董曉菲 賈佳 王超云

摘要 ? ?近年來，蘋果園土壤生態(tài)系統(tǒng)的惡化情況比農(nóng)作物更為嚴(yán)重，通過對(duì)膠東蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量及酸化程度的研究分析，綜合介紹了果園土壤改良的主要技術(shù)措施，通過自然生草、科學(xué)施肥和施用土壤改良劑3個(gè)方面對(duì)蘋果園土壤生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行改良優(yōu)化，使其滿足果樹優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的要求。

關(guān)鍵詞 ? ?蘋果園;自然生草;科學(xué)施肥;土壤改良劑;山東膠東

中圖分類號(hào) ? ?S156 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2019）20-0090-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?In recent years，the deterioration of soil ecosystem in apple orchard is more serious than that of crops.Based on the study and analysis of soil organic matter content and acidification degree in Jiaodong apple orchard，the main technical measures of soil improvement in apple orchard were introduced comprehensively.The soil ecosystem in apple orchard was improved and optimized through natural grass growing，scientific fertilization and application of soil amendments，so as to meet the requirements of high-quality and high-yield fruit trees.

Key words ? ?apple orchard;natural grass growing;scientific fertilization;soil amendment;Jiaodong Shandong

隨著現(xiàn)代水果產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，果實(shí)品質(zhì)越發(fā)得到重視，而土壤作為果樹生長的基礎(chǔ)，對(duì)提升果實(shí)的產(chǎn)量及品質(zhì)起到了至關(guān)重要的作用[1]。中國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國，有四大蘋果主產(chǎn)區(qū)，依據(jù)環(huán)境、氣候等系列標(biāo)準(zhǔn)，位于膠東半島的環(huán)渤海灣產(chǎn)區(qū)和黃土高原被評(píng)為最適蘋果種植區(qū)。我國北方果園多為山地和丘陵地，由于成土母質(zhì)的影響，加之近幾年果農(nóng)不科學(xué)施肥、過量施用農(nóng)藥，果園土壤退化嚴(yán)重，酸化板結(jié)，孔隙度減小，容重增大，保肥、蓄水、透氣能力降低，對(duì)果實(shí)的產(chǎn)量及品質(zhì)造成了嚴(yán)重影響[2]。因此，果園土壤迫切需要改良，以實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。

就膠東地區(qū)而言，果園土壤有機(jī)質(zhì)含量與10年前相比普遍降低;平均pH值為5.8，其中煙臺(tái)蘋果園土壤pH值低至3.9，土壤酸化較嚴(yán)重且有逐年加重的趨勢(shì);果園土壤重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)，且土壤重金屬含量已然成為衡量果園產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。

1 ? ?果園退化的原因

果園土質(zhì)和果樹種類直接決定果園管理的方式方法。種植種類不同的果園土壤，其微生物種類、物理性狀和化學(xué)性狀都會(huì)存在顯著差異，其中微生物的繁衍及其之間的相互作用會(huì)形成一個(gè)持續(xù)變化且不斷平衡的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)、理化性狀也會(huì)產(chǎn)生影響。土壤的生態(tài)系統(tǒng)十分復(fù)雜，常因人為活動(dòng)改變土壤的結(jié)構(gòu)、理化性狀和微生物區(qū)系，從而影響果樹的生長[3]。

蘋果樹為多年生植物，其根系活動(dòng)所產(chǎn)生的代謝物會(huì)在土壤中大量累積，破壞土壤的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)，并影響果樹自身生長發(fā)育，加之長期不科學(xué)地施用化肥、噴施農(nóng)藥，造成土壤板結(jié)、微生物減少、有機(jī)質(zhì)含量低、農(nóng)殘污染嚴(yán)重，從而影響了蘋果質(zhì)量，限制了蘋果產(chǎn)量。

不同土壤類型所含土壤養(yǎng)分及所適作物類型均存在差異，其中蘋果樹宜栽培在砂壤土或輕壤土中，中性土壤或微酸性土壤最為適宜，有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)保持在1%以上。而膠東果園多建于山地、丘陵地帶，土壤供養(yǎng)能力較弱，土壤類型以棕壤、褐土、潮土為主;且3種土壤類型的蘋果園土壤中的有效養(yǎng)分含量與10年前相比，土壤中有機(jī)質(zhì)含量均出現(xiàn)降低，但有效氮、磷、鉀含量卻均有提高，其中磷、鉀增幅最大[4]。這與大量施用化肥和有機(jī)肥、微肥施用不當(dāng)?shù)戎T多問題有直接聯(lián)系。肥料是提高果實(shí)產(chǎn)量的主要方式，卻忽視了果園土質(zhì)影響施加肥料種類的問題，從而造成土壤酸化、植物脫水等一系列問題。土壤中的礦物營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育的基礎(chǔ)，對(duì)果實(shí)的產(chǎn)量及品質(zhì)具有決定作用。一般來說，果樹的生長發(fā)育共有16種必需礦物元素，其中13種來自土壤。為追求高產(chǎn)，片面施用化肥而忽視微量元素肥料的施用，不僅浪費(fèi)資源，而且對(duì)土壤的生態(tài)系統(tǒng)也有極大的破壞。由此可見，科學(xué)合理施肥是從根本上改良土壤的關(guān)鍵所在。此外，長期的粗放管理也使膠東許多土層淺薄的山地果園蓄水能力加速下降，嚴(yán)重處甚至出現(xiàn)水土流失、風(fēng)蝕沙化的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響果園產(chǎn)量。

2 ? ?土壤改良技術(shù)措施

2.1 ? ?自然生草

對(duì)于土層較薄且蓄水能力差的山地果園，不僅要避免水肥流失，更應(yīng)注意土壤沙化問題。果園自然生草即讓果園行間自然生草，選留良草、鏟除惡草是土壤改良的一項(xiàng)重要措施，對(duì)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量和改變土壤含水量有重要作用。每年需在草的旺盛生長期割3～4次，將割下的草覆蓋樹盤，既可保濕降溫，又可對(duì)裸露的地表起到保護(hù)作用。需注意在果園生草前幾年，應(yīng)增加氮肥施用量約20%，以避免與果樹爭肥的情況，待草量增多、地力得到培肥后，可減少氮肥用量。

果園自然生草可提高土壤的pH值和土壤有機(jī)質(zhì)含量。自然生草的果園土壤pH值比清耕果園的土壤pH值高[5]，土壤有機(jī)質(zhì)含量也明顯增高;但兩者土壤含氮量的差異并不明顯。果園生草還可改變土壤的含水量，但不同降雨量對(duì)應(yīng)其不同生長時(shí)期的表現(xiàn)不同。5月降雨量少時(shí)，青草葉片蒸騰失水量大于地表蒸發(fā)量，造成生草區(qū)土壤含水量明顯降低;7月降水量增多時(shí)，土壤水分充足，生草區(qū)土壤含水量與清耕區(qū)相比無顯著差異[6];9—11月，草類逐漸衰老，同時(shí)蒸騰能力下降，覆蓋在地表的草起到了很好的保水作用，土壤含水量明顯高于清耕區(qū)。此外，自然生草使菌類數(shù)量顯著增加，果園全園套種百喜草對(duì)增加土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量，提高土壤生物酶活性和加強(qiáng)土壤碳、氮營養(yǎng)循環(huán)強(qiáng)度有著極大的影響[7]。

由此可見，自然生草是改良土壤、提高有機(jī)質(zhì)含量的有效方法。但在果樹需水臨界期時(shí)，應(yīng)特別注意避免草與果樹爭肥爭水，需及時(shí)增肥灌水。此外，生草后果園病蟲害有加重的趨勢(shì)，也應(yīng)加強(qiáng)防治。

2.2 ? ?科學(xué)施肥

2.2.1 ? ?有機(jī)肥。肥料對(duì)果園產(chǎn)量的提升起到關(guān)鍵性作用，但盲目施加肥料會(huì)造成果園土壤酸化、有機(jī)質(zhì)含量降低，對(duì)土壤和果樹危害極大。

有機(jī)肥包含堆肥、糞肥、綠肥和商品有機(jī)肥。其中，堆肥對(duì)果樹的發(fā)育和果實(shí)的生長極為有利，持續(xù)時(shí)間長且非常穩(wěn)定，在使用時(shí)加入少量泥炭效果會(huì)更加明顯。相對(duì)于堆肥來說，糞肥的營養(yǎng)成分也十分充足且與氮肥的成分非常接近，但在施用時(shí)還需添加其他有機(jī)肥料，以避免土壤酸化。綠肥則是栽種在果園周邊的豆類植物，例如豌豆、綠豆等。綠肥中的礦物質(zhì)和氮含量豐富，對(duì)改善土壤環(huán)境和增加果園產(chǎn)量起到積極的促進(jìn)作用。商品有機(jī)肥是一種由工廠批量生產(chǎn)的商業(yè)化肥料，能夠很好地提升果園產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，但因其價(jià)格昂貴，很少有果園使用。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，膠東地區(qū)的蘋果園有機(jī)肥施用量整體不足。雖然近幾年來越來越多的農(nóng)戶開始認(rèn)識(shí)到有機(jī)肥施用的重要性，但因有機(jī)肥源不足、價(jià)格偏高，致使農(nóng)戶對(duì)蘋果園有機(jī)肥的施用量仍過低。據(jù)調(diào)查招遠(yuǎn)市蘋果園得知，農(nóng)戶施用堆肥和糞肥的比例較大，且大部分來源于雞糞、牛糞、豬糞等[4]。但由于套袋蘋果園只能施用腐熟漚爛的糞肥，故有機(jī)肥的施用量大幅減少，而果園中綠肥和商品有機(jī)肥的施用量也較少。

有機(jī)肥中不僅包含氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，也含有對(duì)植物生長起到關(guān)鍵作用的微量元素。除此之外，有機(jī)肥中還含有大量為果樹生長提供支持的激素、酶和生長素?？茖W(xué)施用有機(jī)肥主要體現(xiàn)在施用時(shí)間、施用方法、施用量3個(gè)方面。以膠東地區(qū)為例，在每年7—8月的高溫雨季中，若采用撒施肥，則其利用率極低。為提高肥料利用率，可開挖一條深5～10 cm、長1 m左右的放射狀淺溝，淺溝數(shù)量可以依據(jù)樹型和掛果量而定，一般以4～8條為宜。在開溝時(shí)還應(yīng)注意深度適宜，避免過深威脅到果樹樹根，過淺造成肥料隨雨水流失或揮發(fā)浪費(fèi)[8]?？茖W(xué)施加有機(jī)肥料的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于能夠極大地提高果園土壤有機(jī)質(zhì)含量，提升果實(shí)質(zhì)量。研究表明，種植的蘋果樹產(chǎn)量為30 t/hm2時(shí)，果園有機(jī)肥料施加量就需要與果園產(chǎn)量達(dá)到1∶1。

2.2.2 ? ?科學(xué)施用化肥。隨著社會(huì)的發(fā)展，農(nóng)戶在果樹施肥方面已經(jīng)進(jìn)入復(fù)合肥的時(shí)代，雖然滿足了土壤對(duì)氮、磷、鉀元素的需求，但多數(shù)果農(nóng)只施用氮、磷、鉀一類的化肥，忽視微量元素對(duì)土壤和果樹的影響，致使生產(chǎn)的水果色澤暗淡、含糖量偏低。據(jù)調(diào)查，膠東地區(qū)招遠(yuǎn)市蘋果園土壤出現(xiàn)的酸化和有機(jī)質(zhì)含量偏低的現(xiàn)象主要是由于施肥結(jié)構(gòu)不合理造成的。近幾年研究表明，盲目施用化肥不僅會(huì)使土壤酸化、板結(jié)，還會(huì)導(dǎo)致地下水被淋溶污染，造成水體富營養(yǎng)化、硝酸鹽含量超標(biāo)，而且增加了生產(chǎn)成本，更限制了作物產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。因此，通過科學(xué)施用化肥來提高蘋果園的質(zhì)量和產(chǎn)量尤為重要。

施用化肥時(shí)，應(yīng)根據(jù)作物營養(yǎng)的階段性、土壤肥力和肥料效應(yīng)來確定施用肥料的種類、施用量、施肥時(shí)期和施用方法，遵循有機(jī)肥和無機(jī)肥相結(jié)合的前提，在向果園土壤合理施加有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加入并調(diào)整氮、磷、鉀及中、微量元素的施用量。科學(xué)施肥還應(yīng)注意施肥方法，合理應(yīng)用有機(jī)肥開溝施用的方法，注意溝長、溝寬、溝深的問題[9];葉面施肥應(yīng)格外注意果樹各個(gè)生長發(fā)育階段，一般全年4～5次，生長前期2次，后期2次。施肥量是最難以控制也是最重要的關(guān)鍵步驟，分基肥和追肥兩方面：基肥以農(nóng)家肥為主并混有少量化肥，而追肥則以化肥為主，極為考究施加時(shí)期和施用量。若氮肥施用過量，套袋蘋果不易上色且極大地增大了苦痘病、痘斑病發(fā)生的概率。鉀肥過量，套袋蘋果果肉發(fā)糠并且會(huì)拮抗鈣、硼等元素的吸收和利用[10]。此外，蘋果對(duì)氯離子極為敏感，稍不注意便會(huì)對(duì)果樹造成毒害，因而鉀肥中不提倡使用氯化鉀。土壤酸化主要是由于磷肥過量施用，其還會(huì)引起并加重痘斑、果面粗糙、縮果等多種生理病害的發(fā)生。

2.3 ? ?使用改良劑

2.3.1 ? ?營養(yǎng)性酸性土壤改良劑。近年來，果園土壤大面積酸化，其中膠東半島偏酸性果園占全部果園的80%以上。土壤pH值偏低，致使果樹生長晚，果實(shí)產(chǎn)量低且品質(zhì)差。因此，土壤改良劑被廣泛應(yīng)用于改善酸性土壤理化性質(zhì)。

營養(yǎng)性酸性土壤改良劑可以用于改變土壤微生物種類，改善土壤通氣性，提高土壤貯水力，從而提高果樹產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。營養(yǎng)型酸性土壤改良劑中含有蒙脫石等礦物成分，遇水后快速膨脹，用于增強(qiáng)土壤的蓄水能力，對(duì)果園土壤水分的增加及果樹根的延伸有較好的促進(jìn)作用[11]。營養(yǎng)型酸性土壤改良劑還能很好地截留雨水并很快地將滲透到土壤中的雨水儲(chǔ)存在土壤中，很好地減少了果園土壤地表水流失，并且對(duì)水土保持起到重要作用。此外，土壤中的微生物數(shù)量和酶活性越高，土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化分解進(jìn)行得越快。營養(yǎng)型酸性土壤改良劑作為果園土壤微生物的“炊事員”，為果園土壤中的微生物提供了營養(yǎng)，使果園土壤中微生物數(shù)量明顯增加，對(duì)土壤微生物和酶分解轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分起到積極的促進(jìn)作用。

2.3.2 ? ?生物炭。目前，果園土壤的重金屬污染問題受到越來越多的關(guān)注。重金屬在土壤或食物鏈中累積，對(duì)果園的綠色生產(chǎn)和人體健康產(chǎn)生極大的威脅。據(jù)研究，果園土壤中添加適宜的改良劑，可以調(diào)節(jié)土壤pH值，降低植物對(duì)土壤中重金屬的累積。除此之外，為保證果園土壤的安全，確保果品的綠色生產(chǎn)，必須嚴(yán)禁工業(yè)“三廢”排入果園，嚴(yán)禁施用重金屬超標(biāo)的化肥，從根本上阻斷重金屬流入果園，提高果實(shí)的品質(zhì)。

生物炭是動(dòng)植物殘?bào)w在缺氧的狀況下以<700 ℃的溫度熱解炭化而產(chǎn)生的，具有良好的理化性質(zhì)。施用此改良劑，不僅可以提高土壤pH值、降低土壤養(yǎng)分流失、促進(jìn)作物生長，還可以通過對(duì)土壤理化性狀及微生物數(shù)量的影響，減少N2O的排放;除此之外，生物炭活性基團(tuán)豐富、比表面積大，在重金屬修復(fù)中具有良好的效果，可以有效治理重金屬污染土壤，緩解其對(duì)環(huán)境的污染。生物炭的添加可以將土壤中的金屬離子轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定狀態(tài)。試驗(yàn)表明，將秸稈碾碎混入土壤中，可降低玉米中鉛的含量，固化重金屬。若將微生物與生物炭配置制作肥料，不僅能降低對(duì)金屬離子的吸收，還能夠提升農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量，對(duì)土壤修復(fù)具有積極的作用。但生物炭若作用于多種重金屬離子污染的土壤中，應(yīng)綜合考慮其種類和數(shù)量，通過科學(xué)的方法使其使用更具針對(duì)性[12]。雖然目前室內(nèi)及田間模擬試驗(yàn)表明，在短期內(nèi)生物炭對(duì)土壤具有一定的改良作用，但生物炭對(duì)土壤的長期效應(yīng)還需進(jìn)一步研究。

3 ? ?結(jié)語

長期以來，由于人們片面追求高產(chǎn)、不科學(xué)施肥、忽視果園土質(zhì)特性，不僅浪費(fèi)了資源、降低了肥料利用率，還造成了土壤生態(tài)系統(tǒng)的破壞，形成大面積酸性土壤。隨著健康環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)安全無污染水果越發(fā)重視。因此，近年來果園土壤改良優(yōu)化逐漸成為研究的重點(diǎn)。由此可見，建立科學(xué)有效的蘋果果園管理技術(shù)措施、提高肥料的利用率、避免土壤退化是迫在眉睫的任務(wù)。

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