陜西地區(qū)果園土壤pH現(xiàn)狀及調節(jié)措施

劉艷妮, 同延安,馬 臣, 王博美, 張馨月

(1.楊凌康坦生態(tài)農業(yè)與環(huán)境研究中心, 陜西 楊凌 712100; 2.西北農林科技大學 資源環(huán)境學院, 陜西 楊凌 712100)

陜西蘋果和獼猴桃種植面積及產量在我國占比重較大，對我國蘋果和獼猴桃產業(yè)的持續(xù)發(fā)展意義重大。目前基于陜西蘋果和獼猴桃產業(yè)的研究多集中在土壤肥力水平、施肥制度、管理栽培方式等方面，對土壤pH研究大多一帶而過，缺乏系統(tǒng)的總結及討論。基于此，筆者收集了陜西地區(qū)果園土壤pH信息及全國土壤pH不適宜引起的土壤養(yǎng)分活性變化或作物缺素等問題，以此為基礎查閱大量調節(jié)堿性土壤pH措施類文獻，為陜西果園土壤pH不適宜問題提供理論依據(jù)及可行性措施。

1 數(shù)據(jù)來源

陜西果園土壤pH數(shù)據(jù)來源：研究收集了近年來發(fā)表的關于陜西地區(qū)果園(蘋果、獼猴桃)大區(qū)域測土數(shù)據(jù)文獻。蘋果區(qū)收集的文獻共包含7 727個土樣pH信息，獼猴桃區(qū)收集的文獻共包含341個土樣pH信息。

2 基礎數(shù)據(jù)展示

2.1 土壤pH概要及分級

土壤pH又稱土壤酸堿度，其大小對土壤基礎性質、養(yǎng)分活性、作物長勢以及作物對土壤養(yǎng)分的吸收利用效率均有一定的影響。根據(jù)土壤pH測定結果可大致判斷土壤是否發(fā)生堿化，常用作土壤改良的參考依據(jù)。土壤酸堿度可劃分為5級(表1)：

表1 土壤酸堿度分級

2.2 陜西果園土壤pH現(xiàn)狀

蘋果樹栽培種植適宜土壤pH為6.5～7.5，屬于“中性”土壤。文獻資料顯示陜西蘋果主栽縣土壤pH值在7.60～8.90之間[1-6]。獼猴桃喜微偏酸性土壤，根據(jù)不同種植區(qū)域獼猴桃生長狀況，獼猴桃適宜土壤pH 5.5～7.5[9]。從表2可以看出獼猴桃園土壤pH集中在6.73～8.50之間[7-10]，屬于中偏堿性土壤(表2)。

2.3 土壤pH值對土壤或作物的影響

果園土壤pH偏高對土壤性質、養(yǎng)分活性、果樹長勢以及果樹對土壤養(yǎng)分的吸收利用均有一定的影響。有學者研究發(fā)現(xiàn)：土壤pH升高，土壤有效鐵活性降低[11]；張強等研究發(fā)現(xiàn)黃土高原蘋果種植區(qū)土壤pH值與蘋果中硼含量呈負相關[6]；劉文國等發(fā)現(xiàn)pH過高的獼猴桃園容易出現(xiàn)缺鐵性黃化病[12](表3)。不適宜的土壤pH會導致作物生長受阻和缺素癥[12-17]。因此，調節(jié)不適宜土壤 pH 就顯得尤為重要。基于此，筆者收集了大量調節(jié)堿性土壤pH的文獻，以期為堿性土壤改良提供更多可行性措施，為陜西乃至整個黃土高原果樹種植提供更適宜的土壤條件。

表2 陜西省蘋果園和獼猴桃園主要種植區(qū)土壤pH分布情況

表3 土壤pH對土壤養(yǎng)分有效性及植株生長發(fā)育(或果實)的影響

3 解決方法

3.1 施用化學酸性肥料或生理酸性肥料

溶解在水中呈現(xiàn)酸性反應的肥料叫化學酸性肥料，通過作物吸收養(yǎng)分后使土壤酸度提高的肥料叫生理酸性肥料。常見的酸性肥料有過磷酸鈣、硫酸銨、磷酸一銨、硫酸鉀、氯化銨、氯化鉀等。黃致華等在新疆地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)酸性肥料能夠調節(jié)石灰性土壤 pH，且可以提高土壤有效磷活性[18]。傅成誠等在貴州地區(qū)研究發(fā)現(xiàn)：與起始土壤 pH 值相比，施用硫酸銨的土壤 pH 值降低 0.73 個單位[19]。李燕婷等研究發(fā)現(xiàn)施用自制酸性根際肥，土壤 pH 下降 0.9個單位，土壤 DTPA-Fe 含量提高了5.9 mg·kg-1，花生葉綠素含量增加，降低了花生葉片黃化率[20]。姚曉芹等研究發(fā)現(xiàn)：磷酸一銨的酸化作用較好，施用后石灰性土壤 pH 降低 2.5個單位，且能保持較長時間[21]。因此，土壤堿性過高可選用酸性肥料來調節(jié)。

3.2 施用有機肥

3.2.1 固態(tài)有機肥 有機肥包括秸稈類、畜禽糞便、餅肥、泥土肥類等。有機肥可增加土壤微生物的多樣性，改善土壤環(huán)境狀況，提升土壤供肥強度和供肥容量[22]。此外，有機肥由于緩沖能力較強，可以平衡土壤 pH。趙婧文等在堿性土壤上研究發(fā)現(xiàn)，與對照相比，有機肥處理可使土壤酸堿度降低，且能維持較長時間[23]。杜忍讓等在洛川24個蘋果園試驗發(fā)現(xiàn)：相比不施有機肥處理，施用發(fā)酵豬糞處理果園土壤 pH 降低1.14%[24]。洪瑜等在寧夏地區(qū)通過3 a連續(xù)田間定位試驗發(fā)現(xiàn)：與 CK 相比，有機肥處理土壤 pH 降低了7.3左右，土壤容重降低了9.4%左右[25]。楊曉磊等研究發(fā)現(xiàn)：酸性有機肥相比普通有機肥，提升土壤肥力及促進作物生長效果更優(yōu)[26]。宋洋等對京承高速沿線堿性土壤通過試驗研究，結果發(fā)現(xiàn)施用酸性有機肥可平衡堿性土壤pH，提高火龍果果實維生素C含量[27]。因此，有機肥對改善土壤微域環(huán)境，提高土壤肥力狀況，提升農產品品質等方面效果俱佳。

3.2.2 液態(tài)有機肥(堆肥茶) 堆肥茶是將有機肥或秸稈等有機物在溶液中經過二次好氧或厭氧發(fā)酵堆制形成，一般以水或鹽溶液作為浸提劑。堆肥茶養(yǎng)分種類齊全，養(yǎng)分含量大，且有特定的有機代謝產物，既可以直接為作物供給營養(yǎng)，還能增強作物抗逆性，有效減少作物發(fā)病率[28]。張家喜等在蔬菜上研究發(fā)現(xiàn)：液態(tài)有機肥能增強蔬菜苗對營養(yǎng)的汲取能力及吸收效率[29]。李旭等研究發(fā)現(xiàn)澆灌豬糞堆肥茶可以提升番茄品質，果實中VC含量提高，硝酸鹽濃度降低[30]。徐大兵等試驗結果表明：豬糞堆肥茶能促進棉花對養(yǎng)分的吸收，進而增產增效[31]。何江勇等認為，合理施用水溶性有機肥能降低棉田土壤酸堿度、增加土壤有機質含量[32]。因此，堆肥茶是一種優(yōu)質有機液體肥料，可進行葉面追肥或滴灌使用。

目前有學者用酸作為浸提劑制作堆肥茶(酸性堆肥茶)，酸性堆肥茶pH相對較低，且微生物種類及數(shù)量更多，其對土壤的改善效果更優(yōu)，還有減少病蟲害等效果[33]。羅彤等以雞糞做原料，以磷酸作為浸提劑，浸提液用于滴灌施肥，結果發(fā)現(xiàn)：在棉花吐絮期，常規(guī)施肥土壤pH為8.12，酸性堆肥茶處理的土壤pH顯著降低，pH僅為6.76。此外，酸性堆肥茶能活化土壤中部分不能被作物吸收利用的養(yǎng)分，比常規(guī)施肥更能增強土壤供肥容量和供肥強度[34]。因此，酸性堆肥茶可用于堿性土壤改良。

3.3 施用堿性土壤改良劑

目前施用土壤改良劑調節(jié)堿性土壤pH的方式較多，如：施用酸性物質、硫磺粉、木醋液、脫硫石膏、針葉土、煤炭腐殖酸、不同改良物質組合搭配等方式。姚曉芹等研究發(fā)現(xiàn)：施用磷酸可使石灰性土壤 pH 降低2.89個單位，效果顯著[21]。陳猛等發(fā)現(xiàn)硫磺粉施用量越大，土壤 pH 降幅越大，且能維持較長時間[35]。目前木醋液是常用的堿性土壤改良劑，見效快且易于施用[36]。楊岑等研究發(fā)現(xiàn)，施用硫磺粉180 d土壤pH值降低到4.9左右，而施用木醋液90 d即可達到相同效果[37]。李玉波等發(fā)現(xiàn)脫硫石膏能夠使土壤pH降低 0. 92個單位[38]，這與其他學者研究結果一致[39]。王斌等人研究發(fā)現(xiàn)以黃腐酸等為主成分的堿性土壤改良劑能降低棉花生育期土壤pH值、提高棉花產量，且以滴施方式效果較優(yōu)[40]。王曉梅等將豆渣+污泥、豆渣+石膏、豆渣+硫酸鋁配合施用于pH高達 9.23的強堿性土壤上，pH值降至7.36～7.64之間[41]。因此，堿性土壤改良劑均能調節(jié)土壤酸堿度。

最后需要說明的是，不同改良措施均能不同程度調節(jié)堿性土壤pH，在實際應用中應根據(jù)土壤實際情況以及實際用途進行搭配使用，以達到實際預期的目的。

4 結論

通過施用酸性化肥、有機肥、堿性土壤改良劑或不同措施搭配使用等方式來調節(jié)土壤pH，可緩解陜西地區(qū)果樹種植區(qū)域土壤pH偏高現(xiàn)狀。