蘋果園土壤酸化現(xiàn)狀及改良技術(shù)

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)

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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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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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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