)。
-
图3 我国柑橘园土壤养分指标间的相关性
-
注:SOM 为有机质,N 为碱解氮,P 为有效磷,K 为速效钾,Ca 为交换性钙,Mg 为交换性镁,Fe 为有效铁,Mn 为有效锰,Cu 为有效铜,Zn 为有效锌,Mo 为有效钼,B 为有效硼。* 表示相关性显著(P<0.05),** 表示相关性极显著(P<0.01),*** 表示相关性极显著(P<0.001)。
-
2.4 我国不同柑橘优势区土壤综合肥力指数
-
我国柑橘园土壤综合肥力指数平均为 0.52,长江上中游、赣南 — 湘南 — 桂北、浙 — 闽 — 粤、鄂西—湘西柑橘产区土壤综合肥力指数分别为 0.53、0.47、0.51、0.56(图4),在中等以下水平的比例分别占 17.0%、32.3%、18.9%、 7.14%,鄂西—湘西柑橘产区土壤综合肥力指数显著高于浙—闽—粤和赣南—湘南—桂北柑橘产区;长江上中游显著高于赣南—湘南—桂北柑橘产区。
-
图4 我国不同柑橘优势区土壤综合肥力指数
-
3 讨论
-
3.1 柑橘园土壤养分丰缺状况
-
我国柑橘园酸性及强酸性土壤占比近 56% (pH<5.5),土壤酸化较严重,这主要与成土过程和柑橘园化肥的过量投入有关。柑橘主要种植在热带或亚热带地区,成土母质、气候条件等造成土壤呈酸性。其次,我国柑橘主产区氮肥(N)、磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)的施用量分别为 485、 198 和 254 kg/hm2,而其他柑橘生产国(美国、巴西和印度)的氮肥、磷肥和钾肥平均施用量分别为 205、92 和 190 kg/hm2[22]。过量施肥,尤其过量施用氮肥会加剧土壤酸化过程:氮肥在土壤中转化可能会产生质子,NH4 + 在被柑橘吸收后也会产生质子,氮肥转化成硝酸盐,硝酸盐遇到降水损失时也会带走 Ca2+、Mg2+ 等盐基离子,造成土壤酸化[23]。土壤酸化会降低土壤养分有效性,同时会活化铁、锰、铝等重金属元素,毒害柑橘根系,严重阻碍柑橘健康生长[24]。外源适当添加碱性有机肥可以满足土壤养分均衡且充足供应,维系健康的土壤环境。
-
我国约 40% 的柑橘园土壤有机质含量处于低水平,与前人研究结果不一致[12,25],这主要与我国柑橘产区有机肥用量低有关,全国超过 50% 的柑橘园不施用有机肥[26]。氮素是柑橘生长过程中不可或缺的营养元素,土壤碱解氮含量反映短期内土壤供氮能力[27]。近 70% 的柑橘园土壤缺乏碱解氮,我国柑橘产区氮肥投入量虽高,但柑橘大多数分布在南方地区的山坡丘陵地带,土壤母质以红壤为主,南方高温多雨,氮肥以表层施用为主,造成大量氮肥挥发、淋溶等损失[28]。同时,土壤有机质含量偏低导致土壤保肥能力下降,这也是土壤碱解氮含量低的重要原因。我国柑橘园土壤有效磷和速效钾含量较高,这与单一施用磷、钾化肥有关。
-
钙、镁也是柑橘生长必需的两大营养元素,然而我国 51.2% 的柑橘园土壤交换性钙、38.5% 的土壤交换性镁处于缺乏水平,这可能与农户施肥习惯有关,过度施用氮、磷、钾元素,忽略了中微量元素的添加,同时南方地区降水量大也会增加钙、镁的淋洗[29]。此外,由于 Ca2+、Mg2+ 与 K+ 等阳离子间的拮抗作用,大量施用钾肥也会引起土壤钙和镁有效性降低[30-31]。柑橘园土壤微量元素含量高可能与土壤 pH 有关,低 pH 会提高微量元素的溶解性[32]。柑橘园土壤缺硼较严重,主要有 3 个原因:成土母质中硼的含量比较低;硼肥施用量较少;土壤酸化对硼元素的固定。综上所述,我国柑橘园土壤 pH 低,土壤碱解氮、交换性钙及有效硼含量低,不利于柑橘健康生长。
-
3.2 不同柑橘优势区土壤养分含量差异分析
-
我国各柑橘产区土壤养分含量存在较大差异,造成这些差异的影响因素很多。柑橘产区的成土母质直接影响着土壤属性,土壤母质是经过长期风化、分解的原始岩石所产生的物质,其土壤养分空间分布具有较大的差异性,可供柑橘直接吸收利用的有效态养分含量也有明显的差异[33]。我国柑橘园土壤大多数以红壤为主,长江上中游与鄂西—湘西柑橘产区的土壤类型还包括紫色土、石灰岩等,土壤母质不同,土壤的保水保肥能力也会有所不同[33]。同时,地形地貌、海拔高度、气候类型等自然条件均会对土壤供肥潜力产生一定影响[34-35],南方地区降水量大导致养分淋失和损耗严重,加之大多数为红壤,富含铁、锰氧化物,pH 降低,导致土壤酸性增强[36]。浙—闽—粤与赣南—湘南— 桂北柑橘产区的降水量均高于其他产区,盐基离子的淋洗量更大,使土壤酸性更强,而前者表现更为明显。此外,各柑橘产区的土壤肥力高低受施肥管理的影响也很大,据调查统计发现,我国不同省份柑橘主产区施肥种类以及施肥量存在较大的差异,在我国柑橘产区中,浙—闽—粤柑橘产区氮肥施用量平均为 534 kg/hm2,高于其他产区和全国平均施氮量[10,26],过量施用氮肥会加剧土壤酸化[37],土壤 pH 进一步降低,这可能也是浙—闽—粤柑橘产区土壤 pH 低于其他产区的原因之一。
-
3.3 柑橘园土壤肥力综合评价与优化建议
-
我国柑橘园土壤综合肥力指数平均为 0.52,为中等肥力水平,这主要与酸性及强酸性柑橘园的占比大,土壤碱解氮、交换性钙、镁以及有效硼含量处于缺乏水平有关。低 pH 时,土壤养分有效性较低,同时约 40% 的柑橘园土壤有机质含量处于低水平,综合影响土壤肥力指数,因而我国土壤肥力水平表现不高。各柑橘优势区土壤肥力在 0.47~0.56,而处于中等以下水平的比例在 7.14%~32.3%,鄂西—湘西产区低水平占比最少,土壤肥力指数最高;而赣南—湘南—桂北产区土壤肥力指数最低,这可能因为该产区的土壤有机质处于低水平的比例较其他产区大,且土壤 pH 低。在我国柑橘生产中不均衡施肥的问题较突出,导致土壤养分含量不平衡,影响了柑橘的提质增效。
-
因此,在我国柑橘园生产中首先要重视有机肥,通过有机肥替代化肥或有机无机肥料配施来提升土壤有机质含量,增强土壤养分的固持能力,提高养分有效性[38]。此外,在柑橘园种植绿肥不仅能增加土壤微生物群落,还能改善土壤结构和土壤肥力,增加柑橘园土壤养分[39-40]。对于土壤酸化严重的果园可以通过适当增施石灰或其他碱性肥料来提高土壤 pH[14],改善柑橘生长环境。同时在柑橘生产中注重钙肥、镁肥、硼肥等中微量元素的补充,以提升柑橘产量和品质。
-
4 结论
-
我国柑橘园土壤肥力综合指数为中等水平,土壤有效磷、速效钾、交换性镁、微量元素(有效硼除外)含量均处于中等及以上水平,土壤 pH 偏低,碱解氮、交换性钙及有效硼含量处于缺乏及以下水平,成为柑橘园土壤肥力潜在限制因子。因此,在柑橘生产中应加强土壤养分管理,通过施用有机肥,适当增施钙肥和硼肥以及调节土壤 pH 来提高土壤肥力,促进柑橘提质增效和柑橘产业绿色发展。
-
参考文献
-
[1] 奎国秀,祁春节.我国柑橘产业生产贸易的变化及机遇与挑战[J].中国果树,2021(6):93-97.
-
[2] Wu Z Y,Zou S Z,Yang,Y,et al.Spatiotemporal prediction and optimization of environmental suitability in citrus-producing areas[J]. Frontiers in Environmental Science,2022,10:1925.
-
[3] Li Z G,Zhang R H,Xia S J,et al.Interactions between N,P and K fertilizers affect the environment and the yield and quality ofsatsumas[J]. Global Ecology and Conservation,2019,19:e00663.
-
[4] Srivastava A K,Singh S.Citrus decline:Soil fertility and plant nutrition[J].Journal of Plant Nutrition,2009,32(2):197-245.
-
[5] Liang X M,Chen Q,Rana M S,et al.Effects of soil amendments on soil fertility and fruit yield through alterations in soil carbon fractions[J].Journal of Soils and Sediments,2021,21(7):2628-2638.
-
[6] 姜波,吕远达,闫化学,等.酸橘砧和枳砧沙糖橘果园土壤、叶片、果实养分比较与相关性分析[J].热带作物学报,2021,42(8):2289-2296.
-
[7] Quiñones A,Martínez-Alcántara B,Legaz F.Influence of irrigation system and fertilization management on seasonal distribution of N in the soil profile and on N-uptake by citrus trees[J].Agriculture,Ecosystems & Environment,2007,122(3):399-409.
-
[8] 邓新秀,彭抒昂.柑橘学[M].北京:中国农业出版社,2013:254-255.
-
[9] Li W L,Yang M,Wang J,et al.Agronomic responses of major fruit crops to fertilization in China:A meta-analysis[J]. Agronomy,2020,10(1):15.
-
[10] 雷靖,梁珊珊,谭启玲,等.我国柑橘氮磷钾肥用量及减施潜力[J].植物营养与肥料学报,2019,25(9):1504-1513.
-
[11] 赖多,邵雪花,匡石滋,等.粤东地区柑橘园土壤养分调查分析[J].广东农业科学,2019,46(11):45-53.
-
[12] 刘敏竹,易晓曈,杨超,等.桂中南柑橘园区的土壤养分状况分析[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2022,48(4):460-467.
-
[13] 曹胜,欧阳梦云,周卫军,等.湖南省柑橘园土壤pH和主要养分特征及其相互关系[J].中国土壤与肥料,2020(1):31-38.
-
[14] Zhang S W,Yang W H,Muneer M A,et al.Integrated use of lime with Mg fertilizer significantly improves the pomelo yield,quality,economic returns and soil physicochemical properties under acidic soil of southern China[J].Scientia Horticulturae,2021,290:110502.
-
[15] 温明霞,鹿连明,王鹏,等.浙江省柑橘园土壤养分调查 [J].浙江农业科学,2019,60(2):208-211.
-
[16] 王杰,张春燕,卢加文,等.广安区柑橘土壤养分状况及综合肥力评价[J].土壤通报,2021,52(6):1360-1367.
-
[17] 苏婷婷,周鑫斌,徐墨赤,等.重庆市柑橘园土壤养分现状研究[J].土壤,2017,49(5):897-902.
-
[18] 周利利,段增强,韩庆忠,等.秭归县柑橘园土壤肥力综合评价[J].江苏农业学报,2019,35(6):1346-1353.
-
[19] 鲁剑巍,陈防,王富华,等.湖北省柑橘园土壤养分分级研究[J].植物营养与肥料学报,2002,8(4):390-394.
-
[20] 庄伊美.柑橘营养与施肥[M].北京:中国农业出版社,1994:270-281.
-
[21] 骆伯胜,钟继洪,陈俊坚.土壤肥力数值化综合评价研究 [J].土壤,2004(1):104-106,111.
-
[22] Li Y J,Yang M,Zhang Z Z,et al.An ecological research on potential for zero-growth of chemical fertilizer use in citrus production in China[J].Ekoloji Dergisi,2019,28(107):1049-1059.
-
[23] Raza S,Miao N,Wang P,et al.Dramatic loss of inorganic carbon by nitrogen-induced soil acidification in Chinese croplands [J].Global Change Biology,2020,26(6):3738-3751.
-
[24] Long A,Zhang J,Yang L T,et al.Effects of low pH on photosynthesis,related physiological parameters,and nutrient profiles of citrus[J].Frontiers in Plant Science,2017,8:185.
-
[25] 李有芳,张超博,易晓曈,等.云南玉溪柑橘园土壤养分状况与分布特征[J].土壤,2020,52(3):487-493.
-
[26] 梁珊珊.我国柑橘主产区氮磷钾肥施用现状及减施潜力研究 [D].武汉:华中农业大学,2017.
-
[27] 祝滔,郝庆菊,江长胜,等.耕作方式对西南地区紫色水稻土全氮及碱解氮的影响[J].地理科学,2011,31(6):753-757.
-
[28] 杨杉,吴胜军,王雨,等.三峡库区农田氨挥发及其消减措施研究进展[J].土壤,2014,46(5):773-779.
-
[29] 薛欣欣,吴小平,王文斌,等.植物—土壤系统中钾镁营养及其交互作用研究进展[J].土壤,2019,51(1):1-10.
-
[30] Wang Y H,Long Q,Li Y Y,et al.Mitigating magnesium deficiency for sustainable citrus production:a case study in Southwest China[J].Scientia Horticulturae,2022,295:110832.
-
[31] Xie K,Cakmak I,Wang S Y,et al.Synergistic and antagonistic interactions between potassium and magnesium in higher plants[J]. The Crop Journal,2021,9(2):249-256.
-
[32] 周国华.土壤重金属生物有效性研究进展[J].物探与化探,2014,38(6):1097-1106.
-
[33] 王珏,周卫军,商贵铎,等.不同母质柑橘园土壤养分特征及肥力综合评价[J].生态学杂志,2022,41(5):933-940.
-
[34] 刘玲,王英杰.贫困地区耕地的地形和土壤肥力特征分析与质量评价[J].地球信息科学学报,2009,11(6):744-752.
-
[35] Bünemann E K,Bongiorno G,Bai Z,et al.Soil quality-A critical review[J].Soil Biology and Biochemistry,2018,120:105-125.
-
[36] 程金,张思文,黄文卿,等.福建省耕地土壤pH空间分布及影响因素分析[J].中国农业大学学报,2022,27(12):90-101.
-
[37] Guo J H,Liu X J,Zhang Y,et al.Significant acidification in major Chinese croplands[J].Science,2010,327(5968):1008-1010.
-
[38] 李苹,付弘婷,逄玉万,等.有机肥配施化肥对柑橘养分吸收及土壤酶活力的影响[J].中国土壤与肥料,2022(3):39-45.
-
[39] Wang P,Wang Y,Wu Q S.Effects of soil tillage and planting grass on arbuscular mycorrhizal fungal propagules and soil properties in citrus orchards in southeast China[J].Soil and Tillage Research,2016,155:54-61.
-
[40] 梁琴,蒋进,周泽弘,等.四川丘陵柑橘园种植豆科绿肥的环境和增产提质效应[J].中国土壤与肥料,2021(6):143-148.
-
摘要
为明确我国柑橘主产区土壤肥力现状,探寻影响柑橘生长的土壤养分限制因子,为柑橘养分管理提供重要参考依据,收集公开发表柑橘园土壤养分文献并对其进行整合分析,分析土壤养分含量及丰缺状况,并开展土壤综合肥力指数评价。结果表明:我国柑橘园土壤 pH 平均为 5.53,有机质含量平均为 17.6 g/kg,碱解氮、有效磷和速效钾含量平均分别为 92.3、60.1 和 162 mg/kg,交换性钙和交换性镁含量平均分别为 1294 和 161 mg/kg,有效铁、锰、铜、锌、硼和钼含量平均分别为 58.3、39.5、2.97、3.54、0.46 和 0.29 mg/kg。56.0% 的橘园土壤 pH<5.5,51.2% 的橘园土壤交换性钙处于缺乏及以下水平,38.5% 的橘园土壤交换性镁处于中等以下水平,63.6% 的橘园土壤有效硼含量处于缺乏水平,50% 以上的橘园土壤有机质、有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等以上水平。我国柑橘园土壤综合肥力指数平均为 0.52,鄂西—湘西柑橘优势区土壤综合肥力指数为 0.56,显著高于浙—闽—粤(0.51)和赣南—湘南—桂北(0.47)柑橘优势区;赣南—湘南—桂北显著低于长江上中游(0.53)柑橘优势区,不同柑橘优势区 7.14% ~ 32.3% 的柑橘园土壤综合肥力指数在中等以下水平。我国柑橘园土壤有效磷、速效钾和微量元素含量(有效硼除外)处于中等偏上水平,橘园土壤肥力潜在限制因子主要是土壤酸化,碱解氮、交换性钙和有效硼含量低。因此,在柑橘生产中,应注意添加碱性肥料或石灰改善土壤酸化,通过增施有机肥,优化氮肥、钙肥和硼肥管理,缓解土壤缺氮、缺钙以及缺硼问题。不同柑橘优势区要因地制宜,结合相应的农事管理措施,提高柑橘园土壤肥力,促进柑橘提质增效,从而实现柑橘产业可持续发展。
Abstract
The aimed to elucidate the current status of soil fertility in the main citrus-producing regions of China,explore the soil limiting factors that restrict citrus growth,and provide valuable insights for citrus nutrient management. To achieve this,the published literature on soil nutrients in citrus orchards were collected to performed integrated analysis,examined soil nutrient content and abundance status,and conducted a comprehensive soil fertility evaluation. The results showed significant insights into the soil conditions of citrus orchards across China. The average soil pH,organic matter,available nitrogen,available phosphorus,available potassium,exchangeable calcium,exchangeable magnesium,available iron,available manganese,available copper,available zinc,available boron and available molybdenum were recorded as 5.53,17.6 g/kg,92.3 mg/kg,60.1 mg/kg,162 mg/kg,1294 mg/kg,161 mg/kg,58.3 mg/kg,39.5 mg/kg, 2.97 mg/kg,3.54 mg/kg,0.46 mg/kg and 0.29 mg/kg,respectively. Soil pH in 56.0% of the orchards was below 5.5. Moreover,deficiencies in exchangeable calcium,exchangeable magnesium and available boron were observed in 51.2%, 38.5% and 63.6% of orchards,respectively. In contrast,more than 50% of the orchards showed satisfactory(medium or high)levels of soil organic matter,available phosphorus,available potassium,and trace elements except for available boron. The average soil integrated fertility index(IFI)of citrus orchards in China was 0.52. The IFI in western Hubei-Xiangxi was 0.56,which was significantly higher than those in Zhejiang-Fujian-Guangdong(0.51)and Gannan-Xiangnan-Guibei (0.47). The IFI of the Gannan-Xiangnan-Guibei area was substantially lower than that in the upper and middle reaches of the Yangtze River(0.53). The IFI below medium class in different main producing areas was 7.14%-32.3%. The soil available phosphorus,available potassium,and microelement concentrations(except available boron)in citrus orchards of China were at the middle or high level. The results showed low soil pH,insufficient available nitrogen,and deficiencies in exchangeable calcium and available boron were the potential limiting factors in citrus orchards. To address these challenges, focusing on soil management strategies should be pivotal. For example,alkaline fertilizers or lime application could mitigate soil acidity,while increasing organic fertilizer application and optimizing nitrogen,calcium,and boron fertilizer could address nutrient deficiencies. Hence,citrus cultivation in different regions should be adapted to local conditions and complemented with agricultural management measures. This approach may improve soil fertility in citrus orchards,promote citrus quality and efficiency,and achieve sustainable development of the citrus industry.
Keywords
citrus ; soil integrated fertility index ; integrated analysis