水城区猕猴桃产业园区土壤养分元素地球化学特征及地质环境

摘要  ［目的］根据一系列土壤养分元素地球化学指标，对示范园区耕地土壤养分质量进行分类评价，并探讨养分元素在不同地层的分布情况。［方法］以六盘水市名优特色红心猕猴桃产区水城区产业园区的米箩镇、猴场镇园区土壤养分元素有机质、阳离子交换量、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、硼、有效硼、钼、有效钼、碘、氟等为研究对象，运用地球化学分析方法、GIS等技术手段研究该区土壤中养分元素及其地质环境。［结果］园区土壤以酸性为主，适宜猕猴桃种植，保肥能力强，有机质含量丰富；除全钾含量很低，4级（较缺乏）与5级（缺乏）累计占比89.72%，全氮、全磷含量丰富，碱解氮含量适宜，速效磷含量缺乏，变异系数2.07，分布不均，局部可能较缺乏，速效钾供给能力好，总体适中；钼、有效钼、氟、碘含量丰富，氟含量相对偏高，硼、有效硼含量缺乏；硼在灰岩发育地层含量相对较高，全氮、碘、钼及有机质在峨眉山玄武岩组更易富集，含量普遍丰富。龙潭组发育的土壤具有更高的硒含量和有机质含量。［结论］建议后期提高土壤中磷有效量，增施钾肥、硼肥，红心猕猴桃是否适宜在峨眉山玄武岩组地层种植有待进一步研究。

关键词  红心猕猴桃；水城区；土壤；养分元素；地球化学特征；地质环境

中图分类号  P632  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）05-0159-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.05.039

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Geochemical Characteristics and Geological Environment of Soil Nutrient Elements in the Kiwifruit Industrial Park of Shuicheng District

LUO Zhen-hua， WANG Biao， CHEN Chang-kuo et al

（113 Geological Team，Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of Guizhou Province，Liupanshui，Guizhou 553000）

Abstract  ［Objective］According to a series of geochemical indexes of soil nutrient elements， the soil nutrient quality of cultivated land in the demonstration park was classified and evaluated， and the distribution of nutrient elements in different strata was discussed. ［Method］Taking soil nutrient elements organic matter， cation exchange capacity， TN， TP， TK， alkali-hydrolyzable nitrogen， available P， available K， B， available boron， Mo， available molybdenum， I and F in Miluo Town and Houchang Town Industrial Park in Shuicheng District of Liupanshui City as research objects， geochemical analysis methods and GIS techniques were used to study soil nutrient elements and their geological environment in this area. ［Result］The soil in the park was mainly acidic， suitable for kiwifruit cultivation， with strong fertilizer retention ability and rich organic matter content.Except for the low total potassium content， the cumulative proportion of grade 4 （relatively deficient） and grade 5 （deficient） was 89.72%.The content of total nitrogen and total phosphorus was abundant， and the alkaline hydrolyzable nitrogen content was suitable，the available phosphorus content was lacking， with variation coefficient of 2.07，the distribution was uneven and may be locally lacking. The supply capacity of available potassium was good， and overall it was moderate.The content of molybdenum， available molybdenum， fluorine and iodine was rich， the content of fluorine was relatively high， and the content of boron and available boron was lack; the content of boron was relatively high in limestone strata， and total nitrogen， iodine， molybdenum and organic matter were more easily enriched in Emeishan basalt formation. The soil developed in Longtan formation had higher selenium content and organic matter content. ［Conclusion］In the later stage， it is suggested to increase the available amount of phosphorus in the soil， increase the application of potassium fertilizer and boron fertilizer， and whether red heart kiwifruit is suitable to be planted in Emeishan basalt formation needs further study.

Key words  Red heart kiwifruit;Shuicheng District;Soil;Nutrient element;Geochemical characteristics;Geological environment

基金项目  贵州省地矿局地质科学技术研究项目（黔地矿科合〔2019〕16号）。

作者简介  骆振华（1991—），男，湖北蕲春人，工程师，硕士，从事地球化学、农业地质研究。*通信作者，高级工程师，博士，从事分析化学研究。

收稿日期  2023-03-23；修回日期  2023-04-21

猕猴桃，也称狐狸桃、羊桃、奇异果［1］，因猕猴喜食，故名猕猴桃；富含氨基酸、维生素B、脂肪、钾、硫和钙等营养物质，同时对病后康复、抗癌及美容保健等具有效果，是一种具有较高营养价值和药用价值的水果［2-3］。而红心猕猴桃在营养、口感、产量、价值上更优［4-5］，是贵州西部山地地区主要特色农产品，作为优质果品列入《中欧地理标志协定》清单，获农业农村部授予“水城猕猴桃”农产品地理标志（登记号为AGI01168）［6］，具有较高的农业经济效益。土壤是一切生物和植物赖以生存和发展的基础，为植物提供所必需的水分和养分及各种矿物质元素，创造一个适宜生长发育的生长环境［2］，而土壤中各元素之间的生理平衡失调会影响果树的生长［7］，对果树的产量品质产生重要制约作用。土壤养分的丰缺直接影响着果树的产量与果实的品质，适宜的土壤环境更是保证猕猴桃早实、高产、稳产、优质、长寿的先决条件［8］。因此，有必要对猕猴桃生长地土壤养分元素地球化学评价及其环境地质进行研究。近年来，部分学者针对该区域土壤环境条件进行了不同的研究。如万有强等［9］对水城区米箩乡和野钟乡红阳猕猴桃产区的土壤进行养分和微量元素含量评价，结果表明，水城区红阳猕猴桃主产区土壤养分和微量元素分布不均，变异系数较大；吴迪等［10］通过对贵州省水城区5个乡镇猕猴桃果园土壤养分含量和酸碱度进行分析，结果表明，5个乡镇猕猴桃果园土壤的pH普遍高于猕猴桃的最适生长范围，提出了土壤酸碱度改进方案；党华美［11］以水城、修文基地为研究对象，探讨了猕猴桃植株及果实对重金属的富集能力。水城区猕猴桃产业示范园区是2013年省委、省政府重点打造的“100个现代农业高效示范园”之一，目的是以产业带动城镇化，以城镇化带动旅游业的现代高效农业产业园。鲜有学者对该区域土壤养分元素地球化学特征及其环境地质进行研究。笔者以水城区米箩镇与猴场镇猕猴桃产业示范园土壤养分元素为研究对象，采集园区土壤样本466件，探索研究区猕猴桃示范园区土壤养分元素特征，为水城区特色富民产业打基础、拓思路、稳发展提供理论实践基础与参考依据。

1  材料与方法

1.1  研究区概况

水城区猕猴桃产业示范园地处水城区腹地，按“一园两区”规划，分别为米箩猕猴桃产业示范园区及猴场猕猴桃产业示范园。米箩园区位于水城东南部的巴浪河畔，面积63.07 km2，地理坐标为104°53′23″～105°01′01″E、26°20′26″～26°27′07″N；东与阿戛乡接壤，西与勺米乡相连，南与果布戛、野钟、杨梅等乡交界，北与盐井乡毗邻，距双水42 km。猴场园区位于水城区东南面，面积36.27 km2，地理坐标为105°06′43″～105°11′06″E、26°11′22″～26°16′26″N；东与六枝特区中寨乡接壤，南接黔西南的普安县龙吟镇，西与果布嘎乡隔河相望，北与蟠龙乡、红岩乡毗邻。猕猴桃产业示范园地处典型的贵州喀斯特地貌，气候颐和，交通便利。

1.2  样品布设、采集与处理

以高清影像图、土地利用现状图等为底图，选取米箩镇、猴场镇具有代表性的园地、旱地土壤，按照333 m×333 m密度布设土壤点位。研究区地理位置及样点分布见图1。以GPS定点的主采样坑为中心，在距离其20～50 m向四周辐射，确定4～5个分样点；根据地块现状，采用“S”和“X”型等进行采样。每个分样点采样深度均为0～20 cm，等份组合成一个混合样，混合样原始重量大于1 000 g，剔除土壤以外的杂物，装入专用棉质布袋，写好标签，带回室内自然风干研磨过筛。

1.3  样品测试及方法

土壤样品分析指标共计15项，包括pH、有机质、阳离子交换量、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、硼、有效硼、钼、有效钼、碘、氟。分析单位为湖北省地质实验研究所。pH、氟测定方法为离子选择性电极法（ISE），全氮、有机质测定方法为容量法（VOL），全磷、全钾、硼测定方法为等电感耦合离子体发射光谱法（ICP-OES），钼、碘测定方法为电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），碱解氮测定方法用LY/T 1228—2015，有效磷测定方法用LY/T 1228—2015，速效钾测定方法用LY/T 1234—2015，有效硼测定方法用LY/T 1258—1999，有效钼测定方法用LY/T 1259—1999，阳离子交换量测定方法用LY/T 1243—1999。方法的准确度和精密度均达到规范要求。所有样品分析结果合格率为100%，数据真实，结果可靠。

1.4  数据统计分析

原始数据反复剔除异常值（均值±3倍标准离差）后，统计其算术均值、标准离差、变异系数等地球化学参数；参数统计使用Excel、MapGIS软件；图件编制使用土地质量地球化学评价管理与维护（应用）子系统软件及ArcGIS 10.2完成。

2  结果与分析

2.1  主量元素分布特征

氮、磷、钾是农作物生长必需的大量元素，对农作物生命成长不可或缺。氮是植物的生命元素，对植物生命活动及作物品质、产量有重要作用；磷是植物必需矿质元素之一，是组成生命DNA的要素；钾促进糖分转移和淀粉的形成，在植物生长发育中起重要作用［12］。土壤元素中的全量对有效态含量具有直接关系，与土壤元素总量相比，有效量具有更直接的生态环境意义，能够更有效地反映植物营养元素的供给能力［13］，有效度越高，元素活化能力越强，越易被植物吸收［14］。