土壤与环境
SOIL AND ENVIRONMENTAL SCIENCES
1999年 第8卷 第1期 Vol.8 No.1 1999



粤东龙眼立地土壤养分限制因子系统调查*
陈建生 张发宝 徐乐然
摘要 用“土壤养分状况系统研究法”对粤东8片龙眼园土壤进行大、中、微量营养元素含量测定、土壤吸附试验及盆栽诊断试验。结果表明，全部供试土壤均缺N和P，88%土壤缺K和Mg，75%土壤缺Ca和S，63%土壤缺Cu，50%土壤缺B。在缺素土壤中若不配施这些元素，指示作物(高粱)的干物产量分别下降N 60.3%，P 65.3%，K 29.5%，Ca 46.2%，Mg 33.5%，Cu 19.3%，S 17.9%，B 15.5%。综合各营养元素的施肥效应及缺乏的普遍性显示，粤东龙眼立地土壤养分限制因子排序为：N>P>Mg>K>Ca>Cu>S>B；碱性紫色土则富Ca。
关键词 粤东；龙眼立地土壤；系统研究法；养分限制因子
A Systematic Investigation of Nutrient Inhibiting Factors in Site Soil of Longan in East Guangdong. 
Chen Jiansheng , Zhang Fabao and Xu Leran (Soil and Fertilizer Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640). Soil & Environ Sci, 1999, 8(1): 40～44
A systematic approach was used for systematically investigating nutrient inhibiting factors in longan site soil of 8 orchards in East Guangdong province. The approach of investigation included chemical analysis of soil nutrients, nutrient absorption of the soil and diagnosis through screen research. It has been identified that 100% of the 8 soils was deficient in N and P, 88% in K and Mg, 75% in Ca and S, 63% in Cu and 50% in B. Dry matter weight of indicating plant (sorghum) decreased up to 60.3%, 65.3%, 29.5%, 46.2%, 33.5%, 19.3%, 17.9%, 15.5% respectively for treatments without addition of N, P, K, Ca, Mg, Cu, S, or B. Considering both the occurrence of deficiency and plant response to application, the constraint range of nutrient inhibiting factors was N> P> Mg> K> Ca> Cu> S> B for the site soils of longan with exception of two alkaline purplish soils which were rich in Ca.
Key words East Guangdong; site soil of longan; systematic approach; soil nutrient inhibiting factor
　　龙眼(Dimocarpus Longan Lour.)是典型的亚热带名果，全国只有福建、广东、广西有集约栽培。近年来我省龙眼种植面积迅速扩大，规模化、基地化生产初步形成，龙眼生产已成为发展“三高”农业的优势项目之一。但由于受立地条件、管理水平、气候等因素的影响，长期以来存在产量不高不稳或大小年明显现象，龙眼的丰产和稳产仍是当前生产中急需解决的关键问题。加强龙眼园土壤管理，采用科学施肥培肥措施，是获得丰产和稳产的重要途径之一。为此，我们对我省龙眼主要分布地带之一的粤东地区部分龙眼园进行实地调查，根据“土壤养分状况系统研究法”[1]采集土样并进行了大、中、微量元素速效养分含量测定、养分元素吸附试验和盆栽生物诊断试验，旨在探明龙眼立地土壤主要养分限制因子及其缺乏程度，为制定合理的土壤管理制度及施肥措施提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试果园
　　1996～1997年在饶平、澄海、揭西、兴宁、龙川等5市(县)，分别选定树龄6～20年(正常结果)的龙眼园共8片。龙眼品种主要为草埔、青山和福眼。
1.2 土壤样品采集方法
　　每片龙眼园选代表性龙眼树8～10株，于每株树冠滴水线附近挖两个方向相对的取土点，采集0～30 cm土层的土壤，每片果园采16～20点共采土70 kg，经充分混合后再从中多点选取1.5 kg样品(余下供盆栽试验用)，风干后通过2 mm筛，供分析用。
1.3 土壤样品分析方法
　　土壤样品在中加合作土壤植物测试实验室(北京)进行分析测定。测定内容包括土壤有机质、pH、活性酸和N、P、K、Ca、Mg、S、B、Cu、Zn、Fe、Mn等11种元素的速效养分。其中速效P、K、Cu、Fe、Mn、Zn用国际农化服务中心(ASI)的联合浸提剂(0.25 mol/L NaHCO3-0.01 mol/L EDTA-0.01 mol/L NH4F)同时浸提；速效S和B用0.08 mol/L的Ca3(PO4)2溶液浸提；NH4-N和速效Ca、Mg用1 mol/L KCl浸提。测定样品用容量法取样。
1.4 吸附试验
　　主要进行了土壤对P、K、S、Zn、B和Cu的吸附试验。在一定量的土样中加入各营养元素的吸附处理溶液[1]，然后测定土壤中各营养元素的可浸提量，计算土壤对养分的吸附率。用以评价土壤的吸附能力，并确定盆栽试验中适宜的施肥量。
1.5 盆栽生物诊断试验
　　盆栽试验设14个处理，4次重复。依据化学测定和吸附试验的结果确定一个最佳处理(OPT)，将盆栽土壤中的各养分含量均调到相当于临界值的3倍，参照各元素的吸附曲线确定各元素在最佳处理中的施入量，保证最佳处理中各营养元素的均衡供应。如果土壤中某种营养元素的有效态含量已达到或超过其临界值3倍时，则不施入该营养元素，而另设置最佳处理加该元素的处理；如果最佳处理处理中已经加入了某营养元素，则加设一个最佳处理减去该营养元素的处理作缺素处理。在网室条件下进行，以高粱为指示作物。盆栽容器用600 ml塑料杯，杯底钻孔，用12 cm的香烟滤咀插入孔中，通过滤咀的毛细管作用供给去离子水。每杯装土400 cm3，播种已发芽高粱种子15棵，出苗后定植10棵，生长期为30～40 d。试验结束时收获植株地上部分，计算干物产量，统计分析各处理与最佳处理的差异显著性，以最佳处理干物重为100%，计算缺素处理与最佳处理比较的相对干物产量，并用于估计该土壤的养分限制因子及其缺乏的严重程度。
2 结果与分析
2.1 粤东龙眼立地土壤基本养分状况
　　调查结果表明，粤东地区龙眼多建园于丘陵坡地或低山缓坡地，土壤多数是赤红壤，质地大多数为砂质壤土。但调查的兴宁2片龙眼园土壤则属于紫色土。从测定结果(表1)可以看出，兴宁2片果园土壤pH 7.1～7.5，属碱性紫色土。其余供试土壤pH 4.3～5.6，属酸性赤红壤。有机质含量在各果园之间差别较大，范围在5.0～17.5 g/kg，平均为9.3 g/kg。按照美国农化服务中心(ASI)所设定的临界指标进行分析表明，供试的8个龙眼园土壤的速效态N含量均低于临界值；其中有7个土壤的速效P含量低于临界值，有4个土壤的速效K含量低于临界值。2个碱性紫色土的速效Ca含量极高，而有机质、速效态N及P含量则很低，速效K含量接近临界值。从表1还可以看出，除2个碱性紫色土外，其余供试土壤Mg的缺乏也较普遍。全部供试土壤的速效态Cu、Zn、B含量都普遍偏低，分别有8、7、6个土壤低于临界值。速效Fe的含量均高于临界值。初步表明龙眼立地土壤养分含量尚不平衡，养分障碍因子较多。
表1 粤东地区8片龙眼园土壤基本养分状况

采样地点pH活性酸
cmol/L有机质
g/kg速效态养分含量(mg/L)
NPKCaMgSBCuZnFeMn
饶平联饶4.90.505.037.415.327.430155.92.20.20.43.655.37.2
饶平钱东5.10.4013.432.811.797.886283.825.10.181.41.675.019.4
澄海盐鸿5.60.356.232.310.3156.482277.85.40.200.31.932917.1
揭西河婆4.40.357.841.52.778.210052.315.90.190.31.350.811.2
揭西南山4.30.4011.629.72.615.610051.030.00.000.21.01381.0
龙川太坪山5.40.1517.517.23.035.2742126.47.20.120.81.067.83.5
兴宁龙田7.505.78.47.770.4362789.919.10.290.51.17.54.4
兴宁叶塘7.107.09.94.982.12946117.97.00.240.41.214.04.3
ASI临界值－－－501278400122120.21.52.05.05.0
低于临界值的样本数　　－87437468704
低于临界值的比例(%)　　－10088503888507510088050

2.2 土壤对养分的吸附
　　当植物营养元素以肥料施入土壤后，可以被土壤组分吸附(或固定)而使养分的有效性和当季利用率降低。吸附固定能力的大小因土壤组分的不同和各营养元素的特征而异[1, 3]。表2列出了当每升(dm3)土壤中加入320 mg P、407 mg K、160 mg S、40 mg Zn、4 mg B和16 mg Cu后，该土壤对这些养分的吸附率(%)。从表2可以看出，加入等量的某种养分于不同的土壤中，其有效态含量的增加是不同的。不同果园土壤对施入养分的吸附差异很大。除2个碱性紫色土外，其余供试土壤(赤红壤)对阴离子如P、S的吸附率一般大于对阳离子如K、Zn的吸附率。这反映了赤红壤强烈的脱硅富铝化作用，盐基高度淋失而Fe、Al等氧化物则相对累积[2]，使该类土壤对P有较强吸附固定能力。而赤红壤的粘土矿物以1:1型的高岭石为主，对K的吸附固定能力则较小[2]。对于碱性紫色土，质地多为砂质壤土，由于其脱硅富铝化特征不明显，粘土矿物组成以水云母及蒙脱石为主，含少量高岭石，Fe、Al氧化物含量较低，阳离子交换量较高，所以该土壤对养分的吸附性能较好[2]，对P、K的吸附固定能力均较强。当然并非所有被吸附固定的养分不能再被作物吸收，但土壤对养分的吸附固定直接影响肥料的当季效果。所以在推荐施肥的实践中应充分考虑土壤对养分吸附固定作用，以提高肥料利用率。
表2 不同果园土壤对施入养分的吸附率(%)

采样地点PKSZnBCu
饶平联饶34.226.037.323.5- 35.6
饶平钱东70.330.757.819.8- 37.5
澄海盐鸿55.126.039.230.026.322.5
揭西河婆51.727.744.018.34.528.8
揭西南山58.615.445.610.514.023.8
龙川太坪山60.721.040.821.022.516.9
兴宁龙田54.271.023.144.514.035.0
兴宁叶塘55.269.328.341.514.333.1

注：(1)表中数据为每dm3土壤中加入P 320 mg、K 407 mg、S 160 mg、Zn 40 mg、B 4 mg和Cu 16 mg后，土壤对这些养分的吸附率(%)。(2)“-”表示对该养分的吸附率接近0。
2.3　龙眼立地土壤的养分限制因子
　　盆栽试验中缺素处理的相对干物产量可以用来估计供试土壤中该元素缺乏的严重程度[3]。试验结果(表3)表明，以最佳处理的干物产量为100%，不施肥(CK)处理的相对干物产量最高32.9%，最低仅为4.7%，平均为22.5%，说明龙眼立地土壤的基础生产力极低。供试8个果园土壤的N、P、K、Ca、Mg、S，其缺素处理平均相对干物产量分别为39.7%、34.7%、70.5%、53.8%、66.5%、82.1%。其中，N、P、K成为限制因子的土壤分别有8、8、7个；Ca、Mg、S成为限制因子的土壤分别有6、7、6个。有5个土壤表现缺Cu，有4个土壤表现缺B。从表3还可以看出，基础地力产量越低，养分限制因子则越多。可见N、P、K仍为丘陵坡地龙眼园土壤主要的养分限制因子，而中量元素Mg的缺乏也相当普遍，已成为主要的产量限制因子之一。除2个碱性紫色土外，其余供试土壤均缺Ca。统计结果表明，N的平均增产效应为60.3%，P为65.3%，K为29.5%，Ca为46.2%(不计碱性紫色土)，Mg为33.5%，S为17.9%，Cu为19.3%，B为15.5%。综合各营养元素的施肥效应及其缺乏的普遍性，认为粤东龙眼立地土壤养分限制因子排序为：N>P>Mg>K>Ca>Cu>S>B，碱性紫色土则不缺Ca。
表3 盆栽试验中缺素处理的相对干物产量

采样地点缺素处理的相对干物产量 (%)
CK-N-P-K-Ca-Mg-S-Cu-Mn-Zn-B-Mo
饶平联饶18.726.056.661.363.868.479.999.869.093.484.780.2
饶平钱东31.040.846.164.980.768.086.181.5- 73.378.775.7
澄海盐鸿32.945.131.5- 74.671.460.873.7- 75.770.166.2
揭西河婆5.745.820.278.010.057.467.184.3- 86.778.888.6
揭西南山4.739.824.052.86.434.689.444.395.893.180.889.6
龙川太坪山27.743.729.370.787.488.098.891.390.693.2100.294.6
兴宁龙田29.340.434.985.2- 87.492.186.988.392.192.1- 
兴宁叶塘29.735.635.380.4- 57.082.983.583.290.290.3- 
平 均 值22.539.734.770.553.866.582.180.785.487.284.582.5
减产样本数 -88767652343
缺素比例(%) -100100887588756325385038

注：(1)以最佳处理产量为100%。(2)“-”表示该元素化学测定值大于其3倍临界值，最佳处理中未加入该元素(示该元素供应充足)。(3)“减产”表示各缺素处理与最佳处理比较，差异达1%显著水平。
3 结语
　　（1）供试的8片龙眼园土壤中，由于多数果园垦种时间不长，土壤熟化程度较低，龙眼立地土壤养分含量尚不平衡，养分障碍因子较多。除N、P、K大量元素外，中、微量元素如Mg、Ca、S、B的缺乏问题也相当普遍。综合各营养元素的施肥效应和缺乏的普遍性，认为粤东龙眼立地土壤养分限制因子排序为：N>P>Mg>K>Ca>Cu>S>B，碱性紫色土则富Ca。
　　（2）为使龙眼丰产稳产，必须加强土壤培肥管理，制定施肥措施应综合考虑土壤中大、中、微量各元素养分的均衡供应，才能达到预期的效果。龙眼平衡施肥宜重点考虑N、P、K、Mg及S、Cu、B等养分。对酸性赤红壤果园应重视施用石灰以调节土壤酸性同时补充土壤钙素养分。鉴于果园土壤养分诊断的复杂性，正确诊断龙眼立地土壤的养分限制因子有待今后果园施肥试验中进一步探讨。
*广东省科委“九五”攻关项目的部分内容。
作者单位：广东省农科院土壤肥料研究所，广州 510640
参考文献
1 加拿大钾磷研究所北京办事处. 土壤养分状况系统研究法. 北京: 中国农业科技出版社，1992
2 广东省土壤普查办公室. 广东土壤. 北京：科学出版社，1993. 129～140
3 金继运, 张宁, 梁鸣早等. 土壤养分状况系统研究法在土壤肥力研究及测土施肥中的应用. 植物营养与肥料学报, 1996, 2(1): 8～15
收稿日期：1998-08-15
