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      蘋果園土壤酸化現(xiàn)狀及改良技術(shù)

      2014-10-17 18:59杜錚
      吉林農(nóng)業(yè) 2014年10期
      關(guān)鍵詞:改良措施蘋果

      摘要:本文介紹了我國(guó)蘋果果園的土壤酸化狀況,土壤酸化對(duì)蘋果生長(zhǎng)的危害,并總結(jié)了當(dāng)前利用化學(xué)材料、有機(jī)材料和新型惰性材料生物質(zhì)炭等改良酸性土壤和酸性土壤管理等方面的研究近況,可為從事相關(guān)領(lǐng)域研究的科技工作者以及蘋果產(chǎn)區(qū)農(nóng)民的田間管理提供參考。

      關(guān)鍵詞:蘋果;土壤酸化;改良措施

      中圖分類號(hào): S156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2014.19.0079

      土壤酸化是一種普遍的土壤發(fā)育過程,自然現(xiàn)象和人為活動(dòng)均可以增加土壤酸度。在自然條件下,降雨會(huì)加強(qiáng)土壤的淋溶作用,并加速土壤溶液中的鹽基離子隨著水分向地下轉(zhuǎn)移,造成耕層土壤中易溶鹽減少,土壤溶液中的氫離子可以取代土壤陽離子交換位上的鹽基離子,導(dǎo)致土壤的鹽基飽和度下降,氫飽和度增加,可以使土壤pH降低[1]。人為活動(dòng)直接或間接的影響,已經(jīng)大大加速了土壤酸化的過程。在我國(guó)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,酸雨頻發(fā)和化肥的過量施用是加速土壤酸化的主要原因,其中氮肥的過量施用對(duì)土壤酸化的貢獻(xiàn)最大[2]。蘋果是喜低溫干燥的溫帶果樹,主要生長(zhǎng)在我國(guó)北部,是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物。近年來,北方蘋果產(chǎn)區(qū)土壤酸化問題逐漸嚴(yán)重,導(dǎo)致果園營(yíng)養(yǎng)元素淋失,造成果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)下降,已經(jīng)嚴(yán)重影響了蘋果的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

      1 土壤酸化現(xiàn)狀

      酸性土壤主要分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)。全國(guó)范圍內(nèi),由于地理位置的原因,長(zhǎng)江以南的酸化土壤分布最廣,受土壤酸化的影響最大。而近年來,北方蘋果產(chǎn)區(qū)也出現(xiàn)不同程度的土壤酸化狀況,并且有日漸加重的趨勢(shì),通過土壤普查數(shù)據(jù)對(duì)比,從1980年~2000年這20年間,除了北方小部分強(qiáng)堿性土壤,糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物農(nóng)田耕層土壤pH均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì) [2]。其中,山東膠東半島包括威海、煙臺(tái)、日照等產(chǎn)區(qū)均表現(xiàn)出不同程度的土壤酸化問題,并且土壤酸度還在逐步升高(見表1) [3-5],酸化土壤的改良成為蘋果產(chǎn)區(qū)田間管理的首要任務(wù)。

      2 土壤酸化對(duì)蘋果生長(zhǎng)的危害

      土壤酸化會(huì)導(dǎo)致土壤鋁、錳毒害,降低土壤微生物活性和大量土壤酶活性,導(dǎo)致土壤養(yǎng)分有效性下降,引發(fā)果樹營(yíng)養(yǎng)障礙、生長(zhǎng)發(fā)育不良以及果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)下降等問題。從營(yíng)養(yǎng)角度來看,土壤酸化通過影響鉀、鐵、錳、鋁、磷、硼、鋅等土壤營(yíng)養(yǎng)元素的存在狀態(tài)和有效性,間接影響果樹的生長(zhǎng)發(fā)育。果園土壤酸化會(huì)增加土壤中有毒元素的溶解度,例如錳和鋁,大量的活性鋁離子和氧化鐵可以固定土壤中的磷,降低磷的有效性[6-7]。土壤酸化還可以加速土壤中鹽基離子的淋失,降低土壤中鉀、鈣、鎂等養(yǎng)分含量[8-9]。土壤酸化導(dǎo)致果實(shí)苦痘病、痘斑病和水心病等果實(shí)生理病害的發(fā)生[10]。另外,錳毒害會(huì)誘導(dǎo)并加重蘋果粗心病的發(fā)生[11-12]。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),酸化土壤中的過量的可溶性鋁毒害可能還會(huì)誘導(dǎo)果實(shí)品質(zhì)下降。

      3 酸化土壤的改良措施

      3.1 化學(xué)改良劑

      施用化學(xué)改良劑是一種快速的降低土壤酸度的改良措施。石灰被認(rèn)為是目前酸化土壤最有效的和最直接的改良酸化土壤的材料,施用石灰可以緩解土壤酸度危害,減輕酸性土壤對(duì)作物生長(zhǎng)的不利影響,增加土壤養(yǎng)分有效性和農(nóng)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用[13]。近年來,酸化土壤通過施用石灰改善多年生果樹生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的研究日漸增多。針對(duì)蘋果果園土壤酸化,施用石灰可以有效的降低耕層土壤酸度,促進(jìn)果樹的養(yǎng)分均衡吸收,并可以改善蘋果果實(shí)品質(zhì)[14]。在pH<4.5的果園中,一般每畝撒施100~150公斤熟石灰可有效地改良酸化土壤,原料采用生石灰或者施用方法為翻耕入土的情況下,可適當(dāng)減少石灰施用量。值得注意的是,石灰不宜常年施用,應(yīng)注意施用方法和施用量的控制,長(zhǎng)期、過量施用石灰會(huì)造成耕層土壤物理性質(zhì)變差,造成土壤石灰性板結(jié),影響作物根系生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)元素吸收。另外,磷石膏和磷礦粉是化工產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)品,也可以用于酸化土壤改良,但是這些改良劑中的大多數(shù)含有一定量的有毒金屬元素,要防止施用后對(duì)土壤的重金屬污染。

      3.2有機(jī)材料

      有機(jī)材料包括農(nóng)田廢棄秸稈以及一些其他的有機(jī)質(zhì)物料,與化學(xué)改良材料相比,有機(jī)材料可以增加土壤有機(jī)質(zhì)儲(chǔ)備,提高土壤的肥力水平,還能增加土壤微生物的活性,增強(qiáng)土壤對(duì)酸的緩沖性能,但對(duì)土壤酸度的降低效果遠(yuǎn)不如化學(xué)改良材料明顯。農(nóng)作物秸稈是比較常用的有機(jī)改良材料,一般來說,土壤pH越低,農(nóng)作物秸稈對(duì)酸化土壤改良的效果越好[15]。農(nóng)家肥和泥炭也可以有效地增加土壤對(duì)酸度的緩沖能力。另外,有機(jī)材料和石灰配合施用是一種新的酸化土壤改良模式,可在最短時(shí)間、用最少投入消除土壤酸害。在施用石灰的基礎(chǔ)上增施泥炭或者豬糞不僅可以調(diào)節(jié)土壤pH,而且可以提高土壤肥力,促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)[16-17]。

      3.3生物質(zhì)炭

      生物質(zhì)炭是由植物生物物體在無氧或者限氧的條件下經(jīng)高溫?zé)峤馓炕a(chǎn)生的一類高度芳香化難熔性固態(tài)物質(zhì)。可以用來制備生物質(zhì)炭的材料包括各種天然有機(jī)物質(zhì)及其衍生物,如草本類物質(zhì)、農(nóng)業(yè)廢棄物、木材廢棄物、城市固體垃圾、畜禽糞便等。通過無氧或厭氧條件下熱解制備而成的生物質(zhì)炭具有較高pH[18]。在酸化土壤中施用生物質(zhì)炭可以增加土壤pH,降低土壤酸度,還可以改善土壤物理性質(zhì)并增加對(duì)酸度的緩沖能力[19]。在相同的改良條件下,與傳統(tǒng)改良材料石灰相比,施用混合秸稈制備的生物質(zhì)炭表現(xiàn)出更持久的改良效果,對(duì)土壤微生物量、微生物活性、酶活性以及土壤肥力的提升效果優(yōu)于石灰,并表現(xiàn)出更明顯的果實(shí)品質(zhì)的提升效果。

      3.4 其他改良措施

      在果園酸化土壤中,合理的田間管理也是減緩?fù)寥浪峄挠行Т胧?,植草或者合理的套作農(nóng)作物對(duì)改善土壤物理和化學(xué)性質(zhì)非常有效,合適的耕作模式不僅可以適當(dāng)減低土壤酸度,還可以活化養(yǎng)分。研究證明,在果園中套種牧草可以改善土壤物理性質(zhì),提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增加土壤對(duì)土壤酸化過程的緩沖能力。氮肥品種的選擇也是控制土壤酸化的主要因素,銨態(tài)氮肥的施用是加速土壤酸化的重要原因,不同品種的銨態(tài)氮肥對(duì)土壤酸化的影響程度不同,對(duì)土壤酸化作用最強(qiáng)的是硫酸銨和磷酸二氫銨,其次是磷酸氫二銨,作用最弱的是尿素和硝酸銨[20],因此,在土壤酸化比較嚴(yán)重的果園,應(yīng)盡量選擇對(duì)土壤酸化作用弱的銨態(tài)氮肥。endprint

      4 結(jié)語

      果園土壤酸化問題日益嚴(yán)重,對(duì)酸化的源頭控制尤為重要。首先應(yīng)加大控制酸雨力度,通過適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少外源酸的進(jìn)入量以減緩?fù)寥赖乃峄M(jìn)程。其次,合理施用化肥,尤其是氮肥的合理高效施用,才是減緩?fù)寥浪峄^續(xù)加重的根本方法。針對(duì)酸化土壤,施用石灰是傳統(tǒng)有效的改良措施,但長(zhǎng)期施用會(huì)造成土壤物理化學(xué)性質(zhì)下降,并會(huì)造成土壤的復(fù)酸化,通過配合農(nóng)家肥施用可以減少這種弊端。另外,生物質(zhì)炭是一種有效的酸化土壤改良材料,對(duì)酸化土壤的改良效果已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者證明,但在果樹上的推廣報(bào)道較少,可以作為新型材料進(jìn)行推廣示范。總體來看,對(duì)于我國(guó)果園土壤酸化問題,應(yīng)當(dāng)在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提下,采用更科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)管理方法,通過不同措施全面的進(jìn)行防治。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 于天仁.中國(guó)土壤的酸度特點(diǎn)和酸化問題[J].土壤通報(bào),1988,19:49-51.

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      作者簡(jiǎn)介:杜錚,焦作市中站區(qū)農(nóng)林水利局,助理農(nóng)藝師,研究方向:農(nóng)業(yè)技術(shù)用用與推廣。endprint

      4 結(jié)語

      果園土壤酸化問題日益嚴(yán)重,對(duì)酸化的源頭控制尤為重要。首先應(yīng)加大控制酸雨力度,通過適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少外源酸的進(jìn)入量以減緩?fù)寥赖乃峄M(jìn)程。其次,合理施用化肥,尤其是氮肥的合理高效施用,才是減緩?fù)寥浪峄^續(xù)加重的根本方法。針對(duì)酸化土壤,施用石灰是傳統(tǒng)有效的改良措施,但長(zhǎng)期施用會(huì)造成土壤物理化學(xué)性質(zhì)下降,并會(huì)造成土壤的復(fù)酸化,通過配合農(nóng)家肥施用可以減少這種弊端。另外,生物質(zhì)炭是一種有效的酸化土壤改良材料,對(duì)酸化土壤的改良效果已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者證明,但在果樹上的推廣報(bào)道較少,可以作為新型材料進(jìn)行推廣示范。總體來看,對(duì)于我國(guó)果園土壤酸化問題,應(yīng)當(dāng)在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提下,采用更科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)管理方法,通過不同措施全面的進(jìn)行防治。

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      4 結(jié)語

      果園土壤酸化問題日益嚴(yán)重,對(duì)酸化的源頭控制尤為重要。首先應(yīng)加大控制酸雨力度,通過適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少外源酸的進(jìn)入量以減緩?fù)寥赖乃峄M(jìn)程。其次,合理施用化肥,尤其是氮肥的合理高效施用,才是減緩?fù)寥浪峄^續(xù)加重的根本方法。針對(duì)酸化土壤,施用石灰是傳統(tǒng)有效的改良措施,但長(zhǎng)期施用會(huì)造成土壤物理化學(xué)性質(zhì)下降,并會(huì)造成土壤的復(fù)酸化,通過配合農(nóng)家肥施用可以減少這種弊端。另外,生物質(zhì)炭是一種有效的酸化土壤改良材料,對(duì)酸化土壤的改良效果已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外學(xué)者證明,但在果樹上的推廣報(bào)道較少,可以作為新型材料進(jìn)行推廣示范。總體來看,對(duì)于我國(guó)果園土壤酸化問題,應(yīng)當(dāng)在不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前提下,采用更科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)管理方法,通過不同措施全面的進(jìn)行防治。

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      作者簡(jiǎn)介:杜錚,焦作市中站區(qū)農(nóng)林水利局,助理農(nóng)藝師,研究方向:農(nóng)業(yè)技術(shù)用用與推廣。endprint

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