吉安蜜柚主要种植区土壤交换性钙镁含量分布特征研究

摘 要：在吉安蜜柚主要种植区采取50个土壤样品，测定其土壤交换性钙、镁含量，对蜜柚土壤交换性钙、镁区域分布特征，土壤交换性钙镁与土壤类型、土壤pH值、有机质等的相关性以及钙镁比值进行统计分析。结果表明，不同种植区域土壤交换性钙镁含量分布不均衡，交换性钙平均含量为1045毫克/千克，54%的果园土壤交换性钙表现为缺乏；交换性镁平均含量为84毫克/千克，70%的果园土壤交换性镁表现为缺乏。交换性钙、镁含量与土壤理化性质和土壤特性相关，研究结果表明果园中水稻土交换性钙、镁含量均较高，而其他类型土壤交换性钙、镁含量普遍较低。交换性钙、镁含量与土壤pH值呈显著正相关，而两者与有机质含量均无显著相关性。超过一半的果园土壤的钙镁比失调，不利于高品质蜜柚的生产。土壤交换性镁含量随土壤交换性钙含量升高而升高，两者呈显著正相关。

关键词：吉安蜜柚；土壤；交换性钙；交换性镁

钙是植物生长的必需元素，也是构成细胞壁的重要元素，在维持细胞膜的完整性和渗透性方面起着重要作用；镁是叶绿素的重要组成成分，能够影响叶片的光合作用和干物质的积累[1]。土壤中钙、镁含量的高低取决于土壤中的交换性钙和镁含量，二者呈显著的正相关[2]。土壤交换性钙、镁是土壤阳离子交换量（CEC）的重要组分，土壤CEC是衡量土壤保水保肥能力的重要指标，土壤CEC输出与投入的不平衡是土壤酸化的主要原因[3]。有研究表明，土壤矿质元素供应能力不仅与元素自身在土壤中的含量有关，还与土壤中各元素间的协调性、拮抗性有关［4］。笔者在本研究中对吉安蜜柚主要种植区（图1）土壤交换性钙、镁含量进行测定，对了解蜜柚土壤交换性钙镁含量分布特征有着一定的学术价值；还将探寻影响土壤交换性钙镁含量高低的主要因素土壤理化性质、土壤特性、土壤pH值，同时土壤交换性镁含量随土壤交换性钙含量两者也具有一定的关系，是评价果园土壤交换性钙镁含量水平、改良土壤和合理施肥的重要依据之一。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

吉安市位于江西省中南部，赣江中游，地处北纬25°28'—27°57'，东经113°46'—115°56'，土地资源丰富，气候条件适宜蜜柚的种植，而且吉安大部分地区土壤偏弱酸性，是非常适宜种植蜜柚的土壤环境；吉安蜜柚有吉水县、泰和县、安福县、永新县、遂川县、万安县、吉安县、吉州区、青原区共9个主要种植区域，其中吉水县、万安县、安福县、泰和县等几个县种植总面积较大；在这9个主要种植区域，选择50个典型代表的果园进行了土壤取样。

1.2 土壤样品的采集与处理

按“Z”形方法，每个果园选10～15株土壤采样树。在离树干30厘米左右的距离处确定1～2个土壤采样点，在采样点上挖一个深40厘米左右的土壤剖面，在剖面上均匀取土壤约200克，剔除大的根系和砾石等杂物，每个土壤样品由15～20个采样点采集的土壤混合成一个土壤样品，采用四分法，取土壤约500克[5]。采集好的土壤样品再进行自然风干、研磨、过2毫米筛等处理。

1.3 样品检测方法

土壤中交换性钙、镁含量采用原子吸收光谱法测定；土壤pH值的测定采用电位测定法；土壤有机质含量采用重铬酸钾氧化法测定，这些样品测试方法已得到广泛使用，其可靠性均可通过国家标准土壤物质的测定进行质量控制。

2 结果与分析

2.1 蜜柚园土壤pH值和有机质、交换性钙、镁含量及钙镁比的描述性统计分析

将吉安蜜柚园主要种植区50个土壤样品的pH值进行分类统计，如表1所示。吉安蜜柚园土壤pH值变化幅度在4.84～7.07，全市蜜柚园土壤pH值平均值为5.91，说明大部分蜜柚园是适宜种植蜜柚的弱酸性土壤，是比较适合种植蜜柚果树的土壤酸碱性。将吉安蜜柚主要种植区采集的50个土壤样品的有机质含量进行统计，如表2所示。结果表明，吉安蜜柚园土壤有机质含量变化幅度在3.3～26.4克/千克，全市来看，有机质含量适宜的样品数占36%，而有机质含量偏低的样品数占全部样品数的64%，吉安蜜柚园土壤有机质含量总体水平偏低。参考全国第二次土壤普查养分分级标准，将土壤交换性钙镁含量等级划分为6个等级（如表3所示），分别为极低、低、适宜、较高、高、极高［6］。表4结果显示，土壤交换性钙平均含量为1045毫克/千克，变异系数为109.2%，属强变异，说明果园土壤交换性钙含量分布范围大。全市仅有16%的土壤交换性钙含量在适宜范围内，有54%的土壤交换性钙含量低于这个范围，其中极低的占38%，低含量的占16%，表明果园土壤交换性钙含量整体严重缺乏；同时也有30%的土壤交换性钙含量达到了高和极高的水平。整体来看，蜜柚园土壤交换性钙含量分布差异较大。交换性镁平均值为84毫克/千克，变异系数为73%，属中等变异。仅有22%的样品交换性镁含量在适宜范围内；而78%的样品镁含量偏低或者偏高，其中极缺的占比42%，低含量的占比28%，表明蜜柚园土壤交换性镁含量总体缺乏。由表4统计结果可以得出，交换性钙镁比平均值为11.98，变异系数为65.19%，属中等变异。有8%的土壤样品钙镁比小于5，有54%的土壤样品钙镁比大于10，只有46%的土样钙镁比处于适宜范围。超过一半的果园土壤的钙镁比失调，不利于高品质蜜柚的生产。

2.2 土壤交换性钙、镁含量与pH的相关性分析

交换性钙、镁含量与pH值的相关性分析得出，蜜柚土壤交换性钙含量随 pH值升高而升高（图2），二者回归方程为：y=1 261.5x-6 405.9，R2=0.158 9，交换性钙含量与pH值的正相关系数r为0.399。蜜柚土壤交换性镁含量随 pH值升高而升高（图3），二者回归方程为：y=43.241x-171.39，R2=0.064 7，交换性镁含量与pH值的相关系数r为0.254。表明交换性钙、镁含量随着土壤pH值升高而增大。

2.3 土壤交换性钙、镁含量与有机质含量的相关性分析

土壤交换性钙随有机质含量升高呈下降趋势（图4），二者回归方程为：

y = -29.357x + 1 423.9，R2 = 0.026 1。土壤交换性镁含量随有机质含量升高而降低（图5），二者回归方程为：y = -0.857 2x + 95.075，R2 = 0.007 7。由方差分析得出，交换性钙（F=0.996，F crit=1.607）和镁含量 （F=0.965，F crit=1.663）与有机质含量之间的差异都不显著。由此得出交换性钙、镁含量与有机质含量无显著相关性。

2.4 蜜柚园土壤交换性钙、镁含量相关性分析

对蜜柚园土壤交换性钙、镁含量相关性分析的结果（图6）表明，土壤交换性镁含量随土壤交换性钙含量升高而升高，二者回归方程为：y=0.035 7x+46.717，R2=0.441，两者呈显著正相关（r= 0.664，p<0.05）。

2.5 蜜柚园交换性钙、镁含量与土壤类型变化的统计分析

吉安蜜柚主要种植区以沙质土为主，还有水稻土、沙质土、紫色土、黄壤土等，按照土壤类型分类，计算其交换性钙、镁含量平均值（图7、图8）。土壤交换性钙、镁含量随着不同类型土壤也表现出差异，其中交换性钙、镁含量平均值均以水稻土最高，分别为1 996.63毫克/千克、124 毫克/千克；沙质土和水稻土交换性钙含量也较高，分别为1 051.05毫克/千克、1 048.96毫克/千克；红壤土、黄壤土交换性钙、镁含量平均值都较低。

3 讨论与结论

（1）不同蜜柚种植区域土壤交换性钙、镁含量分布不均衡，从整体情况来看，土壤交换性钙含量缺乏，交换性镁含量极度缺乏。吉安蜜柚园土壤pH平均值为5.9左右，在这种酸性土壤环境下导致钙、镁离子的加速迁移流失[7-8]。另外在研究土壤钙镁比的统计分析中发现，大部分果园钙镁比失调，不利于高品质蜜柚的生产，可以在蜜柚生长过程中施石灰、过磷酸钙等，改变土壤缺钙、缺镁的现状，调节钙镁比，进而改善蜜柚品质。

（2）不同土壤类型交换性钙镁含量有差异。水稻土交换性钙、镁含量普遍较高，主要是水稻土经过多年的耕种、施肥等，使得土壤肥力增大。而红壤土和黄壤土交换性钙含量较低，所以要加强对红壤土和黄壤土等的钙、镁肥力的提升。

（3）土壤交换性钙、镁含量与pH值呈正相关。这与曹胜等[9]研究得出的土壤pH值与交换性钙含量为正相关及与交换性镁含量为负相关的结论一致；可以通过监控土壤pH值适当调整土壤中有效性钙、镁含量。可以通过施用石灰等措施，调节土壤的酸碱性，改善土壤交换性钙、镁缺乏的情况。土壤交换性钙与土壤交换性镁含量呈显著正相关，在施肥过程中要注意两者的协调性。

（4）土壤交换性钙、镁含量与有机质含量无显著相关性。虽然通过研究发现交换性钙、镁含量与有机质含量无显著相关性，但是在蜜柚种植过程中仍然需要注意对有机肥的合理使用。

参考文献

[1] 田咏梅，向剑明，田明慧，等.湘西植烟土壤交换性钙的时空变异特征研究[J].安徽农学通报，2019，25（19）：72-74.

[2] 刘坤，周冀衡，李强，等.植烟土壤交换性钙镁含量及对烟叶钙镁含量的影响[J].西南农业学报，2017，30（9）：2065-2070.

[3] ZHANG Y T， HE X H， LIANG H， et al. Long-term tobacco plantation induces soil acidification and soil base cation loss[J]. Environmental Science and Pollution Research，2016，23（6）：5442-5450.

[4］ 鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京：化学工业出版社，1998： 281-306.

[5］ 范玉兰，薛珺，梁梅青，等.赣南脐橙果园土壤有机质变化特征研究[J].中国南方果树，2014，41（4）：18-20.

[6］ 全国土壤普查办公室.中国土壤[M].北京：中国农业出版社，1998.

[7] 黄云志，杨拥，刘光锐，等.昭通市植烟土壤交换性钙镁特征分析[J].西南农业学报，2021，34（8）：1675-1681.

[8] 李强，闫晨兵，田明慧，等.湘西植烟土壤pH时空变异及其主要驱动因素[J].植物营养与肥料学报，2019，25（10）：1743-1751.

[9] 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.

基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目（项目编号：209942）。

作者简介：刘军根（1985年—），男，硕士，讲师，主要从事化学基础研究。E-mail：3070321989@qq.com。