CN114287196B

CN114287196B - 一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法

Info

Publication number: CN114287196B
Application number: CN202210033653.4A
Authority: CN
Inventors: 周世伟; 李立君; 毕晓丽; 刘肖; 张鸿渊
Original assignee: Ludong University
Current assignee: Ludong University
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2042-01-12
Also published as: CN114287196A

Abstract

本发明公开了一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法，本发明中的改良方法为施加动物粪肥结合牧草种植，以动物粪肥替代石灰类物质，可避免加重土壤板结，同时可避免引入过量的钙，不会诱导钾、镁、锌等养分的缺乏；以鼠茅草或长柔毛野豌豆作为苹果园的种植牧草，在抑制杂草的同时，还能通过快速腐解刺激微生物和蚯蚓，实现土壤疏松的目的。本发明不需要额外施入化学改良剂，对土壤生物友好；除了快速改酸破紧实外，还能提高土壤有机质和养分含量，改善团粒结构，增加土壤生物多样性；3年后果园实现肥力提升和障碍因子解除协同发展，景观性强，可持续性强。

Description

一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法。

背景技术

随着果树多年单一种植及化肥用量的增加，果园土壤的酸化、紧实板结愈发严重，造成锰毒、铝毒及诱发钙缺乏的苦痘病等频发，也造成果园渍水、青苔滋生，既降低了土壤对极端天气的抵抗能力，又降低了水果产量与品质。根据长期调查分析，果园土壤pH低至3.8，容重高达1.7g/cm³以上，二级及以上等级水果不足20％。因此，改良土壤酸度同时降低容重势在必行。

当下，酸度改良以石灰类物质添加为主，石灰类物质包括生石灰、石灰石、熟石灰、白云石、牡蛎壳粉、草木灰等，改良酸化土壤时，会复酸化，2～3年仍需要再施用，并且施加石灰类物质更大的负面影响是在提高pH时引入过量的钙，容易诱导钾、镁、锌等养分缺乏，过量施入还加重土壤板结。紧实板结改良以松土剂为主，而松土剂多是生化试剂，在中性碱性环境能发挥最佳效果，而对强酸性土壤效果不佳，二者同步协调改良技术匮乏。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法，以解决以石灰类物质作为酸度改良剂时容易加重板结的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：提供一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法，包括以下步骤：

S1：根据苹果园土壤酸化紧实板结程度，将其划分为极强酸极紧实土壤、强酸极紧实土壤、极强酸紧实土壤和强酸紧实土壤四种类型；

S2：在9月下旬至10月上旬向苹果园中浇透水，然后按1.5～5kg/亩的用量撒播不与苹果竞争养分且能有效抑制杂草、增加土壤渗透性的牧草；

S3：在11月初苹果收获后撒施或穴施有机肥，有机肥为发酵腐熟后的兔粪、羊粪或牛粪，腐熟方式为常规的动物粪肥腐熟方式；

S4：常规管理果园即可。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，极强酸极紧实土壤的pH<4.5、容重>1.7g/cm³、有机质<6g/kg，苹果产量<1500kg/亩；强酸极紧实土壤的pH为4.5～5.5、容重>1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，苹果产量1500～2500kg/亩；极强酸紧实土壤的pH<4.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，苹果产量1500～2000kg/亩；强酸紧实土壤的pH为4.5～5.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质10～15g/kg，苹果产量2000～3000kg/亩。

进一步，牧草为鼠茅草或长柔毛野豌豆。

进一步，针对极强酸极紧实土壤、强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤，撒播的牧草为长柔毛野豌豆，撒播时间为9月下旬，撒播量为3～5kg/亩；针对强酸紧实土壤，撒播的牧草为鼠茅草，撒播时间为9月底至10月初，撒播量为1.5～2kg/亩。

进一步，兔粪含水量为58～62％，干基含氮量为2～2.5％；羊粪含水量为53～58％，干基含氮量为2～2.5％；牛粪含水量为73～78％，干基含氮量为1～2％。

进一步，有机肥为兔粪，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤(二者pH<4.5)，其用量为1.8～2.0t/亩；针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤(二者pH为4.5～5.5)，其用量为1.2～1.5t/亩。

进一步，有机肥为羊粪，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤(二者pH<4.5)，施其用量为1.5～1.8t/亩；针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤(二者pH为4.5～5.5)，其用量为0.9～1.3t/亩。

进一步，有机肥为牛粪，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤(二者pH<4.5)，其用量为2.8～3.0t/亩；针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤(二者pH为4.5～5.5)，其用量为4.0～4.2t/亩。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用动物粪肥替代石灰类物质作为土壤酸度改良剂，可避免加重土壤板结，同时可避免引入过量的钙，不会诱导钾、镁、锌等养分的缺乏。

2.本发明以动物粪肥作为苹果园的土壤酸度改良剂，动物粪肥中含有碱性物质，可以中和土壤酸度；同时动物粪肥中含有大量官能团，能络合铝离子、锰离子，降低铝毒和锰毒，并且能够减少硝化产酸；另外动物粪肥还可以提高土壤酸碱缓冲能力。因此，本发明中的动物粪肥具有阻酸和降酸双重作用机制。而且，有机肥能培肥地力，所以酸性土壤有机肥施用，可以实现酸度改良和肥力提升协同发展，具有更加广阔的应用前景。

3.本发明采用鼠茅草或长柔毛野豌豆作为苹果园的种植牧草，一方面靠其生长根系穿插松土，同时抑制杂草，减少除草剂使用或人工刈割，二是利用强大的生物量正好夏季死亡容易快速腐解刺激微生物和蚯蚓，进一步疏松土壤；三是其强大生物量倒伏在地面具有很好的覆盖作用，起到蓄水保墒作用，更利于微生物和蚯蚓活动；四是粪肥促进牧草生长和蚯蚓活动，牧草生长和腐解促进粪肥分解转化有机质，二者相互促进，从而达到破解紧实、改良土壤的目的。本发明专利采用动物粪肥+套种牧草的方式，可以快速改酸、培肥、松土。另外，本发明在撒播牧草时，未对苹果园中的杂草进行处理，牧草撒播后，利用杂草的保水性能，能够促进牧草快速出苗，而牧草出苗后反过来抑制杂草的生长，实现杂草清除的目的。

4.本发明用于酸化严重、紧实板结的果园土壤，种植2～3年就可提升土壤pH至中性，容重降低至1.1g/cm³以下，土壤中微团聚体形成，而且土壤里蚯蚓大量出现，进一步疏松土壤，增加孔隙度，提高了果园土壤保水保肥能力。另外，本发明不需要额外施入化学改良剂，对土壤生物友好；除了快速改酸破紧实外，还能提高土壤有机质和养分含量，改善团粒结构，增加土壤生物多样性；3年后果园实现肥力提升和障碍因子解除协同发展，景观性强，可持续性强。

具体实施方式

一、酸化紧实板结土壤的特征划分

根据土壤pH、容重、有机质，将酸化紧实板结土壤分为四类：

1、极强酸极紧实土壤，pH<4.5、容重>1.7g/cm³、有机质<6g/kg，土壤极瘠薄、板结严重，苹果产量<1500kg/亩(优果率<20％)。

2、强酸极紧实土壤，pH 4.5～5.5、容重>1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，土壤瘠薄、板结严重，苹果产量1500～2500kg/亩(优果率30～40％)。

3、极强酸紧实土壤，pH<4.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，土壤瘠薄、板结较严重，苹果产量1500～2000kg/亩(优果率20～35％)。

4、强酸紧实土壤，pH 4.5～5.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质10～15g/kg，土壤肥力较低、板结较严重，苹果产量2000～3000kg/亩(优果率40-50％)。

二、有机肥及施用量确定

有机肥选用充分发酵的动物粪肥，为了避免饲料重金属和抗生素对果园可能产生的污染风险，尽可能不施用鸡粪和猪粪，以兔子粪、羊粪、牛粪为佳。

以兔粪为例(60％含水量、干基含氮量2.1％)，pH<4.5土壤，用量1.8～2.0t/亩；pH4.5～5.5土壤，用量1.2～1.5t/亩。羊粪(55％含水量、干基含氮量2.3％)和兔粪相似，用量略低(减少0.2～0.3t/亩)，而牛粪含水量高、含氮量低(75％含水量、干基含氮1.5％)，需要量要高于兔粪和羊粪，分别为2.8～3.0t/亩和4.0～4.2t/亩。在此范围内，有机质低的土壤用量适当增加，有机质高的土壤用量适当减少。在十一月初苹果收获后撒施或穴施。

三、植物种类选择

根据苹果生长特点，选择不与其竞争养分的牧草，而且能有效抑制杂草、增加土壤渗透性，结合山东半岛特色，最后优选出长柔毛野豌豆和鼠茅草两种。前者用于更瘠薄土壤(有机质<10g/kg)，亩播量3～5kg，9月下旬播种，5月中下旬枯死(散落的种子秋后萌芽出土)；后者种于肥力较高土壤(有机质10～15g/kg)，亩播量1.5～2kg，国庆节前后播种，6月中下旬枯死(散落的种子秋后萌芽出土)。两种牧草撒播即可，播前保持土壤湿润。均可实现一次播种多年收益，既疏松土壤、增加土壤有机质，又有效抑制果园杂草、减少除草投入，野豌豆还有极高的固氮能力，大大节省氮肥投入。

本发明用于酸化严重、紧实板结的果园土壤，种植2～3年就可提升土壤pH至中性，容重降低至1.1g/cm³以下，土壤中微团聚体形成，而且土壤里蚯蚓大量出现，进一步疏松土壤，增加孔隙度，提高了果园土壤保水保肥能力。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法，包括以下步骤：

S1：2018～2020年，在山东烟台栖霞市亭口镇大榆庄村，选择一个土壤特征为极强酸极紧实的苹果园作为改良地块，苹果园中苹果树龄25年；

S2：在2018年9月下旬向苹果园中浇透水，然后按5kg/亩的用量撒播长柔毛野豌豆；

S3：在2018年11月初苹果收获后穴施有机肥，所用有机肥为发酵腐熟后的兔粪，兔粪含水量60％、干基含氮量2.1％，其用量为2.0t/亩；

S4：常规管理果园即可。

到2020年10月观察，长柔毛野豌豆长势强势，少见其他杂草，每平方米土壤耕层可见蚯蚓250～270条，土壤十分疏松。采样分析，结果表明不仅土壤pH从4.3升至7.4、容重从1.8g/cm³降至1.0g/cm³，而且土壤碳、氮、钙等养分都增加一倍以上，实现了良性可持续发展。详细结果见表1。

表1“兔粪+长柔毛野豌豆”改良前后土壤0～20cm性质变化

实施例2

S1：2019～2020年，在山东烟台蓬莱区大辛店镇吴李村，选择一个土壤特征为强酸紧实的苹果园作为改良地块，苹果园中苹果树龄15年；

S2：2019年国庆前后向苹果园中浇透水，然后按2kg/亩的用量撒播鼠茅草；

S3：在2019年11月初苹果收获后撒施有机肥，所用有机肥为发酵腐熟后的兔粪，兔粪含水量60％、干基含氮量2.1％，其用量为2.0t/亩；

S3：常规管理果园即可。

到2020年10月观察，鼠茅草长势强势，少见其他杂草，每平方米土壤耕层可见蚯蚓230～240条，土壤疏松。采样分析，结果表明pH从4.9升至7.1，容重从1.6g/cm³降至1.1g/cm³，而且土壤养分也都增加明显，实现了培肥与改良协同发展。详细结果见表2。

表2“动物粪肥+鼠茅草”改良前后土壤0～20cm性质变化

作为对比，实施了两个常规土壤酸度改良模式：单独粪肥和石灰改良剂+化肥，2018～2020三年结果如下(表3、表4)，改酸及培肥效果都不如上述的粪肥+牧草模式，尤其石灰类酸性改良剂，为达到合适pH，需较大量施用，极易造成植物镁钾等吸收缺乏，其改酸效果也一般仅能维持两年。

表3牛粪改良酸性土壤0～20cm性质变化

表4石灰+化肥(120kg生石灰/亩+常规NPK)改良酸性土壤0～20cm性质变化

虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims

1.一种同步改良苹果园土壤酸度和紧实板结的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据苹果园土壤酸化紧实板结程度，将其划分为极强酸极紧实土壤、强酸极紧实土壤、极强酸紧实土壤和强酸紧实土壤四种类型；所述极强酸极紧实土壤的pH<4.5、容重>1.7g/cm³、有机质<6g/kg，苹果产量<1500kg/亩；所述强酸极紧实土壤的pH为4.5～5.5、容重>1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，苹果产量1500～2500kg/亩；所述极强酸紧实土壤的pH<4.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质6～10g/kg，苹果产量1500～2000kg/亩；所述强酸紧实土壤的pH为4.5～5.5、容重1.5～1.7g/cm³、有机质10～15g/kg，苹果产量2000～3000kg/亩；

S2：在9月下旬至10月上旬向苹果园中浇透水，然后按1.5～5kg/亩的用量撒播不与苹果竞争养分且能有效抑制杂草、增加土壤渗透性的牧草；针对极强酸极紧实土壤、强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤，撒播的牧草为长柔毛野豌豆，撒播时间为9月下旬，撒播量为3～5kg/亩；针对强酸紧实土壤，撒播的牧草为鼠茅草，撒播时间为9月底至10月初，撒播量为1.5～2kg/亩；

S3：在11月初苹果收获后撒施或穴施有机肥，所述有机肥为发酵腐熟后的兔粪、羊粪或牛粪；所述兔粪含水量为58～62％，干基含氮量为2～2.5％，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤，其用量为1.8～2.0t/亩，针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤，其用量为1.2～1.5t/亩；所述羊粪含水量为53～58％，干基含氮量为2～2.5％，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤，施其用量为1.5～1.8t/亩，针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤，其用量为0.9～1.3t/亩；所述牛粪含水量为73～78％，干基含氮量为1～2％，针对极强酸极紧实土壤和极强酸紧实土壤，其用量为2.8～3.0t/亩；针对强酸极紧实土壤和强酸紧实土壤，其用量为4.0～4.2t/亩；

S4：常规管理果园即可。