分类:论文范文 发表时间:2020-02-03 08:58
摘要:【目的】通过研究不同种植年限脐橙园土壤理化特性,为脐橙园施肥管理提供理论依据。【方法】以未种植地(对照)、2年生、4年生、9年生、15年生、23年生6个脐橙园为研究对象,采集样点0~20cm,≥20~40cm,≥40~60cm土层土壤,分别测定土样的物理性黏粒含量、容重、20cm蓄水量、有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量和pH等土壤理化性质。【结果】脐橙种植年限对土壤容重和蓄水量影响不显著。土层对土壤容重、蓄水量在土层之间存在极显著的影响(P<0.001),随着土层加深,土壤容重和蓄水量逐渐升高。脐橙种植年限、土层及其交互作用对土壤物理性黏粒均存在极显著影响(P<0.001),2年生及4年生果园上层土壤物理性黏粒显著低于未种植对照地(P<0.05),而23年生林地则显著高于未种植对照地(P<0.05),下层土壤物理性黏粒变化无显著规律。脐橙种植年限、土层深度及其交互作用对各土壤化学性质的影响均达到极显著水平(P<0.001),脐橙园中层土壤的pH均显著低于未种植对照地,下层土壤的pH则是随着种植年限的增加而逐渐降低。15年生脐橙园土壤各土层的有机质、速效磷、全氮、全磷含量均显著高于其他年限(P<0.05),上层土壤的速效氮含量在23年生果园达到最高值。土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷与土壤物理性黏粒呈正相关关系,而与pH、土壤容重、蓄水量呈负相关关系。【结论】脐橙种植年限对土壤理化特性存在显著影响,随着脐橙种植年限延长,土壤逐渐酸化,表层土壤物理性黏粒含量呈先降低后升高的趋势;15年生果园土壤总体肥力显著高于其他种植年限。
关键词:脐橙园;土壤理化特性;种植年限;土壤酸化;土壤肥力
东江是珠江的四大水系之一,东江源流域作为东江的发源地,是粤港两地重要的饮水水源,因此东江源区农村生态环境受到广泛关注[1]。在过去30年中,流域范围内脐橙(Citrussinensis(L.)Osbeck)种植规模扩大迅速[2],已成为源区农业经济增长的支柱。林农为获得高产,追求更高经济效益,在缺乏不同种植年限脐橙园土壤肥力数据作为施肥依据的情况下大量使用化肥[3],东江源区脐橙园化肥施用量已明显高于其他脐橙种植区,肥料浪费与面源污染严重。在经济林栽培中,较长的种植周期对土壤具有长期的影响[4]。对苹果、葡萄等果园的土壤理化性质研究表明,种植年限对果园土壤理化性质具有显著影响,养分随着种植年限的延长有积累趋势,但同时导致土壤酸化、团聚体稳定性降低、表层富营养化、盐渍化等问题[5-7],种植年限对脐橙园土壤理化特性影响的研究尚未开展。
1材料与方法
1.1研究区概况
选择东江源流域寻乌县(115°21'22''~115°54'24″E,24°30'40″~25°12'10″N)作为研究区。寻乌县地处江西省最南端,南岭山地北缘,和福建、广东两省接壤。主要植被类型为亚热带常绿阔叶林。土壤属亚热带红壤,呈酸性。寻乌县属亚热带季风气候带,年平均气温为18.9℃,年平均降水量为1650.3mm。气候及土壤条件利于脐橙生长,寻乌县脐橙种植历史达40余年[8]。
1.2样地设置与样品采集
于2015年7月施肥前采集土样。根据脐橙种植年限,在东江源区寻乌县吉潭镇选取了地块相近,且土壤母质条件相同的6个脐橙园为采样区,分别为未种植对照地(controlplantation,CP),2年生(2a)、4年生(4a)、9年生(9a)、15年生(15a)和23年生(23a)的脐橙林地,其中23年生林地在第18年时进行高接换种更新,施肥管理与9年生以上林地一致。2年生和4年生脐橙每年施均衡复合肥(N、P、K质量分数均为15%)400g/株,冬季施用有机肥2.5kg/株。9年生、15年生、23年生果树,每年施高氮型复合肥(N、P、K质量分数分别为22%、4%、4%)1000g/株,高氮高钾型复合肥(N、P、K质量分数分别为20%、5%、20%)2500g/株,均衡复合肥1000g/株,冬季施用有机肥5kg/株。每个采样区选取具有典型代表性的样地3个,在每个样地按“S”形采集5个点,每个点采集0~20、≥20~40和≥40~60cm土层土壤,将5个点采得的土样按不同土层均匀混合,然后按四分法保留1000g土样1份,装入布袋,贴上标签,即为样地内0~20、≥20~40和≥40~60cm混合土样。混合土样经风干、去除杂质后,磨细过2.00、1.00和0.25mm的土壤筛,用于测定土壤基本理化性质[9]。
2结果与分析
图1土壤物理性质随脐橙种植年限的变化特征Fig.1Soilphysicalpropertiesindifferentnavelorangeplantations注:柱状图上不同小写字母表示相同年限不同土层之间差异显著(P<0.05),不同的大写字母表示相同土层不同年限之间差异显著(P<0.05),未标记大写字母则表示相同土层不同年限之间差异不显著。下同。Differentlowercaselettersinthesameplantingtimeindicatesignificantdifferences(P<0.05)amongthethreesoillayers.Differentcapitallettersinthesamesoillayerindicatesignificantdifferencesamongdifferentplantingtime(P<0.05).Nocapitallettersabovethegraphindicatenosignificantdifferenceamongplantingtime.Thesamebelow.
2.1不同种植年限脐橙园土壤物理特性差异
不同种植年限脐橙园土壤物理性质见图1。不同种植年限脐橙园相同土层的土壤容重、土壤蓄水量差异不显著;土层对土壤容重存在极显著的影响(P<0.001),随着土层的增加,土壤容重逐渐升高,在未种植对照地、2年生、4年生、15年生及23年生林地,下层土壤(≥40~60cm)容重显著高于上层土壤(0~20cm,P<0.05,图1A)。土壤蓄水量则同样随着土壤层次的加深而逐渐升高,各土层间总体差异不显著,仅在15年生的脐橙园发现下层土蓄水量显著高于上层土壤(P<0.05,图1B)。脐橙种植年限、土层及其交互作用对土壤物理性黏粒均存在极显著的影响(P<0.001,图1C)。2年生及4年生脐橙园上层土壤物理性黏粒显著低于未种植林地(P<0.05),而23年脐橙园地则是显著高于未种植脐橙园(P<0.05)。中层土壤(≥20~40cm)的物理性黏粒在9年生脐橙园显著降低,而在4年生及15年生脐橙园则是显著高于未种植对照地(P<0.05)。下层土壤的物理性黏粒随着种植年限的增加先升高后降低,4年生及9年生脐橙园的下层土壤物理性黏粒显著高于其他年限果园情况(P<0.05)。另外,除了9年生脐橙园,其他各脐橙园的土壤物理性黏粒均随着土层的加深而显著降低(P<0.05)。
2.2不同种植年限脐橙园土壤化学特性差异
不同种植年限脐橙园土壤化学性质见图2。方差分析显示脐橙的种植年限、土层深度及其交互作用对各土壤化学性质的影响均达到极显著水平(P<0.001)。在4年生脐橙园,上层(0~20cm)土壤pH达到最高,而且显著高于其他各年限果园(P<0.05),15年生果园的上层土壤pH则显著低于其他各年限果园;随着脐橙种植年限的延长,中层(≥20~40cm)土壤的pH均显著低于未种植对照地,下层(≥40~60cm)土壤的pH则是随着种植年限的延长而逐渐降低,在23年生脐橙园,pH达到最低(图2A)。另外,在未种植对照地,中层土壤的pH显著高于其他两个土层(P<0.05),种植2年之后的果园土壤,中层的pH则显著低于下层(P<0.05)。随着种植年限逐渐延长(4a和9a),中下土层的pH均显著低于上层(P<0.05),而15年生林地各土层土壤pH之间差异不显著,23年生脐橙园的下层土壤pH则是显著降低(P<0.05)。
3结论
随着种植年限的增加,土壤物理性黏粒含量在0~20cm土层呈先下降,于4年生以上果园逐渐上升的趋势,而在≥40~60cm土层变化规律不明显,这与张学权等[11]的研究一致。物理性黏粒含量随土层深度加深而降低,这与杨晓娟等[4]的研究结论一致。分析其原因,主要是由于被开垦后的水平梯带土壤需要经过一定时间才能恢复其土壤结构,土壤物理性黏粒的增加主要集中在0~20cm土层,与施肥的深度主要集中在20cm以内有关,进一步说明脐橙种植施肥管理对20cm以下土壤结构的改良作用不明显。其他两个物理性质随种植时间延长变化较小,仅在不同土层间表现出显著差异。
参考文献(reference):
[1]郭梅,彭晓春,郑延敏,等.东江源受偿意愿调查与跨省生态补偿机制研究[J].环境科学与技术,2013,36(5):183-187.
DOI:10.3969/j.issn.1003-6504.2013.05.036.GUOM,PENGXC,ZHENGYM,etal.EcologicalcompensationinDongjiangHeadwatersbasedonthesurvey[J].EnvironmentalScience&Technology,2013,36(5):183-187.
[2]陈亚艳,罗新祜.赣南脐橙出口特点及竞争力影响因素实证分析[J].中国南方果树,2015,44(1):126-132.DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2015.44.01.039.CHENYY,LUOXH.Gannannavelorangeexportcharacteristicsandempiricalanalysisofcompetitivenessoftheinfluencingfactors[J].FruitTreesinSouthernChina,2015,44(1):126-132.
[3]赖晓桦,黄传龙,谢上海,等.赣南脐橙施肥情况调查研究[J].中国南方果树,2009,38(4):30-32.DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2009.04.017.LAIXH,HUANGCL,XIESH,etal.StudyonfertilizationsituationofnavelorangeinGannan[J].FruitTreesinSouthernChina,2009,38(4):30-32.
[4]杨晓娟,王海燕,刘玲东,等.东北过伐林区不同林分类型土壤肥力质量评价研究[J].生态环境学报,2012,21(9):1553-1560.DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2012.09.011.YANGXJ,WANGHY,LIULD,etal.Evaluationofsoilfertilityqualityunderdifferentforeststandsinover-loggedforestregion,northeastChina[J].EcologyandEnvironmentalSciences,2012,21(9):1553-1560.
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