戴建峰① 余根华② 魏振宁②
①宁波市自然资源和规划局奉化分局,浙江 宁波 315500;
②浙江省工程物探勘察设计院有限公司,浙江 杭州 310005
概 述:结合浙江省“711工程”土地质量地质调查成果,从农业地质背景与土壤地球化学方面研究入手,分析不同地层的水蜜桃产区中水蜜桃及其根系土Al、K、Mg等元素含量的变化规律,利用相关分析确定与水蜜桃总糖、总酸、可溶性固溶物的相关元素,给出最适宜种植水蜜桃的地层,为奉化水蜜桃种植结构调整、品质与产量提升提供科学依据。
关键词:水蜜桃 总糖 可溶性固溶物 种植地选址 奉化
奉化水蜜桃,又名‘玉露’,是宁波市奉化区传统名果,也是目前国内水蜜桃代表性品种和优良的晚熟品种,有"琼浆玉露,瑶池珍品"之誉,并以其果型美观、肉质细软、汁多味甜、香气浓郁、皮薄易剥、入口即溶,被国内外桃专家一致认为奉化水蜜桃品质为全国之最,堪称“中国第一桃”。
奉化水蜜桃品质如此优越,其产地必具有优质水蜜桃生长发育得天独厚的自然环境条件。长期以来,不少学者在水蜜桃品种构建、高品质栽培、病虫害防治以及水蜜桃的生理品质、品质性状及品质风味等方面进行研究,但对于水蜜桃适宜的地质背景与成土条件等方面的研究还十分鲜见。本次在浙江省“711工程”的基础上,利用已有资料开展奉化地区水蜜桃适生地质条件研究,力图为水蜜桃种植结构调整,水蜜桃的品质与产量提升等提供地学依据。
一、奉化水蜜桃立地环境条件
奉化水蜜桃产地主要分布于新建村、林家村,此外沙提村、棠村亦有小面积分布。目前总面积5.3万亩,其中已投产4万亩,年产水蜜桃4万吨。
(一)地貌、气候条件
宁波市奉化区地处浙东低山丘陵地带,属亚热带季风气候区,四季分明,温暖湿润,雨量充沛,昼夜温差较大,年均气温16.3℃,降雨量1350至1600毫米,日照时数1850小时,无霜期212天,绝对最低温度-15℃,低于7.2℃的低温积累850小时以上。其中,充足的光照条件及夏季昼夜温差大的特点,十分有利于水蜜桃的养分积累和果实着色;低山丘陵种植区,远离喧嚣工厂造成的环境污染,培育出芳香可口、绿色环保的优质水果。总之,独特的地理环境,良好的气候条件为优质水蜜桃生长发育提供了得天独厚的条件。
(二)地质背景条件
奉化地区出露侏罗纪、白垩纪地层和第四系松散沉积物。侏罗纪、白垩纪地层分别为火山碎屑岩及其沉积岩组成,其中以火山碎屑岩为主的侏罗纪地层分别为高坞组(J3g)、西山头组(J3x)、茶湾组(J3c)、九里坪组(J3j);以沉积岩为主的白垩纪地层分别为馆头组(k1gt)、方岩组(k1f)等。另外,还出露有燕山晚期粗粒花岗岩、霏细斑岩及少量早期细粒花岗岩等,参见奉化水蜜桃研究区分布图(图1)。
图1 奉化水蜜桃研究区位置图
各地层与农业有关的元素地球化学特征见表1。
对于水蜜桃产区来说,一般选择低山丘陵地带、有一定坡度及规模,土壤砂粘适中,深层土壤中K、P、B、Mo、Mg、Zn、Ca等矿质元素较为丰富的地段。从表1中可以看到,B在白垩系沉积岩中含量0.81-1.44mg/kg,但在侏罗系火山岩中仅为0.61-0.85mg/kg;Mo、P在茶湾组含量丰富,但在西山头组含量较低;MgO在馆头组含量最高,但在九里坪组、高坞组含量较低。尽管K2O在高坞组最高,在馆头组含量最低,但由于K赋存在硅酸盐矿物稳定的晶体结构中,岩石抗风化能力较强,土壤中K有效含量很低,不利于果树根部吸收。而茶湾组K2O含量虽然一般,但是由于茶湾组凝灰岩主要源自高温的岩浆喷发,在常温下不稳定,极易风化形成粉砂及黏粒,K等元素容易析出进入土壤溶液而被果树根部吸收,其有效态含量反而较前者高得多。
因此,从上述矿质元素的含量高低,矿物风化成土的难易程度,有效土层的厚度,母质元素释放速度,土壤质地以及通透与保水保肥能力等因素综合来看,西山头组、茶湾组以及馆头组等地层分布区比较符合上述条件。
资料来源于浙江省区域地层岩石地球物理地球化学参数研究报告
(三)成土母质条件
水蜜桃产区成土母质主要为西山头组中性、酸性火山碎屑岩夹沉积岩,茶湾组凝灰岩、砂泥岩与中基性火山岩等风化形成的火山岩类风化物(L1),其特点是土体厚度中等,含砾石砂质粘壤土,酸性,全钾含量高。馆头组含砾岩屑砂岩、粉砂岩风化形成的非石灰性紫色砂岩类风化物(CC4),粉砂质壤土,通透性好,但保蓄性较差,铁、磷、钙、镁等含量略高。霏细斑岩是一种浅层侵入岩,石英微晶含量高,颗粒均匀,暗色矿物少,抗风化能力强,其风化物形成的土层瘠薄,矿质成分单一(υοπ)。如表2所示。
(四)土壤类型条件
水蜜桃大多种植在低丘缓坡区块,土壤类型主要为红壤、粗骨土和潮土等,其中以洪积泥砂土较为有利。地形标高一般低于50m,地形坡度大多在15°以下,局部15~25°,利于排灌。坡向南向或东南向,光照充足、受风小、晚霜危害小。土壤疏松且显微酸性,排水性能良好,土层深厚、肥沃,有机质含量最好≥10克/千克,地下水位在1.0米以下,pH值5.5~6.5微酸性砂壤或砂砾壤土,十分适宜水蜜桃栽培。
奉化区水蜜桃产区主要位于溪口镇和萧王庙街道的新建村与林家村成土母岩分别为茶湾组凝灰岩和西山头组凝灰岩,该岩石风化后形成砂质壤土和砂砾质粘壤土,土层深厚,地形坡度大多在15°以下,局部15~25°,土质较为疏松,十分利于排灌。少量水蜜桃种植园位于沙提村周边地区,地层岩性为馆头组砂砾岩以及霏细斑岩,风化后虽可形成砂砾质壤土,由于砾石与岩屑含量高,黏粒矿物较少,不利于保水保肥。尤其是霏细斑岩风化形成的土壤,矿质成分较为单一,土体相对瘠薄,不利于桃树生长。
二、土壤环境质量
按照国家土壤环境质量标准 农用地土壤污染风险筛选值(GB15618-2018),水蜜桃产区土壤重金属无一达到筛选值,超标数为0(表3),土壤环境质量优越,而且附近无任何污染企业,大气干湿沉降与灌溉水经采样分析与环境质量评价均为一级,尤其适合优质蔬菜与水果种植。
三、农产品质量安全
本次研究,在萧王庙街道和溪口镇水蜜桃种植园采集水蜜桃样品13件(图2),送湖北省地质实验测试中心进行农产品安全性分析,发现除Ni、Cu、Zn没有标准值无法评价外,其余重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb均远低于限量值,无一超标(表4),说明奉化水蜜桃质量较好。
四、水蜜桃果实品质及其与地质背景的关系
通过对三个水蜜桃种植园区地质背景、土壤母质、土壤类型与土壤环境质量等方面的系统比较与研究,结合水蜜桃生长、发育所需要的一般条件,认为岩石易风化、矿质元素丰富、土层深厚、质地适中,地形有一定坡度,较有利于水蜜桃栽培。本次对3个种植区6件水蜜桃果实样矿质元素与营养成分分析数据(表5),分别与根系土矿质元素(剖面B层)分析数据进行矩阵相关分析。分析方法是,首先将水蜜桃果实中的矿质元素与根系土中的矿质元素进行相关性分析,筛选出根系土中与果实对应的相关性较为明显的元素(表6),然后将根系土中这几个相关性较好的元素再与果实中营养成分进行相关性分析,找出土壤中影响水蜜桃品质的特征矿质元素。矩阵分析结果见表7。
通过矩阵分析可以看出,水蜜桃果实的总糖与根系土壤中Zn、Al、K明显正相关,与P、Si明显负相关;可溶性固形物与K正相关,与P负相关;总酸与Si正相关,与Al、Zn负相关;糖酸比与Zn、Al正相关,与Si负相关(表7)。
五、结论
宁波市奉化区气水蜜桃产区土壤环境质量良好,水蜜桃质量安全,均无重金属超标,相关分析表明水蜜桃中总糖和可溶性固形物与根系土中的Al、Zn、K具有一定正相关关系。
根据特征元素赋存在不同地层岩石中的丰度及其最大限度地耦合关系,并结合各种岩石中矿物结构特征,抗风化能力,地球化学特征以及特征元素的含量等,最终筛选出研究区最适宜种植水蜜桃的茶湾组(J3c)、西山头组(J3x)分布区,其特征是火山岩、凝灰岩等,岩石矿物易风化分解,Al、K、B、P、Mg、Zn、Mo等矿质元素含量丰富,尤其是钾质释放速度快,砂质与粘土比例适中,土层较厚,土壤质地主要为砾石质粘壤土等;其次较为适合的区域为馆头组(k1gt)、方岩组(k1f)砂岩分布区,Fe、Ca、Mg含量相对丰富。
参考文献
[1] 浙江省地质调查院.浙江省农业地质环境调查报告[R],2005.
[2] 浙江省地球物理地球化学勘查院.浙江省区域地层岩石地球物理地球化学参数研究报告[R],1993.
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[4] 中华人民共和国生态环境部.农用地土壤污染风险管控标准[S],2018.
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