山东省苹果园梨园土壤肥力状况及改良技术措施
时间：2020-03-29 05:24:56 来源：千叶帆 本文已影响人
摘要：综述目前山东省苹果园和梨园的土壤肥力状况。内容包括土壤pH值和土壤有机质含量，大、中、微量元素含量，土壤微生物和酶活性及土壤污染状况。提出建立土壤肥力监测信息网、合理耕作、增施有机肥、优化用肥结构，科学施肥、推广秸秆还田、发展绿肥作物、人工放养蚯蚓及控制和清除土壤污染源，使用生物农药、科学使用化学农药、推广生物防治，推广深翻换土和施用抑制剂等土壤改良措施。
关键词：苹果园；梨园；土壤肥力；改良技术
中图分类号：S606 文献标识码：A 文章编号：1002－2910(2008)02－0024－05
山东省苹果园、梨园主要分布于花岗岩、片麻岩、砂页岩和黄土上形成的棕壤、褐土和潮土等3种土壤类型上，由于母质和成土过程的不同，其土壤肥力存在差异。另外，由于长期忽视土壤管理，有机肥施用量少，化肥施用量偏大且肥料种类单一，农药使用不合理等，导致土壤结构遭到破坏，养分比例失调，部分果园土壤重金属和农药残留量超标，土壤肥力逐渐退化，果园生产能力降低，严重制约着我省苹果、梨产业的健康发展。因此，研究总结山东省苹果园、梨园土壤肥力状况及改良技术措施，对于指导我省苹果、梨生产，促进产量、质量和效益的提高，实现我省苹果、梨产业持续、健康、稳定发展具有重要意义。
1 土壤肥力状况
1.1 土壤酸碱度与阳离子交换量
山东省苹果园、梨园土壤总体呈酸化趋势，个别地区土壤酸化较严重。以招远果园土壤pH值为例，pH＜5.5的果园所占j比例从1981年的1％上升到2005年的63.0％，pH为6.5～7.5的果园所占比例从1981年的72％下降到2005年的不足7.7％(表1)。苹果树、梨树适宜的土壤pH为6.0～8.0，因此，招远多数果园土壤偏酸，已不能适应苹果树、梨树正常生长发育的要求。从不同土壤类型看，多数棕壤果园土壤pH值6.0～7.0，少数果园土壤pH值低于5，属于强酸性土壤；褐土果园土壤pH在7.05左右；潮土果园土壤由于含有游离碳酸钙，pH值在8.0以上。
土壤阳离子交换量(CEC)多为10～25emol/kg，不同类型土壤之间无明显差异。
1.2 有机质
苹果、梨丰产园土壤有机质含量应在1.5％以上。而山东省苹果园、梨园土壤有机质的平均含量仅为0.60％，多数果园处于有机质含量不足或缺乏状态。3种主要土壤类型的有机质含量相差不大，分别为棕壤0.58％、褐土0.64％、潮土0.67％。果园0～40cm土层的有机质含量呈明显垂直递减趋势。
1.3 大量元素
土壤中大量元素含量处于较低水平(表2)。3种土壤类型的有效氮含量相差较大，棕壤中含量最高，潮土中最低，褐土介于二者之间；有效磷含量相差最大，且与有效氮含量变化趋势相同；有效钾含量相差较大，潮土中含量最高，棕壤和褐土中含量接近。
3种土壤类型有效氮含量均以0～20cm土层最高，其次是20～40cm土层，40～60cm土层最低。有效磷含量在各土层的分布规律不一致，棕壤随土层加深含量降低；褐土相反，随土层加深含量增加；潮土随土层加深含量先升后降。各土层的有效钾含量差异较有效氮和有效磷小，棕壤和潮土都以0～20cm土层最高，40～60cm土层最低；褐土以0～20cm土层最高，20～40cm土层最低。果树能否获得丰产除与土壤养分含量的绝对值有关外，不同土层的养分含量比例是否协调也是一个重要因素。潮土不同土层间氮、磷、钾含量的比例差异较小，褐土差异较大，棕壤介于两者之间。
1.4 中量元素
全省土壤交换性钙、交换性镁和有效硅含量较丰富，有效硫较缺乏(表3)。交换性钙、交换性镁和有效硫均以潮土中最高，褐土次之，棕壤最低。有效硅在褐土中最高，棕壤最低。
1.5 微量元素
土壤微量元素含量水平较低，不同土壤类型微量元素含量差异较大(表4)。棕壤为低硼、高铁、高锰土类，有效铜含量适中。褐土为低硼、低锌土类，有效铜和有效铁含量适中至丰富，有效锰含量偏低。潮土为低锌、低锰高铜土类，有效硼和有效铁含量适中。
1.6 土壤微生物
土壤微生物以细菌数量最多，其次是放线菌，真菌数量最少(表5)。0～20cm土层细菌和放线菌数量均明显高于20～40cm土层，而真菌则相反。
1.7 土壤酶活性
不同土壤类型，酶的活性有差异(表6)。蔗糖酶活性在棕壤、褐土中较高，且差异较小，在潮土中则显著降低。棕壤中脲酶活性较低，其他两类土壤差异不明显。过氧化氢酶活性以褐土最高，其次为潮土和棕壤。酸性磷酸酶活性和中性磷酸酶活性在棕壤中占优势；碱性磷酸酶活性则相反，在棕壤中偏低，在褐土和潮土中较高。不同层次土壤酶的活性多有差异。多数酶活性随土壤深度的增加而降低；潮土中酸性磷酸酶活性随土壤深度的增加呈先降后升趋势(表6)。
1.8土壤染污状况
超标果园土壤中DDT、六六六残留量平均值很高，分别为0.4428mg/kg和0.4317mg/kg，超标3.4倍和3.3倍，最高残留量达1.0788mg/kg和1.5799mg/kg，超标9.8倍和14.8倍(表7)。超标果园土壤重金属镉、铅、铬、汞和类金属砷超标情况有所差异，其最高超标倍数分别为1.61、0.29、0.49、0.15和0.06倍。
2 改良技术措施
2.1 建立土壤肥力监测信息网
建立土壤肥力监测信息网，长期监测记录土壤肥力变化动向。根据土壤肥力变化规律，土壤肥力水平及果树需肥特点，采取相应的耕作、施肥及其他培肥措施，保证果树优质丰产。
2.2 合理耕作
土壤耕作包括深翻和中耕。深翻能改善土壤结构，促进土壤团粒结构形成，增加土壤孔隙度，增强土壤通气性和蓄水保墒能力，增加土壤微生物活性，有利于根系呼吸和养分吸收。深翻宜在秋季进行，如必须春季深翻应在土壤化冻达一定深度时进行，以利保墒，深度在20cm左右。如土壤坚硬或翻后多土块且不易打碎，可先浇水，待表层土干燥而底层土潮润时再翻。中耕要注意选择最佳耕作时间，土壤湿度过大时中耕会破坏土壤结构，使土壤物理性状恶化，不利于果树生长；土壤含水量超过凋萎含水量，并低于田间持水量的70％时，最适合中耕。
2.3 广辟肥源，增施优质农家肥
施用有机肥料是恢复和提高土壤肥力的最直接、最有效措施。农家肥是有机肥料，它有许多化学肥料所不具备的特性。一是养分全面，含有果树生长发育所需要的大量元素、中量元素和微量元素；二是肥效持久而稳定，施入土壤被微生物分解后，可源源不断地释放出各种养分供给植物吸收利用，还能不断地释放出二氧化碳，改善植物的碳素营养，促进果树增产；三是可改良土壤，施人土壤后经微生物分解等形成腐殖质，使粘性土变得疏松易耕，从而增强土壤的渗水性与通气性，提高土壤保水、保肥和保温性能；四是施入土壤后被微生物分解所产生的各种有机酸和碳酸，可加速土壤中难溶性盐的转化，变为植物可吸收的养分，提高养分的有效性，发挥土壤潜在的肥力；五是有机肥腐解后产生的一些酸性特质和生理活性物质，能够促进果树根系生长。鉴于农家肥具有这些独特的作用，各地应充分利用当地的自然条件，广辟肥源，大积大造优质农家肥，增加单位面积施肥量，每年每公顷果园保证施入农家肥30～50t。
2.4 优化用肥结构，合理施肥
只有做到有机肥和化肥配合施用，才能有效培肥地力，提高肥料的利用效率，保证果树高产稳产。有机肥和化肥配合施用，二者可以取长补短，缓急相济，这样既能发挥肥料的增产潜力，又能防止土壤肥力的减退。因此，在以施用有机肥料为主的基础上，要合理地施用化肥，使有机肥与化肥配施的比例保持在25～30:1。在施用化肥时，要做到氮、磷、钾元素肥料配合施用，防止施肥单一化。据研究，苹果、梨正常成年结果树，形成100kg产量分别需施纯氮0.8～1kg、五氧化二磷0.52～1kg和0.65～0.7kg、氧化钾0.8kg和0.7～0.9kg。同时结合施用硼、铁、锌等微量元素，防止出现小叶病、黄叶病等缺素症。在有条件的地方应大力开展土壤诊断施肥，即根据土壤的特点，果树需肥临界期和养分最大效率期、各种化肥的性质和天气变化情况，做到因肥制宜，因地制宜，因时制宜，以最大限度提高肥料的有效利用率，保证土壤养分的收支平衡，减少土壤养分消耗，保持地力长久不衰，促进果业生产持续发展。
2.5 推广秸秆还田，增加土壤有机质含量
土壤中有机质的多少是衡量果园土壤肥力高低的重要指标，而大力推广作物秸秆还田、堆制秸秆肥和牲畜过腹还田，是增加土壤中有机质含量，培肥地力，增强植物抗病、抗虫、抗旱能力的一项有效措施。据报道，100kg玉米秸秆中含氮0.48kg、磷0.36kg、钾1.64kg，即10t玉米秸秆中所含的营养就相当于硝酸铵141kg、过磷酸钙238kg、硫酸钾342kg。覆盖秸秆3年后，土壤中可增加氮6.2％～49.2％、磷2.4％～14.3％、钾3.2％～65.5％、锌29.8％～31.8％、铁4.6％～31.6％、铜17.8％～84.2％、锰36％～97.6％、有机质1％～2％。
2.6 发展绿肥作物，实行生物培肥地力
发展绿肥作物，也是一项培肥地力的有效措施。草木樨、紫穗槐、沙打旺等豆科作物，根系粗壮、分布较深，不仅能起到疏松土壤的作用，还能从深层土壤中吸收大量的养分，并能借助根系作用固定空气中的氮素，一般每公顷豆科绿肥作物平均可固定氮素75kg，相当于450kg的碳酸氢铵；其根茬中还含有机质15％以上，含氮0.4％～0.6％，翻压分解后可增加耕作层的养分含量。紫花苜蓿是与果树间作的理想绿肥作物，将2～3年生的苜蓿草根系深翻人土，可显著增加果园土壤中的有机质含量，土壤肥力可持续2年以上。另外，绿肥作物都具有繁茂的枝叶和发达的根系，能很好地被覆地面和固定土壤，防风固沙，保持水土。
2.7 人工放养蚯蚓
蚯蚓能显著提高土壤肥力，有利于提高果树产量和品质。蚯蚓的活动能改善土壤物理性状，增加土壤团粒结构，提高土壤透气性；可加速有机物质的腐烂分解，增加微生物活性和数量，微生物又可进一步分解有机物质；可将土壤中的氮转化为可被植物利用的硝酸盐，提高土壤中可溶性磷、钾和镁的含量。蚯蚓排泄的粪便是一种有机无机复合体，含有丰富的腐殖质和氮、磷、钾等养分，具有培肥土壤的作用。蚓粪还是一种团聚体，水稳性较高，能使土壤保持良好的透水性和透气性，提高保肥性，使土壤疏松多孔，不板结。蚓粪除了具有上述特点外，还具有不易发霉，无臭味，并能吸附臭味物质和颜色物质的优点，因此具有减轻土壤污染的作用。
2.8 土壤污染的防治
2.8.1 控制和清除土壤污染源 控制和清除土壤污染源是防治土壤污染的根本措施。工矿企业“三废”排放、污水或不洁水灌溉、过量施用农药、化肥，特别是高残留农药和劣质肥料，如有毒磷肥、城市垃圾等，都会使果园土壤中农药、重金属元素、亚硝酸盐以及其他有毒物质含量增加。因此控制污染应先摸清污染源，进而制定具体措施予以控制。
2.8.2使用生物农药使用农抗类杀虫剂风雷激、阿维菌素、杀蚜素、齐螨素等，农抗类杀菌剂多抗霉素、井岗霉素、农抗120、武夷霉素等，昆虫生长调节剂灭幼脲、除虫脲、杀铃脲、卡死克、抑太保等，病原微生物类杀虫剂Bt、白僵菌等，植物性杀虫剂苦参碱、烟碱、虫敌、杀虫王、克蚜素、茴蒿素等生物农药防治苹果、梨病虫害均能取得相当或稍好于化学农药的效果，同时还保护了环境和天敌，应大力提倡。
2.8.3 科学使用化学农药 注意农药的正确选择和交替、混合和间隔使用。严禁使用高毒、高残留农药如甲胺磷、久效磷、对硫磷、三氯杀螨醇、福美胂等。限制使用中毒农药如乐斯本、杀螟硫磷、灭扫利、功夫等。尽量选用低毒、低残留农药如吡虫啉、马拉硫磷、螨死净、三唑锡、大生、新万生、代森锰锌等。不能随意增加剂量和次数，要按安全间隔期施药。
2.8.4 推广生物防治法某些植物具有降解和吸收土壤污染物的作用。羊齿类铁角蕨属中的一种植物，具有较强吸收土壤重金属的能力，对土壤中镉的吸收率可达10％，可降低土壤镉含量；土壤中红酵石和蛇皮藓菌能降解聚氯联苯，降解率分别达40％和30％；另外，某些鼠类和蚯蚓对一些农药有降解作用。
2.8.5 增施有机肥和有机质 有机胶体和粘土矿物对土壤中农药和重金属有一定的吸附能力。因此，增施有机肥，增加土壤有机质，改良砂性土壤，能促进土壤对有毒物质的吸附，是增加土壤容量，提高土壤自净能力的有效措施。
2.8.6 换土、深翻被重金属与难分解的农药严重污染的土壤，在面积不大的情况下，可采用换土法，这是目前彻底清除土壤污染的最有效手段，但是对换出的污染土壤必须妥善处理，防止次生污染。此外，也可进行深翻，将污染的土壤翻到下层，掩埋深度以1m为宜。
2.8.7 施用抑制剂 轻度污染的土壤施用某些抑制剂，可改变污染物在土壤中的迁移转化方向，促进某些有毒物质的移动、淋洗或转化为难溶物质而减少植物吸收。常用的抑制剂有石灰、碱性磷酸盐等。施用石灰可提高土壤pH值，使镉、汞等形成氢氧化物沉淀。碱性磷酸盐可与土壤中的镉作用生成磷酸镉沉淀，在不能引起硫化镉沉淀的弱还原条件下，磷酸镉的形成对清除镉污染具有重要意义。
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