老桃園土壤修復與再植技術研究

許業帆

（上海交通大學，上海 200240）

老桃園更新改建技術是一項世界性難題，日本、美國、法國等從20 世紀50 年代開始進行相關基礎理論和應用技術研究，基本摸清了重茬的危害機理，應用技術以換土和物理、化學方法消毒為主，但其效果不是很理想且成本偏高。國內也開展了一些研究，如顧燕芬等通過對浦東新區全區老桃園調查研究和系統性試驗，并參考國內外研究成果，初步形成了以挖清根、淹好水、改好土、再規劃（采用新品種、新技術、新材料、種成苗）等主要內容的較為系統的老桃園更新改建技術規范，從而改原來老桃園內不經處理就插種小桃苗的不良連作更新方式，為統一更新改建的種植模式，達到大幅提升重茬連作桃樹長期的單位面積生產能力、提升果品品質、增加果農收入的目的，并為今后大規模的桃產業更新換代積累了經驗[1]。

本研究擬采用老桃園取土在大棚內進行容器栽培試驗，進一步認證水淹數量、時間等因素對消除土壤有害物質的科學作用，確定淹水量和淹水時間，克服自然因素對試驗的干擾，并測試改建前后土壤理化性狀的變化；試驗在原有工作基礎上，設計不同的灌水（水淹）處理，研究灌水對老桃園土壤理化性質、土壤微生物菌群組成多樣性、土壤線蟲群落的改善及對桃樹幼苗生長狀況的影響，并分析灌水管理對老桃園再植土壤障礙消除的作用機制。通過灌水處理有助于豐富上海地區桃園土壤養分和土壤微生物多樣性，為控制農業生產中桃再植障礙提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及地點

供試土壤為老桃園土壤采于浦東新區王橋村上海貝點果蔬專業合作社桃園（桃樹樹齡12 年以上），采集深度為0～40 cm，供試果樹品種為上海浦東新區主栽品種“新鳳蜜露”。試驗地點位于上海市浦東新農業技術推廣中心。

1.2 試驗方法

1.2.1 老桃園障礙土壤灌水修復試驗

供試土壤采用浦東新區老桃園老桃樹根系區0～40 cm 土壤。供試殘根為老桃園老桃樹細根系。灌水試驗容器為定做的PVC 材料圓柱桶，下端有放水開口，高60 cm，直徑15 cm。

水淹試驗設計如下：采用三因子三水平設計，并以不灌水為對照（見表1）。因素1，老桃根系量，水平為0、30 g·kg-1、60 g·kg-1；因素2，灌水時間，水平為30 d、60 d、90 d；因素3，泡水水層深度，水平為5 cm、10 cm、15 cm。灌水持續時間為：前30 d（泡7 d，干3 d），后30 d（泡12 d，干3 d）。

表1 模擬水淹試驗設計

灌水模擬試驗于2015 年9 月1 日開始實施，90 d后試驗結束，收集土樣進行下一步桃苗盆栽驗證試驗。不同灌水時間處理結束10 d 后，采樣測定土壤理化性狀和微生物指標。

1.2.2 老桃園土壤灌水處理土壤桃苗盆栽驗證試驗

將以上各灌水模擬處理土壤進行收集，按照不同的泡水時間和殘根量加入設置不同的盆栽試驗，栽種一年生水蜜桃桃樹小苗（新鳳蜜露），每處理定植4棵，肥水管理相同，定期進行生物學考查及土壤、葉片理化分析。

2 結果與分析

2.1 灌水處理對老桃園土壤理化性質及微生物數量的影響

通過設計并實施異位模擬水淹試驗，以明確灌水措施對老桃園再植土壤障礙消除的效果，并通過三因子三水平設計，篩選適宜的灌水方法（灌水量、灌水時間等），為老桃園再植土壤障礙土壤的修復提供技術支持。試驗在9 月實施，在10 月上旬完成第一批試驗樣品的采集，即灌水時間1 個月的處理，對采集的土壤進行微生物三大類的培養計數，并對土壤pH 及EC進行測定。

1）不同灌水處理對老桃園土壤pH 值及EC 的影響（30 d）

從表2可見，灌水處理30 d的土壤pH 值均小于對照，隨著根量和泡水深度的增加，并未呈現規律性的變化，其中10 cm 泡水深度的處理（含根量30 g·kg-1）的pH 值下降幅度最大，比對照低10.7%；灌水處理土壤的EC 值均低于對照，其中15 cm 泡水深度的處理（含根量60 g·kg-1）的EC 下降幅度最大，比對照低31.1%。說明灌水1 個月后，老桃園土壤pH 值及EC 均有所降低，對土壤鹽漬化程度的緩解有促進作用。

表2 不同灌水處理的老桃園土壤EC與pH值變化

2）不同灌水處理對老桃園土壤pH 值及EC 的影響（90 d）

灌水處理90 d 的效果見表2，結果表明，土壤泡水修復技術可以明顯降低土壤pH 值和EC，降低土壤鹽漬化程度，且隨著泡水時間的增加，pH 值和EC 呈現不同程度的下降，泡水處理的pH 值趨于中性，EC下降趨勢較大，其中15 cm 水深的處理下降較為明顯，說明泡水深度也是影響老桃園土壤理化性質變化的一個重要因素。

3）不同灌水處理對老桃園土壤三大類微生物數量的影響（30 d）

從表3 可見，灌水處理30 d 的每克土壤中細菌數量和真菌數量低于對照土壤，放線菌數量除5 cm 深度處理（0老根量）低于對照外，其他處理高于對照。

表3 不同灌水處理對老桃園土壤三大類微生物數量的影響單位：個/g

4）不同灌水處理對老桃園土壤三大類微生物數量的影響（90 d）

灌水處理90 d 的效果見表3，結果表明，與對照相比，泡水處理的土壤可培養細菌和真菌數量減少，說明土壤中病原菌數量下降，且隨著泡水時間的增加，真菌數量呈現遞減的趨勢，細菌數量出現不規則的波動，但數量上均低于對照。放線菌數量增加，且隨著泡水時間的增加呈現遞增的趨勢，放線菌的活躍間接說明土壤健康程度提升，說明灌水處理可以對微生物的生長有不同程度的影響。

5）不同灌水處理對老桃園土壤速效養分的影響（90 d）

從表4 可見，與對照相比，灌水處理的有效N、P含量均出現了不同程度的下降，且隨著泡水時間的增加，有效N、P 含量持續下降，其中N 含量下降幅度較大，灌水量大的處理較灌水量小的處理下降更為明顯；P含量30 d測定值明顯低于對照，后期趨于平緩，下降趨勢緩慢；與對照相比，有效K 的含量呈現無規律的變化，其中灌水量最大的處理，有效K 的含量呈現隨泡水時間延長遞增的趨勢，而對照則呈現持續下降趨勢。

表4 不同灌水處理對老桃園土壤速效養分的影響單位：mg·kg-1

2.2 老桃園障礙土壤灌水處理對盆栽桃苗生長的影響

2.2.1 不同障礙土壤添加量處理對盆栽桃苗生長情況的影響

在添加老桃樹殘根（60 g）不同泡水時間的三個處理中，老桃園土壤中老桃樹殘根可明顯抑制再栽桃樹苗生長，與清除老桃樹殘根處理相比，加老桃樹殘根處理的桃樹苗萌發受到不同程度的抑制，并且根系量越大抑制越明顯，其中處理7、8、9（加老桃樹根系40 g·kg-1土）由于根系生長受到抑制，都有不同程度的死苗現象，但死苗程度又因泡水時間長短而異，泡水時間越短死苗越多，其中處理7（泡水30 d）死苗3 棵、處理8（泡水60 d）死苗2 棵、處理9（泡水90 d）死苗1棵，且桃苗株高及葉片數均高于處理7和處理8，說明老桃園土壤中老桃樹殘根明顯抑制再栽桃樹苗生長，量大時會造成死苗，但水淹處理能減緩抑制效應，并且泡水時間越長效果越好。

2.2.2 不同障礙土壤添加量處理對盆栽桃苗部分生物學指標的影響

桃苗定植3個月后進行植株基礎生物學指標測定，結果（見表5）顯示，添加老桃樹殘根最多的三個處理中，葉綠素含量隨著泡水時間的延長呈現遞增，葉片數和分枝數也呈現遞增趨勢，莖粗變化無規律，考慮到移栽桃苗時本身的莖粗也有差異，需進一步觀察。說明泡水處理能提高新栽桃苗的生理活性，在受到生長抑制的情況下，能有效提高桃苗的健康程度，減少死苗的概率。

表5 不同障礙土壤添加量處理盆栽桃苗部分生物學指標

2.3 老桃園土壤不同灌水處理對盆栽桃苗生長情況的影響

2.3.1 不同灌水處理后老桃園土壤盆栽桃苗狀況

在不同的灌水處理后桃苗盆栽種植18個月后，從整體生長情況來看，清根土壤的盆栽處理效果最好，且隨著泡水時間的增加，泡水90 d 的處理的桃苗生長狀況最好。加入老桃樹殘根量（60 g）的處理長勢最差，其中泡水30 d 的處理出現死苗的狀況，泡水90 d的處理生長狀況好于前兩個處理。未清根對照的長勢較差，株高較低。結果表明，土壤泡水修復技術可以提高土壤健康程度，對桃園再植土壤起到修復作用。老桃樹殘根明顯抑制再植桃樹苗生長，但水淹處理能減緩這種抑制效應，并且泡水時間越長效果越好，和之前的研究結論一致。

2.3.2 不同灌水時間對老桃園土壤盆栽桃苗生長情況的影響

從各處理的不同灌水時間對老桃園土壤盆栽桃苗生長情況的影響來看，與對照（不清根、不泡水），清根處理不同泡水時間的各處理桃苗生長狀況均好于CK，且隨著泡水時間增加，清根處理土壤的桃苗生長呈現遞增趨勢，90 d 的處理效果最好；30 g 殘根量各處理的生長狀況也呈現了這種趨勢。90 g 殘根量各處理的生長狀況差于對照，在30 d 的處理中出現死苗現象；但隨著泡水時間的增加，依舊呈現了隨著泡水時間的增加，桃苗的生長狀況越好的規律。老桃園土壤泡水處理能有效地緩解土壤的再植障礙，修復障礙土壤，且隨著泡水時間的增加，土壤的健康程度得到逐步提升。

2.3.3 不同老桃樹殘根量對老桃園土壤盆栽桃苗生長情況的影響

在泡水時間30 d 的土壤處理條件下，清根的處理（0 老根添加量）的桃苗生長狀況最好，其次是30 g 老根添加量的處理，最差的是60 g 老根添加量處理的盆栽桃苗，出現了死苗，并且株高也是呈現了遞減的趨勢。在泡水時間60 d 的土壤處理條件下，株高依然呈現了遞減的趨勢，并且生長狀況也隨著根量的加入而變差。在泡水時間90 d 的土壤處理條件下，清根處理和30 g 根量田間的處理間沒有表現明顯的生長狀況差異，添加90 g 殘根量處理的生長狀況要比其他兩個處理略差。結果表明，老桃樹殘根的加入能明顯抑制再植桃樹苗生長，但水淹處理能減緩這種抑制效應，隨著泡水時間的增加，緩解效果越明顯，有助于再植桃苗的健康生長。

2.3.4 不同灌水處理土壤對盆栽桃苗部分生物學指標的影響

桃苗定植后18個月后進行植株基礎生物學指標測定，結果（見表6）顯示，添加老桃樹殘根最多的三個處理中，泡水處理90 d 的處理，葉綠素含量最高，根重和株高均高于30 d 的處理。整體數據來看，隨著根量添加量的增加，葉綠素含量、根長、根重和株高整體呈現遞減，雖然中間有一些數據上的浮動，但總體趨勢并沒有受到影響。說明老根添加量的增加會影響盆栽桃苗的生物學指標，生長狀況得到一定抑制，但泡水處理可以緩解這種抑制效果，修復不健康的土壤，使盆栽桃苗的生長狀況得到良性發展。

表6 不同灌水處理盆栽桃苗部分生物學指標

3 結論

老桃園再植障礙土壤移位模擬水淹試驗結果表明，土壤泡水修復技術可以降低土壤pH 值和EC，同時降低土壤鹽漬化程度，調理微生物的種群比例，水淹處理后細菌和真菌數量減少，放線菌數量增加，提高土壤健康程度，對桃園再植土壤起到修復作用，但同時會降低土壤中某些有效養分的含量。

老桃園土壤再植新生桃苗驗證試驗表明，老桃樹殘根的添加明顯抑制再植桃樹苗生長，量大時會造成再植桃苗的死苗現象，但水淹處理能減緩這種抑制效應，并且泡水時間越長效果越好。隨著種植時間的增長，未做泡水處理的老桃園土壤對桃苗生長的抑制效果會持續存在，而水淹處理的老桃園土壤對桃苗生長的抑制效應會慢慢減弱。