柑橘园土壤管理技术
一、土壤管理方式的变迁与发展趋势
从柑橘开始人工栽培到20世纪40年代前后,是漫长的传统农业时期。这个时期柑橘品种单一,以家畜粪、秸秆及枯枝落叶为主要肥源,以挖穴深施或深埋为主,也有将人畜粪水直接泼施于树盘的。对于土壤的管理,大多是采取半清耕、半生草的自然农业管理方式。因此,这一时期没有化学肥料投入生产,柑橘产量相对较低,但耕作年代漫长,柑橘树生产柑橘果实消耗的营养与果园施肥补充的营养基本平衡,果园土壤破坏也少,土壤结构保持较好,主要理化性状保持了相对的稳定,水土流失较轻,果园生态较好,生物群落丰富,病虫害危害轻。
20世纪50- 60年代,我国化肥工业迅速发展起来,化学肥料便成为人们追求柑橘高产的重要肥源,化学肥料在柑橘生产上的应用也日趋增加。至20世纪80一 90年代,化学肥料在柑桶生产上己广泛使用,化学肥料代替了家畜粪等有机肥而成为柑橘园主要肥源。果园采用多次中耕除草和化学除草等为主要除草方式。在这一时期,柑橘高产得到维持,但由于果园有机肥施用减少,化学肥料和化学除草剂的大量使用,加之果园土壤的不断深翻、中耕,导致土壤有机质含量下降,土壤中游离态矿质元素淋洗速度加快,土壤理化性状、透气性及酸碱度劣变,化学污染严重。同时,化学肥料中仅含氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和铁(Fe)等少量种类的元素,很难与果实吸收的元素比例相吻合,因而在柑橘生产大系统中,…方面以土壤有机质的下降为代价,维持暂时失衡性生产,另一方面又以减少和牺牲果实中物质种类的多样性和平衡性为代价,进行失衡性果实生产,导致生产出的果实风味劣变,柑橘树病虫害加剧,抗衰老能力下降等,同时也加剧了果园水土流失和土壤结构、理化性状的劣变,污染加重。
2l世纪初,食品安全问题引起人们的高度重视,化学肥料、化学除草剂等化学产品的危害引起了人们的反思。同时,加之水土流失及污染严重,劳动力缺乏,果实品质变差,人们开始探索柑橘园环境友好型生态栽培模式。在施肥方面,注重化学肥料与有机肥的结合,并开始了以叶片和土壤营养诊断为基础的平衡施肥法,除有机肥、磷钾肥深施外,氮肥都实行浅沟或松土撒施。对于土壤的耕作,从传统的翻耕、精细耕作向少耕、清耕、免耕过渡,逐渐发展以生草栽培为主的环境友好型有机柑橘园。
二、土壤主要管理方法
1.间作
柑橘树为结果较晚的果树,一般要在栽植后3 年左右才能结果,果园如果只种柑橘树,在果树结果前土地产出为零,同时,柑橘树树体高大,根系较深,近地面的水分和营养几乎不被柑橘树吸收利用,为此,为了充分利用土壤资源,特别是在幼龄树果园,需要实行果园间作或套种以提高果园的前期收入。间作可在果园内形成多种作物的复合群体,提高土地的覆盖率,覆盖土地的作物增加了对阳光的截取与吸收,减少了光能的浪费,而且可熟化与改 良土壤,也可提高柑橘园土地利用率。果园间作大豆、西瓜等作物,一年的收入可以收回当年果园管理的生产成本。柑橘园合理地间作豆科与禾本科等作物,还有利于补充土壤氮元素的消耗,可与柑橘产生互补作用,也有利于果园生态的保持和减少水土的流失。
问作时不同作物之间也常存在着对阳光、水分、养分等的激烈竞争,因此,密植园不能进行间作。间作时…要注意间作物必须与柑橘树保持一定的距离,一般1 年生柑橘树间作物应距离树主干1.5米以上,2年生柑橘树间作物应距离树主干 1 米以上,3 年生柑橘树间作物应距离树主干0.5 米以上,以免间作物离柑橘树太近而与柑橘争营养并影响柑橘树的通风透光,也避免间作物耕作和收获时挖土伤掇:二要注意不能在柑桶园内间作影响柑橘树通风透光的高秆作物和易攀爬上树的藤蔓作物;三要注意不能间作与柑橘树有共同病虫害的植物, 以免相互传染和为病虫提供栖身之所;四要注意不能种植深根性的作物。
适宜柑橘园间作的作物有马铃薯、花生、豆类、西瓜和蔬菜等。
2.生草栽培
生草栽培是在柑橘园内除柑桶树盘外,在行间种植禾本科、豆科等革种的土壤管理方法。生草栽培可以保持和改 良土壤理化性状,增加土壤有机质和有效养分的含量,防止水分和养分的流失。根据江才伦等研究,生草栽培的地表径流量比清耕减少55.56%,地表径流中的泥沙含量分别比中耕、清耕和覆盖减少48.76%、38.00%和11.43%,年泥沙流失量分别比覆盖、清耕和中耕减少10.84%、46.40%和58.99%。生草栽培的柑橘园,高温时,10厘米和30厘米土壤温度分别比清耕柑橘园土壤温度低2.67℃和1.44℃, 分别比中耕园低7.65℃和3.32℃;低温时,10厘米和30厘米土壤温度分别比清耕柑橘园土壤温度高1.96℃和1.36℃,分别比中耕园高2.14℃和1.61℃,温度变化速度比清耕园和中耕园慢,变化幅度也比清耕园和中耕园小。
(1)自然生草 自然生草栽培是利用果园内自然野生的杂草,人工拔除树盘内及果园中的恶性杂草、高秆杂草和藤蔓杂草后选留适于当地自然条件的杂草让其自然生长,待杂草长 f到影响柑桶树的通风透光或生长后,刈割压埋于土壤,也可在高温季节来临前,用除草剂将其杀死后让其自然,覆盖于土壤上。 自
然生草栽培不仅有利于改善土壤环境,培肥土壤地力,改善柑橘园生态环境,保护柑橘园中天敌种群,而且也有利于柑橘园的水土保持,高温季节抗旱、低温季节提高土壤温度,更有利于节省劳动力。柑橘园自然生草常见草种类很多,如虱子草、虎尾草、狗尾草、车前、蒲公英、荠菜、马齿苋、红花草和野苜蓿等。
(2)人工种草 近半个世纪来,欧洲各国等一些果业生产先进国家,在果园有计划地人工种草,利用生草调控土壤含水量,解决土壤有机质短缺的难题,而且简化了柑橘栽培方面的诸多措施,加速了柑橘果业由单一性生产向综合性开发或向生态农业转换的步伐,既使特色观光农业和种养殖业获得了良好的发展契机,又使无公害绿色柑橘果品生产成为现实。人工种草是人为地选择适宜的草种(禾本科或豆科等),在柑桶园行间、株间进行人工种植,根据柑橘树和草种的生长情况适时补充肥水,当杂草生长旺盛有可能与柑橘争夺肥水时,将其杀死自然覆盖或刈割,割下来的草,或散撒于果园,或覆盖子树盘,或用作饲料造肥还园。
人工种草时应注意以下几方面:①草种类应为多年生的低矮草种,生物量大,以须根为主,没有粗大的根或主根在土壤中分布不深;②没有与柑橘共生的病虫害,最好能栖息柑橘害虫天敌:⑧地面覆盖时间长而旺盛生长时间短:④耐阴耐践踏,适应性广;⑤具有固氮等功能。适宜柑橘园人工种植的草种有三叶草、紫云英、黄豆、毛野豌豆、山绿豆、山扁豆、小冠花、草木樨、鹅冠草、酢浆草、黑麦草和野燕麦等。
人工种草前期管理的劳动力投入比较多,后期劳动力投入少,但对土壤的破坏极小。
3.覆盖
柑橘园覆盖,即在柑橘园土壤表面覆盖一层覆盖物,对土壤和近地面进行调控,进而有效地抑制土壤水分蒸发,减少地表径流,保持土壤水分,增加土壤有机质含量,改善土壤理化性状。一般在夏秋干旱季节和冬天低温季节进行。覆盖可分为树盘覆盖和全园覆盖。就地面覆盖物而言,可分为秸秆覆盖、薄膜覆盖、沙石覆盖、防草布覆盖等。在柑橘园中,常用的是秸秆覆盖(或杂草覆盖)和防草布覆盖。
秸秆覆盖是利用农作物的秸秆、有机肥料、植物残茬、树枝叶以及杂草等有机物,覆盖于柑桶园土壤上。秸秆覆盖,不仅能抑制土壤水分蒸发、减少地表径流、蓄水保墒,还能保温降温、保护土壤表层、改善土壤物理性状、培肥地力、抑制杂草和病虫害、提高水分利用率、促进柑橘生长,最终获得高产稳产。秸秆覆盖一定要因地制宜,就地取材。秸秆覆盖的厚度一般为10~ 20厘米,覆盖时,覆盖物一定要和主干有10厘米以上距离。覆盖材料为麦秸时,覆盖量为4500- 6000千克/公顷;覆盖材料为玉米秆时,覆盖量为6000 - 7500千克/公顷。据江才伦等研究,覆盖比清耕地表径流量减少75.00%,比生草栽培地表径流量减少24.46%,地表径流中含沙量比中耕减少37.33%,比清耕减少26.57%,年泥沙流失量比清耕减少35.16%, 比中耕减少48.15%;日最高温时,’10厘米土层日均温比日均气温低4.30℃,比清耕低2.52℃,30厘米和60厘米土层日均温分别比清耕低2.00℃和1.23℃:日最低温时,10厘米土层日均温比日均气温高5.40℃, 比清耕高1.80℃,30厘米和60厘米处土层日均温分别比清耕高1.98℃和1.92℃。据陈奇思研究,秸秆覆盖的土壤,有机质比露地提高3.9%~10.4%,土壤0-20厘米土层速效性钾增加385.4%,土壤全氮和碱解氮分别增加18.8%和17.5%,土壤全磷增加6.2%。
塑料薄膜覆盖即把薄膜严密地覆盖在地面上。不同季节覆盖的薄膜颜色不同,夏秋季一般覆盖白色薄膜以降低土壤温度,冬春低温季节覆盖黑色薄膜以提高土壤温度。覆盖薄膜后,地表热量收支发生明显变化,土壤白天蓄热多,夜间失热少,地温明显比裸露地面高。山西省农业科学院棉花研究所于1982年4月15- 20日测定,覆盖浅紫色膜、无色透明膜、深紫色膜和乳白色膜10厘米土层地温分别比露地提高3.3- 4.6℃、3.3- 4.5℃、2.9- 3.4℃和1.3- 1.8℃,而且地膜的增温效果与地膜的厚度呈负相关, 目前地膜厚度已由早期的0.014毫米减薄至0.008毫米。
防草布覆盖和塑料薄膜覆盖基本相同,只是防草布由于透气透水,即伎在夏季覆盖也不会因为黑色吸热而升温伤根,所以,防草布覆盖一年四季都可以进行。
4.其他除上述方法之外,土壤的管理方法还有很多,如中耕、清耕、培土、免耕等。
中耕是在柑橘园的株间、行间用锄头等各种耕作器具,对土壤表土进行耕作。中耕深度一般在20厘米以内。中耕能疏松表土、增加土壤通气性、提高地温、促进好气微生物活动和养分有效化,也能除去杂草、促使根系伸展、调节土壤水分状况。近年,柑橘园的中耕主要是用于沟施氮肥。通常是先对土壤进行浅耕,然后将氮肥撒施于浅耕土壤内,能有效地减少氮肥的流失,增加氮肥的施用功效。但中耕过于频繁,不利于土壤的水土保持。同时,在高温季节中耕,土壤升温较快;而在低温季节中耕,土壤降温也较快。
结合中耕向浅层土壤聚集泥土,或向植株基部壅土,或培高成垄的措施称为培土。在苗木栽植前培土,能增加土壤厚度,有利于以后柑橘树的生长;在高温季节培土,能降低土温,增加柑橘树的抗旱能力:低温时培土,能提高地温,有效地防止柑橘树的低温危害。
果园内不种植作物,经常进行耕作,利用人工除草的方法使土壤保持疏松和无草状态,称清耕法,又称清耕休闲法。 一般耕作深度10厘米左右(近树干30厘米左右不耕作)。生长期间,根据杂草滋生情况和降水情况进行多次耕作,达到灭草、保墒、改善土壤透气状况等目的,可以改善土壤的通气性和透水性,有效促进土壤微生物的活动,促进有机物的分解,加速土壤有机物质的转化,增加土壤速效养分的含量,增加土壤矿质养分的释放。长期采用清耕法,会导致土壤有机质含量减少,加重水土和养分流失,导致土壤理化性状迅速恶化,地表温度变化剧烈。
免耕法是对土壤不进行耕作,利用除草剂防除杂草,又叫最少耕作法。这种方法具有保持土壤自然结构、节省劳力、降低成本等优点,但地表面容易形成一层硬壳,气候干旱时容易变成龟裂块,在湿润条件下长一层青苔。随着免耕时间的延长,虽然土壤容重增加,非毛细管孔隙减少,但由于不进行耕作,土壤中可以形成比较连续而持久的孔隙网,所以通气性较耕作土壤还好,另外土壤动物孔道不被破坏,水分渗透性好,土壤保水力也较强。免耕法由于长期不进行土壤耕作,不能进行土壤有机质和矿质养分的补充,不利于果园的土壤改 良和土壤肥力的提高,所以只适应于土层深厚、土质较好、降雨量充沛地区的果园采用,否则容易引起土壤肥力和果园生产能力降低。另外,长期使用除草剂也会对果园土壤形成污染,不符合果树生产的绿色环保的发展方向。
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