王京文，陳志良，謝國雄

（1杭州市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，杭州 310020；2建德市農(nóng)業(yè)技術推廣中心，浙江建德 311600）

0 引言

水果是浙江農(nóng)業(yè)的十大主導產(chǎn)業(yè)之一?！笆濉币詠恚撌∷a(chǎn)業(yè)以“特色精品、生態(tài)高效”為目標，積極“打造精品果業(yè)”，通過發(fā)展特色優(yōu)勢水果，推廣精品生產(chǎn)技術，水果效益和產(chǎn)業(yè)地位穩(wěn)步提升。近年來，浙江全省果樹栽培面積近34萬hm2，果品產(chǎn)值約175億元，種植的水果主要包括柑橘、楊梅、葡萄、桃、梨等[1]。水果生產(chǎn)的效益除受氣候、品種、市場等影響外，深受產(chǎn)地土壤性狀的影響，產(chǎn)地土壤肥力的高低直接影響果品的產(chǎn)量和質(zhì)量[2-4]。

眾多研究表明[5-8]，土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機碳、酸堿度、大量元素和微量元素均可不同程度影響果樹生長及其產(chǎn)量與品質(zhì)的形成，土壤有機質(zhì)過低、土壤過酸則不利果樹生長；礦質(zhì)養(yǎng)分的不足會嚴重影響果樹的營養(yǎng)生長和生殖生長；微量元素的欠缺將降低水果的品質(zhì)。近年來的調(diào)查表明[9-13]，受集約化高產(chǎn)、高投入的驅(qū)動，中國某些區(qū)域果園土壤質(zhì)量出現(xiàn)了土壤酸化和退化現(xiàn)象，嚴重影響了果園生產(chǎn)體系的良性持續(xù)發(fā)展[14]。浙江省的果園多數(shù)是近30 a 發(fā)展起來的，有的是新開發(fā)的土地，也有一些是原有糧地改造而成的。由于不同地區(qū)果園土壤性狀差異大，管理水平不同，果園生產(chǎn)力有較大的差別。一些果園管理粗放、基礎設施落后、土壤肥力低下，果實產(chǎn)量低、果實品質(zhì)差、病蟲危害嚴重。

近年來，浙江省農(nóng)業(yè)科研與技術服務部門對局部地區(qū)果園土壤質(zhì)量進行了調(diào)查[15-20]，發(fā)現(xiàn)果園土壤普遍存在有機碳低下、土壤酸化、中量和微量元素缺乏及養(yǎng)分不平衡等問題。有機碳和pH 是農(nóng)業(yè)土壤二個重要的質(zhì)量指標[21-26]，控制著農(nóng)地土壤物理、化學和生物學特性，對農(nóng)作物生長有較大的影響。

本研究在浙江省丘陵、河谷平原、水網(wǎng)平原和濱海平原的4 類地貌區(qū)選擇代表性的果園，采樣分析各地貌區(qū)果園土壤有機碳和酸堿度狀況及變化規(guī)律，并就果園管理提出了初步的看法，以期了解浙江省典型區(qū)域果園土壤的質(zhì)量狀況。

1 材料與方法

1.1 土樣采集與預處理

于2016—2018 年冬季在浙江省內(nèi)選擇148 個果園采集表層(0～30 cm)土樣。根據(jù)果園分布區(qū)的地形地貌，把采樣區(qū)分劃為丘陵、河谷平原、水網(wǎng)平原和濱海平原4 類地貌類型，相應的采樣數(shù)分別為45、38、33、32個。

丘陵區(qū)果園采集的土樣包括：紅壤、紫色土、粗骨土等土壤類型，主要采自杭州市、金衢盆地和麗水市；河谷平原和水網(wǎng)平原涉及的土壤類型包括水稻土和潮土，其中河谷平原果園土壤主要采自杭州市和麗水市，水網(wǎng)平原果園土壤主要采自紹興市和嘉興市；濱海平原區(qū)涉及的土壤類型包括濱海鹽土、潮土和水稻土，采自紹興市和杭州市。采集的每1個土樣為同一果園內(nèi)的多點混合采樣，每個樣品由8～10 個分樣點混合而成。采樣同時調(diào)查果園種植年限。土樣經(jīng)室內(nèi)風干后，用木棍碾壓，過2 mm 孔徑土篩，用于pH 的測定。將通過2 mm孔徑篩的土樣用四分法取出一部分繼續(xù)碾磨，使之全部通過0.25 mm孔徑篩，供有機質(zhì)的測定。

1.2 分析方法

pH 用土液比1:2.5 浸提液，電位法測定[27]；有機質(zhì)采用油浴加熱-重鉻酸鉀容量法測定[27]；用SPSS(V18.0)軟件對所測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果園土壤酸堿度

據(jù)148 個樣品統(tǒng)計，全省果園土壤酸堿度有很大的變化，最低為pH 4.15，最高為pH 8.42，相差達4.27個單位，中值為pH 5.36。主要分布在pH 4.5～6.5 之間，其中，酸性(pH 4.5～5.5)和微酸性(pH 5.5～6.5)的果園土壤分別占38.51%和35.81%，二者共占74.32%；強酸性（pH 4.5 以下）土樣占4.05%；中性(pH 6.5～7.5)和堿性(pH>7.5)的果園土樣比例分別占16.22%和5.41%。總體上，浙江省果園土壤酸堿度差異很大，酸性(pH<5.5)土壤比例達42.58%。

不同地貌區(qū)果園土壤的酸堿度存在一定的差異，丘陵、河谷平原、水網(wǎng)平原和濱海平原果園土壤酸堿度分別在pH 4.15～6.33、pH 4.57～7.02、pH 4.75～6.74 和pH 5.38～8.42 之間，變異系數(shù)分別為11.28%、10.46%、7.98%和13.04%，平均分別為pH 5.14、5.83、5.76、6.90?？傮w上，丘陵區(qū)果園土壤酸化最為明顯，以酸性為主；河谷平原和水網(wǎng)平原土壤主要由酸性和微酸性土壤組成；而濱海平原果園土壤主要以中性和微酸性為主。不同地貌區(qū)果園土壤酸堿度的差異與各地貌區(qū)成土環(huán)境差異有關。丘陵區(qū)土壤主要屬富鋁化土壤，深受脫硅、脫鹽基的影響，因此其土壤pH普遍較低；而該地貌區(qū)內(nèi)少數(shù)pH 的土壤主要為紫色土，其風化較弱，鹽基飽和度較高。濱海平原土壤發(fā)育于淺海沉積物，其包含少量的碳酸鈣，因此其形成的果園土壤pH較高。河谷平原與水網(wǎng)平原是浙江省水稻土的主要分布區(qū)，新建的果園多由水田改造而成，由于歷史上長期種植水稻，這些土壤的酸化相對較弱。

2.2 果園土壤有機碳

全省果園土壤有機碳含量在2.64～16.58 g/kg 之間，平均為9.35 g/kg，變異系數(shù)為30.27%。高于中國果園土壤有機碳的平均含量[28]。土壤有機碳含量主要處于5～15 g/kg 之間；有機碳含量在5～10 g/kg 之間的樣品比例最高，占52.03%；其次在10～15 g/kg 之間，占39.86%；而有機碳含量在<5 g/kg 和>15 g/kg 的樣品比例較低，分別占7.43%和0.68%?？傮w上，浙江省果園土壤有機碳以中量以下為主。

不同地貌區(qū)果園土壤的有機碳也有較大的變化，它們之間存在一定的差異。丘陵、河谷平原、水網(wǎng)平原和濱海平原果園土壤有機碳分別在3.25～14.56、6.87～14.25、7.65～16.58、2.64～13.25 g/kg之間，變異系數(shù)分別為34.20%、18.75%、15.83%和35.96%，平均分別為8.04、10.24、11.81、7.62 g/kg?？傮w上，濱海平原和丘陵區(qū)果園土壤有機碳較低且變異較大，而水網(wǎng)平原區(qū)果園土壤有機碳相對較高，其變異較小。濱海平原果園土壤有機碳較低與濱海區(qū)土壤形成時間相對較短，加之紹興和杭州兩市濱海地區(qū)土壤質(zhì)地偏砂有機碳不易積累有關。丘陵區(qū)果園土壤有機碳較低與丘陵地區(qū)修建果園初期土壤平整、表土與有機碳缺乏的心土混雜有關。河谷平原與水網(wǎng)平原果園土壤有機碳相對較高，這與河谷平原與水網(wǎng)平原果園多是由原稻田改造而來有關，稻田因土壤濕度較高有利于土壤有機碳積累。

2.3 種植年限對果園土壤有機碳和酸堿度的影響

由表1可知，種植年限對果園土壤pH和有機碳含量有明顯的影響，但影響程度和方式在各地貌區(qū)有所差異。隨著果樹種植時間的增加，各地貌區(qū)中土壤pH均呈現(xiàn)下降的趨勢，其中河谷平原、水網(wǎng)平原和濱海平原不同時間段的差異達到是顯著水平，以濱海平原區(qū)的各時間段的差異最為明顯。土壤有機碳隨種植時間的變化較為特殊，在各地貌區(qū)的變化有所差別，在丘陵和濱海平原區(qū)，隨著種植時間的增加，土壤有機碳呈現(xiàn)增加趨勢，不同時間段的差異達到是顯著水平，并以濱海平原區(qū)的差異最為顯著；在河谷平原和水網(wǎng)平原區(qū)，隨著種植時間的增加，土壤有機碳呈現(xiàn)下降趨勢，其中河谷平原區(qū)，種植時間為0～5 a 至6～15 a 時，有機碳有明顯的下降過程，但當種植時間超過16 a后，有機碳又逐漸回升，但始終低于0～5 a的果園。而水網(wǎng)平原果園的有機碳隨種植時間呈逐年下降。

表1 不同地貌區(qū)種植年限對果園土壤有機碳和酸堿度的影響

果樹種植過程中土壤pH的下降顯然與長期施用化學肥料有關。單施化肥的土壤容易發(fā)生酸化，而施有機肥或有機肥與化肥配合施用的土壤不易發(fā)生酸化[29]。據(jù)研究[30]，中國農(nóng)田施氮貢獻20～33 kmol[H+]/(hm2·a)。連年的高產(chǎn)栽培從土壤中移走過多的堿基元素，如鈣、鎂、鉀等，進一步導致土壤向酸化方向發(fā)展。不同地貌區(qū)果園土壤有機碳消長不同可能與有機物質(zhì)輸入與輸出平衡有關。丘陵與濱海平原因本底土壤有機碳較低，在種植果樹條件下，有機物質(zhì)輸入要大于土壤有機碳本身的分解，因此有機碳趨向積累；而河谷平原與水網(wǎng)平原地區(qū)土壤本底有機碳較高，種植水果后，水分條件發(fā)生變化，通氣性變好，促進了有機碳的分解，表明由水田轉(zhuǎn)變?yōu)楣麍@過程中土壤有機碳發(fā)生了明顯的損失。

3 結(jié)論

對浙江全省典型地區(qū)果園土壤有機碳和酸堿度的調(diào)查分析如下。

（1）土壤有機碳在2.64～16.58 g/kg 之間，平均為9.35 g/kg，屬于中、低水平。土壤有機碳含量由高至低依次為：水網(wǎng)平原>河谷平原>丘陵>濱海平原；隨著種植時間的增加，丘陵和濱海平原區(qū)土壤有機碳呈現(xiàn)增加趨勢，但河谷平原和水網(wǎng)平原區(qū)土壤有機碳呈現(xiàn)下降趨勢。對于交通條件良好和有機物料較為豐富的河谷平原和水網(wǎng)平原果園，可重點考慮增施有機肥料和采用秸稈覆蓋等方式來維持和提升土壤有機碳；而對于交通條件稍差或有機肥料不足的丘陵和濱海平原，除施用有機肥的同時，還應通過果園生草來提升土壤有機碳水平。

（2）土壤在pH 4.15～8.42 之間，平均為pH 5.83，以酸性為主。土壤pH由高至低分別為：濱海平原>水網(wǎng)平原>河谷平原>丘陵，隨著果樹種植時間的增加，省內(nèi)4 種地貌區(qū)土壤pH 均呈現(xiàn)下降趨勢。建議通過科學施肥、加強石灰和增加有機肥料施用來矯治土壤酸化，預防土壤進一步酸化。

4 討論

4.1 果園土壤有機碳的提升

由以上結(jié)果可知，浙江省果園土壤有機碳偏低，其中以丘陵和濱海平原區(qū)最為突出，因此，從浙江全省來看果園土壤有機碳的提升應重點放在丘陵和濱海平原區(qū)。丘陵和濱海區(qū)土壤有機碳較低，對這2 個區(qū)域的果園土壤應從提升的角度來改善土壤有機碳狀況，特別是對于新建的果園需加大有機物料的投入。河谷平原和水網(wǎng)平原區(qū)果園土壤有機碳稍高，可考慮以維持和提升相結(jié)合的方式來改善土壤有機碳狀況，其中，對于有機碳較高的果園，可適當降低有機物料的投入水平。根據(jù)國內(nèi)外的研究，果園土壤有機質(zhì)提升的途徑主要有科學施用有機肥、果園覆草、果園埋草、果園種草、自然生草等[31-35]。根據(jù)浙江省各類地貌區(qū)的特點，對于交通條件良好和有機物料較為豐富的河谷平原和水網(wǎng)平原果園，可重點考慮增施有機肥料和采用秸稈覆蓋等方式來增加有機物料的投入。施用有機肥能顯著提高土壤有機碳含量，且有機碳的增加幅度與施用量直接相關，可考慮施用的有機肥源包括人畜糞便、作物秸稈、各種餅肥、堆肥、漚肥、廄肥、沼肥、綠肥等農(nóng)家肥料以及商品有機肥。果園覆草即是將農(nóng)作物秸稈、果園內(nèi)雜草、果樹的枯枝落葉等作為覆蓋材料，這些材料的腐爛是增加果園土壤有機質(zhì)的一種常用辦法。而對于交通條件稍差或有機肥料不足的丘陵和濱海平原，除適量施用有機肥外，還應通過果園生草來提升土壤有機碳水平。其中，丘陵區(qū)采用果園生草還有利于降低水土流失、減少有機碳的侵蝕損失。果園生草是提高果園土壤有機質(zhì)最經(jīng)濟、有效的途徑，這已得到廣泛認可[36]。有條件的果園還可通過建立生態(tài)型果園方式，即通過建立果園生草＋適宜的家畜（家禽）的生態(tài)型果園來提高土壤有機質(zhì)。

4.2 果園土壤酸度的校治

在浙江省4 類地貌區(qū)的果園中，丘陵區(qū)果園土壤的酸化最為突出，因此應把丘陵區(qū)作為重點開展果園土壤酸度校治的對象。大量的試驗與生產(chǎn)實踐表明，對酸化土壤的治理應采取綜合措施，在應用石灰改良劑降低土壤酸度的同時[37-38]，增施有機肥和生物肥，提高土壤有機質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤緩沖能力[39-40]。目前，改良劑的選擇已經(jīng)從傳統(tǒng)的堿性礦物質(zhì)如石灰、石膏、磷礦粉等轉(zhuǎn)變?yōu)檫x擇廉價、易得的堿性工業(yè)副產(chǎn)品和有機物料等[41-43]。在酸性土壤中施用石灰或者石灰石粉是改良酸性土壤的傳統(tǒng)和有效的方法。使用石灰可以中和土壤的活性酸和潛性酸，生成氫氧化物沉淀，消除鋁毒，迅速有效的降低酸性土壤的酸度，還能增加土壤中交換性鈣的含量。除了利用石灰改良酸性土壤的傳統(tǒng)方法外，人們還發(fā)現(xiàn)利用某些礦物和工業(yè)廢棄物也能改良土壤酸度，如白云石、粉煤灰和磷礦粉等礦物及工業(yè)廢棄物。白云石主要是結(jié)晶碳酸鈣鎂化合物，其改良酸性土壤的作用與石灰類似。粉煤灰含有CaO、MgO 等堿性物質(zhì)，可以中和土壤中的酸性物質(zhì)。但大多數(shù)工業(yè)廢棄物含有一定量的有毒金屬元素，但長期施用存在著污染環(huán)境的風險。近年來的研究表明，土壤中施用有機物質(zhì)不僅能提供作物需要的養(yǎng)分，提高土壤的肥力水平，還能增加土壤微生物的活性，增強土壤對酸的緩沖性能。向土壤中加入綠肥，可增加鋁在土壤固相表面的吸附，綠肥分解產(chǎn)生的有機陰離子與土壤表面羥基的配位交換反應將OH-釋放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤鋁的活性。另外，降低化肥用量也是防治果園土壤酸化的重要途徑[44]。