河北省梨園土壤狀況分析及可持續(xù)利用對策

王晉，王永博，王亞茹，王玉姣，李曉，李勇，王迎濤

（河北省農(nóng)林科學院石家莊果樹研究所，河北 石家莊050061）

梨是我國傳統(tǒng)的優(yōu)勢果樹，距今已有3 000 a以上的栽培歷史。我國為世界主要的梨產(chǎn)區(qū)，2018年我國梨產(chǎn)量占世界梨總產(chǎn)量的近70%。河北省為我國產(chǎn)梨大省，栽培面積和產(chǎn)量均居全國首位，現(xiàn)有梨樹栽種面積約14萬hm2，產(chǎn)量占全國梨總產(chǎn)量的20%以上[1]，在全國乃至世界占有重要地位。梨園土壤是梨樹種植的載體，對梨果品質(zhì)和產(chǎn)量具有極其重要的作用。但是，目前河北省梨園土壤管理仍存在一些問題，如地下管理粗放、土壤退化污染，限制了梨果品質(zhì)的進一步提升，影響了梨產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

對河北省現(xiàn)有梨園經(jīng)營管理方式和存在的問題以及梨園土壤環(huán)境狀況等進行全面剖析，并對梨園土壤改良方法進行展望，旨為提高全省梨園土壤管理標準化水平提供新思路。

1 河北省梨園土壤的管理狀況

河北省多數(shù)梨園在施肥上存在比較嚴重的盲目性，施肥以化學肥料為主，特別是偏施以尿素為主的氮肥，致使土壤有機質(zhì)匱乏、結(jié)構(gòu)變差。另外，偏施氮磷鉀等大量元素化肥，而不重視中微量元素肥料的施入，導致土壤營養(yǎng)元素失衡，果實品質(zhì)和風味變差，市場競爭力逐年降低。

多數(shù)梨園灌水方法也普遍落后，仍使用傳統(tǒng)的大水漫灌方法，造成資源浪費[3]。部分梨園澆水偏多，不僅造成果實品質(zhì)和耐貯性降低，還造成土壤肥料流失和通氣性變差。

多數(shù)梨園采用清耕制，雖然便于生產(chǎn)操作和管理，園區(qū)整潔，但是長期使用會破壞土壤原有的微環(huán)境，造成梨園中天敵減少，土壤物理性質(zhì)惡化、有機質(zhì)含量降低，樹體抗逆性變差。清耕坡地梨園在大雨或灌溉時易引起水土流失。

2 河北省梨園土壤的環(huán)境狀況

2.1 物理特性

適宜的農(nóng)田土壤容重通常為1.1～1.4 g/cm3。河北省梨園土壤容重多數(shù)為1.3～1.5 g/cm3，處于中等偏高水平，說明很多梨園土壤有板結(jié)化趨勢。土壤的團聚性、通氣性和透水性降低，與灌溉不合理、化肥用量過大、梨園土壤有機質(zhì)含量低有關(guān)，3個因素綜合作用更進一步加劇了土壤的板結(jié)狀況。

2.2 化學特性

2.2.1 酸堿度河北省梨園土壤大多呈弱堿性，冀中的石家莊地區(qū)梨園表層土壤pH值為7.6～7.95，威縣地區(qū)梨園表層土壤pH值更是達到了9左右，因此應(yīng)注意土壤的鹽堿化問題[4]。2005年河北省土壤pH值低于7的果園數(shù)量占果園總數(shù)的10%～15%，且主要集中在冀東北區(qū)域，總體上梨園土壤酸化比例不算嚴重；而近年的調(diào)查結(jié)果顯示，河北省冀東北和冀中梨園土壤的pH值平均為6.7，最低達到4.45，表明河北省東北部梨園土壤酸化程度有加重趨勢[5]。

2.2.2 有機質(zhì)含量河北省梨園土壤有機質(zhì)含量普遍偏低，冀中石家莊地區(qū)辛集、趙縣、晉州、藁城等地梨園土壤的有機質(zhì)含量為1.0%～1.1%，冀東北昌黎地區(qū)梨園土壤的有機質(zhì)含量約為1.3%，冀南邯鄲地區(qū)梨園土壤表層的有機質(zhì)含量約為1.22%，而滄州部分地區(qū)梨園土壤的有機質(zhì)含量甚至低于1%[6]。河北省梨園土壤的有機質(zhì)含量與日本（3.5%）相比處于極低水平，總體上看，省內(nèi)不同區(qū)域梨園的土壤有機質(zhì)含量表現(xiàn)為東北部地區(qū)較高、中南部地區(qū)稍低、東部地區(qū)最低。

2.2.3 礦質(zhì)養(yǎng)分含量河北省環(huán)渤海灣地區(qū)梨園土壤總體養(yǎng)分含量低于相鄰的遼寧省和山東省[5]。

從土壤大量元素含量看，冀東北地區(qū)梨園土壤的堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為43、66和187.4 mg/kg；冀中地區(qū)梨園土壤的全氮、全磷含量分別為0.74～1.10和0.74～0.87 g/kg，堿解氮、速效磷含量分別為40～50和28～35 mg/kg；冀南地區(qū)梨園土壤的全氮、全磷、全鉀含量分別約為0.68、0.80和20.30 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為94.89、91.23和198.32 mg/kg?？傮w來看，在高氮投入的情況下河北省大多數(shù)梨園土壤氮含量仍然偏低，說明氮肥利用率低下，流失過多；速效磷含量處于正常值范圍，速效鉀含量普遍屬于極高值，因此生產(chǎn)上要注意合理使用磷鉀肥[7]。

從土壤微量元素含量看，河北省梨園土壤有效鐵平均含量為13 mg/kg，不同梨園含量（2.11～24.26mg/kg）差異較大，部分梨園存在土壤缺鐵的風險；有效錳平均含量最高為42 mg/kg，最低為3.88 mg/kg，部分梨園存在土壤缺錳的風險；有效銅平均含量為4 mg/kg，土壤中銅元素充足，甚至有過量的趨勢；有效鋅含量為0.28～3.1 mg/kg，有42%的梨園存在土壤缺鋅情況，優(yōu)質(zhì)梨園表層土壤鋅含量較高；有效鉬平均含量為0.36 mg/kg，水平偏低；有效硼平均含量為0.77 mg/kg，大部分處于中等水平[8]。

綜上分析可以看出，目前河北省有相當一部分梨園土壤存在不同程度的問題，主要表現(xiàn)在有機質(zhì)含量偏低、營養(yǎng)元素比例失調(diào)、出現(xiàn)酸化趨勢3個方面，需引起足夠重視。

2.3 生物特性

梨園土壤生物主要包括土壤動物和土壤微生物。晉州地區(qū)清耕梨園的細菌、真菌、放線菌數(shù)量分別為（0.36～30）×107、（0.02～2）×107和（0.12～5.8）×107CFU/g[9]；保定地區(qū)梨園的細菌、真菌、放線菌數(shù)量分別為3.9×106、1.9×102和4.7×104個/g[10]。冀南邯鄲地區(qū)清耕梨園表層（0～20 cm）土壤的細菌、真菌、放線菌數(shù)量分別為12.46×106、4.23×104和2.22×106個/g，微生物數(shù)量隨著土層深度的增加而減少[11]?？梢钥闯?，微生物數(shù)量具有極強的地域性，不同地區(qū)之間差異很大。河北省梨樹種植集中、管理精細，梨園表層土壤中生物少，容易造成土壤生物退化。雷會霄等[12]從河北省梨園土壤中分離鑒定出蘇云金芽孢桿菌3株，與其他果樹相比數(shù)量較少，暗示梨園土壤微生物種群單一。但是由于地域和管理水平差異，全省范圍內(nèi)梨園土壤微生物分布不均一，各種群分布尚不明朗。

除微生物外，目前河北梨園土壤線蟲以及其他小型動物的調(diào)查結(jié)果較少，相關(guān)研究尚需進一步展開。

2.4 污染狀況

長期不合理使用農(nóng)藥和化肥可能會造成土壤污染，如重金屬累積、農(nóng)藥殘留等，這在其他作物上已經(jīng)得到證實。梨生產(chǎn)上的常用農(nóng)藥如波爾多液等通常含有重金屬元素，長期過量使用會造成土壤污染風險，大量難降解農(nóng)藥流入土壤也會造成殘留污染。2011年朱建寧[13]對鴨梨主產(chǎn)區(qū)辛集、趙縣、泊頭和獻縣梨園的土壤重金屬污染進行評價，將不同重金屬平均總量分別與河北省和全國重金屬元素背景值進行對比，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)土壤中6種主要重金屬元素（Zn、Pb、Hg、Cr、Ni、As）總量均在安全值內(nèi)，未明顯超出全國土壤背景值，說明河北省梨園土壤總體安全，尚未受到重金屬元素污染。但是近年在少部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)土壤Cu元素平均總量稍高，可能與波爾多液使用過多有關(guān)。當今社會生活水平不斷提高，綠色食品深受消費者的喜愛，安全、無污染生產(chǎn)是今后梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個趨勢，因此必須重視土壤污染問題。

3 河北省梨園土壤的改良措施

針對目前河北省梨園土壤普遍存在的理化性質(zhì)差、有機質(zhì)含量偏低、營養(yǎng)元素不平衡等問題，提出主要圍繞增施有機肥、梨園生草、化肥減施增效、土壤改良劑4個方面進行的相應(yīng)土壤改良措施。

3.1 增施有機肥

當前河北省梨園有機肥投入僅占肥料總投入的20%左右，集約化種植、有機質(zhì)投入較少導致土壤有機質(zhì)損耗嚴重，土壤有機質(zhì)含量降低，因此，通過增施有機肥實現(xiàn)梨生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展勢在必行。研究表明，施用有機肥能夠提高果園土壤的有機質(zhì)和全氮含量，同時土壤的氮循環(huán)活性明顯高于施用化肥的果園，土壤碳氮比也趨于合理，適于果實的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)[14]。有機肥可選用畜禽糞便高溫堆制而成的自制有機肥，也可選用商品有機肥，通常于秋季采果后至落葉前采用條溝或放射溝方式施用，施肥深度40 cm左右，以保證養(yǎng)分能夠被根系充分吸收。

3.2 梨園生草

梨園行間生草可以控制惡性雜草蔓延瘋長，為田間益蟲提供棲息地，增加土壤有機質(zhì)含量[15]。生草覆蓋可能會造成草與果樹爭奪部分肥水資源，但是通過行間種植、淺層耕作等方式能夠減少這種負面影響。例如，“三明治”生草法就是在果樹行間使用狹窄的多年生植被帶，并在果樹兩側(cè)進行淺耕，通過這種方式既減少了草與果樹的各方面競爭，簡化了耕作，又能為土壤有益微生物種群繁衍提供了適宜的微環(huán)境[16]。生草過程產(chǎn)生的叢枝菌根還有助于梨樹從具有高磷固定能力的土壤中吸取養(yǎng)分，并控制土壤侵蝕和養(yǎng)分淋失，同時獲得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，可能在未來河北省梨園土壤改良方面發(fā)揮重要作用[17]。

豆科植物如白三葉草、毛葉苕子、紫花苜蓿等，具有生長旺盛、固氮能力強、易分解等特性，被廣泛使用于果園生草[18]。其他生草品種，如禾本科的早熟禾、黑麥草，十字花科的二月蘭、薺菜等，適于河北省水熱氣候條件，也可作為優(yōu)良的生草品種。

3.3 化肥減施增效

現(xiàn)階段在河北省梨園管理中普遍存在施肥比例失調(diào)，過度施用氮肥，中微量肥料用量較少，偏重化肥而不重視有機肥等問題[19]。為了提高肥效且培肥土壤，需在生產(chǎn)中倡導采摘后及時施入以有機肥為主的基肥，保證樹體根部秋冬季有充足的營養(yǎng)供給。提倡測土配方施肥，根據(jù)不同梨品種的需肥特性和生長時期，精確肥料用量。結(jié)合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)、產(chǎn)量水平和梨園土壤肥力條件等多方面因素，確定肥料的適宜施用時期、施用量和氮磷鉀配比，提高肥料利用率。依據(jù)梨樹生長狀況，在后期適當減少氮磷肥用量，葉面噴施補充中微量元素。盛果期梨樹60%的根系分布在距土表30～60 cm深的土層，因此要根據(jù)樹齡和樹種確定合理的條施或穴施深度。另外，施肥后盡量避免大水漫灌，以減少肥料流失。有條件的地區(qū)，也可采用水肥一體化施肥技術(shù)。

3.4 土壤改良劑

土壤改良劑種類繁多，原料包括天然有機物、無機物和合成高分子物質(zhì)等，相關(guān)研究在常規(guī)大田作物上進展很快，但是目前在果園特別是梨園土壤改良方面的應(yīng)用較少，因此具有很大的研究和推廣空間。如，堿性土壤可以施用脫硫石膏、硫酸亞鐵、硫磺等，酸性土壤可以使用石灰以及富含鈣鎂硅的土壤改良劑波美度[20]。梨樹常年需要剪枝，剪下的枝條經(jīng)過加工制成生物炭后可以作為生產(chǎn)改良劑的原材料進行還田改土，增加梨園土壤的通氣量和持水力，提高養(yǎng)分利用效率和土壤微生物活性[21]。

4 總結(jié)

通過對河北省梨園土壤狀況進行詳細解析，提出了梨園土壤可持續(xù)利用的策略，將對河北省梨產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展起到重要的推動作用。河北省為我國重要的梨產(chǎn)區(qū)，目前生產(chǎn)管理較為粗放，果農(nóng)常常因追求經(jīng)濟效益最大化而忽視了梨園土壤的保護，造成部分梨園土壤肥力下降、性狀惡化；同時，全省范圍內(nèi)南北區(qū)域梨園土壤性質(zhì)差異較大，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題較為復雜。因此，要針對具體問題實施針對性措施，才能促進河北省梨園土壤的可持續(xù)利用。河北省具有得天獨厚的梨優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)土壤條件，半數(shù)以上梨園土壤屬于適宜種植梨樹的褐土和潮土，因此，在進一步完善梨園標準化生產(chǎn)管理體系，加強梨園土壤的可持續(xù)管理和新型技術(shù)應(yīng)用后，河北省梨產(chǎn)業(yè)仍有較大的提升空間。