摘 要:
近年來(lái)甘肅省天水市花牛蘋果的品質(zhì)和價(jià)格相對(duì)下滑,這與果園土壤肥力下降有關(guān),土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力重要指標(biāo),與果樹(shù)健康生長(zhǎng)和優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)密切相關(guān)。闡述了土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)的影響,分析了果園土壤有機(jī)質(zhì)下降的主要原因,并針對(duì)性地提出了提升土壤有機(jī)質(zhì)的對(duì)策,以期為天水花牛蘋果的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考與借鑒。
關(guān)鍵詞:
蘋果;花牛;果園;土壤;有機(jī)質(zhì)
文章編號(hào):2096-8108(2024)05-0092-04" 中圖分類號(hào):S661.1中圖分類號(hào)" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文獻(xiàn)標(biāo)志碼
Analysis of The Current Status and Improvement Strategies of Soil Organic Matter in Tianshui Huaniu Apple Orchard
ZHANG" Peng1,CHEN" Guoliang2,WU" Zhengquan3
(1.Agricultural Technology Extension Center of Maiji District,Tianshui Gansu 741020,China;
2.Plant Protection and Inspection Station of Maiji District, Tianshui Gansu 741020,China;
3.Tianshui Tengfei Fruit Industry Co., Ltd., Tianshui Gansu 741020,China)
Abstract: In recent years, the quality and price of Huaniu apple in Tianshui City, Gansu Province have declined relatively, which is closely related to the decline of soil fertility in orchards. Soil organic matter is an important indicator of soil fertility, which is closely related to the healthy growth and high yield of fruit trees. This paper expounds the influence of soil organic matter on the growth and fruit quality of fruit trees, analyzes the main reasons for the decline of soil organic matter in orchards, and puts forward some countermeasures to improve soil organic matter, in order to provide some reference for the sustainable development of Tianshui Huaniu apple.
Keywords:apple; Huaniu; orchard; soil; organic matter
天水市屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱氣候,晝夜溫差大,雨量適中,光照充足,土壤多屬黃綿土和粘土,是蘋果的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)[1]。花牛蘋果是甘肅省重要的“甘味”農(nóng)產(chǎn)品,也是國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品,資料顯示,2020年天水市蘋果種植面積5.47萬(wàn)hm2,蘋果產(chǎn)量138.8萬(wàn)t,產(chǎn)值40億元,入圍“2020中國(guó)蘋果產(chǎn)業(yè)榜樣100品牌”。但是,天水地區(qū)蘋果園多分布在山地,果園土壤瘠薄,多數(shù)無(wú)灌溉條件,加上農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜長(zhǎng)期使用等原因,果園土壤存在土壤污染、微生物數(shù)量減少、有機(jī)質(zhì)含量降低等突出問(wèn)題,這導(dǎo)致所產(chǎn)果品內(nèi)在及外在品質(zhì)不如以前。研究表明,豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)果園的土壤有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)在20 g/kg以上[2],但我國(guó)多數(shù)果園土壤有機(jī)質(zhì)含量平均不到10 g/kg[3]。2008年,天水市果樹(shù)研究所從2區(qū)5縣蘋果園采集土樣2 400多個(gè),對(duì)土壤養(yǎng)分5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)含量為11.3 g/kg,普遍低于高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)果園有機(jī)質(zhì)平均含量[4]。土壤有機(jī)質(zhì)含有植物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)成分,養(yǎng)分釋放緩慢且與植物養(yǎng)分吸收同步,能滿足植物養(yǎng)分需求,同時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低與土壤性狀關(guān)系密切,有機(jī)質(zhì)含量高土壤物理、化學(xué)及生物性狀優(yōu)越,土壤生產(chǎn)能力更加穩(wěn)定,因此,果園有機(jī)質(zhì)不僅是果園土壤肥力的重要指標(biāo),還是果園能否高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及果品保持優(yōu)質(zhì)性狀的先決條件。果園土壤有機(jī)質(zhì)的變化與農(nóng)業(yè)管理措施密切相關(guān),如施肥、秸稈還田、農(nóng)作制度以及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)演替等因素[5]。基于此,本文闡述了土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)、果實(shí)品質(zhì)的影響,分析了果園有機(jī)質(zhì)下降的主要原因,提出了提升土壤有機(jī)質(zhì)的對(duì)策,以期為天水花牛蘋果的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。
1 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)蘋果生產(chǎn)的重要性
1.1 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)蘋果生長(zhǎng)的影響
土壤有機(jī)質(zhì)高低決定著果樹(shù)葉片的厚度和鮮重、新梢長(zhǎng)度與粗度及根系生長(zhǎng)情況,間接反映樹(shù)體的養(yǎng)分含量,特別是氮素的含量情況[6]。土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分腐殖質(zhì)能增強(qiáng)根系細(xì)胞膜透性,促進(jìn)根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收[7],提高土壤有機(jī)質(zhì)可使蘋果幼樹(shù)當(dāng)年生白色根柱中活性細(xì)胞數(shù)目增多,促進(jìn)根系向深層土壤延伸,延緩根系衰老[8],有機(jī)質(zhì)是土壤微生物生長(zhǎng)繁殖和酶活性高低的主要能量來(lái)源,土壤有機(jī)質(zhì)水平高,肥力平穩(wěn)且持久,果樹(shù)養(yǎng)分吸收能力和抗逆性能增強(qiáng)[9-10],促進(jìn)了果樹(shù)生長(zhǎng)和果實(shí)發(fā)育。
1.2 土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)蘋果品質(zhì)的影響
土壤有機(jī)質(zhì)是果樹(shù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及果品高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提升的關(guān)鍵。研究表明,有機(jī)質(zhì)含量高,果樹(shù)生長(zhǎng)旺盛、果實(shí)病蟲(chóng)害少、可溶性固形物含量高、裂果率降低、商品果率增高[5]。在陜西關(guān)中平原的研究表明,當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)提升2%時(shí),果實(shí)的色澤,大小和風(fēng)味等外在品質(zhì)均得到提升,果實(shí)Ca、Mg元素含量及可溶性固形物顯著增加,蘋果苦痘病及皺皮、裂果率明顯降低[11-12]。天水果樹(shù)研究所在果園種植白三葉草使果園有機(jī)質(zhì)較果園清耕土壤有機(jī)質(zhì)提升0.5%,果實(shí)單果質(zhì)量和產(chǎn)量顯著提升增加22.5%和20.9%;果形指數(shù)增加0.06,優(yōu)質(zhì)果率增加23.1%,可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加4.8%,果實(shí)硬度增加8.2%[13],究其原因是有機(jī)質(zhì)提升為果樹(shù)生長(zhǎng)提供了充足養(yǎng)分,促進(jìn)果樹(shù)枝葉生長(zhǎng)、光合產(chǎn)物有效累積,從而提升果品品質(zhì)。
2 果園土壤有機(jī)質(zhì)下降的原因
2.1 果園用養(yǎng)失調(diào)
蘋果種植合作社通過(guò)流轉(zhuǎn)獲得耕地,不會(huì)像原戶主那樣精細(xì)的養(yǎng)護(hù)耕地、提升地力,只想通過(guò)增施化肥在短期內(nèi)獲得最大產(chǎn)出,甚至是掠奪式使用。還有一些個(gè)體果農(nóng)也缺乏持續(xù)發(fā)展的思想,在培肥地力,施用有機(jī)肥方面舍不得投入,“懶漢式”的生產(chǎn),只用地不養(yǎng)地。由于連年耕種消耗土壤中大量有機(jī)質(zhì),而歸還甚微,造成有機(jī)質(zhì)逐年減少。同時(shí),過(guò)分依賴農(nóng)業(yè)投入品,導(dǎo)致耕地有機(jī)廢棄物累積,并造成嚴(yán)重的面源污染。
2.2 傳統(tǒng)農(nóng)家肥資源有限
由于蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壓縮了糧食作物種植面積,秸稈產(chǎn)出量少,導(dǎo)致飼料相對(duì)缺乏,畜牧業(yè)落后。近年農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,個(gè)體家庭很少再飼養(yǎng)牲畜,因此,可提供給果園的秸稈和畜禽糞便等傳統(tǒng)有機(jī)肥源缺乏。另外,傳統(tǒng)農(nóng)家肥多數(shù)只進(jìn)行簡(jiǎn)單堆腐、甚至直接還田,有機(jī)肥腐熟程度差,養(yǎng)分損失大,雜質(zhì)多,質(zhì)量不高。
2.3 商品有機(jī)肥推廣難度大
受“化肥零增長(zhǎng)”政策的影響,近年來(lái),商品有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)迅速增加,但監(jiān)管跟不上,導(dǎo)致有機(jī)肥市場(chǎng)魚(yú)龍混雜,質(zhì)量參差不齊影響農(nóng)民認(rèn)知。同時(shí),市售商品有機(jī)肥價(jià)格偏高,削弱了果農(nóng)加大有機(jī)肥投入的積極性。另外,動(dòng)物源類商品有機(jī)肥還存在生態(tài)污染風(fēng)險(xiǎn),加上有機(jī)肥肥效慢,短期回報(bào)率低等因素影響,造成有機(jī)肥的施用量和施用面積都不夠,對(duì)果園土壤有機(jī)質(zhì)提升的作用有限[14-15]。
2.4 果農(nóng)投入積極性不高
王耀輝[16]對(duì)天水蘋果種植現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn),農(nóng)村大批青壯年外出務(wù)工,留守人口年齡偏大,40~59年齡段的果農(nóng)占總調(diào)查人數(shù)的83.33%,且文化程度普遍不高。有機(jī)肥養(yǎng)分含量低、體量大,人工施用勞動(dòng)強(qiáng)度大,且肥效慢,增產(chǎn)效果不明顯,體能較差的果農(nóng)當(dāng)然更青睞化肥。果農(nóng)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的重要性認(rèn)識(shí)不足,費(fèi)時(shí)費(fèi)力施用有機(jī)肥的意愿不高。另外,近年來(lái)凍害、冰雹頻發(fā),損失較大,使得果農(nóng)投入積極性降到新低。
3 提升果園有機(jī)質(zhì)含量的主要途徑
3.1 增加果園有機(jī)肥施用量
有機(jī)肥通常是指經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理、充分腐熟的農(nóng)家肥,主要包括廄肥、人糞尿、堆肥、漚肥、沼氣肥、綠肥和餅肥等,是支撐我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。科學(xué)合理地施用有機(jī)肥能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,且施用量直接關(guān)系到有機(jī)質(zhì)的增加幅度[5]。多年生產(chǎn)實(shí)踐證明,根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量定施肥量,畝(667 m2)產(chǎn)1.5 t的果園,有機(jī)肥用量為“斤果斤肥”;畝(667 m2)產(chǎn)2.5 t的果園,有機(jī)肥用量為“斤果斤半肥”;畝(667 m2)產(chǎn)3 t以上的果園,有機(jī)肥用量“斤果兩斤肥”。另外,不同時(shí)間施用同樣多的有機(jī)肥效果會(huì)有很大差異,正如生產(chǎn)中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn):“9月金,10月銀,11月廢銅爛鐵”[17]。楊國(guó)權(quán)[18]認(rèn)為,每株山地花牛蘋果施用10~12.5 kg生物有機(jī)肥,可有效減少30%~50% 復(fù)合肥,改善果園生態(tài)環(huán)境,使樹(shù)體健壯,能達(dá)到提質(zhì)增效的目的。有機(jī)肥中的腐殖質(zhì)吸附和螯合土壤中的重金屬離子,在果園施用生物有機(jī)肥還具有減輕Cd,Cu對(duì)土壤微生物毒害,減少根系對(duì)重金屬吸收的作用[19]。近年來(lái)由于本地農(nóng)家肥缺乏,像腐殖酸類肥、微生物肥、有機(jī)復(fù)合肥等商品有機(jī)肥的施用量也在逐年遞增;另外,從內(nèi)蒙古等地調(diào)運(yùn)羊糞,腐熟后在蘋果園施用,成為天水提升果園土壤有機(jī)質(zhì)的重要途徑。
3.2 推廣果園生草栽培
果園生草栽培是一種在果園人工種草或自然生草進(jìn)行地表覆蓋的可持續(xù)土壤管理技術(shù)模式,在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用廣泛[20]。果園生草栽培不僅能改變傳統(tǒng)果園結(jié)構(gòu)單一、系統(tǒng)外界抵抗能力不足的問(wèn)題,還能培肥地力,提高果園保水保肥能力[21]。蘋果園種植鼠茅草可降低88.3%~98.7%的地表徑流量,降低90%的氮素徑流損失量[22]。王義祥等[23]認(rèn)為生草栽培有利于有機(jī)碳累積,果園經(jīng)過(guò)10年的生草管理,土壤(0~20 cm)有機(jī)碳含量提高37.0%,土壤容重降低1.8%。王淑媛[24]研究發(fā)現(xiàn),在蘋果園不管是人工種草還是自然生草,都能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,與清耕相比增幅在2.4%~57.5%之間。近些年天水果園生草栽培面積逐漸擴(kuò)大,種植的生草品種以三葉草、黑麥草、毛豌豆為主,一般在草高30 cm左右進(jìn)行刈割覆蓋,腐爛的生草能補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)含量[25]。由于果園生草存在與果樹(shù)爭(zhēng)奪水分的情況,因此,在無(wú)灌溉條件且干旱的果園應(yīng)慎重推廣果園生草。
3.3 果園樹(shù)盤覆草
果園覆草是指用作物秸稈或雜草等有機(jī)物料覆蓋在果樹(shù)樹(shù)盤內(nèi)的一種果園管理模式,不僅能抑制雜草,還能達(dá)到蓄水保墑肥田的目的。相比其他的覆蓋形式,果園覆蓋有機(jī)物是經(jīng)濟(jì)效益最高的,其次為生草帶狀覆蓋和間作,實(shí)際上不管何種覆蓋,其生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益都遠(yuǎn)比使用除草劑及清耕高[26]。孫文泰等[27]在隴東旱塬果園覆膜、覆草和覆沙對(duì)比發(fā)現(xiàn),覆草處理能有效改善土壤結(jié)構(gòu),利于根系生長(zhǎng),促進(jìn)樹(shù)體高效水分利用,是當(dāng)?shù)剌^為適宜的地表覆蓋方式。果園自然生長(zhǎng)的雜草對(duì)水分及養(yǎng)分?jǐn)z取能力很強(qiáng),甚至能吸收一些難溶養(yǎng)分,割倒后就地覆蓋,地下的根系及地上枝葉在腐爛后可為果樹(shù)提供將大量有機(jī)質(zhì)養(yǎng)料和無(wú)機(jī)養(yǎng)分[28]。果園覆蓋有機(jī)物料選擇范圍廣,可因地制宜選用各種作物秸稈、樹(shù)葉、綠肥、雜草、碎柴草等覆蓋樹(shù)盤,覆草厚度應(yīng)達(dá)到20 cm以上。黃英群等[29]發(fā)現(xiàn)通過(guò)覆蓋稻草、割生草覆蓋、施用有機(jī)肥對(duì)果園土壤均有不同程度的提升作用,其中稻草覆蓋提升效果最佳、其次是施有機(jī)肥。馮萬(wàn)強(qiáng)[30]在麥積區(qū)伯陽(yáng)鎮(zhèn)果園開(kāi)展覆草試驗(yàn),按每年每畝(667 m2)覆麥草1.5 t,連續(xù)3年后測(cè)定0~40 cm土層,覆草較不覆草土壤有機(jī)質(zhì)含量提高36.2%。秸稈覆蓋操作簡(jiǎn)單,適用性強(qiáng),但是覆草須在降雨或澆水后趁墑進(jìn)行,切忌干土覆蓋干草,以免加劇缺水矛盾。
3.4 蘋果枝條堆肥還田
蘋果一年需要修剪好幾次,由于以前果園機(jī)械化程度不高,果樹(shù)枝條被當(dāng)成“廢棄物”丟棄或焚燒處理,不僅造成大量植物源有機(jī)碳的浪費(fèi),還污染環(huán)境[31]。近年來(lái),機(jī)械化程度較高的果園都配備了果枝粉碎機(jī),將果枝粉碎后進(jìn)行堆漚,腐熟后還田,可提高果園土壤有機(jī)質(zhì)含量,實(shí)現(xiàn)果園廢棄枝條循環(huán)利用[32]。趙鵬[33]認(rèn)為梨樹(shù)修剪枝條堆肥還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、氮含量、土壤微生物數(shù)量和微生物量碳有顯著提升作用。一般來(lái)說(shuō),用粉碎機(jī)將枝條粉碎成2~5 cm即可,粉碎后與作物秸稈、生物有機(jī)肥、腐熟劑混勻,適量添加外源氮素調(diào)整碳氮比,濕度達(dá)到60%即可覆蓋塑料布開(kāi)始發(fā)酵。腐熟后可撒施于果樹(shù)樹(shù)盤外1/3根系分布區(qū)域,樹(shù)冠小的要施到樹(shù)冠投影處[34]。根據(jù)果農(nóng)經(jīng)驗(yàn),冬剪枝、春漚、秋施效果最佳。
3.5 提高果農(nóng)專業(yè)素養(yǎng)
果農(nóng)作為果品生產(chǎn)的直接參與者,其專業(yè)素質(zhì)的高低對(duì)果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)產(chǎn)生直接影響。當(dāng)前我區(qū)果農(nóng)文化水平普遍偏低,年齡偏大,對(duì)果園土壤有機(jī)質(zhì)的重要性認(rèn)識(shí)不夠,同時(shí)也對(duì)提升果園土壤有機(jī)質(zhì)的技術(shù)方法掌握不足。區(qū)果業(yè)中心要加強(qiáng)培訓(xùn)宣傳工作,讓果農(nóng)認(rèn)識(shí)到土壤有機(jī)質(zhì)是土壤肥力的基礎(chǔ),是實(shí)現(xiàn)水果優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要條件。要改變果農(nóng)重施化肥的思想觀念,倡導(dǎo)綠色用肥理念,做到重施有機(jī)肥、巧施化學(xué)肥,實(shí)現(xiàn)綠色高質(zhì)量發(fā)展。
4 小結(jié)與展望
土壤有機(jī)質(zhì)與蘋果生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)之間聯(lián)系緊密,目前天水花牛蘋果果園土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低,導(dǎo)致花牛蘋果口感變差,品牌形象受損。為遏制果園肥力退化現(xiàn)狀,從2017年開(kāi)始,天水市響應(yīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的《開(kāi)展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》,針對(duì)果園有機(jī)肥施入不足、有機(jī)肥源缺乏、土壤有機(jī)質(zhì)偏低等問(wèn)題,通過(guò)加強(qiáng)果農(nóng)科學(xué)管理意識(shí),大力推廣果園生草栽培、樹(shù)盤覆草和果枝粉碎還田等農(nóng)藝措施,果園肥力狀況得到有效改善。綜上所述,因地制宜結(jié)合各類農(nóng)藝措施,不斷增加沼液、農(nóng)家肥、商品有機(jī)肥等有機(jī)質(zhì)投入,采用有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)部分有機(jī)肥替代化肥,逐步提高天水蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)含量,培肥地力,實(shí)現(xiàn)果園穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、健康可持續(xù)發(fā)展。
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收稿日期:2024-03-15
第一作者簡(jiǎn)介:張 鵬(1990-),男,碩士研究生,農(nóng)藝師,主要從事農(nóng)技推廣及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。E-mail:1275281591@qq.com