中圖分類號:S66-3 文獻標志碼:A文章編號:1002-2910(2025)03-0078-04
林果業(yè)是中國山區(qū)鄉(xiāng)村重要的富民產(chǎn)業(yè)。隨著20世紀末、21世紀初栽植的果樹逐漸進人衰老期,相當(dāng)一部分果園的樹體郁閉、病蟲害滋生,土壤質(zhì)量變差,果品產(chǎn)量、質(zhì)量顯著下降[1,2]。隨著農(nóng)村勞動力和生產(chǎn)資料成本的不斷上漲、果品效益持續(xù)下滑,低效果園更新改造和產(chǎn)業(yè)調(diào)整升級迫在眉睫。但是,在老果園處新栽植同一種果樹存在果樹重茬障礙問題,會使新植幼樹生長發(fā)育不良等現(xiàn)實問題[3-6],研究解決果樹重茬障礙問題是新植果園成功的關(guān)鍵。
1果樹重茬障礙的表現(xiàn)
果樹重茬障礙是指當(dāng)老果樹刨除后在同一位置再新植同一樹種果樹后,植株會表現(xiàn)出一系列不良癥狀,如新植果樹發(fā)根數(shù)少,尤其是細根數(shù)量明顯不足,根系活性低,導(dǎo)致栽植成活率低。即便成活,果樹植株也表現(xiàn)較為矮小、發(fā)枝數(shù)量少,生長弱。葉片小,常出現(xiàn)失綠現(xiàn)象,落葉早。結(jié)果樹表現(xiàn)坐果率較低,產(chǎn)量低,果實品質(zhì)差。樹體抗性降低,易受病害侵襲,病害問題嚴重,樹勢早衰甚至植株死亡[7-9]。
2果樹重茬障礙發(fā)生的原因
果樹作為多年生植物,長期在固定的土壤和氣候環(huán)境中生長發(fā)育,其根系對礦質(zhì)養(yǎng)分的選擇性吸收和持續(xù)消耗,如對氮、磷、鉀等必需養(yǎng)分的過度攝取及對氯、鋁等有害元素的被動累積,造成土壤養(yǎng)分比例失衡,導(dǎo)致果樹因缺乏關(guān)鍵營養(yǎng)而生長遲緩、開花坐果率降低,還會引發(fā)土壤理化性質(zhì)惡化(如酸化、鹽漬化)[10]。
果樹重茬會引發(fā)土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)性變化,具體表現(xiàn)為:某些病原微生物(如真菌、細菌、線蟲等)等因連作環(huán)境中根系分泌物的趨化效應(yīng)而大量增殖,直接侵染果樹根系導(dǎo)致根腐病、枯萎病等土傳病害;而固氮菌、解磷菌等有益微生物數(shù)量銳減,削弱了土壤中氮磷養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化效率,造成果樹營養(yǎng)不良與抗病力下降。這種失衡還會進一步引發(fā)土壤酶活性降低,導(dǎo)致土壤微生態(tài)失衡,削弱了果樹的抗病能力和健康生長[6,11]
此外,酚酸類、有機酸等果樹根系分泌物在土壤中逐漸積累,對果樹自身產(chǎn)生毒害,抑制根系生長,從而影響?zhàn)B分的吸收和運輸[12-14]。
長期連作還會導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的惡化,土壤通透性變差、有機質(zhì)含量下降、保水保肥能力減弱,使土壤質(zhì)量退化、根系呼吸和水分吸收能力變?nèi)鮗15]。這些因素的共同作用,導(dǎo)致新植果樹的生長發(fā)育受到嚴重抑制,引發(fā)再植病發(fā)生。
3重茬果園土壤改良技術(shù)措施
重茬障礙在蘋果、桃等果園發(fā)生最為嚴重,櫻桃、李、杏、葡萄和梨等樹種也會發(fā)生重茬障礙。重茬障礙問題涉及果園土壤質(zhì)量、微生物群落結(jié)構(gòu)、果樹品種抗性、栽培模式等多個方面,而土壤改良是解決果園重茬障礙的最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵措施之一,可通過殺滅果園土傳病蟲害、改善土壤質(zhì)量、加強肥水管理等綜合技術(shù)措施進行治理。
3.1土壤殺菌處理
土壤有害生物的殺滅和有毒物質(zhì)的消除是保證土壤健康和樹體健康的基礎(chǔ)。通過化學(xué)熏蒸和生物熏蒸[16]措施能有效減輕重茬果園土壤中有害生物的侵害和有毒物質(zhì)對根系的毒害。
土壤化學(xué)熏蒸。用棉隆處理重茬土壤,可顯著改變重茬果園土壤中真菌、細菌和放線菌數(shù)量,特別是降低了有害真菌的數(shù)量,提高細菌/真菌及放線菌/真菌比值,能有效減輕果園重茬障礙[17,18]。在前茬老樹挖除后,陽光暴曬樹穴土壤30d以上,整平樹穴,將土壤濕度調(diào)整至 60%~80% ,在樹穴范圍內(nèi)均勻撒施 98% 棉隆制劑 120g/m2 ,每 666.7m2 用量 20kg 。全園耕翻(旋耕)深度 gt;30cm ,使棉隆與土壤充分混合。然后用厚度 ?0.06mm 的黑色膜密封覆蓋30d以上,揭開地膜將土壤晾曬7d以上。土壤熏蒸處理后,可按照確定的株行距新植幼樹。
土壤生物熏蒸。如用蕓耋屬、菊科、蔥屬等植物均能有效防治土傳病害及植物根結(jié)線蟲。研究發(fā)現(xiàn),芥菜菜籽粉中的異硫氰酸酯[19]、苦參堿[20]、發(fā)酵大蒜秸稈[21]等可有效抑制重茬土壤中的有害菌,降低酚酸類物質(zhì)含量,顯著提升土壤酶活性和細菌數(shù)量,降低真菌數(shù)量,優(yōu)化土壤微生物環(huán)境。
棉隆熏蒸處理后的土壤細菌群落Chao指數(shù)和Shannon指數(shù)均顯著高于未處理土壤,其細菌群落的多樣性和豐富度提高,有益菌群如芽單胞桿菌門、綠彎菌門和放線菌的相對豐度顯著增加;而真菌群落Chao和Shannon指數(shù)顯著降低,土壤有害菌的數(shù)量降低,這有利于提高土壤有益微生物的相對豐度,改善土壤微生物群落,降低重茬病的發(fā)生率。
3.2提高土壤肥力,均衡營養(yǎng)供給
在重茬果園土壤改良中,增施有機肥、應(yīng)用菌劑、科學(xué)減施化肥、種植綠肥等措施均能顯著增加土壤有機質(zhì)含量、改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤微生物數(shù)量和酶活性,提高土壤的保水保肥能力。通過“有機肥 .+ 菌劑 + 化肥減施”綜合措施實施,能顯著增加土壤酶活性和細菌數(shù)量、降低有害真菌數(shù)量,改善果園土壤中微生物群落結(jié)構(gòu),降低根皮苷、根皮素、兒茶素、香蘭素、苯甲酸等土壤酚酸含量[22,23],提升土壤肥力水平。
3.3 果園間作和輪作
合理間作與輪作。通過間作和輪作,可有效降低土傳病害的發(fā)生率,顯著提高土壤微生物群落的多樣性。
蘋果園短期間作蔥 + 增施菌肥,可減少重茬土壤中真菌數(shù)量,特別是尖孢鐮刀菌數(shù)量,有效減輕蘋果連作障礙[24]。
果園間作大豆、毛葉苕子等豆科作物,行間種植綠肥,將綠肥和大豆秸稈翻壓到樹盤,可改善果樹根系土壤生物環(huán)境,增加土壤有機質(zhì)含量,提高土壤酶活性,減少有害真菌數(shù)量,降低土傳病害發(fā)生率。
樹盤種蔥。單獨的每個樹盤內(nèi)撒播蔥種 4~5g ,連續(xù)種植3年,也有良好的防治重茬病效果(圖1)生長季要追施1\~2次三元復(fù)合肥,施肥后澆水。
3.4土壤綜合改良技術(shù)應(yīng)用
將前茬老樹挖除后,清理坑內(nèi)的殘根、爛根及雜物后陽光暴曬30d以上。填平樹坑并在原樹坑范圍均勻撒施 98% 棉隆制劑,耕翻(旋耕)使藥與土充分混合,然后用 ?0.06mm 厚度的黑色膜密封覆蓋30d以上,揭開地膜晾曬土壤,殺菌消毒作用良好。栽植前矮化密植果園每穴施生物有機肥 2log( 或666.7m2 施 166~222kg ),喬砧果園每穴施有機肥5kg (或 666.7m2 施 300~500kg );施用時將CFU(colony forming unit) ?400 億 Ψg′ 的枯草芽孢桿菌按照每穴 10g 稀釋至 200mL (或 666.7m2 施 600~ 800g 稀釋500倍液)施用,與生物有機肥混合施入。
定植幼樹后,順行向鋪設(shè)寬度 1.2m 的黑色防草布,下面鋪設(shè)肥水一體化滴灌管道,起到防草壓草和減緩?fù)寥浪终舭l(fā)的作用。
也可在果樹行間種植大豆等豆科作物,或行間自然生草,增加土壤有機質(zhì)含量,提升土壤肥力,實現(xiàn)省工增效。
4重茬果園土壤改良技術(shù)的應(yīng)用效果實例
試驗地甘肅省天水市麥積區(qū)山地重茬蘋果園,位于東經(jīng) 105°37′ 、北緯 34°42′ ,海拔 1283m 。前茬蘋果品種為俄矮和天汪1號,株行距 3m×4m ,行間清耕。2022年秋季果實采收后,挖除老樹、清理殘根及雜物,秋冬季樹坑保持挖除后狀態(tài),進行陽光暴曬;2023年春季土壤解凍后填埋樹坑、平整園地,每 666.7m2 撒施有機肥(羊糞,有機質(zhì)含量≥45% ,總養(yǎng)分 N+P2O5+K2O?5.0% ) 500kg 。
試驗設(shè)處理T為棉隆 + 有機肥 + 枯草芽孢桿菌,先進行棉隆熏蒸處理,揭膜后,每 666.7m2 施入羊糞 500kg 和500倍液的枯草芽孢桿菌 800g ;對照CK為常規(guī)處理,每 666.7m2 土壤施羊糞 500kg 。
深翻整平后定植1年生蘋果苗。3個穗砧嫁接組合:靜寧1號/G935(G935為組培自根砧)、瑞雪/八棱海棠、瑞香紅/八棱海棠。株行距 2.8m×4.5m 。樹行覆蓋防草布,行間種植大豆。處理采用順序排列方式,分3個小區(qū),每個品種為1小區(qū)。每個品種的處理和對照各15株,計30株。
2023年秋季,處理和對照分別選取9株數(shù),每個品種(小區(qū))各3株,在幼樹樹冠投影下,用土鉆人工取 0~40cm 土層土樣,剔除草根、雜物、石塊、肥料等雜質(zhì)后,將9個樣點土充分混合,用四分法選留 1kg 土樣,裝入標記好的自封袋中,送實驗室風(fēng)干及預(yù)處理。測定土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀,速效氮磷鉀、鈣鎂離子含量,pH值等指標。結(jié)果如表1。
處理T和對照的土壤有機質(zhì)含量( 18.7.19.3g/kg )全氮含量( 1.26, 1.31g/kg )、堿解氮含量(91.0、96.0mg/kg )及 pH 值(8.41、8.49)均無顯著差異;處理T的全磷含量顯著高于對照 CK(2.40,0.84g/kg) ,而全鉀含量顯著低于對照CK(18.5、 21.0g/kg );有效磷含量( 415.2、189.2mg/kg )、速效鉀含量(451.0、297.0mg/kg )以及鈣離子濃度( 160.0?140.0mg/kg )鎂離子濃度(40.0、 20.0mg/kg )均是處理T顯著高于對照CK。
可見,重茬果園通過土壤增施有機肥等可顯著提高土壤中磷、鉀以及鈣、鎂元素含量,特別是全磷、有效磷、速效鉀和鈣鎂離子含量,提升了重茬果園中磷素和鈣鎂含量,有利于重茬果樹的健康生長發(fā)育。
5小結(jié)
應(yīng)用土壤改良綜合技術(shù)解決果樹重茬障礙行之有效。按照清理重茬果園根系、雜物一一曬定植坑-棉隆熏蒸一一生物炭(有機肥)補充平衡營養(yǎng)一枯草芽孢桿菌殺滅有害微生物一合理間作、輪作等程序進行,可顯著降低土傳病害發(fā)生率,提升土壤有機質(zhì)含量,效果良好(圖2)。
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