蓝莓园土壤退化特征及改良培肥措施研究

殷秀岩 ，隋明义 ，谭志强 ，陈 亮 ，张武义 ，吴炳礼 ，马 遥 ，洛俊峰 ，谢忠凯

(1.通化禾韵现代农业股份有限公司，通化134001；2.通化县特产服务中心，通化县134100；3.通化市土壤肥料工作站，通化134000)

土壤退化意味着土壤生产力和环境调节能力的长期下降,即土壤质量的下降。栽培多年生作物，随着种植年限的增长，均表现不同程度的土壤退化，导致作物产量降低、品质下降，如老果园、老菜田等，近年来，对经济作物栽培由于过量施肥产生的危害时有发生，特别是不耐肥、浅根系、根系吸收能力差的蓝莓，为其创造良好的根系土壤环境条件，保持蓝莓园持续稳产、高品质，必须科学管理土壤、合理平衡施肥、防止土壤退化意义重大。

本研究通过收集2016～2018年禾韵蓝莓基地的土壤样品，分析探讨老蓝莓园（种植蓝莓5年以上）土壤退化特征，建立科学的蓝莓土壤检测指标体系，以期为区域蓝莓种植优化土壤管理、合理施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

禾韵蓝莓基地位于吉林省通化县光华镇,地处长白山区龙岗山脉中段的哈泥河流域，全境为省级自然保护区,其源头为国家级自然保护区—哈泥湿地。

区域地貌属于中低山地区,龙岗山脉是本区的地貌主体。

区域气候属温带湿润、半湿润季风气候。春季干燥多风，夏季湿润多雨，秋季温和凉爽，冬季寒风凛冽。年平均气温5℃，全年无霜期128～140天，年平均降雨量为755.5mm。

区域土壤特点是富含有机质的酸性土壤，土壤类型主要有：暗棕壤、冲积土及泥炭沼泽土。

禾韵蓝莓基地处于长白山区，是世界蓝莓优势产区之一，现有蓝莓种植面积5200亩，是一家集蓝莓育种、良种繁育、种植、收储、加工于一体的蓝莓生产龙头企业。

1.2 样品采集

1.2.1 采样单元

以蓝莓基地各分场为采样单位，分场以主要土壤类型、种植年限 （主要采集5年以上的老蓝莓园土壤）、地力及长势状况进行土壤样品采集，平均每个采样单元为1～5亩左右。

采集土壤样品的土壤类型为长白山区蓝莓种植的主要土壤类型，分别为暗棕壤、冲积土及泥炭沼泽土。

1.2.2 采样时间

蓝莓园土壤样品的采集一般在秋季进行，要在秋季施肥前完成。在蓝莓生长季节，根据蓝莓长势状况，采集根际土壤样品，作为辅助样品，主要分析pH值、电导率及硝态氮，目的是进行酸度及养分监测。

1.2.3 采样深度及数量

在每个采样单元用多点混合法采集0～20cm的蓝莓根系附近的土壤，并记录植株生育状况。样品经过自然风干剔除杂物磨碎分别过40目筛待测。

2016～2018 年共采集秋季土壤样品306个，各分场土壤样品数量分配见表1。

表1 禾韵蓝莓种植基地采样区基本情况

1.3 土壤测试方法

土壤样品分析参照 《土壤农业化学分析方法》[1]，土壤pH值为水浸pH值，采用电位法测定，同时测定土壤电导率与硝态氮；以双波长法测定硝态氮；以醋酸铵法提取有效钾、钙、镁，以火焰光度法测定钾含量；以原子吸收光度法测定钙镁的含量；土壤有效磷测定采用氟化铵—盐酸浸提—钼锑抗比色法。

2 结果与分析

2.1 对区域内蓝莓园土壤退化的认识

近年来，区域内蓝莓种植面积不断扩大，并取得了显著的经济效益，但由于蓝莓种植产业的高度集约化、高投入等特点，导致蓝莓土壤退化问题，特别是老蓝莓园土壤退化明显，土壤退化的主要表现为土壤酸度大幅下降、土壤盐分增高、土壤养分比例失调、土壤缓冲性能下降等。蓝莓生长出现异常，如根系不发达、毛根显著减少；叶片变黄、变红、小叶；植株长势弱、早衰；果实产量下降、果品质量变差等等。

土壤退化的内部表现有多种多样,大致可分为化学型退化,物理型退化,污染型退化和抗逆性能退化等，土壤退化的评价应该是多因子 、多层次的，而土壤肥力衰减是其退化的本质和退化过程的结果。

笔者拟通过多年蓝莓园土壤检测，从土壤酸化、土壤盐分增高、土壤养分比例失调、土壤缓冲性能下降等方面反映出老蓝莓园土壤退化特征，同时建立起蓝莓园土壤肥力指标体系，科学诊断蓝莓园土壤肥力状况，指导蓝莓科学施肥、改良培肥，优化蓝莓园土壤管理。

2.1.1 土壤酸化

蓝莓是一种喜酸性土壤的作物，在适宜的土壤酸度下蓝莓生长健壮。当土壤pH值大于5.5时，土壤酸度不足；当pH值小于4.5时，对蓝莓根系生长不利，这是因为随着土壤酸度变强，土壤活性铝的活性大增而产生铝毒，植物发生铝的毒害时主要表现是根系的伸长受到抑制，抑制部位为根顶端(包括根冠、分生组织和根伸长区)[2]。

根据权威资料划分标准，并结合区域土壤酸度状况将蓝莓土壤酸度分为4级：超极强酸 （pH值小于4.0）、极强酸（pH 值小于 4.0～4.5）、强酸（pH 值小于4.5～5.5）、酸性（pH 值大于 5.5）。 由表2 可以看出，区域内有59.1%的蓝莓土壤处于土壤酸度适宜等级标准（pH 值 4.5～5.5）；处于偏低（pH 值 4.0～4.5）和过低（pH值小于4.0）标准的为32.4%和6.5%，也就是说区域内老蓝莓园土壤样品中达到土壤酸化程度的占到38.9%。酸度过大对蓝莓根系生长不利。蓝莓种植土壤酸度有逐年下降的趋势。

表2 蓝莓园土壤酸碱度化验分级统计表

表3 蓝莓园土壤电导率与硝态氮化验分级统计表

2.1.2 土壤盐分增高

通过检测土壤电导率，来显示土壤盐分的高低，同时间接反映土壤硝态氮含量的高低，因为区域内土壤盐分与硝态氮程正相关。土壤长期处于高盐状态也是土壤退化的表现之一。

蓝莓生长季节追施的化肥氮及大部分有机肥的氮最后要转化为硝态氮，而硝态氮在土体中是随水分上下移动的，秋季土壤电导率的高低可以大致反应一年中氮肥施用水平的高低。

由表3可以看到，蓝莓土壤电导率与硝态氮处于偏高和过量等级标准的为17.6%和4.9%，有21.3%偏低，56.2%为适宜。

在蓝莓生长季节盐分应控制在合理的范围内为好，电导率过高意味着氮肥用量过高，土壤硝态氮随之增高，而蓝莓生长不喜欢硝态氮，高盐与高硝态氮对蓝莓生长及越冬都不利；过低则有可能土壤养分（主要是氮素）不足，具体应根据其它化验指标确定。

2.1.3 养分比例失调

集约化经济作物种植通常大量施用肥料来获得高产。随着施肥量的增加，特别是常用肥料的过量使用，使土壤中部分营养元素含量不断上升，土壤营养元素间的平衡被打破，导致土壤养分比例失调[3]。土壤养分比例失调是土壤退化特征之一。

(2)利用相关的分词工具将训练集中的每封邮件提取为离散的格式，然后将训练集中提取的特征转化为固定的空间向量。

蓝莓是需肥量较少的作物，但连续多年施肥也会导致根系土壤养分比例失调。由表4看出，有48.8%的样品土壤速效磷含量大于100 mg/kg,这是连年施用磷肥的结果，土壤有效锌含量不能与不断增高的土壤速效磷平衡，磷/锌比值变大，磷锌之间比例失调，蓝莓生长表现异常，叶片变小、叶色失绿、早衰等。

由表5可见，有52%样品土壤速效钾含量偏高，这是连年施用钾肥的结果，势必影响钾镁平衡。

考察土壤镁的情况，既要看有效镁含量，又要看钾与镁的比值，由表6看出，有30.1%的土样有效镁不足。正常情况下土壤中有效镁含量应高于土壤有效钾含量，由表7可见，钾镁比例失调的占到70.7%。

表4 蓝莓园土壤有效磷化验分级统计表

表5 蓝莓园土壤有效钾化验分级统计表

表6 蓝莓园土壤有效镁化验分级统计表

表7 蓝莓园土壤钾镁比值分级统计表

2.1.4 土壤缓冲性能下降

区域内蓝莓田间调查发现，同一地点，不同时期，土壤pH值变化很大，特别是增加氮肥用量，土壤电导率增加时，土壤pH值大幅下降，达到严重酸化程度，这表明土壤的缓冲性能下降，土壤胶体上的钙镁钾等阳离子饱和度过低，不能很好的对酸起到缓冲作用，也不能为植物生长和微生物活动创造比较稳定的良好根际环境。而蓝莓根系的毛根系统对良好的土壤微生物体系有较高要求。

2.2 蓝莓园土壤退化原因分析

老蓝莓园土壤退化的原因多种多样，但最根本的原因是人为不合理施肥及土壤盐基离子的不断流失，长年得不到有效补充。

2.2.1 不合理施肥

作物施肥普遍存在着施肥不合理、习惯施肥或盲目施肥现象。常年大量集中施用高含量的化肥及高浓度的有机肥是导致蓝莓土壤退化的主要原因。

氮肥在土壤中发生硝化或者水解后会引入过多的氢离子,这是土壤酸化的直接原因,土壤酸度增加又增加了土壤铝的活性，土壤溶液中含有过多的铝离子会限制植物根细胞的分裂和伸长,导致蓝莓毛根不发达。当吸收过多的铝之后,植物甚至会中毒死亡;土壤酸度的增加还会改变微生物的群落结构。

过多的氮肥也导致土壤缓冲能力的下降,土壤本身失去了自我调节的功能,继而引发了一系列的不良影响。

连年施用磷钾肥导致土壤养分比例失调。主要表现：钾镁失调；磷锌失调，磷鉄失调等。蓝莓生长异常，容易失绿早衰。

2.2.2 盐基离子的流失

蓝莓生长对土壤水分要求较高，水分（雨水或人工浇灌）对土壤盐基离子（钙镁等）有较强的淋溶作用，施肥也会加强钙镁离子进入土壤溶液中而随水流失[4]，导致土壤退化。

3 蓝莓土壤改良培肥措施

3.1 因土改良培肥蓝莓根际土壤

蓝莓种植必须坚持改土培肥优先的原则，为防止蓝莓土壤退化，蓝莓床土调整与改良至关重要，关系到产量、病害及质量。高质量蓝莓床土是蓝莓高产优质栽培的基础，必须具备以下四个条件：a.土壤酸度适宜（pH值4.5～5.5），土壤结构好、疏松、保水、保肥；b.土壤有机质丰富，含量在6%～10%；c.供肥能力强、稳、长、平衡，缓冲性能强；d.土壤微生物种群多样、平衡、质量高，这是蓝莓土壤改良培肥的目标标准。

由于土壤条件的差异，因地制宜、科学改良培肥蓝莓土壤是蓝莓栽培的关键。

表8 不同土壤类型改土培肥重点

区域内蓝莓种植主要有三种土壤类型，不同土壤类型有不同的障碍因素，必须进行因土改良 （见表8），如果土壤培肥改良不到位，蓝莓园也容易变成低产园或退化园，不同的土壤类型有不同的改良方向及技术措施。

3.2 河边地蓝莓园改良培肥技术措施

3.2.1 土壤主要障碍因素：

土壤类型主要为冲积土，土壤砂性，土壤有机质不高，有土壤酸化及土壤养分不平衡趋势（磷/锌，钾/镁等比例失调）。

3.2.2 改良培肥技术措施

3.2.2.1增施改土发酵生物有机肥，该肥料是秸秆与畜禽粪便按比例充分发酵，以秸秆为主，畜禽粪便为辅，肥料富含有机物，用量每株3～5斤。在植株边开沟施入，与土壤充分混合，逐年向外扩展。

3.2.2.2床面覆盖玉米秸秆，既保持土壤水肥，腐烂后又增加土壤有机质。床面覆盖玉米秸秆技术要点：将玉米秸秆粉碎，长度≤15cm，均匀覆盖蓝莓床面，覆盖宽度60 cm，厚度5～6cm左右。

3.2.2.3对pH值小于4.0的土壤适量增施富碱性土壤改良剂，如白灰、硼镁肥、钙镁磷肥等，在秋季少量施用，逐年调整为宜。

3.3 坡地蓝莓园改良培肥技术措施

3.3.1 土壤主要障碍因素：

山坡地土壤类型为暗棕壤，土壤有机质含量低，土体薄，土壤渗透性强、保水性差、干旱是山地种植蓝莓的最大障碍。

3.3.2 改良培肥技术措施：

3.3.2.1增施改土发酵生物有机肥，每株施入3～5斤，在植株边开沟施入，逐年向外扩展，增加土壤有机质，改善蓝莓根际土壤条件。

3.3.2.2床面覆盖玉米秸秆，既保持土壤水肥，腐烂后又增加土壤有机质。其技术要点：将玉米秸秆切碎，长度≤15cm，均匀覆盖蓝莓床面，覆盖宽度60 cm，厚度5～6cm左右。

3.4 甸子地蓝莓园改良培肥技术措施

3.4.1 土壤主要障碍因素：

甸子地主要土壤类型为草炭土或沼泽土，土壤有机质含量高，但土壤矿物质含量低，土壤结构差，通透性不良，土壤冷凉，不利于蓝莓根系生长。老园有酸化趋势，土壤pH值小于4.5的占比较高.

3.4.2 改良培肥技术措施：

3.4.2.1增施黄土、风化砂等，改良种植穴周边土壤结构，亩用量千斤左右，逐年改进。

3.4.2.2增施富含矿物质的发酵有机肥：发酵有机肥是以畜禽粪便为主，秸秆为辅，发酵时适量配以硼镁矿粉等增加土壤镁、硅、硼元素等，以增加土壤养分为主。

3.5 测土平衡施肥

测土诊断的目的：一是测土诊断蓝莓土壤障碍因素，酸害，毒害，盐害等；二是测土诊断蓝莓土壤养分状况，各种养分是否不足、过量、平衡等。

蓝莓园总体施肥原则：在增施有机肥的前提下，合理控制氮磷钾大量元素肥料的用量，增加钙镁硼锌等中微量元素的施用，做到平衡施肥。

磷肥的施用应讲究科学，不足则影响蓝莓生长与减产，过高则土壤养分失调，引起缺锌，缺铁等，表现小叶、斑点叶片、红叶等，早春气温及土温低时及时有效提供磷肥至关重要。磷肥应与有机肥配合施用，以固体肥料为主。

氮肥在土壤中经过硝化作用最终变成硝态氮增加土壤盐分，控制氮肥用量是防止蓝莓土壤退化的重要因素之一。

控钾补镁是防止钾/镁比例失调的关键。

蓝莓水肥一体化是未来发展趋势，通过水肥协同作用，可以大幅减少施肥量，显著提高肥效。及时做到大量元素与中微量元素的平衡施肥，对蓝莓高产、稳产，减缓蓝莓土壤退化意义重大。

4 结论与讨论

随着区域内蓝莓种植年限的增加，老蓝莓园开始出现不同程度的土壤退化。蓝莓园土壤退化具体表现：一是土壤酸度逐年下降，低于标准pH值5.0越来越远，甚至达到4.0以下；二是土壤盐分不断积累，电导率与硝态氮指标增加；三是中量元素钙镁及微量元素大幅下降，土壤养分比例严重失调，磷钾含量超高，磷/锌、钾/镁比例失调；四是土壤缓冲性能下降。

为防止与减缓蓝莓园的土壤退化，必须因土改良培肥蓝莓根际土壤，做到测土平衡施肥，采用蓝莓综合栽培技术，优化土、肥、水管理，如：增施发酵生物有机肥、玉米秸秆覆盖保水保肥，水肥一体化，营养科学配比等，搞好土壤监测，如盐分与硝态氮指标管理，可有效减缓蓝莓土壤的退化。