土壤有机质到底有多重要?提升果园土壤有机质的5个途径
土壤有机质泛指以各种形态和状态存在于土壤中的各种含碳有机化合物。包括土壤中的动物、植物及微生物残体的不同分解、合成阶段的各种产物,其中,土壤中特殊的含碳有机化合物——腐殖质是土壤有机质的主体。土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养成分,随着有机质的矿化,不断地释放出来供植物和微生物利用,同时释放出微生物生命活动所必需的能量,并通过提高土壤颗粒的稳定性、改变土壤的热学特性、影响土壤中阳离子交换量等功能从而最终影响土壤的物理和化学性质。
果园土壤有机质是果园土壤肥力的重要指标。土壤有机质可直接为果树生长提供所需的营养元素和生理活性物质,与果树产量、果实品质密切相关,是果园能否高产、稳产及优质果品生产的基本条件。因此,提高果园土壤有机质含量是提高果园土壤肥力的关键。
土壤有机质不仅可以为果树生长提供营养、增加养分的有效性,保水、保肥及缓冲土壤对酸碱的缓冲能力,还可以促进土壤团粒结构的形成、改善土壤物理性质等。土壤有机质可降低土壤容重,增加孔隙量和通透性,提高土壤贮备、供应和保持水分能力。另外,有机质也有很好的阳离子交换能力,一方面可提高土壤对酸碱变化的缓冲能力;同时,腐殖质也可以吸附阴、阳离子,而被吸附的离子,就可避免随水流失;另一方面,土壤有机质可提高土壤酶的活性。
有机质是影响果树根系生长发育的重要因子。腐殖质能增强根细胞膜的透性,提高果树对养分的吸收能力,加速细胞分裂,促进根系发育。土壤有机质增加后,果树根系活力增加,根系对养分的吸收和向果实转移养分的能力加强,也可促进根系生长,使根系在深层土壤中的分布增加,延缓衰老。腐殖质还能提高土壤酶活性,增加果树对养分的吸收能力,从而促进果树生长。另外,腐殖质还含有一些生理活性物质,如胡敏酸、聚酚和醌类物质,刺激果树的生长。
土壤有机质在果树优质高效生产中具有重要作用,提高果园有机质含量不但能实现稳产高产,还可提高果品品质。有机质含量高,则果树生长旺盛、病虫害少,产量高且稳定,品质好。一些研究表明,果园土壤有机质提高后,苹果的果个大,优果率高,且硬度及可溶性固形物含量显著提高,果实去皮硬度增加,苦痘病及皱皮、裂果率降低。相反,有机质缺乏,则果树生长缓慢、化肥利用率低,产量低而不稳,抗逆性差。
果园土壤有机质偏低是我国果园目前存在的普遍问题。研究表明,制约我国苹果产业可持续发展的主要问题就是土壤有机质含量低。丰产稳产果园的土壤有机质含量应在 2%以上,国家无公害苹果技术规程要求,果园土壤有机质含量应在 1.5%以上,最好达到 5%~8%,但我国多数果园土壤有机质含量平均不到 1%。
不同的果园随着种植年限的变化,土壤有机质的增减不一,这种变化与果园的管理及施肥方式有直接的关系。随着种植年限的增加,不同土壤深度土壤有机质变化也有所差异。
土壤有机质的变化和果园的管理方法、果农对土壤的重视程度等密切相关,多数果园土壤有机质减少的主要原因是果农只注意化肥的大量施加而忽略了有机肥的使用。一些简单的农业措施,如果园种草、青草还田、施用有机肥、开沟压入麦草、玉米秸秆等,均可使果园土壤有机质得到明显提高。另外,在盛果期时,大量的肥料投入利于土壤有机质的积累;但当果树进入衰老期后,由于施肥量的减少,加上果树与土壤之间的相互协调能力减弱,将导致果园土壤肥力急速下降。同时,果园土壤管理方式也影响有机质的含量,对苹果园不同土壤管理条件下有机质的研究表明,中耕和深耕管理的土壤有机质含量均高于免耕。
影响果园土壤有机质含量变化原因较多,主要包括肥料投入数量与类型、种植方式、土壤类型、农产品市场行情和农业技术等方面。
大量施用化肥、有机肥投入不足是造成土壤有机质偏低的主要原因。我国耕地土壤有机质年矿化率约1%~4%,每年只有增加的有机质量与矿化的量相等时,才能保持平衡。但是,随着农民经济条件的改善,农村劳动力大量外出,加上施用有机肥较为费工,导致化肥倍受青睐,有机肥受到忽视。
果园有机养分投入不足,氮磷肥的过量施用,钾肥投入相对不足,含铜杀菌剂的过量、频繁使用等是造成果园土壤质量变化的主要原因。这种化肥的大量连年使用,使果园土壤全氮增加,而土壤碳氮比下降,造成土壤板结、酸碱失衡、肥力下降。随着种植年限的增加,果园土壤性质明显退化。
近年来,由于农村产业结构的调整,牲畜的饲养逐渐由家庭转变为专业大户或企业,因此,可提供给果园的农家肥非常有限。虽然商业化生物有机肥厂迅速增加,但远远不能满足需求,同时还存在价格、质量等问题。
果园生草栽培模式是改善果园生态条件、增加土壤有机质、生产优质果品,使果园健康、良性发展的有效方法,但是这一技术在我国却没有大面积推广应用,究其原因:一方面,是果农对果园生草的迫切性与重要性认识不到位,传统观念是果园清耕除草,片面地将果园生草与果树争肥争水相联系,不愿意生草,而没有充分认识到大量施化肥而导致土壤退化和果实品质下降的严重问题。另一方面,生草果园科学管理技术及其研究缺乏,对生草果园的管理不到位,种植牧草的管理和利用跟不上,导致果园牧草闲置,而没有发挥其提高果园肥力的关键作用。
科学施用有机肥、果园覆草、果园埋草、果园种草、自然生草等措施是提高果园土壤有机质的有效措施。
果园中增施有机肥是提高果园土壤有机质状况,提高果园土壤质量的重要措施。施用有机肥能显著提高土壤有机质含量,且有机质的增加幅度与施用量直接相关。
将果树凋落物(枝、叶)经过一定的处理,返还果园也是提高土壤有机质的重要措施。如果果树凋落物直接覆盖在树下,其中携带的病虫源可能对果园造成危害,可将凋落物集中收集起来制成堆肥,经高温堆腐杀菌后,再施到果园中。
果园覆草即是将农作物秸秆、果园内杂草、果树的枯枝落叶等作为覆盖材料,通过这些材料腐烂是增加果园土壤有机质的一种常用办法。
果园生草是提高果园土壤有机质最经济、有效的途径,所生牧草的根或枝叶等残体大量进入果园,并在土壤中降解、转化,使土壤的有机质不断提高。无论是人工生草还是自然生草,均可增加土壤中有机质的含量,且增幅为 2.4%~57.5%。不同草种的混播种植使果园土壤有机质的提高较单播更为明显。另外,果园自然生草也是重要的途径。
果园生草+适宜的家畜(家禽)建立生态型果园,也是提高土壤有机质的有效方法。研究发现,在枇杷、石榴、李子和橄榄树等果树下,套种绿肥植物紫云英、苜蓿、白三叶和多年生黑麦草,喂养牛、黑山羊、猪和兔、鸡、鸭、鹅等生态型畜禽,可有效提高土壤有机质含量。
针对目前我国果园土壤有机质偏低,有机肥施入不足,有机肥源缺乏,劳动力短缺等问题,加强果农科学管理意识,增加果园有机肥投入,开辟绿色肥源,实现果园生草,重视果园所种草种的利用,强化果草复合系统的研究,是改善果园肥力退化现状,提高果实品质,实现果园健康可持续利用的有效途径。