泰安市岱岳區(qū)果園土壤酸化及改良方法

宮小敏，牛軍劍，李穎芳，徐英，趙貝貝

(1.泰安市岱岳區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東泰安 271000；2.山東省果樹研究所，山東泰安 271000；3.新泰市林業(yè)保防發(fā)展中心，山東新泰 271200；4.新泰市行政審批服務(wù)局，山東新泰 271200)

土壤酸化屬于土壤質(zhì)量退化，是指Na+、K+、Ca2+、Mg2+等鹽基性陽(yáng)離子減少，H+、Al3+增加，土壤pH值降低的過(guò)程，是由自然和人為因素共同作用導(dǎo)致的土壤性質(zhì)惡化[1]。土壤酸化不僅影響植物對(duì)K+、Ca2+、Mg2+等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，使作物發(fā)生缺素癥，加重生理病害[2]；還會(huì)活化土壤中的有毒重金屬離子、破壞土壤物理結(jié)構(gòu)、減少微生物種群數(shù)量，導(dǎo)致作物重金屬中毒、土壤板結(jié)、微生物種群失衡，影響作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，以及產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[3]。

泰安市岱岳區(qū)是泰安市果樹的主要產(chǎn)區(qū)之一，位于魯中地區(qū)，土壤類型有棕壤、褐土、沙姜黑土、河潮土4個(gè)土類[4]，成土母質(zhì)多為酸性巖風(fēng)化物，土壤pH值在5.5～8.5之間[5]，呈微酸性、中性到微堿性。但由于果樹的連年種植，以及近年來(lái)不合理的果園土壤管理，導(dǎo)致部分地區(qū)果園土壤出現(xiàn)明顯的酸化現(xiàn)象[6，7]，已嚴(yán)重阻礙岱岳區(qū)果樹產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。筆者通過(guò)檢測(cè)岱岳區(qū)蘋果、梨、櫻桃、葡萄等果園的土壤pH值，分析果園土壤酸化程度，為預(yù)防岱岳區(qū)果園土壤持續(xù)酸化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；探討土壤酸化原因，并提出土壤酸化改良方法，保障岱岳區(qū)果園土壤的可持續(xù)生產(chǎn)能力。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021年4～ 5月進(jìn)行，在泰安市岱岳區(qū)選擇蘋果、梨、櫻桃、葡萄園各10個(gè)，共計(jì)40個(gè)果園，每個(gè)果園采集3個(gè)土壤混合樣品，共120個(gè)土壤混合樣本。一個(gè)土壤混合樣本由一個(gè)地塊設(shè)置10個(gè)采樣點(diǎn)，按照S型分布。采樣點(diǎn)避開施肥區(qū)，去除地表雜草、石塊、木屑等雜質(zhì)，采用不銹鋼取土器采集0～20 cm土層土壤，再將10個(gè)采樣點(diǎn)的土壤混合成一個(gè)土壤樣本，裝入自封袋，做好標(biāo)記，帶回試驗(yàn)室待測(cè)。

1.2 試驗(yàn)方法

肥料施用情況調(diào)查，采用問(wèn)卷調(diào)查法。給農(nóng)戶發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，調(diào)查土壤采集地塊的施肥量、肥料種類、施肥時(shí)間、施肥方法等；土壤pH值采用水土比5∶1的pH計(jì)測(cè)定法[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 岱岳區(qū)果園土壤酸化程度分析

根據(jù)土壤酸堿性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)，將岱岳區(qū)不同果園土壤pH進(jìn)行分級(jí)(表2)后發(fā)現(xiàn)，蘋果、梨、櫻桃、葡萄園土壤都存在不同程度的酸化現(xiàn)象。其中梨園的土壤酸化比例和程度較高，pH<5.5的酸性土壤占比20.1%，平均值5.98，總體呈微酸性，但個(gè)別果園的pH達(dá)到3.27，為強(qiáng)酸性，酸化程度尤為突出；其次是櫻桃園，pH<5.5的酸性土壤占比14.4%，平均值6.14，總體呈微酸性；葡萄園土壤pH<5.5的酸性土壤占比僅8.5%，平均值6.57，總體呈中性。

表1 土壤酸堿性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(全國(guó)第二次土壤普查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))

表2 岱岳區(qū)不同果園土壤pH分級(jí)比例

表3 岱岳區(qū)不同果園全年肥料施用概況

2.2 岱岳區(qū)果園肥料施用情況

走訪的40個(gè)果園中，施用基肥的果園占95%以上，主要以農(nóng)家糞肥為主，僅部分果園有施用少量的商品有機(jī)肥，其中蘋果園的有機(jī)肥每666.7 m2施用量最高3 000～6 000 kg，其它果園間差別不大。在土壤追肥上，除櫻桃園為1～2次外，其它果園大多在2～3次，均以復(fù)合肥為主，尿素、硫酸鉀、磷酸氫二銨等單質(zhì)化肥為輔，施肥量上以蘋果園和梨園較高，分別為每666.7 m2施200～260 kg和180～220 kg，這可能與其較高的產(chǎn)量有關(guān)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分蘋果園和梨園氮、磷肥施用量大，這可能是導(dǎo)致果園土壤酸化的原因之一。果園的施肥方法基本上以溝施、穴施、沖施為主，部分果園還有撒施的習(xí)慣，且只有少部分果園配有滴灌設(shè)備，主要集中在葡萄園。

3 岱岳區(qū)果園土壤酸化原因及改良建議

3.1 酸化原因

3.1.1 地理位置，成土母質(zhì)因素 岱岳區(qū)屬于溫帶大陸性半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，土壤類型有棕壤、褐土、沙姜黑土、河潮土4個(gè)土類，其中以棕壤為主，占比60%以上，主要由酸性和基性巖石風(fēng)化物發(fā)育而成，在各種土壤類型中易被外界環(huán)境影響，造成土壤酸化[9]。

3.1.2 種植年限長(zhǎng)，肥料逐年積累 岱岳區(qū)是泰安市的果樹主產(chǎn)區(qū)，尤其是蘋果和梨，種植歷史悠久，在走訪的果園中種植年限最高的可達(dá)20年，果樹的連年種植和化學(xué)肥料逐年積累，使果園土壤性質(zhì)發(fā)生改變。

3.1.3 盲目施肥，施肥種類、施肥量和施肥方式不合理 走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分農(nóng)戶在施肥過(guò)程中比較盲目，施肥量和施肥次數(shù)隨意性較大，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法施肥，肥料種類、施肥量和施肥方式存在不合理性。肥料種類單一，農(nóng)家糞肥的腐熟度低、質(zhì)量差，部分果園仍在大量施用未腐熟的牛、羊糞；大量元素施用量過(guò)大，大部分果園為追求產(chǎn)量，大量施用氮、磷、鉀肥，尤其是三元復(fù)合肥、硫酸鉀、尿素、磷酸二銨的過(guò)量施用，會(huì)導(dǎo)致土壤逐漸酸化[10]；中微量元素施用不足，土壤營(yíng)養(yǎng)失衡，土壤營(yíng)養(yǎng)功能減弱緩存性下降，易酸化[11]；大水漫灌、隨水沖肥的不合理水肥施用方式，加速土壤酸化進(jìn)程[12]。

3.2 改良方法

3.2.1 調(diào)整施用肥料的種類結(jié)構(gòu) 減少化學(xué)肥料的施用比例，增加優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥和生物有機(jī)肥的施用。優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥和生物有機(jī)肥的合理施用，可改善土壤結(jié)構(gòu)、提高有機(jī)質(zhì)含量、活化土壤養(yǎng)分、促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，有效提高土壤pH值，達(dá)到改良酸性土壤的目的。優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥一定是要經(jīng)過(guò)腐熟并調(diào)節(jié)過(guò)pH值的家畜糞肥。

盡量減少生理酸性或酸性肥料的施用，例如：硫酸銨、氯化銨、硫酸鉀、氯化鉀等；選擇施用生理堿性或化學(xué)堿性肥料，例如：碳酸氫銨、磷酸氫鈣、鈣鎂磷肥、氨水、液氨或一些新型堿性肥料等，這些堿性肥料能在酸性土壤中充分發(fā)揮肥效，還能中和土壤中的H+，緩解土壤酸化程度。

3.2.2 合理施肥，改善施肥方法 按需、按時(shí)、按量的合理施用肥料，避免施肥的盲目性。有機(jī)肥土壤施用，中微量元素肥盡量選擇葉面噴施，減少土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的富集。

3.2.3 建立合理的耕作制度 在果樹生產(chǎn)中，可進(jìn)行生草或者覆蓋栽培，生草包括自然生草和人工生草；覆蓋包括覆草和材料覆蓋。通過(guò)減少地面裸露，來(lái)減輕降水對(duì)土壤的沖刷，以及土壤中堿性鹽基離子的淋溶，進(jìn)而防止土壤酸化。

3.2.4 施用土壤改良劑 當(dāng)土壤酸性程度過(guò)高時(shí)，可施用酸性土壤改良劑來(lái)提高土壤的pH，改善酸性土壤性質(zhì)。常用的酸性土壤改良劑有以下幾類：①石灰，能中和土壤中的H+，對(duì)表層土(0～20 cm)有較好的降酸效果；②生物碳，堿性，具有疏松土壤、改善土壤結(jié)構(gòu)的作用；③作物的莖稈、綠肥、草木灰等物質(zhì)，可降低土壤酸性，還能提高土壤有機(jī)質(zhì)；④白云石、磷石膏、磷礦粉等工礦副產(chǎn)物，效果較好，但要注意用量。