有機(jī)旱作果園土壤管理技術(shù)綜述

　　摘要：旱作果園多為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，受降水不均、降水時(shí)期與樹體需水期不合影響，常造成水肥利用率低下等問題。旱作果園應(yīng)以增強(qiáng)果園土壤納雨蓄墑能力、提高水肥利用率為目的，做好增施有機(jī)物料、合理施用化肥、加強(qiáng)水土保持等工作，堅(jiān)持用地養(yǎng)地的可持續(xù)發(fā)展土壤管理方式，走有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)路線。綜述了有機(jī)旱作果園的概述、提高水肥利用率的技術(shù)措施（包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水）及旱作果園其他綜合管理技術(shù)措施（包括抗旱品種及砧木的選擇、整形修剪、化學(xué)調(diào)控）的研究利用現(xiàn)狀，旨在為山地旱作果園的有機(jī)旱作科學(xué)管理及綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供參考。

　　關(guān)鍵詞：有機(jī)旱作；旱作果園；土壤管理；節(jié)水

　　我國(guó)旱作農(nóng)業(yè)耕地面積約占總耕地面積的50%，而山西省旱地總面積占比超過80%。隨著全球氣候的變暖，干旱災(zāi)害發(fā)生頻率、發(fā)生范圍、持續(xù)時(shí)間、危害程度均呈上升趨勢(shì)。2017年6月，習(xí)總書記視察山西時(shí)指出，“有機(jī)旱作是山西農(nóng)業(yè)的一大傳統(tǒng)技術(shù)特色。要堅(jiān)持走有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的路子，完善有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，使有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)成為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要品牌”，這一新理念突出了保護(hù)旱區(qū)自然生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)協(xié)同發(fā)展[1-2]。有機(jī)旱作果園土壤管理區(qū)別于傳統(tǒng)旱作的技術(shù)特點(diǎn)主要是進(jìn)一步提高水肥利用率。本文就有機(jī)旱作果園土壤管理技術(shù)進(jìn)行探討分析，旨在為旱地果園的有機(jī)旱作科學(xué)管理及綠色標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供參考。

　　1有機(jī)旱作果園

　　旱作農(nóng)業(yè)受到重視緣于美國(guó)對(duì)西部地區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)的成功案例，國(guó)外稱之為RainedAgriculture即雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)[3-4]。

　　有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)中心環(huán)節(jié)：大量增施有機(jī)物料，提升土壤有機(jī)碳含量，改善土壤理化性狀；合理施用化肥，提升化肥利用率，實(shí)現(xiàn)均衡增產(chǎn)；另外配合抗旱耕作措施，如水土保持工作、輪作綠肥和深耕等，增強(qiáng)土壤納雨蓄墑的能力，達(dá)到農(nóng)業(yè)可持續(xù)高效生產(chǎn)的目的[4]。

　　2旱地果園提高水肥利用率的技術(shù)措施

　　2.1工程節(jié)水

　　2.1.1水土保持工程

　　山區(qū)果園所在位置的坡度較平原果園要大，降雨后易造成水土流失，為了充分利用雨水資源，在果樹栽植前，需要改變園區(qū)地表微地形，通過選擇隔坡水平溝等不同保水工程[11-13]，縮短坡長(zhǎng)和徑流線，從而降低山地果園徑流速度，達(dá)到攔蓄雨水的目的。建成3年以上的梯田較10°以上坡地增產(chǎn)27.02%～52.78%，可實(shí)現(xiàn)把92.4%的降水徑流就地?cái)r蓄入滲利用[14-16]。

　　2.1.2根域局部肥水調(diào)節(jié)技術(shù)

　?。?）穴貯肥水技術(shù)。穴貯肥水技術(shù)采用地膜或園藝地布覆蓋收集雨水并防止土壤中的水分蒸發(fā)，利用草把構(gòu)建下滲通道，在果樹根系集中分布層通過穴施秸稈將施入的肥水儲(chǔ)存起來，逐漸釋放養(yǎng)分供給果樹生長(zhǎng)吸收。穴貯肥水可使果樹肥水供給穩(wěn)定，減少損失，能明顯地改善旱地果樹生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)和壯樹的目的[17-19]。

　?。?）蓄水坑灌技術(shù)。蓄水坑灌法是一種適用于北方干旱果林灌溉的中深層立體灌溉方法，具有攔蓄徑流、保持水土和提高抗旱能力的優(yōu)勢(shì)。前人試驗(yàn)表明[20-22]，蓄水坑灌條件下果樹不同植株器官對(duì)肥料氮的吸收情況要優(yōu)于地面灌溉，氮肥利用率比地面灌溉提高5%以上。地面灌溉條件下的氨揮發(fā)量是蓄水坑灌的14倍左右，并且蓄水坑灌處理比地面灌溉處理N2O排放量降低了30.17%。在無灌溉條件的山地，坑狀蓄水技術(shù)具有攔蓄徑流、保持水土和提高抗旱能力的優(yōu)勢(shì)[23-24]。

　　2.2農(nóng)藝節(jié)水

　　2.2.1生物覆蓋

　　果園地面實(shí)施有機(jī)物覆蓋是現(xiàn)代果園的重要栽培措施之一。果園進(jìn)行生物覆蓋后，能減少地表徑流和水土流失，降低土壤水分蒸發(fā)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，還具有阻止雜草生長(zhǎng)的作用。連年長(zhǎng)期使用粉碎的秸稈、枝屑、綠肥等進(jìn)行果園地面覆蓋，可以不間斷且穩(wěn)定地供給土壤“碳源”，可在果園地表逐步形成一層逐年加厚的腐殖質(zhì)層，能進(jìn)一步改善果園土壤的理化性質(zhì)、豐富微生物菌群生態(tài)以及優(yōu)化果園微環(huán)境，對(duì)提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)具有積極的作用[31-35]。生物覆蓋措施能提高雨水在果園的蓄積，具有水庫(kù)蓄積作用。將果園內(nèi)清除的雜草和殘茬秸稈進(jìn)行切碎加工后覆蓋在樹盤內(nèi)能有效降低地表蒸發(fā)，起到抑蒸保墑作用[13]。殘茬秸稈覆蓋一般平均多蓄水45～70mm，可減少水土流失58.7%～62.9%，增產(chǎn)20%～30%，特殊年份可增產(chǎn)50%～60%[11]。擁有足量沙源的地區(qū)，還可以通過覆沙實(shí)現(xiàn)果園旱作抑蒸保墑、增加入滲以及增溫保溫的目的[34-35]。

　　2.2.2生草覆蓋

　　要提高果品質(zhì)量與效益，首先要提高果園土壤質(zhì)量與綜合肥力。多數(shù)旱地果園將傳統(tǒng)的“清耕制”作為日常的管理方式，長(zhǎng)期而頻繁的旋耕會(huì)過度破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤水土保持能力降低，尤其是園區(qū)遇到暴雨、急雨，水土流失加重，最終造成果園生態(tài)環(huán)境惡化，產(chǎn)品品質(zhì)下降，果園土壤肥力尤其是有機(jī)質(zhì)含量低下。果園土壤有機(jī)質(zhì)含量提升，不是短時(shí)間內(nèi)能夠解決的問題，需要長(zhǎng)期緩慢提升，果園生草是一個(gè)明顯而有效的方法。生草可以提高果園土壤以羰基碳為主的總有機(jī)碳、水溶性有機(jī)碳等[36]，果園長(zhǎng)期生草可以調(diào)節(jié)土壤微域環(huán)境，改善土壤養(yǎng)分狀況，提高土壤綜合肥力水平[37]

　　3旱作果園其他綜合技術(shù)措施

　　3.1選擇抗旱品種和砧木

　　適合北方地區(qū)栽培的耐旱樹種有桃、杏、棗、無花果和葡萄；中等耐旱樹種有蘋果、梨、柿、核桃和山楂等?？购敌詮?qiáng)的砧木苗有山桃、山杏、酸棗、山定子、杜梨等[12-13]。

　　3.2抗旱管理技術(shù)

　　3.2.1整形修剪

　　樹體的蒸騰受氣象、土壤和自身生長(zhǎng)狀況等因素的綜合影響，節(jié)水型整形修剪技術(shù)核心是以水定產(chǎn)、以產(chǎn)定形，通過控制樹形和樹勢(shì)調(diào)控樹體蒸騰，達(dá)到樹體年耗水量和園區(qū)降水量的相對(duì)平衡。節(jié)水型整形修剪通過有目的的修剪，合理地控制樹冠冠幅體積和葉面積的擴(kuò)張，抑制樹體過分耗水，在有限的水資源條件下，實(shí)現(xiàn)降水利用效率的最大化[42]。喬化樹樹高控制在3.0～3.5m，矮化樹樹高控制在2.5m左右為宜。整形宜選用小冠樹形，修剪要輕，多留枝條，動(dòng)剪要重，少留傷口[13]。

　　3.2.2生草管理

　　旱地果園可以通過刈割控制生草的生長(zhǎng)，降低肥水競(jìng)爭(zhēng)；雨季促進(jìn)生草生長(zhǎng)，消耗多余水分，控制樹體旺長(zhǎng)。果園生草管理宜采用行間生草、樹下覆蓋的模式，這種半覆蓋半生草的管理方式既能緩解生草與樹體或多或少爭(zhēng)肥水的矛盾，也可以起到長(zhǎng)期生草改良土壤的目的。自然生草，一年中可以通過多次刈割，始終將草高控制在10cm左右[13]，減少草的生長(zhǎng)量，降低草的耗水量，減緩樹草肥水矛盾。

　　小結(jié)和討論

　　旱地果園多為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，如何通過農(nóng)業(yè)技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)果園根域肥水調(diào)控，對(duì)于是否能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)林的高質(zhì)量發(fā)展具有決定性作用。沿黃旱地果園降水量少，年際變化不大，季節(jié)分配不均，降雨季節(jié)與樹體需水物候期不吻合，且多無效雨、大雨、暴雨，因此干旱缺水成為影響旱地果園生產(chǎn)潛力的重要限制因素，究其根本原因是自然降水的大量流失和無效蒸發(fā)。

　　土壤有機(jī)質(zhì)含量低下是限制沿黃旱地果園生產(chǎn)力高低的另一個(gè)主因。在旱作果園中，尤其是山坡地果園，由于經(jīng)濟(jì)效益低下及環(huán)境交通受限，近年來的有機(jī)物料投入量幾近為零，使得土壤有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)下降，土壤可持續(xù)生產(chǎn)能力降低，甚至導(dǎo)致深層土壤永久性干層加厚。有機(jī)肥施入土壤中能通過增加土壤中膠結(jié)物質(zhì)的方式促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，進(jìn)而增加土壤團(tuán)聚體質(zhì)量分?jǐn)?shù)和穩(wěn)定性，從而改善土壤結(jié)構(gòu)狀況，提高土壤中有效水分體積分?jǐn)?shù)。施用有機(jī)肥是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)措施。山西省旱農(nóng)區(qū)自20世紀(jì)80年代初大量使用化肥以來，由于忽視有機(jī)肥的積制和施用，耕作土壤普遍出現(xiàn)有機(jī)質(zhì)減少、肥力下降和結(jié)構(gòu)變劣等問題。尤其是土壤水分物理性質(zhì)的劣化，嚴(yán)重影響了土壤持水能力，致使土壤抗逆性下降，在某種程度上加劇了干旱的發(fā)生。近年來大部分果園尤其是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的果園，常常通過增施有機(jī)肥來提高果品質(zhì)量，該方法還有提高蓄水保墑能力的功效。因此，從現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)角度和長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看來，旱區(qū)培肥土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加蓄水保墑能力，是實(shí)現(xiàn)高效生態(tài)果業(yè)的重要條件，對(duì)于實(shí)現(xiàn)旱地果業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)具有十分重要的意義。

　　參考文獻(xiàn)

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　　申仲妹，楊俊強(qiáng)，馬光躍，郭建民

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