土壤退化原因與改良技術及在果園生產中的應用研究

王凱

摘 要：在綠色農業(yè)背景下，對土壤退化的原因和危害進行分析。土壤退化的原因主要有物理原因、化學原因和生物原因。土壤退化危害果樹生長和果實品質，降低生產者的經濟收入，也不利于水土保持和環(huán)境保護。最后結合果園生產實踐，提出改良果園土壤的可行性策略，包括開展地區(qū)土壤狀況調查、科學選擇改良方法、統(tǒng)籌使用多種改良方案以及階段性完善土壤改良等方面。

關鍵詞：綠色農業(yè)；果園土壤；改良分析

在我國的種植業(yè)中，水果生產已經成為僅次于糧食生產與蔬菜生產排名第三的重要支柱型產業(yè)，與此同時，消費市場對綠色水果的需求與日俱增。在這一背景下，需要為綠色水果的生長營造良好的生長環(huán)境，科學利用農業(yè)基礎化工產品，樹立環(huán)保理念，同時加大環(huán)境監(jiān)測和保護力度，有效保護和改善環(huán)境。

土壤是無機物、有機物、微生物的復合體，具備豐富多樣的功能，如物質與能量代謝和轉化等。土壤在果園中是果樹生長發(fā)育的基礎，土壤條件直接影響果樹種植與生長，果園土壤問題已經成為果園生產規(guī)?；约案呤找娴某钢?。果園土壤改良工作將成為未來一段時間內果園關注的重點。

果園土壤的改良是綜合性的工作，包括施肥、灌溉、除草、耕作污染處理、土壤修復、園地建設等。果園土壤改良的目的是使土壤富含礦質元素、結構良好、生物活性高。加強土壤管理，合理利用土壤改良技術，可創(chuàng)造適宜果樹生長的良好土壤環(huán)境，提高果樹產量，確保果樹種植的經濟效益。通過科學管理，果園土壤改良的最終目標是創(chuàng)造一個結構合理、肥力較高、適合果樹生長的土壤小環(huán)境；創(chuàng)造一個健康的果林生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)穩(wěn)定的產量，節(jié)約成本，提高效率（圖1）。

以下從土壤退化的原因、土壤退化的危害、改良土壤的策略三個方面對果園土壤生態(tài)環(huán)境的改良進行深入分析。

1 土壤退化的原因

1.1 物理原因

土壤物理退化通常是指土壤物理結構向不利方向改變。土壤物理退化往往可以用容重、孔隙度和含水量等項目來表示。果園土壤的物理退化在人為因素和自然條件的雙重作用下，進程更為突出。果園土壤退化可能的原因是果園內的管理不合理、灌溉不足或過多、化肥使用過多、有機肥不足，也可能是因為土壤本身。在我國的果園中土壤類型多為壤土或沙土，這些土壤中含有的有機質少，蓄水能力弱[1]。

1.2 化學原因

土壤化學退化通常是指土壤中的化學成分發(fā)生的異常變化[1]，可從三個方面進行表征：土壤有機質減少、土壤酸化、果樹必需元素失衡。因此，土壤化學成分的異常變化往往伴隨著土壤肥力的下降。

土壤有機質含量越來越少，可能由自然因素和人類活動兩個方面造成。自然因素，果園在開墾前，土壤有機質含量普遍較高，但在開墾之后微生物活性強的同時土壤結構穩(wěn)定性變差，從而使得土壤中有機質分解加快，含量不斷減少。人類活動方面，由于多年大量施用化肥和翻耕不足，再生有機物的量遠低于果樹消耗有機物的量，土壤有機物總體含量日趨下降。

土壤酸化的原因是土壤有機物礦化，自有的穩(wěn)定結構和平衡系統(tǒng)在自然土地被開墾為果園的過程中被打破。大量鹽基離子在強降雨沖刷下流失，與此同時，鋁離子在土壤中大量富集，人為的不合理施用化肥也會加劇土壤的酸化。

土壤必需元素的失衡方面，長期種植果樹的土壤中，果樹通常存在氮元素過剩、磷元素固定、鉀元素缺乏的現(xiàn)象。必需元素在不合理的施肥方式下無法被土壤吸收，也就無法被果樹利用。此外由于果園中土壤較少翻動，鈣、鎂、硼等大部分元素停留在深層土壤中，土壤表土層必需元素不足，表層土壤無法提供果樹賴以生存的養(yǎng)分，對果樹的生長發(fā)育有很大的消極影響。

1.3 生物原因

土壤的生物退化反映了果園土壤的生物學變化，與土壤的物理、化學降解有較大的差異。土壤物理或化學退化是土壤內部性質的改變，而就果園土壤而言，土壤生物退化的原因主要取決于果園土壤的物理、化學退化程度。也就是說，果園土壤的生物退化是由人為因素和自然因素共同決定的，但主要原因是人為治理不當[2]。

2 果園土壤退化的危害

一旦出現(xiàn)土壤退化問題，將會影響到土壤結構的形成與養(yǎng)分的積累，顯著增加土壤微生物中的致病菌數(shù)量，縮小果樹根際土壤范圍，降低土壤含氧量。這樣不僅果樹根系不能正常發(fā)育，也容易出現(xiàn)各種病害問題，使果實風味變差，直接導致果樹的產量和品質下降，使果園經濟效益降低，不利于果樹生產的可持續(xù)發(fā)展。果園土壤輕度退化可導致果樹生長發(fā)育緩慢、果樹結實率低、出現(xiàn)部分壞果或爛果。果園土壤退化嚴重時，土壤營養(yǎng)成分與有機物含量非常少，導致果樹幾乎失去產量，恢復困難。

3 改良土壤的策略

3.1 開展地區(qū)土壤狀況調查

在實施土壤改良措施前，相關部門人員要對果園土壤狀況進行深入研究，科學選擇土壤改良技術，根據(jù)區(qū)域土地類型和差異性，本著因地制宜的原則，避免照搬模仿其他區(qū)域的做法，科學制定土地改良方案。以某一區(qū)域為例，不同果園覆蓋不同類型的黑黃土、壤土等，應考慮到土壤類型，使用與之對應的適宜土壤改良措施。比如部分果園缺乏有機肥時，可使用生草、綠肥技術；部分地區(qū)有機肥源充足，可科學施用有機肥；果園土壤問題較為嚴重時，可進行深翻土壤；在山地建設果園時，可通過水平梯田等方式進行。在坡度平整的情況下，可以采用覆蓋技術提高土壤保水能力。此外對不同地區(qū)不同的氣溫及降水類型，相關人員要依據(jù)當?shù)氐臍鉁睾徒邓?，科學制定改良土壤的方案。由此可見，需要結合具體情況對地區(qū)果園土壤和周邊實際狀況進行調查，才能強化和提高改良方案的可行性和有效性（圖2）。

3.2 科學選擇改良方法

3.2.1 深翻熟化 深翻熟化可以有效改良土壤，優(yōu)化土壤結構，降低土壤容重，增加土壤透氣性，還能提高土壤蓄水能力，增加土壤養(yǎng)分利用率。根據(jù)調查，果園進行深翻后，可減少土壤容重至0.1克/米3。深層翻耕配合施肥還可以增加土壤有機質含量，達到原有土壤微生物含量的1.29倍，且氮、磷、鉀的比重顯著增加。土壤深翻既有利于根系的垂直和橫向生長，也可以增加根系的數(shù)量和密度。此外，深翻能夠使果樹側根的數(shù)量增加2倍以上。根系吸收能力提高，也促進了果樹地上部分的光合作用。經過深翻后果樹葉綠色濃，更易高產并產出優(yōu)質果。

果樹種植初期，需要進行開溝深翻，每年增加熟土層，輔之以有機肥的增加，保證土壤和肥料混合均勻，借助果樹根系的性質促進水平和垂直發(fā)育，目的是增強果樹對于惡劣氣候和病蟲害的抵抗能力。

3.2.2 施肥改土 果園施肥的主要目的是配合果樹對無機物和養(yǎng)分的需求，以確保產量和品質。對果樹產量影響較大的元素主要是氮、鈣、磷和硫，在這幾種元素中氮的影響超過50%。對果實品質影響較大的主要因素是磷、鉀、鈣、鎂和硼。果樹在施肥過程中常常出現(xiàn)不重視中微量元素的供給問題，而僅僅關注氮、磷、鉀的施用。因此在果園施肥時，應首先根據(jù)土壤和樹勢，給予充足數(shù)量的鋅、硼、鐵、銅、鉬等微量元素和硫、鎂、鈣、磷、鉀、氮這些中大量元素?？茖W施用微量元素，然后按果樹生長和產量要求施入鉀、氮。依據(jù)這樣的次序進行施肥，可以避免土壤微量元素不足和氮肥過量，因此會避免出現(xiàn)土壤酸化、營養(yǎng)失衡、果實品質較低的問題[3]。

有機肥在土壤中的主要作用是改善土壤理化性狀、調節(jié)和促進土壤中水、肥、氣、熱、微生物五大因素的比重均衡，在增施有機肥時需要注意肥土混和（圖3）。

3.2.3 自然生草 改良果園土壤的一個非常重要的方法是自然生草，即留下果園內有益的草，去除對果樹生長不利的草。這一方法可有助于維持果園中土壤含水量，經過刈割后腐爛的草可以成為良好的有機肥，提高土壤有機質含量，改善土壤結構，還可以增強土壤緩沖性，減少機械作業(yè)壓力并在一定程度上稀釋有害物質的毒性。天然草在實踐中的應用價值很大，不僅可以提升土壤保持水分的能力，還能大大增加真菌的數(shù)量，提高土壤中生物酶的活性。

每年可以進行割草大約3次，將割下的草覆蓋在樹盤上。通過這種方式，暴露的地表得到了保護，可以實現(xiàn)保溫和保濕的作用。在應用生草技術的最初幾年，應考慮適當增加氮肥的施用，以避免在生長期間無法滿足肥力的需求。直到果園中草量大時，就可以控制氮肥的用量（圖4）。

3.2.4 清耕免耕 清耕的方法是對果園中的地面雜草完全鏟除，這樣做能夠規(guī)避雜草和果樹搶奪營養(yǎng)的風險，對病蟲害有一定的抑制作用。但這一方法也有缺點，可能會加劇土壤退化，一定程度上造成水土流失。針對上述不利因素，可以使用黑色地膜地土壤進行覆蓋，以緩解水土流失和土壤退化。此外在裸地上進行全面清耕也是不可取的。免耕這一方法的使用常常伴隨自然生草和有機肥的施用，經過若干年的自然生草，使得果園土壤中的肥力提高，土壤結構得到改善，自然層次得到恢復，此時果樹的根系所在的土層就能較少受到人為干預，與自然環(huán)境類似，這種情況下使用免耕是一種可行的方法。免耕的優(yōu)點是節(jié)省翻耕土地的勞動力與勞動時間、提高土壤肥力，缺點是開始階段土壤可能會板結，雜草和果樹有搶奪營養(yǎng)的風險，病蟲害的數(shù)量可能會增加。因此，對有機質含量不足的土壤不建議實施全面免耕[4]（圖5）。

3.2.5 果園園地建設 排水灌溉設施建設、生產生活設施建設等都屬于果園的園地建設，其中排水與灌溉系統(tǒng)對果園土壤的影響最大。合理科學的排水灌溉系統(tǒng)能夠有效調節(jié)土壤水分，提高果園應對干旱與洪澇等惡劣氣候的能力，有利于果樹的健康生長。

首先是灌溉設施。滴灌的灌水方法相較于溝灌、穴灌等更為節(jié)省用水，又能補充果樹生長所需的水分。所以這一灌水方法更為合理高效。然而滴灌的使用成本較大，因此在水量不足的情況下，應該依據(jù)實際情況選擇灌水方式。恰當?shù)墓嗨绞?，不僅可以改善果樹生長的環(huán)境，提高果實品質，還可以顯著增加果園的收入。除了灌溉方法以外，果園灌溉應當選擇適當?shù)墓喔葧r間，果樹生長的不同階段對水的需要是不同的，前期生長過程中對水的需求更大，因此要確保果樹生長前期對水分的供應，以促進果樹的生長與結果。對果樹生長的后期需要在一定程度上控制土壤水分，這樣才能讓果樹在入冬前及時停止生長，以幫助其順利過冬。

其次是排水系統(tǒng)。我國不同地域氣候條件的差異很大，降水集中的時期同樣具有差異性，因此不同地區(qū)的果園排水情況也各不相同。通常而言南方比北方降水量更大且降水更頻繁，尤其是南方梅雨時期果園對排水的要求更嚴格。我國華北地區(qū)雨季主要分布在夏季和秋季，這一時期需要著重關注果園的排水情況。

排水溝、排水干溝與邊緣的排水支溝組成了果園排水系統(tǒng)。果園內積水量過大會造成果樹根系缺乏氧氣，對果樹生長和結果有著嚴重的影響，最壞的情況即是果樹大量死亡。由此可見排水對于果園的重要性，對于桃樹、李樹、杏樹這類難以抗?jié)车臉浞N，排水更是重中之重。果園的地勢也影響著排水設施的建設。

果園對于排水時間的把握至關重要。果樹耐澇能力的強弱和土壤的持水量大小影響著排水時間。不同果樹的耐澇能力有所差異，不同種類的土壤持水量也各不相同。當土壤達到最大持水量時，必須實施排水。

再次是貯水技術。山地中的果園常常因為水分缺乏、有機肥施量少，使得果樹植株生長緩慢，果實的品質降低。為了解決這一問題，可以在果園內開挖蓄水池對雨水進行貯存，輔之以果園內的雜草和各種綠肥，以及農家肥這類有機肥，使用轉化生物菌的方法制作有機肥水，同時可以考慮果樹植株的生長所需，將有機肥水和化肥混合在一起，形成混合液肥進行施用，以此來調節(jié)水肥比例。實踐中收貯雨水受到生草量和果園土壤吸水量的影響，對于土壤疏松的果園，如果僅憑地表的徑流很難貯存一定量的雨水，在這種情況下可以考慮使用專業(yè)的園地蓄水池，貯存更多的雨水。

3.3 統(tǒng)籌使用多種改良方法

果園中土壤改良受到多種因素的影響，是一項系統(tǒng)性工作，因此統(tǒng)籌使用多種改良方法對于增強土壤改良效果更為適宜。比如配合一定量的化肥來施用有機肥，采用天然生草方法時應定時進行刈割。使用秸稈進行土壤覆蓋時，需要對秸稈進行有目的的粉碎。僅僅使用一種方法進行土壤改良不足以實現(xiàn)土壤各個成分的結構優(yōu)化，在實踐過程中需要因地制宜，采用多種改良方法以達到果園土壤改良的目標[5]。

3.4 階段性完善改良方案

果園的土壤改良不是一蹴而就的，可能會經歷階段性的反復，在此過程中不斷調整優(yōu)化，才能順利實現(xiàn)土壤的改良。在階段性調查與評估土壤現(xiàn)狀和周邊環(huán)境的基礎上，優(yōu)化選擇適宜的改良方案，不能一成不變。例如，盡量不要在施用有機肥的過程中長時間施用某一種有機肥，而是間隔一段時間進行種類的更換，深翻改土這一方法也不能年復一年地實施。長時間單獨使用某種改良的方法，對于果園弊大于利，甚至可能造成更嚴重的威脅。

4 結 論

綜上所述，果園土壤改良是果園管理的重要內容，在改良果園土壤這一系統(tǒng)性工作中，需要統(tǒng)籌考慮氣候條件、土壤類型、地勢坡度，結合果園排灌設施等園地建設，選擇科學的土壤改良方案，并進行定期測量評估，對改良方案進行及時調整，最終達到優(yōu)化土壤結構、實現(xiàn)土壤改良的目標。

參考文獻

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