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摘要 [目的] 針对枣园土壤矿质元素含量及变化规律的研究,为枣树优质生产、合理施肥提供理论依据。[方法]使用原子吸收分光光度法对土壤中有效钙、镁、铁、锌、锰、铜的含量进行测定,用碱扩散法对土壤中有效氮进行测定,用钼锑抗比色法对土壤中有效磷进行测定,用NH4OAC浸提火焰光度计法对速效钾进行测定。[结果]不同土层土壤内矿质元素含量有所不同,枣园20~40 cm土层中矿质元素含量变化较0~20 cm的相对平稳、幅度小。枣园土壤中N含量峰变时期主要在7~9月,此时土壤内N含量表现为下降状态;P、Ca元素含量峰变时期主要在8、9月,在这段时间土壤中的P、Ca含量表现为上升趋势;K、Mg、Cu含量基本不变;Zn、Fe、Mn含量呈现出有峰有谷的变化趋势。[结论] 根据需求合理的进行肥料配置,有针对性地进行施肥,才能真正达到平衡施肥,保证树体营养供应的目的。
关键词 枣园;土壤;矿质元素
中图分类号 S155.4+6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)20-090-02
Abstract [Objective] The mineral elements content of soil in jujube orchard and its change law were studied to provide a theoretical basis for the quality production and rational fertilization of jujube tree. [Method] Atomic absorption spectrophotometry was applied to measure the available calcium, magnesium, iron, zinc, manganese and copper contents in soil.Alkalihydrolyzed reduction diffusing method was adopted to measure the available nitrogen in soil,MoSb colorimetric method was used to measure the available phosphorus in soil, and the rapidly available potassium in soil was measured by NH4OAC digestion flare photometer. [Result] Mineral elements contents in different soil layers were different, and the mineral elements content in the layer of 20-40 cm soil was relatively stable and with small amplitude compared with the layer of 0-20 cm. The peak variation period of N content in jujube orchard soil was mainly from July to September, and N content during this time was decreasing. The peak variation period of P and Ca contents in jujube orchard soil was mainly from August to September, and P and Ca contents during this time were increasing. K, Mg and Cu content were substantially the same. Zn, Fe and Mn contents showed both peaks and valleys. [Conclusion] The fertilizer should be distributed reasonably based on the demands. Only through the targeted fertilization, the balanced fertilization should be really achieved so as to guarantee the purpose of trees nutrition supply.
Key words Jujube yard; Soil; Mineral element
枣(Zizyphus jujuba Mill)是原产我国的特产果树,人工栽培历史悠久,种质资源丰富,尤以河北、山东、山西、河南、陕西五省最多,而果树的生长发育以及产量、品质的形成以矿质营养作为物质基础,土壤中的矿质元素含量对果实最终的营养品质有着深刻的影响[1]。20世纪80年代以来,人们围绕土壤中矿质元素对果实质量和产量的影响进行了广泛的研究[2]。研究表明,在土壤多种营养因素相互作用的情况下,土壤矿质营养中铁和速效钾对果糖、总糖以及可滴定酸含量的影响最大;果实硬度与铁呈正相关,与全磷呈负相关[3];土壤中铁元素相对含量低,养分失调造成铁营养失调、磷酸盐含量过高、重金属离子含量过高等,引起枣树黄叶病的发生[4-5];在0~12 cm的土层中,钾、钙的含量影响着果实苦痘病的发生[6]。土壤矿质营养既是影响和决定果树树体营养的重要因素,又是科学施肥的基础[7]。因此,全面掌握土壤矿质营养元素及变化规律对实现科学管理、优质生产等具有重要的意义。笔者研究了枣园土壤矿质元素含量及变化规律,为枣树优质生产、合理施肥提供理论依据。 1 材料与方法
1.1 試验地基本情况
试验在山西农业大学园艺学院园艺站和重点学科实验室进行。试验枣园年均气温9.6 ℃左右,1月平均气温-7 ℃,7月平均气温23 ℃,最高气温36 ℃,最低气温为-26 ℃,年降雨量450 mm,霜冻期为10月上旬至次年4月中旬,无霜期160 d左右。试验地肥力一般,土壤为沙壤土,pH 8.15。在试验期间,对枣园不进行施肥,只进行田间常规管理。
1.2 试验材料
选取树龄5~6年、树体通风透光、生长发育健壮、树势相对一致的枣树,南北行向,株行距2 m×4 m,纺锤形整枝。在树冠投影边缘附近0~20、20~40 cm土层内,每隔1个月用取土钻取土样1次,10株为一小区,每个小区取5钻,混匀后装袋,带回实验室,置烘箱中40 ℃烘干,研碎,过10目尼龙筛后贮存,备用。
1.3 测定方法
土壤中有效钙、镁、铁、锌、锰、铜的含量采用原子吸收分光光度法测定[8];土壤中有效氮含量采用碱扩散法测定[9];土壤中有效磷含量采用钼锑抗比色法测定[8];速效钾含量采用NH4OAC浸提火焰光度计法测定[8]。
1.4 统计分析
对所得数据进行方差分析。使用SAS统计分析软件和DPS软件,对试验数据进行相关性和显著性分析。
2 结果与分析
2.1 枣园土壤中氮、磷、钾元素变化
由图1可知,枣园土壤0~20 cm土层中氮元素含量在4月中旬~7月中旬变化不大,含量在58.80~72.10 mg/kg;从8月中旬开始,氮元素含量迅速下降,9月中旬降到最低点,为23.80 mg/kg;此后,氮元素含量又逐渐回升,至11月中旬已近原来水平。由图2可知,在20~40 cm土层中氮元素含量总体变化不大,8月份以后稍有下降,9月中旬后又逐渐升高,含量在35.00~53.20 mg/kg。0~20 cm土层中磷元素含量在4月中旬~7月中旬逐渐上升,含量在39.13~101.94 mg/kg;到8月中旬,骤升至178.28 mg/kg;此后,又呈直线下降,到11月中旬达最低,为24.28 mg/kg。而20~40 cm土层中磷元素含量变化稍有不同,4月中旬~7月中旬变化很小,含量在48.92~58.16 mg/kg;到8月中旬突升至236.58 mg/kg,达到最高;9月中旬~11月中旬又相对平稳,含量在111.18~118.88 mg/kg。钾元素的含量在0~20、20~40 cm土层中均几乎无变化,呈直线状,含量分别为0.048~0.057和0.042~0.051 mg/kg。枣园土壤中氮元素、磷元素在7月中旬~9月中旬有明显的起伏变化。这可能与其间降雨淋湿、土壤温度、湿度释放变化有关。
2.2 枣园土壤中钙、镁元素变化
由图3可知,0~20 cm土层中钙元素含量在4月中旬~7月中旬略有下降,含量为0.013~0.011 mg/kg;从8月中旬开始,钙元素含量逐渐升高,达到最大,为0.123 mg/kg;此后,钙元素含量逐渐下降,9月中旬~10月中旬含量为0.009~0.008 mg/kg;11月中旬钙素含量略有升高,达9月中旬水平。由图4可知,20~40 cm土层中钙元素含量较小,其含量变化趋势和0~20 cm土层不同,4月中旬~8月中旬钙元素含量逐渐上升,含量达0.008~0.012 mg/kg;9月中旬后钙元素含量迅速下降,到11月中旬含量达0.011~0.007 mg/kg。0~20、20~40 cm土层中镁元素含量变化较小,含量分别在0.003 5~0.002 9和0.003 5~0.002 8 mg/kg。枣园土壤中钙元素在8月中旬~11月中旬有明显的波动。这可能与土壤物理环境变化有关。
2.3 枣园土壤中锌、铁、锰、铜元素含量变化
由图5、6可知,枣园土壤0~20 cm土层中锌元素含量在4月中旬~9月中旬逐渐升高,含量达1.67~2.93 mg/kg,9月中旬以后略有下降,10月中旬~11月中旬呈直线上升,含量达2.19~4.26 mg/kg;20~40 cm土层中锌元素含量在4月中旬~9月初逐渐升高,为0.77~3.01 mg/kg,9月中旬以后锌元素含量稍有下降,10月中旬后开始回升直到11月中旬,含量达2.33~3.31 mg/kg。0~20 cm土层中铁元素含量4月中旬~7月中旬呈直线上升,含量达1.02~1.77 mg/kg,8月中旬开始逐渐下降,到9月中旬迅速升高,达到最大值(2.53 mg/kg),此后迅速回落,至11月中旬达最低,为0.55 mg/kg;20~40 cm土层中铁元素含量变化与0~20 cm土层中铁元素含量变化略有不同,4月中旬~9月中旬呈直线上升,含量达1.17~3.63 mg/kg,此后快速下降到最小值,为0.33 mg/kg,11月中旬20~40 cm土层中铁元素含量慢慢升高,基本回到原始水平,为1.14 mg/kg。0~20 cm土层中铜元素含量变化基本不大,铜元素含量在4月中旬~7月中旬比较稳定,达0.78~0.74 mg/kg,8月中旬含量略有升高,为0.84 mg/kg,9月中旬又降回到0.70 mg/kg,此后铜元素含量有所回升,到10月中旬升高为0.85 mg/kg,11月中旬其含量又降回0.73 mg/kg;而20~40 cm土层中铜元素含量4月中旬~7月中旬呈直线下降趋势,含量在0.81~0.62 mg/kg,铜元素含量从8月中旬开始逐渐上升,达1.10 mg/kg后逐渐下降,9月中旬~11月中旬含量在1.02~0.77 mg/kg。0~20、20~40 cm两个土层中的锰元素含量变化规律基本一致,都是在4月中旬~7月中旬呈直线下降,分别为3.83~1.03、3.39~0.58 mg/kg,之后锰元素含量略有升高,8月中旬~9月中旬含量分别为1.31~2.96和1.36~2.54 mg/kg,到10月中旬迅速分别降至1.69、1.61 mg/kg,11月中旬又回升到2.31和2.09 mg/kg的水平。枣园土壤中的锌、铁、锰、铜元素含量明显变化都发生在7月中旬~11月中旬这段时间里,不同的是锌、铁、铜元素前期的含量逐渐增加,而锰元素一开始就迅速下降。这说明在4月中旬~7月中旬土壤锰元素含量减少,9月中旬以后在这4种矿质元素含量的变化规律基本相似。 3 结论与讨论
(1)不同土层土壤内矿质元素含量有所不同。枣园20~40 cm土层中矿质元素含量变化较0~20 cm土层相对平稳,幅度小。
(2)枣园土壤中氮元素含量呈现出谷变,峰变时期主要在7~9月。这是因为枣树树体在这段时间内消耗的氮元素含量较多。这就需要枣树根系大量吸收土壤中的氮元素。所以,此时土壤内氮含量表现为下降状态。磷、钙元素含量呈现出峰变。峰变时期主要在8、9月,是因为枣树树体在前期早已积聚大量的磷、钙元素,在这段时间土壤中这两种元素消耗较少,表现为上升趋势。钾、镁、铜元素含量基本不变。锌、铁、锰元素含量呈现出有峰有谷的变化趋势。影响土壤内矿质元素含量的因素主要有土壤温度、土壤湿度、土壤微生物以及树体的吸收等。可知,在枣树生育期7~11月是树体大量消耗矿质营养的时期,树体直接通过根系从土壤内吸收生长所需的矿质养料。所以,土壤内矿质元素的含量变化直接关系枣树树体生长的状态。足够的矿质元素是树体健壮生长的决定因素。
综上所述,只有根据需求合理地进行肥料配制,有针对性地进行施肥,才能真正达到平衡施肥、保证树体營养供应的目的。
参考文献
[1] VELEMIS D, ALMALITIS D, BLADENOPOULOU S, et al.Leaf nutrient levels of apple orchards (CV.Starktimson) in relation to crop yield[J]. Advances in Horticultural Science, 1999, 13(4): 147-150.
[2] MAMGAIN S,VERMA H S,KUMAR J.Relationship between fruit yield, and foliar and soil nutrient status in apple[J].Indian Journal of Horticulture,1998,55(3):226-231.
[3] 李保国.红富士苹果优质无公害栽培理论、配套技术及其应用的研究[D].长沙:中南林学院,2004:1-2.
[4] 阿不列孜·热合曼.枣树黄叶病的发生及综合防治技术[J].河北果树,2007(3):29-31.
[5] 杨俊强,吴国良,秦国新.果树叶片失绿症发生原因综述[J].西北园艺,2004(8):7-9.
[6] 赵智慧,周俊义.冬枣、临猗梨枣果实发育期K、Ca、Fe、Zn含量变化[J].河北农业大学学报, 2006(5):20-23.
[7] 覃杰凤.果树矿质营养的研究进展[J].安徽农学通报,2011,17(7):94-96.
[8] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000:56-58,79-83,106-107,133-140,191,237-239.
[9] 徐爱春,李保国,齐国辉.苹果矿质营养研究进展[J].河北林果研究,2003,18(4):368-375.
关键词 枣园;土壤;矿质元素
中图分类号 S155.4+6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)20-090-02
Abstract [Objective] The mineral elements content of soil in jujube orchard and its change law were studied to provide a theoretical basis for the quality production and rational fertilization of jujube tree. [Method] Atomic absorption spectrophotometry was applied to measure the available calcium, magnesium, iron, zinc, manganese and copper contents in soil.Alkalihydrolyzed reduction diffusing method was adopted to measure the available nitrogen in soil,MoSb colorimetric method was used to measure the available phosphorus in soil, and the rapidly available potassium in soil was measured by NH4OAC digestion flare photometer. [Result] Mineral elements contents in different soil layers were different, and the mineral elements content in the layer of 20-40 cm soil was relatively stable and with small amplitude compared with the layer of 0-20 cm. The peak variation period of N content in jujube orchard soil was mainly from July to September, and N content during this time was decreasing. The peak variation period of P and Ca contents in jujube orchard soil was mainly from August to September, and P and Ca contents during this time were increasing. K, Mg and Cu content were substantially the same. Zn, Fe and Mn contents showed both peaks and valleys. [Conclusion] The fertilizer should be distributed reasonably based on the demands. Only through the targeted fertilization, the balanced fertilization should be really achieved so as to guarantee the purpose of trees nutrition supply.
Key words Jujube yard; Soil; Mineral element
枣(Zizyphus jujuba Mill)是原产我国的特产果树,人工栽培历史悠久,种质资源丰富,尤以河北、山东、山西、河南、陕西五省最多,而果树的生长发育以及产量、品质的形成以矿质营养作为物质基础,土壤中的矿质元素含量对果实最终的营养品质有着深刻的影响[1]。20世纪80年代以来,人们围绕土壤中矿质元素对果实质量和产量的影响进行了广泛的研究[2]。研究表明,在土壤多种营养因素相互作用的情况下,土壤矿质营养中铁和速效钾对果糖、总糖以及可滴定酸含量的影响最大;果实硬度与铁呈正相关,与全磷呈负相关[3];土壤中铁元素相对含量低,养分失调造成铁营养失调、磷酸盐含量过高、重金属离子含量过高等,引起枣树黄叶病的发生[4-5];在0~12 cm的土层中,钾、钙的含量影响着果实苦痘病的发生[6]。土壤矿质营养既是影响和决定果树树体营养的重要因素,又是科学施肥的基础[7]。因此,全面掌握土壤矿质营养元素及变化规律对实现科学管理、优质生产等具有重要的意义。笔者研究了枣园土壤矿质元素含量及变化规律,为枣树优质生产、合理施肥提供理论依据。 1 材料与方法
1.1 試验地基本情况
试验在山西农业大学园艺学院园艺站和重点学科实验室进行。试验枣园年均气温9.6 ℃左右,1月平均气温-7 ℃,7月平均气温23 ℃,最高气温36 ℃,最低气温为-26 ℃,年降雨量450 mm,霜冻期为10月上旬至次年4月中旬,无霜期160 d左右。试验地肥力一般,土壤为沙壤土,pH 8.15。在试验期间,对枣园不进行施肥,只进行田间常规管理。
1.2 试验材料
选取树龄5~6年、树体通风透光、生长发育健壮、树势相对一致的枣树,南北行向,株行距2 m×4 m,纺锤形整枝。在树冠投影边缘附近0~20、20~40 cm土层内,每隔1个月用取土钻取土样1次,10株为一小区,每个小区取5钻,混匀后装袋,带回实验室,置烘箱中40 ℃烘干,研碎,过10目尼龙筛后贮存,备用。
1.3 测定方法
土壤中有效钙、镁、铁、锌、锰、铜的含量采用原子吸收分光光度法测定[8];土壤中有效氮含量采用碱扩散法测定[9];土壤中有效磷含量采用钼锑抗比色法测定[8];速效钾含量采用NH4OAC浸提火焰光度计法测定[8]。
1.4 统计分析
对所得数据进行方差分析。使用SAS统计分析软件和DPS软件,对试验数据进行相关性和显著性分析。
2 结果与分析
2.1 枣园土壤中氮、磷、钾元素变化
由图1可知,枣园土壤0~20 cm土层中氮元素含量在4月中旬~7月中旬变化不大,含量在58.80~72.10 mg/kg;从8月中旬开始,氮元素含量迅速下降,9月中旬降到最低点,为23.80 mg/kg;此后,氮元素含量又逐渐回升,至11月中旬已近原来水平。由图2可知,在20~40 cm土层中氮元素含量总体变化不大,8月份以后稍有下降,9月中旬后又逐渐升高,含量在35.00~53.20 mg/kg。0~20 cm土层中磷元素含量在4月中旬~7月中旬逐渐上升,含量在39.13~101.94 mg/kg;到8月中旬,骤升至178.28 mg/kg;此后,又呈直线下降,到11月中旬达最低,为24.28 mg/kg。而20~40 cm土层中磷元素含量变化稍有不同,4月中旬~7月中旬变化很小,含量在48.92~58.16 mg/kg;到8月中旬突升至236.58 mg/kg,达到最高;9月中旬~11月中旬又相对平稳,含量在111.18~118.88 mg/kg。钾元素的含量在0~20、20~40 cm土层中均几乎无变化,呈直线状,含量分别为0.048~0.057和0.042~0.051 mg/kg。枣园土壤中氮元素、磷元素在7月中旬~9月中旬有明显的起伏变化。这可能与其间降雨淋湿、土壤温度、湿度释放变化有关。
2.2 枣园土壤中钙、镁元素变化
由图3可知,0~20 cm土层中钙元素含量在4月中旬~7月中旬略有下降,含量为0.013~0.011 mg/kg;从8月中旬开始,钙元素含量逐渐升高,达到最大,为0.123 mg/kg;此后,钙元素含量逐渐下降,9月中旬~10月中旬含量为0.009~0.008 mg/kg;11月中旬钙素含量略有升高,达9月中旬水平。由图4可知,20~40 cm土层中钙元素含量较小,其含量变化趋势和0~20 cm土层不同,4月中旬~8月中旬钙元素含量逐渐上升,含量达0.008~0.012 mg/kg;9月中旬后钙元素含量迅速下降,到11月中旬含量达0.011~0.007 mg/kg。0~20、20~40 cm土层中镁元素含量变化较小,含量分别在0.003 5~0.002 9和0.003 5~0.002 8 mg/kg。枣园土壤中钙元素在8月中旬~11月中旬有明显的波动。这可能与土壤物理环境变化有关。
2.3 枣园土壤中锌、铁、锰、铜元素含量变化
由图5、6可知,枣园土壤0~20 cm土层中锌元素含量在4月中旬~9月中旬逐渐升高,含量达1.67~2.93 mg/kg,9月中旬以后略有下降,10月中旬~11月中旬呈直线上升,含量达2.19~4.26 mg/kg;20~40 cm土层中锌元素含量在4月中旬~9月初逐渐升高,为0.77~3.01 mg/kg,9月中旬以后锌元素含量稍有下降,10月中旬后开始回升直到11月中旬,含量达2.33~3.31 mg/kg。0~20 cm土层中铁元素含量4月中旬~7月中旬呈直线上升,含量达1.02~1.77 mg/kg,8月中旬开始逐渐下降,到9月中旬迅速升高,达到最大值(2.53 mg/kg),此后迅速回落,至11月中旬达最低,为0.55 mg/kg;20~40 cm土层中铁元素含量变化与0~20 cm土层中铁元素含量变化略有不同,4月中旬~9月中旬呈直线上升,含量达1.17~3.63 mg/kg,此后快速下降到最小值,为0.33 mg/kg,11月中旬20~40 cm土层中铁元素含量慢慢升高,基本回到原始水平,为1.14 mg/kg。0~20 cm土层中铜元素含量变化基本不大,铜元素含量在4月中旬~7月中旬比较稳定,达0.78~0.74 mg/kg,8月中旬含量略有升高,为0.84 mg/kg,9月中旬又降回到0.70 mg/kg,此后铜元素含量有所回升,到10月中旬升高为0.85 mg/kg,11月中旬其含量又降回0.73 mg/kg;而20~40 cm土层中铜元素含量4月中旬~7月中旬呈直线下降趋势,含量在0.81~0.62 mg/kg,铜元素含量从8月中旬开始逐渐上升,达1.10 mg/kg后逐渐下降,9月中旬~11月中旬含量在1.02~0.77 mg/kg。0~20、20~40 cm两个土层中的锰元素含量变化规律基本一致,都是在4月中旬~7月中旬呈直线下降,分别为3.83~1.03、3.39~0.58 mg/kg,之后锰元素含量略有升高,8月中旬~9月中旬含量分别为1.31~2.96和1.36~2.54 mg/kg,到10月中旬迅速分别降至1.69、1.61 mg/kg,11月中旬又回升到2.31和2.09 mg/kg的水平。枣园土壤中的锌、铁、锰、铜元素含量明显变化都发生在7月中旬~11月中旬这段时间里,不同的是锌、铁、铜元素前期的含量逐渐增加,而锰元素一开始就迅速下降。这说明在4月中旬~7月中旬土壤锰元素含量减少,9月中旬以后在这4种矿质元素含量的变化规律基本相似。 3 结论与讨论
(1)不同土层土壤内矿质元素含量有所不同。枣园20~40 cm土层中矿质元素含量变化较0~20 cm土层相对平稳,幅度小。
(2)枣园土壤中氮元素含量呈现出谷变,峰变时期主要在7~9月。这是因为枣树树体在这段时间内消耗的氮元素含量较多。这就需要枣树根系大量吸收土壤中的氮元素。所以,此时土壤内氮含量表现为下降状态。磷、钙元素含量呈现出峰变。峰变时期主要在8、9月,是因为枣树树体在前期早已积聚大量的磷、钙元素,在这段时间土壤中这两种元素消耗较少,表现为上升趋势。钾、镁、铜元素含量基本不变。锌、铁、锰元素含量呈现出有峰有谷的变化趋势。影响土壤内矿质元素含量的因素主要有土壤温度、土壤湿度、土壤微生物以及树体的吸收等。可知,在枣树生育期7~11月是树体大量消耗矿质营养的时期,树体直接通过根系从土壤内吸收生长所需的矿质养料。所以,土壤内矿质元素的含量变化直接关系枣树树体生长的状态。足够的矿质元素是树体健壮生长的决定因素。
综上所述,只有根据需求合理地进行肥料配制,有针对性地进行施肥,才能真正达到平衡施肥、保证树体營养供应的目的。
参考文献
[1] VELEMIS D, ALMALITIS D, BLADENOPOULOU S, et al.Leaf nutrient levels of apple orchards (CV.Starktimson) in relation to crop yield[J]. Advances in Horticultural Science, 1999, 13(4): 147-150.
[2] MAMGAIN S,VERMA H S,KUMAR J.Relationship between fruit yield, and foliar and soil nutrient status in apple[J].Indian Journal of Horticulture,1998,55(3):226-231.
[3] 李保国.红富士苹果优质无公害栽培理论、配套技术及其应用的研究[D].长沙:中南林学院,2004:1-2.
[4] 阿不列孜·热合曼.枣树黄叶病的发生及综合防治技术[J].河北果树,2007(3):29-31.
[5] 杨俊强,吴国良,秦国新.果树叶片失绿症发生原因综述[J].西北园艺,2004(8):7-9.
[6] 赵智慧,周俊义.冬枣、临猗梨枣果实发育期K、Ca、Fe、Zn含量变化[J].河北农业大学学报, 2006(5):20-23.
[7] 覃杰凤.果树矿质营养的研究进展[J].安徽农学通报,2011,17(7):94-96.
[8] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000:56-58,79-83,106-107,133-140,191,237-239.
[9] 徐爱春,李保国,齐国辉.苹果矿质营养研究进展[J].河北林果研究,2003,18(4):368-375.