華安新圩百年坪山柚生態(tài)園區(qū)土壤調查及改良方案

黃靜 林勇文 黃慧珍 藍志福 黃寶華 王水琦 甘勇輝 蘇漳文

摘要 福建華安百年坪山柚生態(tài)園內的柚樹是當?shù)刂攸c保護柚種資源，通過對柚山園區(qū)土壤進行調查、檢測發(fā)現(xiàn)問題，并根據(jù)調查結果制定出相應的土壤改良方案，以此增強樹勢，改善果實的品質，推進百年生態(tài)柚園的生態(tài)保護。

關鍵詞 百年坪山柚生態(tài)園;土壤調查;土壤改良;生態(tài)保護

中圖分類號 S 156? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）23-0080-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.022

Soil Investigation and Improvement Plan of Century-old Pingshan Pomelo Ecological Park in Hua’an Xinxu

HUANG Jing，LIN Yong-wen，HUANG Hui-zhen et al

（College of Food Engineering， Zhangzhou Institute of Technology， Zhangzhou，F(xiàn)ujian 363000）

Abstract The pomelo trees in the century-old Pingshan pomelo ecological park in Hua’an County of Fujian Province are the local key protected pomelo species resources.The corresponding soil improvement scheme was formulated through the investigation and detection results of the soil in the century-old Pingshan pomelo ecological park， so as to enhance the tree potential， improve the fruit quality and promote the ecological protection of the century-old ecological pomelo garden.

Key words Century-old Pingshan pomelo ecological park;Soil investigation;Soil improvement;Ecological protection

基金項目 2019年福建省教育廳中青年課題（JAT191411）;2021年漳州職業(yè)技術學院技能大師工作室項目（漳職院人〔2021〕21號）。

作者簡介 黃靜（1981—），女，福建漳州人，講師，碩士，從事植物應用研究。

收稿日期 2021-07-28;修回日期 2021-08-04

百年坪山柚生態(tài)園所屬福建漳州華安境內，坪山柚是世界名柚之一，該柚種發(fā)源地在黃棗村，后由村民經野生柚引種培育、改良而成，該品種的柚果大、皮薄、肉厚、汁多、味甜，果皮橙黃色，內核及果肉均粉紅色、無籽、儲藏期可超4個月，是其他品種的柚果所不能相比的。

因此，為響應國家號召，順利進行百年生態(tài)柚園的生態(tài)保護，創(chuàng)建一個綠色食品的生態(tài)環(huán)境[1]，對柚園開展土壤調查工作，并在調查的基礎上對其土壤產生的問題提出改良方案。

1 土壤調查

1.1 調查目的

通過對華安新圩百年坪山柚生態(tài)園進行前期調查及土壤采樣分析[2]，初步掌握當?shù)赝寥狼闆r，為今后的土壤改良提供有效的數(shù)據(jù)，推進百年生態(tài)柚園的生態(tài)保護。

1.2 調查范圍

此次調查范圍為坪山柚生態(tài)園區(qū)，其中重點調查編號坪山柚種植區(qū)域。

1.3 土壤采樣

此次對柚園設置采樣點6個。其中5個土

壤采樣點分別為果園內東區(qū)、南區(qū)、西區(qū)、北區(qū)和中心區(qū)，采用5點打孔法鉆孔取樣，每個鉆孔設定取樣深度均為30 cm，取心土[3]，第6個采樣點采用果園內隨機混合土樣。采樣中發(fā)現(xiàn)土壤可耕層為25 cm左右。

1.4 土壤分析檢測

1.4.1 檢測方法。

該研究所有土壤樣品檢測工作均由漳州市農業(yè)檢驗檢測中心完成，實驗室具有“實驗室認可”（CNAS）和“計量資質認定證書”（CMA）認證資質。此次送樣檢測項目包括NY/T 391—2013（綠色食品土壤標準）、微量元素（有效鋅、有效鐵、有效錳、有效硼）及交換性鈣和交換性鎂。

1.4.2 土壤檢測結果。

此次采集園區(qū)東、南、西、北、中心點及混合土樣6個土壤樣品進行檢測，測定pH、砷、鎘、鉻、銅、鉛、汞、有機質、全氮、有效磷、速效鉀、陽離子交換量、交換性鈣、交換性鎂、微量元素（有效鋅、有效鐵、有效錳、有效硼）等項目。檢測結果如表1所示。

根據(jù)漳州市農業(yè)檢驗檢測中心/福建省農產品質量安全檢驗檢測中心（漳州）分中心出具的檢測報告顯示，6個標本檢測結果中砷、鎘、鉻、銅、鉛、汞的含量均符合規(guī)范標準;pH在3.75～4.29，均屬強酸性土壤。其中，園區(qū)東邊土樣pH更低至3.75;有機質含量在1.8～3.2 g/kg，其中園區(qū)西邊土樣含量最低;全氮含量在1.02～1.31 g/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;有效磷含量在54.2～88.4 mg/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;速效鉀含量在82～196 mg/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;陽離子交換量在18.8～24.9 cmol（+）/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;交換性鈣含量在206.6～492.1 mg/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;交換性鎂含量在64.6～131.1 mg/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;有效鋅含量在2.84～4.17 mg/kg，其中園區(qū)東邊土樣最低;有效鐵含量在92.8～192.0 mg/kg，其中園區(qū)北邊土樣最低;有效錳含量在37.0～80.8 mg/kg，其中園區(qū)西邊土樣最低;有效硼含量在0.310～1.110 mg/kg，其中園區(qū)北邊土樣最低。以上數(shù)據(jù)可大致判斷園區(qū)西邊土樣土壤肥力最差。

根據(jù)土壤肥力指標檢測標準可知，pH<4.5，屬強酸性[4];有機質含量<6 g/kg，屬6級標準;全氮含量在1.0～1.5 g/kg，屬3級標準;有效磷含量>40 mg/kg，屬1級標準;速效鉀含量在80～200 mg/kg，屬2～3級標準;交換性鈣含量<300或300～500 mg/kg，屬4～5級標準;交換性鎂含量在50～200 mg/kg，屬2～3級標準;有效鋅含量>2.50 mg/kg，屬5級標準;有效鐵含量>20 mg/kg，屬5級標準;有效錳含量>30 mg/kg，屬5級標準;有效硼含量在0.2～2.0 mg/kg，屬2～4級標準。結果表明該柚園各區(qū)域土壤肥力不均衡。

此次調查共設計土壤檢測6處，根據(jù)土壤采樣器鉆孔所揭露巖土的埋藏分布特征及物理性狀異同，可以看出百年坪山柚的土壤以紅壤為主，pH呈強酸性，同時所處地為山地，土層厚度在15～20 cm，多為砂質黏性土：主要為褐紅色，局部灰白-褐黃色，呈可塑-硬塑狀，土壤貧瘠。根據(jù)坪山柚要求土壤肥沃、有機質含量高、pH在6.0～7.0、土層厚度≥60 cm等特點，為了保護坪山柚的生長，坪山柚生態(tài)園區(qū)的土壤改良迫在眉睫。

2 生態(tài)柚園土壤退化原因

坪山柚樹勢較直立，對土壤、肥分、環(huán)境、種植技術等要求較高，不注重科學土、肥、水管理，會導致產量低及果肉木質化現(xiàn)象嚴重。果肉木質化主要源自土壤pH過低，果園管理者不注重施用有機肥，片面追施化肥，氮磷鉀比例不合理，且不合理施用激素，土壤有機質過低、通透性差、保水保肥能力下降，極易造成坪山柚缺各種元素。此外，整形修剪不及時合理、濫用除草劑、過早采收等，也是木質化的成因。木質化的形成，嚴重影響坪山柚的品質。

根據(jù)土壤檢測結果及土壤肥力指標顯示[5]，該園區(qū)土壤pH呈強酸性，有機質含量較低，大量元素氮、磷、鉀含量雖然含量較高，但受到土壤pH強酸性及施用除草劑的影響，不能被植物利用吸收，大量積累在土壤中[6]。其他元素的含量較低，特別是微量元素，更是嚴重不足，屬于分級最后一級。該地塊存在的問題是土質黏重、棱塊結構、透氣透水性差、耕層淺薄、耕性不良、養(yǎng)分貧瘠、易旱易澇、底土裸露，有機質及各種養(yǎng)分含量低甚至極低，pH極低。土壤有益微生物數(shù)量減少，活性降低，養(yǎng)分轉化慢，除草劑的使用導致土壤中蚯蚓和大量微生物的死亡，從而使未腐熟的農家肥無法被分解利用。樹體大多表現(xiàn)為生長弱、生長慢、結果晚、產量低、品質不佳等。這樣的土壤嚴重影響百年柚樹的生長，導致產量和品質逐年下降。因此有必要進行該地塊的土壤改良。

2.1 土壤pH過低

土壤pH過低，對土壤肥力會產生重大影響。首先，會使土壤養(yǎng)分的有效性降低;土壤中磷的有效性明顯受酸堿性的影響，在pH低于6時，磷酸和鈣或鐵、鋁形成遲效態(tài)，使有效性降低;鈣、鎂和鉀在酸性土壤中易代換也易淋失;鉬在強酸性土壤中與游離鐵、鋁生成的沉淀，可降低有效性。其次，不利于土壤的良性發(fā)育，破壞土壤結構。強酸性土壤中H+和Na+較多，缺少Ca2+，難以形成良好的土壤結構，不利于作物生長。再次，不利土壤微生物的活動。土壤微生物一般最適宜的pH是6.5～7.5。過酸會嚴重抑制土壤微生物的活動，從而影響氮素及其他養(yǎng)分的轉化和供應。最后，pH過低不利于作物的生長發(fā)育。一般作物在中性或近中性土壤生長最適宜。

2.2 耕作不當

長期不深耕造成土壤耕作層變淺，滅生性除草劑的過量使用導致土壤中蚯蚓及大量微生物死亡，土壤中有機質無法分解釋放，除草劑中的降解產物磷酸根易與土壤中的營養(yǎng)元素等結合，導致各種元素的有效性降低，最終造成土壤板結。灌溉失調造成旱、澇以及水土流失，上述不當?shù)母鞴芾矶伎蓪е赂麑油寥览砘誀钭儾睢?/p>

2.3 施肥不當

為了獲取高產或者追求經濟收入，該地塊采取偏施氮素無機肥，輕視了果園以增施有機肥為主要措施的改土培肥的基礎工作和合理科學施肥的重要性[7]，導致長期以來果園土壤肥力得不到提高，甚至下降。盲目大量使用單一化肥引起肥害及土壤營養(yǎng)失調;掠奪式營養(yǎng)管理導致土壤嚴重缺乏中微量元素;鈣、鎂缺乏導致土壤酸化;有毒物質累積[8]。

2.4 土壤有機質缺乏或過量

土壤有機質缺乏會導致土壤結構變差，肥力降低[9]。盲目使用農家肥導致有機質礦化，微生物呼吸消耗土壤中大量的氧氣，產生過量的還原性物質以及有機酸、醇、硫化氫、乙烯、二氧化碳有害物質，從而造成土壤缺氧，激發(fā)有害生物的生長。農藥的過量使用會導致土壤退化，農家肥及河泥淤泥的錯誤使用也會導致土壤的退化。

3 坪山柚生態(tài)園區(qū)土壤改良方案

坪山柚生態(tài)園區(qū)由于土壤pH過低、多年耕作不當、施肥不當、土壤有機質含量缺乏等原因，造成土壤退化，引起土壤耕層淺、結構不良、肥力低、有機質含量少、酸堿度偏酸、土壤板結，導致柚樹根系生長不良、抗逆性減弱、病害多發(fā)、樹勢衰弱、植株矮小或不能生長、葉片黃化、果實畸形、風味不良等，甚至影響食用安全，嚴重影響坪山柚的產量和品質。

適合坪山柚樹生長的離地條件是：土壤質地為砂壤至輕壤土，pH在6.0～7.0，有機質含量應在2%以上，根系土壤的熟化層應在40～60 cm，且土壤呈水穩(wěn)性或者非水穩(wěn)性的團粒結構，無鹽堿危害，不含有害的重金屬元素（如鉛、汞等）。

為了保護稀缺的坪山柚原始品種，種出真正的綠色食品，針對坪山柚生態(tài)園區(qū)土壤存在的具體問題，及早采取改變不良耕作習慣，對柚園土壤進行工程整治，增厚土層，采用以下有效措施進行土壤改良，盡快恢復土壤肥力，確保百年柚樹的健康生長。

3.1 工程改土，加深耕作層

對于生態(tài)園區(qū)內的緩坡平地的工程改造主要是道路建設和排灌渠系建設[10]，對于土壤的工程改造主要是對種植坑土壤的改良，可挖長、寬、深40～60 cm的種植坑，也可開寬、深40～60 cm的種植溝，坑中加入有機肥改土。

3.2 園內改土，改良土壤結構

該生態(tài)園區(qū)土壤結構性差的重黏土和砂礫土，特點是土質黏重、透氣性差、易板結、土溫回升慢、保水保肥能力強。黏土的改良主要是深耕，增施有機肥[11]。雨水多的黏土園要依地形挖40～60 cm 深的圍溝和園內排水溝，以便于排除土壤積水，并可進行“客土摻和”，即重黏土摻砂土，重砂土摻黏土，砂礫土除去大礫石摻塘泥或黏土，再重施有機肥，進行合理間作，就可慢慢改良成結構性良好的土壤。

施用有機肥會增加土壤有機質，提高土壤微生物活性，改良土壤結構，激發(fā)坪山柚樹根系活力，為坪山柚樹提供全面養(yǎng)分。有機質是土壤中特有的有機體。有機質含量多少是判斷土壤肥力的重要標志，也是保證坪山柚樹生長良好的重要條件。我國果園的有機質含量一般只有1%左右，按多數(shù)坪山柚樹的需要應以3%～5%為宜。所以提高和保持土壤有機質含量非常必要，提高土壤有機質的方法為施足基肥，即增施有機肥，并種植翻壓綠肥植物[7]。

微生物有機菌肥以腐殖質為主，內含大量的有益菌，可改良質地黏重、容易板結土壤和鹽堿土的不良性狀，在黃褐土中，能促使團粒結構形成，調整固、液、氣三相比，使土壤疏松，增大孔隙度，降低容重，促進微生物活動，保水保肥性提高[12];活化、絡合、螯合土壤中養(yǎng)分，并可解磷保氮，減少化肥用量，提高化肥利用率[13];同時可以促進根系快速發(fā)育，增強吸收水分和養(yǎng)分的能力。這種方法與傳統(tǒng)措施相比，使用方法更方便快捷，更能加速生土熟化的過程，與傳統(tǒng)措施搭配進行綜合改良，能從根本上改變土壤性狀，增加土壤有機質與養(yǎng)分含量，解決土壤板結問題，還可以優(yōu)化果園土壤微生物種群，增加有益微生物數(shù)量，抑制致病微生物繁殖，有些菌群還會提高土壤礦質養(yǎng)分元素的有效性[14]。

3.3 穴坑微改

對于山地、坡地等高植株地塊的果園，宜采用“擴穴法”，其具體做法如下：

①在樹冠外圍垂直向下的地面開環(huán)狀溝，溝寬一般為35～40 cm，溝深為40～50 cm或更深（視開溝難易程度而定）。

②在溝底施入微生物有機肥約80 kg/株，促使坪山柚樹新根環(huán)繞在穴坑壁邊生長，使坑壁成為肥料吸收最好的地方，提高對鈣磷鋅鐵硒肥的吸收利用率，壯樹壯果。在坡度較大、運肥有困難的果園，可采取就地取材，施入坪山柚樹或其他林木的枯枝、落葉等（若來源數(shù)量有限，可分期分批逐年完成）。

③在其上撒施無機氮磷鉀（按1∶1∶1實物重量比）、石灰0.25～0.50 kg/株或三元復合肥0.5～1.0 kg/株，然后覆土填平。對成年坪山柚樹，一般由內向外擴穴，覆蓋地膜，澆灌肥水保墑。穴坑填滿后可開挖新的穴坑，這樣輪流挖坑，最終可將樹盤下的土壤全面改造。

3.4 深翻施肥改土

深翻、中耕可以切斷土壤毛細管，增加土壤孔隙和蓄水量，減少水分蒸發(fā)，提高土壤透氣性，防止土壤過濕造成的缺氧。深翻切斷老根可促進新根萌發(fā)，實現(xiàn)根系更新[15]。

對于平整地塊的果園的深翻施肥改土的方法叫“抽槽法”，部位是坪山柚樹行間（即兩行坪山柚樹之間的空間地）。具體做法如下：

①沿每行坪山柚樹營養(yǎng)帶外側邊緣，挖開一條與每行坪山柚樹等長的條狀溝，溝寬一般為50～60 cm，溝深為60～80 cm，或更深。

②采用機械開溝，可省工省時。上部耕作層熟化土和底層土壤分開各放于溝的一側，然后于溝底平放一層農作物秸稈或枯枝落葉雜草等，使堆放的自然高度在30 cm左右。

③在其上撒施鈣鎂磷肥，用量為1.0～1.5 kg/株。將所挖的表層土壤回填25～30 cm厚度。

④在其上撒施腐熟的有機肥，其上再撒施磷、鉀肥，用量1.0～1.5 kg/株，鉀肥0.5～1.0 kg/株。

⑤將所有挖出的余土全部回填、耙平，澆透水1次。

⑥第2年、第3年仍照此法開溝施肥、澆水，直至坪山柚樹行間全部深翻施肥改土完畢為止。因工作量大，實際生產中一般分3～4年完成。

為不影響坪山柚樹生產的正常管理，一般施肥時期定在果實采收后的晚秋至冬季進行。對于進入盛果期的坪山柚樹，直至其衰老、更新為止，只需進行1次。這與坪山柚樹每年秋施基肥，在目的、作用、深度、施肥種類等均有所不同。

3.5 根際改土

根際土壤是指植物根系對土壤理化、生物性狀產生顯著影響的特殊根區(qū)土壤，根際范圍從幾毫米到幾厘米，一般是指根表面1 cm以內的土壤。根際土壤有較多的有機質和微生物，有較好的結構和較多的養(yǎng)分。根際有機質礦化、腐化過程中會產生醇、酸、烴等復雜多樣的有機物，經根際微生物轉化和根系吸收，有些會成為果實的特殊風味物質，讓果實具有特別口感。根際有機質礦化時會產生乙烯，在低濃度時促進果實成熟，使果實色好、早熟，風味更佳。在果園土壤管理上，要盡量讓根系充滿土壤，在坪山柚樹根系未達到的地方，用生草、種植綠肥、間作等措施讓土不離根，以保持土壤活力。其中，最重要的就是增施微生物有機肥和種植深根綠肥作物，逐步達到熟化土壤[15]。

具體生土熟化的實施步驟如下：

①果園使用保水劑和土壤改良劑，土壤調理劑可依土改良，對園區(qū)強酸性土壤可施用生石灰，每年施750～1 500 kg/hm2，也可每年施草木灰3 000 kg/hm2，結合pH檢測儀檢測、調節(jié)，直至土壤恢復正常pH。

②株施優(yōu)質微生物有機肥20 kg，撒施在地面。

③在根系周圍耙耱2～3次，達到地面平整、土塊細碎、土肥相融。

④3月初，搶種綠肥植物大豆，并充分澆水。待大豆開花時割除地上部分，并覆蓋于坪山柚樹根莖部。地下部分留下根系繼續(xù)固氮作用。

⑤立即停止使用除草劑。坪山柚的葉梢與根系相連，只有健康的根系才能保證樹勢，減輕除草劑隱性藥害?？梢允褂煤乘?、海藻酸的水溶性肥，200～300倍對水后淋施，每10 d一次，淋2～3次。果園種草能控制其他雜草的生長，同時能預防果園水土流失，調節(jié)土壤水分和溫度，提高果園土壤有機質含量，為果樹創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。因此，通過果園種草的方法代替果園使用除草劑的措施，不僅能消除果樹產生除草劑藥害的弊端，而且能給果園帶來良好的生態(tài)效益和經濟效益。

3.5 園地土壤中微量元素缺乏的補充

坪山柚樹屬多年生喬木植物，常年連作容易造成土壤養(yǎng)分的偏耗，特別是硼、鋅、鐵等微量元素，由此引發(fā)的缺素癥越來越嚴重，大大影響了坪山柚樹的生長發(fā)育，產量減少、品質下降。目前果樹施肥最普遍存在的問題是重視氮、磷、鉀元素的施用，而忽視中、微量元素的供給。檢測結果表明園區(qū)土壤中微量元素鋅、鐵、錳含量很高，而植株本身卻出現(xiàn)嚴重的缺素現(xiàn)象，該問題出現(xiàn)在園區(qū)土壤pH普遍過低，導致植物的根系對鋅、鐵、錳的有效吸收利用率大大降低，土壤pH恢復到正常值后，該問題將會迎刃而解。

通過以上培肥措施的綜合運用，可使該園區(qū)土壤在較短的時間內肥力水平得以恢復和提高，土壤pH上升到6.5左右，土壤速效氮達到30～40 mg/kg，速效磷5～7 mg/kg，土壤有機質7 g/kg左右，土壤中鈣鎂含量增加，土壤中微量元素含量增加。結構改善，孔隙度有所增加，容重減低，土壤有效微生物數(shù)量增強，活性增強，養(yǎng)分轉化吸收快，有效減少土壤中重金屬的含量，有利于坪山柚樹的生長，最終達到土壤改良的目的。

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