旱塬区果园土壤养分与施肥状况及对策

郭文龙，刘家玉，党菊香 ，马勤安

(1.咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712046；2，永寿县田园农牧有限公司，陕西 永寿 713400；3.永寿县农业技术推广中心，陕西 永寿 713400)

施肥是维持果园土壤生产力的一项重要举措，土壤养分是判断果园土壤肥力水平高低的重要指标，是合理施肥的重要依据。位于渭北旱塬永寿县是陕西省苹果优生区，苹果产业是农民增收的主要来源。但近年来，苹果整体效益下滑，传统的粗放栽培模式已无法满足人们对优质苹果的需要。为了突破苹果栽培的技术瓶颈，围绕旱塬区果园丰产优质高效栽培土水肥管理问题，摸清旱塬区果园施肥与土壤肥力现状及存在问题，为苹果优质丰产栽培提供科学依据，助推苹果产业的健康发展。课题组在驻村帮扶期间，结合产业扶贫和技术服务，于 2017-2019年，以位于咸阳市北部塬区的贫困县永寿县的常宁、马坊、监军、店头等4乡(镇)52个村的36个苹果园为研究对象，对果园施肥情况、土壤肥力、产量水平及收益等进行调查，并采集园地0～30 cm土样71个，分析测定了土壤有机质、速效N、速效P、速效K含量及土壤pH等项目。

1 果园施肥与土壤肥力现状

1.1 施肥状况

研究区永寿县位于渭北黄土高原南缘，境内丘陵沟壑，地势起伏，平均海拔900 m，土壤以黄绵土为主。质地适中，土层深厚，耕性良好，干旱贫瘠是限制果树生长的主要逆境因子，土壤物理性良好与肥力较差的矛盾突出，协调水肥矛盾是果树生产的主要任务。因受自然条件、经济、市场及栽培管理技术的限制，果树施肥技术研究推广滞后和科学栽培技术普及滞后，农户缺乏科学栽培技术和精细化管理意识，肥料投入水平普遍偏低，施肥带有一定的盲目性和经验性。常常单一施用化肥，有机肥施用严重不足，忽视养分搭配和中微量元素的施用，其施肥量、养分配比、施肥方法、施肥时期都存在一定误区，造成土壤板结、环境污染、果品品质下降，苹果优生区产品不优，苹果效益整体下滑，挫伤了群众种植苹果热情(如表1)。

1.2 土壤养分状况

1.2.1 果园土壤养分总体评价 参考全国第二次土壤普查土壤养分分级标准和陕西省土壤养分分级标准[1]，渭北旱塬果园土壤养分丰缺状况可依据果园土壤养分分级指标 (表1 )给予科学评价，以指导科学用肥。

表1 供试果园施肥情况调查结果

研究区果园土壤肥力质量总体较差，且不同地区、不同果园土壤养分状况差异明显(见表1、表2、表3)。对照1999年土壤肥力指标，研究区土壤肥力指标表现为“两增两减”，即有机质、速效氮含量增幅较大，依次为42.4%、74.4%，速效磷、速效钾水平是负增长，增幅依次-13.8%、-12.2%。土壤有机质，碱解氮、速效磷含量为中低水平，速效钾含量水平中等，土壤平均pH8.13，弱碱性，与苹果生长适宜的土壤pH值(6-8)相比略高，不有利于苹果生长，各果园间土壤pH值变化较小。土壤肥力指标变幅速效钾>速效氮>有机质>速效磷>pH。有机质平均含量以常宁镇最高，为14.2 g，监军镇最低为11.5 mg·kg-1；碱解氮平均含量监军镇最高103.7 mg·kg-1，店头镇最低69.9 mg·kg-1；速效磷平均含量马坊镇最高17.8 mg·kg-1，监军镇最低15.8 mg·kg-1；速效钾平均含量店头镇最高171 mg·kg-1，常宁镇最低101.5 mg·kg-1。

表2 果园土壤养分分级标准

表3 供试果园土壤养分测定平均结果

研究表明，优质高产果园要求有机质含量>30 g·kg-1，碱解氮含量>100 mg·kg-1，速效磷含量>30 mg·kg-1，土壤速效钾>150 mg·kg-1[2]。对照高产优质果园对土壤肥力的要求，研究区除土壤速效磷、速效钾中等水平外，土壤有机质、速效氮、有效锌铁猛硼均为低水平。长期粗放式管理，低投入低产出、重用轻养，忽视果园土、肥、水、管等综合调控，土壤养分亏损或失衡是导致土壤肥力下降、产量和品质徘徊不前的主要原因。

1.2.2 土壤有机质 果园土壤有机质变幅10.1～18.3 g·kg-1，平均13.8 g·kg-1，属低水平。随着农业产业结构的调整，大量的农村劳动力外出务工，传统的新建园开沟，压入麦草、玉米秸秆、杂草覆土及定植时坑内混施农家肥和化肥混施的习惯已被单一化肥替代[2]，忽视有机肥的施用，偏施化肥现象愈演愈烈，有机质含量增幅缓慢，果园土壤理化性质恶化。

1.2.3 土壤碱解氮 研究区土壤碱解氮含量变幅33.1～123.1 mg·kg-1，平均83.9 mg·kg-1，属低水平。碱解氮水平高低反映当季土壤氮素供应能力。土壤有机质含量与土壤碱解氮含量成正相关，一般有机质含量愈高，土壤碱解氮含量愈高。因此，用有机肥替代部分化学氮肥，在培肥土壤的同时，可以满足果树氮素的需要。

1.2.4 土壤速效磷 土壤速效磷含量变幅11.3～51.2 mg·kg-1，平均16.7 mg·kg-1，属中等水平，果树生长需要较多的磷素，磷能促进幼树根系生长，花果期施磷有助于提质增产。磷素在土壤中移动性小，易固定，因此磷肥利用率较低，但磷肥有一定后效。磷肥提倡分层施用，集中施于根系附近，与有机肥混合施，氮磷配合施用有利于发挥以磷促氮作用，提高肥效，增产增收。

1.2.5 土壤速效钾 土壤速效钾含量变幅60～251 mg·kg-1，平均136.4 mg·kg-1，属中等水平, 钾是“品质元素”，通过增施钾肥稳定土壤钾素含量能显著改善果实品质，有利于提高果品含糖量、蛋白质、芳香物含量，增强果树抗逆性。钾素过量虽对果树生长无不良影响，但超量使用造成肥料浪费，增加成本，加重土壤盐渍化，抑制果树生长。

1.2.6 土壤水分 苹果产量是光照、水分、养分、温度、品种及耕作栽培等因子综合作用的结果，旱塬区土壤贫瘠化伴生的干燥化已经成为苹果生产的一个重要限制因子。尤其开花期和膨大期果树生长需水高峰期若遇干旱，土壤相对含水量低于60%时，严重影响果实的产量和品质。土壤水分含量直接影响养分的转化、转移和果树对养分的吸收，增施有机肥能收到以肥调水以肥节水的良好效果。农谚“有水即有肥，无水肥无力”说明水肥结合的重要性。但调查区多数农户对关键时期忽视重补肥补水，节水灌溉、水肥一体化技术普及率低。杜晓东[3]研究表明，果园水肥一体化滴灌技术，在改善树体营养、提高果实产量和品质、提高水肥利用率、增加收益、改善土壤环境等方面有一定的技术优势，可有效解决苹果生长发育关键时期水肥需求，发挥以水调肥、调气、调温的作用，省水省肥，省工节本。正常年份，若全生育期滴灌4～7次，施水溶肥3～4次，每次3～6 kg·667m-2,增产15%～30%，优果率大幅度提高。因此，加强旱塬区果树土水肥综合管理，有助于更好地发挥肥料的增产潜力。

表5 渭北旱塬苹果测土施肥推荐施肥建议卡

2 存在问题

2.1 施肥问题

研究区果园施肥突出问题是：施肥新技术应用推广少，缺乏科学施肥观念，施肥看产品行情；肥料结构不合理；施肥量、养分配比、施肥时期的经验性与盲目性；施肥方式方法不当；肥料品种选择的跟风性。具体表现在：一是肥料结构不合理。重化肥轻有机肥，26%果园不施用有机肥，只施化肥。二是忽视养分均衡供应。重大量元素轻微量元素，重氮肥轻磷钾肥，重大量元素肥料，忽视中微量元素肥料。劳秀荣研究表明[4]不同树龄三要素配比不同，如初果期三要素适宜配比1∶1∶1，盛果期为1∶0.5∶1。研究区实际施肥氮磷钾配比为1∶ 0.75∶ 0.81(36.5∶ 27.4∶ 29.8)，对初果期树，氮素超量，磷钾则不足；对于盛果期树则磷素超量，钾素不足，不利于果品品质改善。70%果园未能针对性施用微肥，由于缺锌、缺铁导致小叶病、叶片失绿黄化较为普遍。三是施肥时期和次数随意性和盲目性。群众施肥多从经济、果品价格、劳力、时间等因素考虑来确定施肥时期和次数，不能做到因土、因树、因天气合理施肥。一般苹果一季宜施肥3～4次，但基肥普遍施用较晚，不利于冬前树体贮存营养。萌芽肥施用农户占50%左右，花芽分化肥或果实膨大肥施用农户占40%左右，且追肥量往往以大小年或花量决定。四是施肥方式方法不科学。重基肥轻追肥，忽视生育关键时期养分补充。“一炮轰”基肥施入果园占60%，存在施肥深度过浅，施肥点过于集中，施肥位置距根系过近，施用未腐熟的家畜粪便等问题。施肥过浅，不利于根系下扎，易引起氮素挥发损失和铵离子、钾离子的晶格固定，从而降低肥效；施肥过于集中，根系吸收面积减少，易引起根系灼烧。五是肥料品种选择盲目。忽视传统有机肥的积制与施用，农家肥占比下降至5%，商品有机肥占比50%左右。90%以上的果园施用复合肥为主，单质肥如尿素、碳铵、磷肥为辅，中微量元素肥料施用占比不及5%。少数有灌溉条件的果园施用水溶肥等新型肥料。目前肥料市场肥料品种繁多，且以三元复混肥为主，养分配比多样，质量参差不齐。群众对肥料质量及适宜养分配比关注较少。所有农户除复混肥外，施用尿素、二铵、硝酸铵钙、碳酸铵等单质肥料占比40%～50%。果树选择什么肥料，往往由经销商或农户间的推荐，选择肥料重价格，轻养分含量与配比，对商品有机肥、配方肥、微生物肥、叶面肥接受较慢。个别农户因误用假劣肥料造成减产甚至绝收。六是施肥量与养分配比的盲目性。农户对自家果园土壤缺什么和苹果需肥量缺乏理性认识。比照全国第二次土壤普查土壤养分分级标准[1]研究区土壤养分指标基本属3～4级 ，土壤肥力为“中低水平”，这与农户肥料投入不足或不能均衡供给养分密切相关。七是苹果栽培新技术应用推广少。测土配方施肥技术、水肥一体化、节水灌溉入园率不及20%，30%果园苹果需水需肥关键期采取人工补肥补水，80%果园采用简易施肥枪追肥。八是因施肥不当导致树体抗逆性下降，病虫害多发，产量和品质下降。调查显示：早期落叶病、腐烂病等病害减产达30%以上，黑红点、苦痘病、锈病使优果率下降30%以上，低温冻害减产严重达30%～50%。

2.2 土壤问题

由于长期不合理的施肥和忽视土壤管理，果园土壤肥力普遍下降。一是有机质含量偏低。劳秀荣研究认为[4]在经济发达国家，土壤有机质含量作为确定果树氮肥施肥量的重要依据。如日本果园土壤有机质一般在30～40 g·kg-1。研究区果园土壤有机质含量普遍偏低，距优质果园要求差距较大。二是土壤养分比例失衡，土壤肥力偏低。土壤养分含量变幅速效钾>速效氮>速效磷>有机质，表明农户间的氮磷钾水平差异较大。因农户对幼树、结果树的需肥规律、果园土壤养分丰缺状况缺乏正确认识，不合理的施肥习惯加剧了土壤养分的失调。三是土壤管理粗放，综合农艺措施应用较少。土壤管理目的在于维持良好的土壤养分和水分供给状态，促进土壤团粒结构形成和有机质的提高，防治水土和养分的流失，保持合适的土壤适度。但研究区多数果园实行清耕制，这虽有利于改善土壤通气性和渗透性，促进有机质的分解，增加速效养分供应，但长期清耕制会破坏土壤结构、加速有机质的损耗，导致土壤理化性状恶化，地表温度变化剧烈，加快水分和养分损失。诸如果园生草、覆盖、等坡耕作、节水灌溉、蓄水保墒、保花保果等先进的农艺措施应用较少。

3 对策建议

根据农业部《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》的精神，要求各地因地制宜采取“有机肥+配方肥”等四种模式深入开展有机肥替代化肥示范，以维持土壤有机质的动态平衡，实现节本增效提质增产、促进循环农业的发展。针对研究区果园施肥和土壤管理存在突出问题，提出如下建议：

3.1 增施有机肥料，培肥土壤

有机肥料在优质苹果栽培中具有不可代替的作用：提供植物所需养分；活化土壤养分，提高化肥利用率；改良土壤理化性质；改善果品品质和刺激果树生长；提高土壤微生物和酶的活性；提高土壤容量，改善土壤生态环境等。一般适宜于种植果实商品价值高的果园土壤有机质含量在20～30 g·kg-1以上为宜。研究区有机肥和化肥施用量处于“双低”水平，建立以有机肥为主，有机肥替代部分化肥的制度，扭转目前以化肥为主的施肥现状是今后果园培肥的重点。在畜禽粪便等有机肥资源丰富的区域，鼓励种植大户和苹果专业合作社广泛积制并施用堆肥、粪尿肥、饼肥，秸秆还田等，用有机肥替代部分化肥。随着化肥市场价格波动，安全、环保、绿色的有机肥料再次引起人们的关注。精制有机肥、有机无机复混肥、生物有机肥为代表的商品有机肥逐渐成为绿色苹果生产的大宗肥源。切实增加有机肥的施入量，还需加快商品有机肥产业，政府要从政策和标准上给予有机肥生产企业扶持，提高商品有机肥的入园率，以提高有机质含量。一般结果树按照“斤果斤肥”的原则施入精制有机肥，667 m2基肥施肥量需3 000～4 000 kg。通过有机肥与无机肥配合施用，逐步加大有机肥投入，力争使优势产区果园土壤有机质含量提高0.3个百分点以上[5]。

3.2 适量施肥，平衡营养

大力推广测土配方施肥技术。根据测土施肥技术养分平衡原理，确定研究区土壤培肥原则是“增氮、稳磷、控钾、补微”，结果期树可选择的适宜养分配比为32%(18-5-9) 或39%(22-6-11)，初果期667 m2计划产量2340 kg，一季施肥量依次为：有机肥1100 kg、尿素59.7 kg、过磷酸钙82.8 kg、硫酸钾17.3 kg，并综合考虑苹果生育期营养特点，将一季养分合理分配于不同时期，以推荐施肥建议卡发放农户，供农户施肥参考(见表4)。一般施肥量的确定应综合参考品种特性、树龄树势、立地条件、土壤测试及果树营养诊断等因素。如幼树每年每株纯氮适宜量为0.1～0.25 kg,结果树株施氮为 0.3～0.9 kg。苹果氮、磷、钾三要素的配合比例因栽培条件、树龄和品种而异。马文哲研究[6]一般幼树以氮、磷为主，促枝叶生长和根系发育，氮、磷、钾比例为2∶2∶1或1∶2∶1(旺树)；结果树需氮、钾较多，以维持营养生长，提高产量和品质，一般氮、磷、钾比例为1∶1∶1；盛果期树需钾量迅速增加，氮磷钾比例为1∶0.5∶1。

表4 供试苹果园土壤养分状况

3.3 选择适宜肥料种类，适期施肥

引导果农纠正传统单一施用化肥的不良习惯，提倡有机肥和化肥配合、氮磷钾配合、大量元素肥料和中微量元素的配合、单质肥料与复合肥料配合。研究区结果树适宜选用“高氮-低磷-中钾”型的复合肥。提高果农对BB肥、配方肥、生物肥料、水溶性肥、缓释肥料、有机无机复合肥、叶面肥等新型肥料的认识并科学施用。同时，提倡基肥和追肥配合施用。重视果树生长关键时期的施肥。基肥强调“熟、早、饱、全、深、匀”[7]，以有机肥为主，配合适量化肥；追肥突出 “准、巧、适、浅、匀”，以化肥为主，巧施萌芽肥、花芽分化肥、果实膨大期肥[8]。一般基肥于9月上旬至10月上旬为宜，有机肥和磷肥一次性施入、并施入全年氮肥用量的70%、钾肥用量的40%。追肥幼树4～6次，结果树每年3～4次 ，多采用速效化肥。3月下旬至4月上旬萌芽肥，以氮磷复合肥为主，结果树每667m2用二铵30～40 kg ；5月下旬至6月上旬为花芽分化肥，以磷钾肥为主，结果树每667m2用三元复合肥50～70 kg；7月中旬至9月上旬为果实膨大肥，以钾肥为主；在果实已基本形成和开始着色前，追肥有利于防止叶片早衰，促进果实着色和改善果品质，增强树体储藏营养，有利于来年的果实生长与结果。

3.4 巧用根外追肥

根据树体生长状况和土壤施肥情况，适期进行根外追肥，以发挥叶部营养的特殊功效。如5月中下旬苹果落花后的喷施氮肥、协调生殖生长和营养生长争氮的矛盾；6月下旬的花芽分化期，用0.4%的尿素和0.4%的磷酸二氢钾混合液喷施，有利于花芽分化和果实膨大；果实膨大后期和着色期，喷施磷钾肥有利于提高含糖量、增加单果重、促进着色；通过叶面喷肥补充硼、铁、锌、锰等微量元素，矫正缺素症，提高座果率，促进新梢生长，花芽分化和果实膨大；根外追肥常与农药混喷，但注意药肥混喷不能降低药效和肥效为前提。

3.5 改进施肥方法，提高肥效

资料表明，我国肥料利用率平均33%，肥效高低与施肥时期、施肥点位置、施肥深度、气候条件、土壤性质等密切相关，科学施肥方法可促进肥料利用率的稳步提高，达到节肥增效的目的。根据树龄和生育期不同，一般可采用环状沟施、放射沟施、穴施、条施、根外追肥等施肥方法。有机肥提倡深施、全园施，以利根系吸收利用，改土培土；幼树多采用环状沟施，有利于逐年扩穴、诱导根系生长；为了减少根系损伤，结果树多采用放射状沟施。铵态氮肥应深施覆土，磷肥提倡早施，多用作基肥一次施入；旱塬区结合灌溉冲施水溶性肥，以提高肥效。

3.6 加强土壤管理，创造良好的根际环境

一是大力推广生草覆盖耕作制。果园生草有利于改良土壤结构，提高土壤有机质和含量和土壤肥力；涵养富集水分，调节地温，维持果树正常的生理活动；抑制杂草生长，减少用工，改变地表条件，方便作业；以有机换无机，以生草寄养天敌，有利于无公害生产；促进果树生长、显著提高果品产量和质量。注意果园生草多用于降水量500 mm或水源充足的地区，且多用于幼树行内生草、株间清耕方式。常用草种有：三叶草、百麦根、黑白草、草木犀、毛苕子、田青等。覆草是旱地果园有效的保墒措施，且能显著增加土壤有机质的含量。果园大树行间覆盖黑色地膜，可除草保温、活化土壤微生物，提高肥力。

二是重视果园蓄水保墒，以水调肥。推广果园节水灌溉、蓄水保墒工程。邓丰产研究认为[9]，在果园内人工种植对果树有益的草本植物，减缓坡地土壤有机质大量消耗及水土流失,有利于果园土壤持续培肥可有效地提高土壤含水量,改善土壤理化性质与土壤结构,提高果品质量。