有机肥分类及在果园土壤管理中的应用研究

2023-03-21 08:53陈思远
果农之友 2023年2期
关键词:果树果园化肥

陈思远

(北京市大兴区采育镇产业发展服务中心 北京 102606)

在科学技术的创新与人类社会的发展进程中,保护人类赖以生存的环境已经成为世界人民的共识,环境友好的农业生产方式是时代的要求。在果树种植产业中,土壤是果树良好生长发育的基础,土壤的物理化学性质和各种成分的含量对果实品质和产量有着重要影响。

从20 世纪以来,化学肥料由于其速效性和增产性被广泛应用于我国的农业生产中,化学肥料虽然有多种优点,但其对环境产生的副作用不容忽视。第一,长期施用化肥会改变土壤的物理性质,使土壤的孔隙度减小,减弱土壤的缓冲能力,保持水分的能力下降;第二,化肥长期施用会使土壤矿质元素不均衡,土壤肥力下降,导致果树的营养元素的缺失,果品质量下降,降低农民的收入;第三,化肥的长期施用会影响土壤中的生物环境,使微生物活性下降,病虫害数量增多;第四,大量长期施化肥会污染水源,影响人类的生存环境。

有机肥富含磷、钙、氮、钾等多种植物必需元素,常用的有机肥是由禽畜粪及植物残体等物质作为原料,采用逐层堆积、发酵处理或其他方式减少原料中不利于植物生长的物质而形成的。有机肥中还有许多有益微生物和微生物代谢物,可以在提高土壤肥力的同时为作物提供有机和无机养分等各种营养[1]。因此,利用畜禽的粪便、绿肥、堆肥、商品肥等种类的有机肥代替一定量的化肥,能够在增加作物的产量、提高果实品质和增加农民收入的同时,推动形成可持续的农业生产方式,保护生产生活环境,从而促进绿色农产品的生产,助推我国农产品走向世界,提升中国农产品在世界市场中的竞争力(图1)。

图1 有机肥

1 有机肥的分类

1.1 粪肥

农业生产早期,劳动人民就发现并应用了将粪肥作为有机肥的技术。粪便处理时需要使用固定比例的硫酸钙,将收集的人类排泄物与动物粪便进行混合倒入其中,放置在密闭空间中,直至混合物出现发酵和稳定状态时使用。通过这一方法进行处理能够提高有机肥料中磷元素的含量。在特定果树栽培的应用中,粪肥往往结合其他类型的生物有机肥料使用。

鸡粪和猪粪是常用的畜禽类有机肥原料,由其制成的有机肥蛋白质、纤维素、氨基酸等活性成分含量很大,施用后能够促进土壤中微生物的生长与繁殖,增加微生物群落种类,对土壤微生物多样性有着积极影响。因此,以鸡粪和猪粪为原料的畜禽类有机肥,能够通过改善土壤的微环境,促进果树的地下根系茁壮生长,进而提高果树的产量和品质,增加果园收入。

蚯蚓粪肥也是果园常用的有机肥料,包含细菌、放线菌和真菌等大量微生物,有吸收和保存养分的作用;它可以吸附容易被作物吸收利用的铁元素,从而促进作物的生长;蚯蚓粪肥颗粒小,表面积大,可以使深层土壤接触到更多的空气,缓解土壤板结问题;蚯蚓粪中孔隙度大,表面积也非常大,含有25%以上亲水的腐殖质,因此具有很好的持水性能,保水通气能力强,能够促进作物的生长,也可进一步提高果树的抗病虫害能力[2]。

1.2 堆肥

堆肥是将各种落叶、秸秆、杂草等植物残渣和动物粪便、泥土等按照一定比例混合逐层进行堆积,放置于温度高、湿度大的环境中,在微生物分解和发酵后形成的一种有机肥料。生产中如果加入固定量的石炭,可以在一定程度上提高肥料的品质。堆肥的成本较低,使用快捷方便,对于微生物养分的供给充足,能够促进有益微生物群落的形成,促进果树的稳定生长,提高果实产量和质量,适合在多种果树种植中作为基肥施用。

1.3 绿肥

绿色肥料这一生物性肥料同样比化肥营养结构更加合理,含有矿物质、有机质等多种有利于作物生长的养分,降解速度比较快,且成本低、效果显著。绿肥的种类多种多样,生长适应能力很强,在自身生长旺盛的同时,可以为作物提供充足的肥料[3]。绿肥肥料保持力强,能显著增加植株土壤中的养分,优化土壤的养分构成,还能减少肥效流失,从而提升果实品质。在使用时比较简捷方便,可以不结合其他基础肥料施用,因此成本比较低,能够节约果园的成本,从而增加收入。

1.4 腐殖酸类有机肥

腐殖酸类有机肥由植物残骸经过微生物的分解和转化生成,在改良土壤方面的作用较为显著。它具有很高的活性,能够聚集土壤中的矿物质,吸附土壤中的颗粒物,降低土壤容重,提高土壤的含水量,改善土壤墒情,还可以优化土壤的结构,显著提高土壤供肥与保肥的能力,增强土壤自身的缓冲性;腐殖酸类有机肥可以为土壤微生物提供良好的生存环境,促进土壤微生物繁殖生长从而影响土壤内部的微环境;腐殖酸类有机肥还可以提高植物细胞膜与外界的浓度差,促进被动运输,使营养物质更易进入作物体内,大幅提高果树对于营养元素的吸收利用效率。

1.5 商品有机肥

商品有机肥的养分结构通常比较合理、效果较好,是在国家规定标准下,由工厂严格按照流程经过无菌处理生产的有机肥料,这类肥料与粪肥、堆肥相比可以在一定程度上减少肥料中的有害物质,从而避免对农业生产环境和果树生长的不利影响,提高果树的产量。有研究发现增加有机肥施用量可以使矮化苹果植株叶片矿质元素含量提高、干周变大、高度增加、冠幅加大、春梢加长增粗。商品有机肥的缺点是价格较高,成本大,可能会影响果园的收入,因此在实践中使用并不广泛。

2 果园中施用有机肥的作用

2.1 优化土壤结构,保证土壤肥力

在化肥施用时间较长且施用化肥种类单一的土壤中,可能存在一些营养成分和矿物质元素含量不足的情况,而有机肥相较于化肥,具备更加全面的营养成分,结构比较合理,如钙、镁等多种元素含量较高。因此在果树栽培过程中配合持续施用有机肥,能够增加土壤的有机质矿化含量和活性养分,确保肥沃土壤整体结构的稳定性,使土壤的养分组成更加全面,增强土壤的不同物理特性,从而优化土壤结构;施用有机肥有效地增加了土壤含水量及减小了土壤容重,为果树生长提供了良好的环境[4]。有机肥还可以在一定程度上增加土壤中微生物的种群和数量,提高土壤中酶类成分的活性,从而优化土壤的微环境,有利于植物吸收土壤中的养分,使果树增产。有机酸是有机肥分解产生的物质,可以促进土壤中有机养分的矿化,加快难溶性养分的分解,从而促进果树树体对于养分的吸收利用[5]。

2.2 科学搭配使用化肥,提高肥料的利用率

将化肥和有机肥料合理搭配施用,能够相互补充不足,彼此促进,提升作物吸收养分的能力以提高肥料的利用率。因为对化肥而言,其养分的释放速度快、单一元素含量高,但成分种类少;对有机肥而言,其养分种类多,但释放速度较慢。并且有机肥施用后有机质分解产生有机酸,能在一定程度上加速土壤与化肥中矿质养分的溶解[6](图2)。

图2 施用有机肥改良土壤

2.3 促进果树生长,提高果实产量和品质

施用有机肥会从外部养分条件对树体生长及果实品质产生影响。有机肥能够增加土壤的养分,从而改变果树根系的微环境,加强果树对养分的吸收利用,促进果树的长势良好,改善作物品种特性,使得果实品质提高[7](图3)。

图3 施用有机肥能促进果树生长发育

在苹果园的试验结果表明,通过对作物使用有机肥,果实总糖、总酸和可溶性多糖含量显著增加,有机肥处理可以明显增加果实内有机物的含量,有效改善果实的外观品质和内在品质,使果面明亮整洁,有斑点的很少,有的甚至没有,果实酸味合适,有芳香气味。陕北黄土高原、渭北旱塬的土壤中有机质含量较低,而苹果树的特点是多年生,所以在长时间的缺肥条件下苹果树会生长发育不良而且土壤的养分也会逐渐不均衡,而有机肥可以有效缓解这一现象。有机肥还可以有效提高苹果园土壤的缓冲性,从而保证苹果产量增加、品质提高[8]。按照不同比例配合施用氮、磷、钾元素化肥与有机肥,能够提升果树的营养水平,同时改善果实口感,使果实中的可溶性多糖与维生素等的含量显著增加[9]。梨园试验结果表明,施用有机肥的库尔勒香梨与对照组相比,果实中可溶性糖含量提高了大约30%[10]。葡萄园施用有机肥后,可滴定酸含量降低超过25%,果实中的可溶性多糖含量增加超过10%,果实的品质得到了大幅度的提高[11]。

3 施用技术

3.1 施用时间

有机肥的施用应当遵循因地制宜的原则,根据果树种类与生长情况,于合适的时段施用,以充分发挥有机肥的作用,满足果树的生长发育需求。不同种类的果树生长趋势不同,导致需要补充养分的时间不同,所以施肥时机也有所不同。施用肥料一般选择在夏季果树长新梢后、秋季树梢停止发育之后、以及冬季果园的土壤封冻以前的时间段[12]。在北方地区,果树种植时间通常在第2 年果树开始发芽的春季,当土地开始解冻时进行有机肥的施用,或早于第1 年的11 月施肥。不同种类的果园中,柑橘树应在冬季中期进行施肥和浇水;苹果树往往在收获以后就开始施肥;早熟品种的梨树施肥时间也通常在采收之后,而中晚熟的品种施肥通常在采收以前。葡萄树的施肥时间往往在采收以后到落叶这一时期。

3.2 施肥用量

果园种植者需要根据具体的果树种类和土壤性质,全面地控制肥料用量,以保障果树生长发育的速度和成熟果实的大小、形状与颜色。有机肥的施用量常常按照果实的产量来决定有机肥的施肥量,适用于“斤果斤肥”这一原则,果园亩施3000~4000 千克的农家肥或300~400 千克的商品有机肥。在第3季度施用有机肥时,往往需要配合含氮磷钾元素的化肥混合进行施用。果园土壤中的腐殖酸含量能够对土壤表层结构团聚体的总含量产生影响,从而影响果树的生长发育和果实品质。科学合理施用有机肥能更好地促进果树的生长发育,有效提高果实产量和品质。反之则会带来负面影响,可能降低果树对营养成分的吸收和利用能力,使土壤性质更加恶化,对果树产量与果实品质产生不良影响。

3.3 发酵程度

对于自行制作的有机肥,发酵是至关重要的一步,必须遵循正确的发酵环节,保证原料的发酵时间,控制发酵环境的温度湿度,提供适宜的发酵空间,才能得到发酵充分的有机肥。有机肥只有经过充分发酵并进行合理的施用,才能保障果树对养分的吸收利用,促进果树生长发育。不充分发酵的有机肥施用后,会在土壤深层继续发酵,可能会对正在生长的果树根系产生不良影响,从而阻碍对果树的养分供给。此外不充分发酵的有机肥还可能增加果树的病虫害基数,降低果树产量和果实的品质[13]。

3.4 施用方式

在果园具体施用有机肥的过程中,应当依据果树生长的状况来选择有利于果树生长的施肥方法,因地制宜提高土壤的肥力,提供果树需要的养分,以期对果树生长发育起到积极作用,而施肥时对于肥坑的规格与位置的选择是影响果树对有机肥中的养分的吸收的重要方面。

有机肥肥坑的位置选择,应当根据果树的实际情况与树干保持一定的距离,选择合适的宽度和深度。一般而言肥坑的直径大多控制在40 厘米。如果果树树龄比较长,常常采用沿树干向外开挖多条射线状沟的方式,进行放射状施肥;对于树龄较短的幼龄果树,施肥时可以沿着树冠的周围挖一个圆形的沟,进行环状施肥;此外在果树发芽后,可以在土壤的表面覆盖薄膜来抑制杂草生长。在施肥时需要注意将有机肥和土壤充分混合,并且施肥后往往需要浇一次水。

4 结 论

合理施用有机肥是果树生产的关键措施。有机肥的种类主要有粪肥、堆肥、绿肥、腐殖酸类有机肥、商品有机肥等。科学施用有机肥并配合其他的技术手段,能够在一定程度上优化土壤结构,保证土壤肥力,提高肥料的利用效率,促进果树生长,提高果实品质。施用有机肥时需要控制用量、把握时间、充分发酵、因地制宜选择施用方式,以达到促进果树生长发育、提高果园经济效益的目的。

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