摘要:摘要:本文在充分收集、整理分析昌黎縣葡萄種植區內地質、水文、化探及農業生態方面資料的基礎上,通過對種植區內的成土母巖、成土母質、耕種土、葡萄植株進行系統取樣分析,
摘要:本文在充分收集、整理分析昌黎縣葡萄種植區內地質、水文、化探及農業生態方面資料的基礎上,通過對種植區內的成土母巖、成土母質、耕種土、葡萄植株進行系統取樣分析,研究了該區土壤肥力、土壤環境的地球化學特征以及礦物質元素在巖石-土壤-葡萄植株系統中的遷移、轉化規律。研究結果顯示:昌黎縣葡萄種植區內土質優良,各元素含量適中,土壤綠色無污染,土壤中的化學成分組合和分布對花崗巖具有明顯的繼承性和依賴性,P、Ca、Cu、Mg、Mo、Zn、B、Mn、Se、K等元素是葡萄在生長過程中需要從土壤中大量吸收的營養元素。
關鍵詞:河北昌黎;葡萄;地球化學;營養元素

昌黎縣位于河北省東部,地處燕山腳下、渤海之濱,自然資源十分豐富,由山丘、平原、淺海構成了多類型的自然資源結構。全縣平原面積占總面積的90.4%,擁有耕地94萬畝,是河北省果樹生產重點縣之一,素有“花果之鄉”的美稱。作為第一瓶干紅葡萄酒誕生地[1],昌黎縣已經具有400多年的葡萄栽培歷史。尤其是自20世紀70年代末從國外引進優質釀酒葡萄新品種[2]以后,該縣的葡萄種植產業有了長足的發展。2002年“昌黎葡萄酒”成為我國第一個獲得原產地域保護的葡萄酒產品[3]。截止到2013年,全縣葡萄栽培面積5.1萬畝,其中鮮食葡萄1.5萬畝,釀酒葡萄3.6萬畝,常年產量10萬噸[4]。現已成為我國縣級區域內面積最大、產量最多、品質最好的干紅酒葡萄基地。
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1成土母巖類型及地球化學特征
昌黎縣葡萄種植區主要分布在昌黎巖體的南邊部,地表出露巖石類型比較簡單(圖1),為燕山早期花崗巖。巖石呈灰白色、淺肉紅色,中細粒花崗結構,塊狀構造,主要礦物成分以石英(30%)、鉀長石(35%)和斜長石(30%)為主,少量角閃石、云母零散分布于長石中,約占5%左右。
2土壤地球化學特征
農業地球化學主要研究的是元素在成土母質和土壤中的遷移、集散特征[12]。大量研究表明,對生物具有重要影響作用的元素主要有C、H、O、P、K、Ca、Mg、Fe等16種必須營養元素和Pb、As、Cr、Hg、Cd等有害元素。而這些元素中除C、H、O主要從大氣中獲得外,其余元素主要由根系從土壤中吸取。成土母質介于成土母巖(基巖)和土壤之間,對元素的運移起著承上啟下的作用。因此,本次研究在昌黎縣葡萄種植區內分別對成土母質和葡萄耕種土進行了取樣分析,共計采取樣品85件。
(1)從圖2可知,P、Mg、Cu、Mo、Ni、As、Cr等元素在成土母質(風化帶)中的含量明顯大于成土母巖(花崗巖)中的含量,說明這7種元素在成土母巖風化形成土壤過程中發生了富集作用。耕種土中除P(施肥所致)、Cu(葡萄葉面噴施硫酸銅)、Hg(表生帶風化產物再沉積作用)元素含量明顯高于成土母質外,其余元素含量接近或低于成土母質,二者的元素含量曲線靠的很近,說明土壤中的化學成分對母巖具有明顯的繼承性和依賴性。
(2)從表3中可知,各元素在耕種土和成土母質中的含量變化系數相差十分明顯:成土母質中各元素變化系數均較大,大部分元素變化系數超過20%,Hg、Fe元素變化系數甚至超過45%,僅Mo、Na、Cd變化系數小于15%,這反映了自然背景條件下元素分布的不均勻性特征;而耕種土元素變化系數均較小,變化系數最大的P也僅為1.09,其余元素變化系數均小于1,這表明昌黎區表層土壤熟化程度較高。
3農業地球化學特征
礦物質元素在巖石-土壤-葡萄植株系統中的遷移和轉化,是影響葡萄生長和品質的基礎地球化學制約因素,其行為特征可用元素的吸收系數和富集系數來表述。富集系數(F)為母巖進入土壤后富集或淋濾程度,可利用下列公式來計算:F=S/RR是元素在巖石中的含量;S是元素在土壤中的含量。根據圖3吸收曲線和富集曲線圖,可將本區的元素按富集系數的大小分為三類:I.土壤強烈富集的元素(F≥5)為Ni。II.土壤富集的元素(F≥1)為As、P、Cu、Mg、Mo、Se、Si、Zn、Pb。III.土壤淋溶的元素(F<1)為B、K、Fe、Ca、Co、Mn。研究區內大部分元素富集系數F≥1,再次證明了土壤化學成分對母巖的繼承性;而K、Fe、Ca、Co、Mn等元素富集系數F<1,這與花崗巖中這些元素本身含量較高有關。
4結論
(1)昌黎縣葡萄種植區的成土母巖主要是燕山期花崗巖,它提供了葡萄生長、發育所需要的大部分物質來源。該巖體具有SiO2、K2O、Na2O含量高,CaO、Al2O3及大部分微量元素含量接近或低于區域背景值,富含稀土元素的特點。
(2)研究區內Ni、As、P、Cu、Mg、Mo、Se、Si、Zn、Pb等元素的富集系數F≥1,說明土壤中的化學成分組合和分布對花崗巖具有明顯的繼承性和依賴性。
(3)耕種土中,生物必須營養元素N、P、K、Cu、Mo高于區域背景值,而Cd、Pb、As、Hg等有害元素含量明顯低于一級土壤含量標準。表明昌黎葡萄產地土質優良,各元素含量適中,土壤綠色無污染。
(4)本次研究表明,P、Ca、Cu、Mg、Mo、Zn、B、Mn、Se、K等元素的吸收系數大于等于0.1,說明這些元素是葡萄在生長過程中需要從土壤中大量吸收的營養元素。因此,為了保持昌黎葡萄的優良品質,相關農業部門在日常生產中要密切關注這些營養元素的動態變化,及時補充主要營養元素尤其是P、Ca的有效態含量。
參考文獻:
[1]馬靜宇,趙佳娜,金大偉,等.昌黎葡萄酒業品牌營銷分析[J].河北科技師范學院學報,2009,8(2):32-36.
[2]侯玉梅,王利國,魯聚欣,等.昌黎葡萄生產現狀及其經營倡議的研究[J].經濟研究導刊,2011,113(3):207-208.
[3]陳立峰.昌黎葡萄酒地理標志產品保護的問題與對策[J].商貿,2009,4(b):156-157
程立群,王金朵,劉劍波,張勃