Vol36 No1Jan)2021
第36卷第1期2 0 2 1年1月
林业与生态科学
FORESTRY AND ECOLOGICAL SCIENCES
文章编号：2096 - 4749(2021)01 - 0070 - 08
DOI ：10. 13320力ki hjfor 2021 0010
引文格式：王文赞，张丽娟，霍增起，尹兴，吉艳芝，张杰)可北省太行山苹果产区土壤肥力与施肥现状评价林业与生态科 学,2021,36(1):70 - 77.
WANG Wenzan !ZHANG Lijuan !YIN Xing !HAN Jian JI Yanzhi ZHANG Jie)Evaluation of soil fertility and ferti
lization status in Taihang apple-producing area of Hebei Province"]. Forestry and Ecological Sci
ences, 2021,36 (1)：70 - 77.
王文赞】，张丽娟】，霍增起2，尹兴3，吉艳芝】，张杰1
（1河北农业大学资源与环境学院/河北省农田生态环境重点实验室/河北农业大学邸洪杰土壤与环境实验室， 河北 保定071000'邢台市信都区农业农村局，河北邢台054001'河北经贸大学，河北 石家庄050000）
摘要：为综合评价河北省太行山地区苹果园土壤肥力与施肥现状，通过实地调查该地苹果园不同养分投入 量、投入类型以及各养分在0〜60 cm 土层分布状况，并进一步采用产量差法探究最佳养分投入量。结果表 明，河北省太行山地区苹果园有机肥平均施入量为5 934. 72 kg/hm 2 ，以鸡粪、羊粪、牛粪为主；无机肥N 、 P 2O 5J<2O 投入量分别为777.63 kg/hm 2.421.86 kg/hm 2、543.39 kg/hm 2（ 土壤养分随土层加深呈降低趋 势，其中0〜20 cm 土层有机质、有效磷、速效钾、有效铁含量均达到了丰富水平，但有效E 含量处于较低水平， 有效铜、有效锌处于适量水平。产量差模型分析显示，河北省太行山苹果园最高产量N 、P 2O5、K 2
O 投入量分
别为821. 87 kg/hm 2 A 580. 73 kg/hm 2 A 676. 99 kg/hm 2。建议在实际生产中应降低氮、钾肥投入，适当补充磷、
E 肥，同时搭配有机肥（
关键词：太行山地区；苹果园；肥料投入；土壤养分；产量差分析
中图分类号：S661.1 开放科学（资源服务）标志码（OSID ）：
文献标志码：A
Evaluation of soil fertility and fertilization status in Taihang
apple-producing area of Hebei Province
WANG Wenzan 1 , ZHANG Lijuan 1 ,HUO Zengqi 2, YIN Xing 3 ,JI Yanzhi , ZHANG Jie 1
(1 CoHege o f Resource and Environmental Sciences , Hebei Agricultural University /
The Key Laboratory o f Agreocological Environment o f Hebei / Di Hongjie Soil and Environment Laboratory o f Hebei Agricultural University , Baoding 071000 , China ;
2 Agriculture and Rural Bureau of Xindu District , Xingtai 054001, China ；
3 Hebei
University o f Economics and Business , Shijiazhuang 050000 , China)
Abstract :Inordertocomprehensivelyevaluatethestatusofsoilfertilityandfertilizationof
apple orchards in Taihang Mountain area of Hebei Province , this study investigated the dif-
ferentnutrientinputs ,fertilizertypesanNnutrientNistributionin0—60cmsoilNepth ,anN
收稿日期：2020 - 09 - 20
基金项目：十三五”国家重点研发计划（2016YFD0201125）；河北省高等学校科学技术研究项目（QN2019138）；河北省城市森
林健康技术创新中心资助（
第一作者：王文赞（1996 -），男，河北沧州人，硕士，研究方向为土壤环境质量（
通信作者：张杰（1991 -），男，河北迁安人，博士，研究方向为土壤环境质量（
第1期王文赞，等：河北省太行山苹果产区土壤肥力与施肥现状评价71
furtherusedtheyieldgapmethodtoexploretheoptimalnutrientinput Theresultsshowed
that the average amount of organic fertilizer applied in Taihang Mountain area of Hebei Prov
ince was5934.72kg/hm2,mainly including chicken manure,sheep manure and cow manure.
The inputs of inorganic N,P2O5and K2O were777.63kg/hm2,42186kg/hm2and543.39
kg/hm2,respectively.Soil nutrients content tended to decrease as the soil layer deepened.
The contents of organic matter,available P,K and Fe were all at the rich level in0—20cm
soil depth,but available Mn was at a low level,and the available copper and zinc were at the
appropriate level.The analysis of yield difference model showed that N,P2O5and K2O in
puts were821.87kg/hm2,580.73kg/hm2and676.99kg/hm2respectively under the highest
yield of apple orchard in Taihang Mountain area.We concluded that it was necessary to re
duce the input of N and K fertilizer,appropriately increase P and Mn fertilizer,and combine
with organic fertilizer in field managements.
Keywords:T a ihang Mountain area；apple orchards；fertilizer input；soil nutrients；yield differ
enceanalysis
我国是世界上最大的苹果生产和消费国，截至2017年种植总面积及产量分别达250.96万hm2、438823万t，居世界首位，其中河北省作为我国苹果优势产区，种植面积与产量分别达56万hm2、969万t12#。养分管理是果树生长过程中的重要环节，合理养分投入是实现苹果高产、改善土体环境、提
高经济效益等多重目标的有效途径之一36#。然而由于目前部分果农缺乏科学合理的技术指导，在实际生产中主要依靠自身经验盲目施肥，进而导致养分资源浪费、土壤养分供应不均衡、果实产量下降等一系列负面效应710#。陈翠霞［11］等对黄土高原新老苹果产区的施肥现状调查发现该区域氮、磷、钾肥过量投入现象较为普遍，造成土壤中磷、钾过剩问题突出；何振强"12#对山西晋中地区苹果园调查后发现多数果园存在轻磷、钾肥现象。有研究发现，土壤中微量元素被树体吸收后可平衡营养，增强果树长势"1315#。刘汝亮"16#等研究提出只注重氮、磷、钾等大量元素而轻视微量元素的投入易使我国苹果生产低产低质的现象加剧。相对于化肥，施用有机肥可在提高有机质含量的同时增加土壤大量元素及微量元素含量"1719#。虽然河北省在我国苹果生产中占有较大份额，但截止目前针对河北省主产区施肥现状对苹果园土壤不同养分分布影响及果实产量分布的研究仍较为匮乏，对主产区土体养分含量系统评价较少。因此，本研究通过实地走访调查河北行山施肥与现状结合测定调查果园0〜60cm土层大量元素与微量元素含量，探究河北省太行山地区苹果园传统施肥管理下对0〜60cm土层养分分布的影响，明确土壤养分丰缺状况，同时进一步结合产量差分析法探析该地区最适宜的大量元素投入量，为河北省太行山地区苹果园合理施肥提供理论依据［2°21］。
1调查方法
1.1调查区域概况
太行山山脉位于山西省与华北平原之间，纵跨北京、河北、山西、河南4省、市。太行山地区属暖温带半湿润大陆性季风气候，雨热同期。年平均气温在10n左右1月份最冷，平均气温为一5°c，平均最低气温在一10n左右；7月份最热，平均气温为23n，平均最高气温在28n上下，年日照时数将近2500h，平均每个月的日照时数在200h左右。太行山年534mm左右7月为132.3mm,12月最少，为4.4mm。
1.2调查内容及方法
2016年河北行山地进行调查，依据苹果品质种植面积选取保定市曲阳县、唐县、顺平县、易县，石家庄市的平山县和行唐县，邢台市的邢台县、内丘县和弓家口市的涿鹿县为主要调研地区，每县（市）选取1〜4个乡镇，每乡镇选择2〜3个村，每村选择2〜3个典型园地进行实地调查，并采集土壤样品。调查内容包括地形、肥料种类、施肥量、施肥方式、产量等，通过与农户面对面交流和后期回访方式获得。剔除无效样本得到有效问卷72份。
调查0〜20cm、20〜40cm、40〜60cm
72林业与生态科学第36卷
的土壤样品，每个样品采用四分法留取2kg土样，经过室内风干，分别过1mm和0.25mm筛备用，测定
土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效E、有效铜、有效锌含量。有机质含量采用K2Cr2O7容量一加热法测定；碱解氮含量采用碱解扩散法测定；有效磷含量采用NaHCOs—KL抗比法测定；速效钾含量采用NH4OAc浸提火焰光度法测定；有效铁、E、铜、锌含量采用原子吸收分光光度法测定。
1.3数据分析
土壤有效养分等级评价标准依据河北省果园地理评价指标"幻进行评定，见表1（化肥养分投入含量按照肥料包装袋上的养分含量及农户施肥量进行计算，有机肥养分投入含量参照《中国有机肥料资源》养分含量及农户施肥量计算。
表1河北省果园地力评价标准
Table1Evaluation criteria of orchard fertility in Hebei Province
等级Grade
有机质含量/碱解氮含量/有效磷含量/速效钾含量/有效铁含量/有效E含量/有效铜含量/有效锌含量/ (g•kg】)(mg•kg】)(mg•kg】)(mg•kg】)(mg•kg】)(mg•kg】)(mg•kg1%(mg•kg1% Organicma t er AvailN Avail P Avail K Avail Fe Avail Mn Avail Cu Avail Zn
缺乏<10.0<300<10.0<1000<25<50<02<05较低10.0〜15.0300〜600100〜2001000〜1500 2.5〜4550〜15002〜0505〜10适量15.0〜200600〜1200200〜4001500〜200045〜50150〜30005〜1010〜20丰富>20.0>1200>40.0>2000>50>300>10>20
分别采用Excel2019和SPSS26.0软件进行数据的方差分析、统计分析，多重比较采用Duncan，s法检验P&0.05水平上的差异显著性。图表中河北省太行山地区数据源于对保定、石家庄、邢台和张家口地区统计结果的整合。2结果与分析
2.1河北省太行山地区苹果园养分投入现状
2.1.1有机肥投入特征河北省太行山地区苹果园有机肥投入种类及所占比率情况见表2。
表2河北省太行山地区苹果园有机肥投入种类及所占比率
不施有机肥
施有机肥/% Organicfertilizerapplication
Table2Types and proportion of organic fertilizer input in apple orchards in Taihang apple-producing area of Hebei Province
地区Area
/%
Noorganic
fertilizer
肥
Commercial
organicfertilizer
羊粪
Sheep
manure
粪
Cow
manure
鸡粪
Chicken
manure
粪
Pig
manure
综合
Sum
(kg•hm2%
Average
保定120000020004000280000088005012.72土86491c
石家庄000125016.6629.173750417100005699.46土1125.89bc 邢台227313.643181455272700077276965.89土1205.57a 张家口00000066.6600016.6716.6710000623700土99039ab 平均值10137.7925.97233829.8726089.615934.72土1326.59注：同列数据后的不同小写字母表示在P<0.05水平上差异显著。
由表2可知，在河北省太行山地区89.87%的果园施加了有机肥，有机肥平均投入量为5934.72 kg/hm2，种类包括生物有机肥、猪粪、牛粪、鸡粪，以鸡粪、羊粪、牛粪为主，占比分别为29.87%、25.97%,23.38%。不同地区间有机肥投入农户占比及有机肥投入种类存在一定差异，石家庄市、张家口市、保定市、邢台市施用有机肥的农户分别占调查总数的100%,100%、8&00%、77.27%，其中邢台市有机肥平均投入量最高。保定市以牛粪为主，施牛粪的农户总数占比40.00%；石家庄市以鸡粪为主，施加鸡粪的农户总数占比为37.50%；邢台市、张家口市以施羊粪为主，施肥农户占比分别为31.81%、66.66%。
2.1.2无机肥投入特征河北省太行山地区苹果园无机肥N,P2O5,K2O施入量、种类及其所占比率见表3。
第1期王文赞，等：河北省太行山苹果产区土壤肥力与施肥现状评价
7
表3河北省太行山地区苹果园无机肥N 卫05、&O 施入量、种类及其所占比例
无机肥种类及其所占比例/%
Inorganicfertilizertypesandtheirproportions Table 3 Amount , type and proportion of inorganic fertilizers N , P 2O5 and K 2O applied to apple orchards in
Taihang apple — producing area of Hebei Province
无机肥 N 、P2O s 、K2O 施入量/(kg - hm 2)
Inorganic N , P 2O5 and K 2O application
型1A
Area
N P 2O5K 2O 単施复合肥
Noextra fertilizer 复合肥+ 氮肥ExtraN 复合肥+
肥Extra P 复合肥+
肥
ExtraK
保定663. 30土155. 29b 389 03土56 49b 508 81土129 95b
64 00
32 000 004 00石家庄764 42土126. 57ab
333 06土43 96b 465. 03土86.69b 52. 1743. 480 004 35邢台
885. 56土194 65a 584 52土124 56a
71265土150 30a 59 09
22 73
0 0018 18
张家口
771 17土95. 39ab 234 67土46 94c 300 70土50 11c
66. 6616. 670 0016. 67平均值777 63土176 97
421 86 土146. 01
543. 39土176. 6059. 21
31 58
0 00
9. 21
注：同列数据后的不同小写字母表示在P <0. 05水平上差异显著。
由表3可知，河北省太行山地区苹果园无机肥
N,P 2O 5 ,K Z O 平均投入量分别为777. 63 kg/hm 2、
421 86 kg/hm 2, 543. 39 kg/hm 2，只施加复合肥的
果园占调查果园总数的59.21%。不同地区间养分 施入量存在差异，其中邢台市氮、磷、钾肥投入量分
别达到 了 885.56 kg/hm 2、584. 52 kg/hm 2、712. 03
kg/hm 2，显著高于其他地区；保定市氮肥投入量最
低，为663. 3 kg/hm 2 ；张家口市磷、钾肥投入量最 低，分别为 234. 67 kg/hm 2、300. 7 kg/hm 2。在调查
的苹果园中，均施加复合肥，其中单施复合肥的农 表4河北省太行山地区肥料施入量、种类及其所占比例
Table4 Fertilizerinput %typesandproportioninTaihangapple-producingareaofHebeiProvince
户占比最多，为59. 21%，在施加复合肥基础上，增
施单质氮肥的农户占比31 58%，增施单质钾肥农 户占比9.21%，无增施单质磷肥的情况。不同地区 苹果园加入单质肥存在一定差异，石家庄市施加氮
肥最多，比例为43.48%，张家口市最少，为16.67%；
保定市和石家庄市加施单质钾肥比率仅占4.00%、
4.35%，由此可见河北省太行山地区存在重氮轻磷
钾的现象。
2.13总养分投入特征 河北省太行山地区苹果
园肥料施入量、种类及其所占比例见表4。
施肥量/(kg • hm 2)
Fertilizerrate
化肥占比/%
Chemicalfertilizer
proportion 地区
Area
有机肥占比/%
Organicfertilizer proportion N
P 2O5
K 2O
N P 2O5
K 2O
N
P 2O5K 2O 保定
879. 53土139 74c 449 48土140 03c
636. 25土188 37b 75. 4186. 5579 9824 5913. 45
2002家庄
1 025. 08土147. 36b 430 70土61 27c 644. 63土129 77b 74 5777 33
72 1425. 4322 672786台1 191 89土192. 39a 670 68土153 80a
833 47土260 66a
74 30
87. 15
85 50
25 70
12. 85
1450家口
1 132. 75土64 70b 567. 17土107. 12b 507. 50土ill. 96b 68 1041 3859 2531 9058 624075均值
1 050. 36土197. 88
526. 77土161 87
692. 09土219 41
74 03
80 08
78 51
24 66
19 92
2149
注：同列数据后的不同小写字母表示在@<0. 05水平上差异显著。
由表4可知，不同地区间苹果园养分投入量及 投入比例存在较大差异。总体看来，河北省太行山
地区果园养分投入类型主要以化肥为主，有机肥占比
较低，氮磷钾养分投入总量分别为1 050. 36 kg/hm?、
526. 77 kg/hm 2、692. 09 kg/hm 2，无机肥提供的氮
磷钾占比分别为74. 03%、80. 08%、7& 51%。不同 地区养分投入存在差异，以邢台市氮磷钾投入量 最高，达到 了 1 191. 89 kg/hm 2、670. 68 kg/hm 2、
833. 47 kg/hm 2。有机养分投入占比方面，各地区
间氮肥占比相差不大，张家口市磷、钾投入占比均 高于其他地区，这可能与各地施加的有机肥种类和 数量种类有关。
2.2 土壤养分含量及评价
221
养分 河北 行山 地
0〜60 cm 土层大量元素（a —d ）与微量元素（e —h ）
含量见图1。
74
林业与生态科学第36卷
有机质/(g-mg _1)
Organic matter
速效钾/(mg-kg"1)
有效铜/(mg・kg-i)有效铁/(mg-kg"1)
有效锌/(mg-kg"1)石家庄；・・4・邢台；■“■张家口； 平均值
图1河北省太行山各地区0〜60cm 土层大量元素（a —d ）与微量元素"一h ）含量
有效猛
Avail Mn
Figure 1 Contents of large major elements (a —d ) and trace elements (e —h ) in the 0 — 60 cm soil layer of Taihang Mountain
由图1可知，河北省太行山地区苹果园0〜60
cm 土壤养分总体呈现出随土
的趋势，其中大量元素含量降低较为明显，有机质、碱解氮、
与速效钾含
幅度分别达58. 23%、
47.05%、46. 14% ）1. 15%。不同地区间养分降幅
不同，石家庄市有机质、有效磷、速效钾、有效锌、有
E 含 幅最大，分别为70. 06%、
55. 21%、88. 50%、61. 10%、64. 14%、44. 74% ；此
外不同地区0〜60 cm 土层养分含量存在较大差异,
石家庄市有机质、保定市碱解氮、张家口市有效磷、邢 台市速效钾含量低于其他地区，分别为13. 33 g/kg 、
90. 43 mg/kg 、55. 28 mg/kg 、197. 79 mg/kg 。
2. 2. 2 土壤养分含量评价 河北省太行山地区苹
果园0〜60 cm 土层中养分丰缺状况见表5O
Table 5 Nutrient abundance and deficiency in 0 — 60 cm soil layer in Taihang apple-producing area
%
表5 河北省太行山地区苹果园0〜60 cm 土层中养分丰缺状况
地
Site
等级Grade 有机质Organicma t er 解氮AvailN
有效磷Avail P
速 丨AvailK 有效铁AvailFe
AvailMn 铜
AvailCu
锌
AvailZn
保定
缺乏9 0912. 500. 00
3. 570. 00
3. 450 0017. 24较低
40. 91
41 67 6. 9025. 00 6. 9082. 76
37. 93
55. 17适量22. 7337. 50
13. 7921. 43
0. 00
13. 7941 3827 59
丰富
27. 27
8. 3379. 3150. 0093. 100. 00
20 69
0 00
石家庄缺乏0 00
16. 670. 00
5. 880. 00
5. 260 00
36. 84
较低
41 6741 67 5. 5629. 41 5. 2636. 84
78. 9542. 11适量25. 0025. 00
22. 22
11 76
0. 00
57. 8915. 7921. 05丰富
33. 3316. 6772. 2241 1894 740. 00
5 26
0 00邢台
乏
14 29
16. 67 5. 2619. 050. 009. 520 00
4 76
较低35. 7150. 0010. 530. 004 76
71. 4366. 6766. 67适
21. 4325. 00
15. 7914 29
0. 00
19. 0533. 33
28. 57丰富28. 57
8. 3368. 42
66. 6795. 24
0. 00
0 00
0 00
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