陜西地區(qū)果園土壤pH現(xiàn)狀及調(diào)節(jié)措施

劉艷妮, 同延安,馬 臣, 王博美, 張馨月

(1.楊凌康坦生態(tài)農(nóng)業(yè)與環(huán)境研究中心, 陜西 楊凌 712100; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

陜西蘋果和獼猴桃種植面積及產(chǎn)量在我國(guó)占比重較大，對(duì)我國(guó)蘋果和獼猴桃產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展意義重大。目前基于陜西蘋果和獼猴桃產(chǎn)業(yè)的研究多集中在土壤肥力水平、施肥制度、管理栽培方式等方面，對(duì)土壤pH研究大多一帶而過，缺乏系統(tǒng)的總結(jié)及討論。基于此，筆者收集了陜西地區(qū)果園土壤pH信息及全國(guó)土壤pH不適宜引起的土壤養(yǎng)分活性變化或作物缺素等問題，以此為基礎(chǔ)查閱大量調(diào)節(jié)堿性土壤pH措施類文獻(xiàn)，為陜西果園土壤pH不適宜問題提供理論依據(jù)及可行性措施。

1 數(shù)據(jù)來源

陜西果園土壤pH數(shù)據(jù)來源：研究收集了近年來發(fā)表的關(guān)于陜西地區(qū)果園(蘋果、獼猴桃)大區(qū)域測(cè)土數(shù)據(jù)文獻(xiàn)。蘋果區(qū)收集的文獻(xiàn)共包含7 727個(gè)土樣pH信息，獼猴桃區(qū)收集的文獻(xiàn)共包含341個(gè)土樣pH信息。

2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)展示

2.1 土壤pH概要及分級(jí)

土壤pH又稱土壤酸堿度，其大小對(duì)土壤基礎(chǔ)性質(zhì)、養(yǎng)分活性、作物長(zhǎng)勢(shì)以及作物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用效率均有一定的影響。根據(jù)土壤pH測(cè)定結(jié)果可大致判斷土壤是否發(fā)生堿化，常用作土壤改良的參考依據(jù)。土壤酸堿度可劃分為5級(jí)(表1)：

表1 土壤酸堿度分級(jí)

2.2 陜西果園土壤pH現(xiàn)狀

蘋果樹栽培種植適宜土壤pH為6.5～7.5，屬于“中性”土壤。文獻(xiàn)資料顯示陜西蘋果主栽縣土壤pH值在7.60～8.90之間[1-6]。獼猴桃喜微偏酸性土壤，根據(jù)不同種植區(qū)域獼猴桃生長(zhǎng)狀況，獼猴桃適宜土壤pH 5.5～7.5[9]。從表2可以看出獼猴桃園土壤pH集中在6.73～8.50之間[7-10]，屬于中偏堿性土壤(表2)。

2.3 土壤pH值對(duì)土壤或作物的影響

果園土壤pH偏高對(duì)土壤性質(zhì)、養(yǎng)分活性、果樹長(zhǎng)勢(shì)以及果樹對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用均有一定的影響。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：土壤pH升高，土壤有效鐵活性降低[11]；張強(qiáng)等研究發(fā)現(xiàn)黃土高原蘋果種植區(qū)土壤pH值與蘋果中硼含量呈負(fù)相關(guān)[6]；劉文國(guó)等發(fā)現(xiàn)pH過高的獼猴桃園容易出現(xiàn)缺鐵性黃化病[12](表3)。不適宜的土壤pH會(huì)導(dǎo)致作物生長(zhǎng)受阻和缺素癥[12-17]。因此，調(diào)節(jié)不適宜土壤 pH 就顯得尤為重要。基于此，筆者收集了大量調(diào)節(jié)堿性土壤pH的文獻(xiàn)，以期為堿性土壤改良提供更多可行性措施，為陜西乃至整個(gè)黃土高原果樹種植提供更適宜的土壤條件。

表2 陜西省蘋果園和獼猴桃園主要種植區(qū)土壤pH分布情況

表3 土壤pH對(duì)土壤養(yǎng)分有效性及植株生長(zhǎng)發(fā)育(或果實(shí))的影響

3 解決方法

3.1 施用化學(xué)酸性肥料或生理酸性肥料

溶解在水中呈現(xiàn)酸性反應(yīng)的肥料叫化學(xué)酸性肥料，通過作物吸收養(yǎng)分后使土壤酸度提高的肥料叫生理酸性肥料。常見的酸性肥料有過磷酸鈣、硫酸銨、磷酸一銨、硫酸鉀、氯化銨、氯化鉀等。黃致華等在新疆地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)酸性肥料能夠調(diào)節(jié)石灰性土壤 pH，且可以提高土壤有效磷活性[18]。傅成誠(chéng)等在貴州地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)：與起始土壤 pH 值相比，施用硫酸銨的土壤 pH 值降低 0.73 個(gè)單位[19]。李燕婷等研究發(fā)現(xiàn)施用自制酸性根際肥，土壤 pH 下降 0.9個(gè)單位，土壤 DTPA-Fe 含量提高了5.9 mg·kg-1，花生葉綠素含量增加，降低了花生葉片黃化率[20]。姚曉芹等研究發(fā)現(xiàn)：磷酸一銨的酸化作用較好，施用后石灰性土壤 pH 降低 2.5個(gè)單位，且能保持較長(zhǎng)時(shí)間[21]。因此，土壤堿性過高可選用酸性肥料來調(diào)節(jié)。

3.2 施用有機(jī)肥

3.2.1 固態(tài)有機(jī)肥 有機(jī)肥包括秸稈類、畜禽糞便、餅肥、泥土肥類等。有機(jī)肥可增加土壤微生物的多樣性，改善土壤環(huán)境狀況，提升土壤供肥強(qiáng)度和供肥容量[22]。此外，有機(jī)肥由于緩沖能力較強(qiáng)，可以平衡土壤 pH。趙婧文等在堿性土壤上研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照相比，有機(jī)肥處理可使土壤酸堿度降低，且能維持較長(zhǎng)時(shí)間[23]。杜忍讓等在洛川24個(gè)蘋果園試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：相比不施有機(jī)肥處理，施用發(fā)酵豬糞處理果園土壤 pH 降低1.14%[24]。洪瑜等在寧夏地區(qū)通過3 a連續(xù)田間定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：與 CK 相比，有機(jī)肥處理土壤 pH 降低了7.3左右，土壤容重降低了9.4%左右[25]。楊曉磊等研究發(fā)現(xiàn)：酸性有機(jī)肥相比普通有機(jī)肥，提升土壤肥力及促進(jìn)作物生長(zhǎng)效果更優(yōu)[26]。宋洋等對(duì)京承高速沿線堿性土壤通過試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)施用酸性有機(jī)肥可平衡堿性土壤pH，提高火龍果果實(shí)維生素C含量[27]。因此，有機(jī)肥對(duì)改善土壤微域環(huán)境，提高土壤肥力狀況，提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面效果俱佳。

3.2.2 液態(tài)有機(jī)肥(堆肥茶) 堆肥茶是將有機(jī)肥或秸稈等有機(jī)物在溶液中經(jīng)過二次好氧或厭氧發(fā)酵堆制形成，一般以水或鹽溶液作為浸提劑。堆肥茶養(yǎng)分種類齊全，養(yǎng)分含量大，且有特定的有機(jī)代謝產(chǎn)物，既可以直接為作物供給營(yíng)養(yǎng)，還能增強(qiáng)作物抗逆性，有效減少作物發(fā)病率[28]。張家喜等在蔬菜上研究發(fā)現(xiàn)：液態(tài)有機(jī)肥能增強(qiáng)蔬菜苗對(duì)營(yíng)養(yǎng)的汲取能力及吸收效率[29]。李旭等研究發(fā)現(xiàn)澆灌豬糞堆肥茶可以提升番茄品質(zhì)，果實(shí)中VC含量提高，硝酸鹽濃度降低[30]。徐大兵等試驗(yàn)結(jié)果表明：豬糞堆肥茶能促進(jìn)棉花對(duì)養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而增產(chǎn)增效[31]。何江勇等認(rèn)為，合理施用水溶性有機(jī)肥能降低棉田土壤酸堿度、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[32]。因此，堆肥茶是一種優(yōu)質(zhì)有機(jī)液體肥料，可進(jìn)行葉面追肥或滴灌使用。

目前有學(xué)者用酸作為浸提劑制作堆肥茶(酸性堆肥茶)，酸性堆肥茶pH相對(duì)較低，且微生物種類及數(shù)量更多，其對(duì)土壤的改善效果更優(yōu)，還有減少病蟲害等效果[33]。羅彤等以雞糞做原料，以磷酸作為浸提劑，浸提液用于滴灌施肥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在棉花吐絮期，常規(guī)施肥土壤pH為8.12，酸性堆肥茶處理的土壤pH顯著降低，pH僅為6.76。此外，酸性堆肥茶能活化土壤中部分不能被作物吸收利用的養(yǎng)分，比常規(guī)施肥更能增強(qiáng)土壤供肥容量和供肥強(qiáng)度[34]。因此，酸性堆肥茶可用于堿性土壤改良。

3.3 施用堿性土壤改良劑

目前施用土壤改良劑調(diào)節(jié)堿性土壤pH的方式較多，如：施用酸性物質(zhì)、硫磺粉、木醋液、脫硫石膏、針葉土、煤炭腐殖酸、不同改良物質(zhì)組合搭配等方式。姚曉芹等研究發(fā)現(xiàn)：施用磷酸可使石灰性土壤 pH 降低2.89個(gè)單位，效果顯著[21]。陳猛等發(fā)現(xiàn)硫磺粉施用量越大，土壤 pH 降幅越大，且能維持較長(zhǎng)時(shí)間[35]。目前木醋液是常用的堿性土壤改良劑，見效快且易于施用[36]。楊岑等研究發(fā)現(xiàn)，施用硫磺粉180 d土壤pH值降低到4.9左右，而施用木醋液90 d即可達(dá)到相同效果[37]。李玉波等發(fā)現(xiàn)脫硫石膏能夠使土壤pH降低 0. 92個(gè)單位[38]，這與其他學(xué)者研究結(jié)果一致[39]。王斌等人研究發(fā)現(xiàn)以黃腐酸等為主成分的堿性土壤改良劑能降低棉花生育期土壤pH值、提高棉花產(chǎn)量，且以滴施方式效果較優(yōu)[40]。王曉梅等將豆渣+污泥、豆渣+石膏、豆渣+硫酸鋁配合施用于pH高達(dá) 9.23的強(qiáng)堿性土壤上，pH值降至7.36～7.64之間[41]。因此，堿性土壤改良劑均能調(diào)節(jié)土壤酸堿度。

最后需要說明的是，不同改良措施均能不同程度調(diào)節(jié)堿性土壤pH，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)土壤實(shí)際情況以及實(shí)際用途進(jìn)行搭配使用，以達(dá)到實(shí)際預(yù)期的目的。

4 結(jié)論

通過施用酸性化肥、有機(jī)肥、堿性土壤改良劑或不同措施搭配使用等方式來調(diào)節(jié)土壤pH，可緩解陜西地區(qū)果樹種植區(qū)域土壤pH偏高現(xiàn)狀。