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湘西南石灰岩红壤区苗木土壤的问题与对策

2016-06-17张鹏博何石福张杨珠湖南农业大学资源环境学院湖南长沙410128

湖南农业科学 2016年3期
关键词:土壤质地施肥土壤肥力

张鹏博,何石福,盛 浩,张杨珠(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙410128)



湘西南石灰岩红壤区苗木土壤的问题与对策

张鹏博,何石福,盛 浩,张杨珠
(湖南农业大学资源环境学院,湖南 长沙410128)

摘 要:通过实地调查湘西南石灰岩区一个苗木基地红壤的利用状况,发现苗木生产7~8 a后土壤问题较为突出,包括表土质地粘重化,有机质含量偏低;强烈的土地整理和坡地整地造成部分地块的基岩裸露,表土中石块混杂,土壤肥力不均;地面覆盖差,易旱,水土流失较为突出;苗木施肥量不足、施肥方式和有机肥生产工艺有待完善。针对上述问题,建议在石灰岩红壤的苗木生产中,加强深耕松土,有机物肥土,增加覆盖度,改进苗木施肥技术及增强土壤管理人员的技能。

关键词:园林园艺土壤;施肥;土壤质地;土壤肥力

苗木是园林景观、生态城市建设和国土绿化的重要部分,肥沃的土壤则是苗木健康生长的前提。然而,长期以来,苗木生产中重视地上植株的修剪、造型和美化,较少关注土壤肥力状况和人工施肥技术。目前,一些苗木基地的土壤管理粗放,施肥较少,随意性强,很少开展测土配方施肥。随着苗木生产年限的延长,一系列土壤问题逐渐凸显(如土壤粘重板结、水土流失、易旱),影响苗木的健康生长[1]。随着苗木产业的发展和升级,市场对苗木产品的需求逐渐由单纯的数量供应转为数量和质量兼顾。在这种背景下,为保证苗木健康生长和产品质量提升,维持和提升土壤肥力成为重要环节。

石灰岩红壤土层深厚,保水保肥性强,适宜多种苗木的生长和繁育。然而,石灰岩红壤区暴雨频繁,土质粘重,生态环境脆弱,苗木生产中的土壤障碍因素及施肥结构仍有待研究[2-4]。选取石灰岩红壤区一个苗木基地(东安县新科生态农业有限公司),通过实地调研和文献综述,分析石灰岩红壤苗木生产中的土壤利用状况和施肥问题,提出了相应的解决对策,以期为石灰岩红壤区苗木生产和红壤的可持续利用提供参考。

1 苗木园区概况

调查苗木园区位于湖南省永州市东安县井头圩镇兰家村(111.49°E、26.41°N),园区面积约200 hm2,主要栽培红叶石楠、杜英、红枫、罗汉松、龙脑樟和茶花等绿化苗木50种以上,花卉10种以上。

在区域地貌上,园区位于湘江上游越城岭向零祁盆地过渡地带,属典型低丘、岗地地貌,海拔180~222 m(平均海拔203 m),地势起伏平缓,坡度介于5~15°。当地属中亚热带湿润季风气候,热量丰富,光照充足,雨量能满足苗木生长需求。据东安县气象局历年统计资料,年均温17.6℃,极端最低气温-7.4℃,年均降水量1 338 mm,但降水量年内分布不均,多集中在4~7月,年均蒸发量750 mm,季节性干旱频发,年均相对湿度80%,平均风力2~3级,年均无霜期298 d。园区为石灰岩区,主要成土母质为石灰岩风化物,土壤为石灰岩红壤,其剖面形态特征见表1。

表1 园区石灰岩红壤剖面的形态特征

2 园区土壤与施肥现状

2.1土壤质地粘重,表土易板结受旱

苗木生产中,土壤经1~2轮整地、连续7~8 a的表土翻耕、暴雨不断冲刷,耕层表土质地粘重,理化性状较差。土壤内聚力强,不断粘化的土体日趋紧实,通透性差,苗木根系生长受限,幼苗扎根和生长困难,浅根系的苗木生长明显受到限制。过粘也导致土壤耕性差,易粘着农具,宜耕期短。

山顶和山腰的局部地带,地面裸露,表土粘闭,地面形成5 mm厚结皮,土体通透性差,雨水和浇灌的水分不易下渗,易形成地面径流而流失。土体透气性变差后,根系呼吸作用受阻,受损苗木根系恢复生长更为困难。移栽的珍贵大苗(定向培养的茶花树桩、香樟),特别是在山顶或山腰部位因缺少覆盖,暴雨冲刷,部分表土质地极粘重,容易干旱,甚至形成“粘闭”现象,不仅植物难以吸收到雨水、灌溉水和随水施入的肥料,也冲刷了表层的肥沃土壤。此外,由于地表裸露,阳光直射在苗木根部土壤上,地表温度上升快速,也会灼伤苗木细根,加速土表蒸发,加剧旱情。

2.2土壤有机质含量偏低,苗木生长所需养分供应不足

有机质是影响石灰岩红壤结构及其稳定性的主要因素。园区早年种植油茶,后因火灾演变成荒山草坡。2008年,开始土地整理,结束于2011年,未进行土壤熟化,直接移栽苗木。由于连年不断清园、有机肥投入量较少、加上整地,导致山顶和山腰部分土壤有机质水平整体偏低。山顶局部表土裸露,土温较高,有机质分解快、易损失,不利于有机质保存。

园区苗木种植面积较大(200 hm2),局部坡度较陡(10~15°),园林苗木品种多,土地整理后表土物理性状变差,肥力水平降低。加上管理人员少,缺少专业的施肥指导,施肥缺乏针对性,习惯撒施,不仅造成肥料浪费,大量的化肥还随地表径流进入附近饮用水库,威胁水质安全。除施用化肥外,园区还施用鸡粪初步发酵的有机肥。基于开放式的鸡粪发酵方式,鸡粪在腐熟过程中产生高温,氮素容易损失,肥效大打折扣。

2.3土地整理造成表土层受损,局部有水土流失现象

在土地整理区,应用大型机械整地构建梯土,土壤有机质补充减少,矿化速度加快,腐殖质品质降低,造成土壤水稳性团聚体、水稳性大团聚体及结构稳定性降低,加速土壤粘化[5];表土遭剥离后,底土裸露,生土覆表,土壤肥力不匀、养分有所失衡;一些区域表土出现许多石块(直径>3 mm)、石砾(直径1~3 mm),造成土壤保水保肥能力降低,养分流失严重。

当地处于中亚热带季风湿润气候区,雨量充沛,降雨集中在春、夏季,而且多暴雨。在园区山顶和山腰的裸地,暴雨冲刷土壤,肥沃的表土和洒施的肥料极易流失。水土流失也加剧土壤粘化和有机质、养分损失和肥力下降,影响苗木生长。

3 园区土壤管理的建议

3.1深耕松土,增加土壤通透性

针对石灰岩红壤质地粘重问题,应加强表土的深耕疏松,因地制宜的向土壤中掺加秸秆、沙子、砂土和木屑等大孔隙物料[6],打破表层土壤板结,提高表层土壤的通透性,增加土壤蓄水蓄肥能力,促进根系对养分的吸收[7,8]。但深耕频率不宜过于频繁,一般只有在严重粘闭、板结的土壤才进行深耕改土。

对于刚移栽、嫁接且珍贵的大型苗木,更应注重改良土壤粘重的现象。主要改良措施如下:(1)苗木添加遮阳棚,减少雨滴直接接触地面,避免土壤进一步粘化;(2)在苗木周围垂直向下打孔3~5个,孔内填充砂石等透气材料,增强土壤的透水透气能力;(3)在树兜、树桩周围增加土壤厚度,适时疏松表土。

3.2增加地面覆盖,因地势合理搭配苗木

山脚的土地最为平整,基本保持了原有土壤状况,地面覆盖较好,有机质含量丰富,土壤较肥沃,苗木生长良好。一些苗圃地修剪枝干后,就地将修剪枝叶覆盖于土壤表面,杂草难以生长,经自然分解后归还于土壤,增加了土壤有机质;然而,附近一些苗圃人工清园时清理了地面的枯枝落叶,杂草丛生,与苗木争肥。因此,苗木管理中应尽量减少表土破坏,可将枯枝落叶就地覆盖还土,增加有机质的归还,加快土壤熟化,减少杂草生长,促进苗木根系对水肥的吸收。对于移栽的大型嫁接的珍贵苗木,更应加强树兜或树桩周围土壤的覆盖,避免土壤直接裸露。在山脚,可引进或移栽对土壤肥力要求高,较难成活的珍贵苗木,如珍贵大苗(定向培养的茶花树桩、香樟),也可用作幼苗的繁育基地。

在山腰和山顶的土壤贫瘠区和裸露区,应栽种生长力强、耐贫瘠的苗木,如香樟、杜英,不宜栽植抗旱力较弱、不耐贫瘠、生长力较差的苗木,如罗汉松、银杏。通过苗木绿化稳固园区土壤,加强地面覆盖,减少水土流失,逐步改良土壤结构,达到提升肥力的目的。

3.3选择肥料种类,改进施肥技术

在肥料选择上,可以有针对性地选择一些快速高效的专用肥和缓释肥。施用专用肥不仅可以提高肥效,降低生产成本,还能改善土壤结构,有利于地力恢复和永续利用[9],施用复合肥则能明显提高各树种苗木的苗高、地径和生物量,缩短育苗时间[10]。化肥成分较单一,养分浓度大,肥效快且持续时间短,便于调节苗木在不同生长时期的养分需求,可用作追肥。有机肥养分全面,肥效持续时间长,能改善土壤的理化性质和生物活性,可用作基肥。合理的引进一些绿肥作物,不仅可提高地面覆盖率,防治水土流失,还可作很好的腐熟物质来改良土壤理化性质和团粒结构,提高有机质含量,从而保证土壤养分含量处于一个相对平衡状态,不因季节性变化土壤养分含量大起大落。

基于平衡施肥原理,引进计算机精准施肥技术可实现一定范围内苗木的精量施肥,通过苗木区别对待,不仅可提高成活率,还能因需施肥,减少肥料浪费。晚季施肥(亦称秋季施肥)技术能有效缓解因生物量增大而伴随的稀释效应,提高苗木硬化水平和抗寒能力,促进苗木移栽后生根、苗木生长,提高养分吸收量和造林成活率,并促进移栽苗木提前发芽[11]。苗木指数施肥技术可实现包括稳态养分消耗在内的养分积累,避免因大量养分施入而造成的养分毒害,有效提高苗木体内养分含量以增强自身竞争力[12]。

3.4提高管理员的业务素质,建立完善的技术体系

苗木公司应加强员工在土壤和肥料管理方面的技术培训,建立相关土壤和肥料管理的技术标准,如整地、松土、堆肥和施肥、浇水以及除草。政府和科研单位也应加强对苗木企业的政策和技术支持。

随着社会产能结构的转变,市场日益重视劳动产出和效率。未来苗木生产中,有必要加强土壤改良和科学施肥,运用先进的施肥技术减少肥料投入成本,同时注重减轻环境压力,增加环境友好度,推动苗木产业沿着优质、高效、可持续的方向不断前进。

(致谢:湖南农业大学2015年暑期赴东安县社会实践研究生博士、硕士团成员和东安县新科生态农业有限公司为野外调查提供资料和帮助,深表谢忱。)

参考文献:

[1] 左海军,马履一,王 梓. 苗木施肥技术及其发展趋势[J]. 世界林业研究,2010,23(3):39-43.

[2] 张治伟,傅瓦利,张 洪,等. 石灰岩土壤结构稳定性及影响因素研究[J]. 水土保持学报,2009,41(1):164-168.

[3] 梁 音,张 斌,潘贤章,等. 南方红壤丘陵区水土流失现状与综合治理对策[J]. 中国水土保持科学,2008,31(1):83-87.

[4] 王红胜,刘苑秋,郭圣茂,等. 江西省退化石灰岩红壤区重建森林土壤水分与降水量和蒸发量的关系[J]. 应用生态学报,2008,33(3):11-15.

[5] 李阳兵,魏朝富,谢德体,等. 岩溶山区植被破坏前后土壤团聚体稳定性研究[J]. 中国农学通报,2005,21(10):232-234.

[6] 罗为群,蒋忠诚,覃小群. 岩溶石山区石灰土改良方法及对比试验研究——以广西平果县龙何屯为例[J]. 地球与环境,2008,23(1):87-92.

[7] 邵水仙,董 智,李红丽,等. 不同造林模式对退化石灰岩山地土壤理化性质及水文效应的影响[J]. 水土保持科学,2015,29(1):263-267.

[8] 孙珍玲,高华端,张光辉,等. 黔中喀斯特地区岩性对表土理化性状及抗冲性影响[J]. 水土保持研究. 2011,18(5):23-31.

[9] 金树权,陈若霞,罗 艳,等. 不同施肥处理对苗木地地表径流氮磷流失的影响[J]. 浙江农业学报,2015,27(3):412-416.

[10] 蒋云东,王达明,邱 琼,等. 7种热带阔叶树种的苗木施肥试验[J].云南林业科技,2003,21(2):11-16.

[11] 魏红旭,徐程扬,马履一,等. 苗木晚季施肥研究现状与展望[J].林业科学,2011,47(7):172-180.

[12] 魏红旭,徐程扬,马履一,等. 苗木指数施肥技术研究进展[J]. 林业科学,2010,46(7):140-146.

(责任编辑:肖彦资)

Problems of Nursery Stock Soil in Limestone Red Soil Area of Southwest Hunan and Countermeasures

ZHANG Peng-bo,HE Shi-fu,SHENG Hao,ZHANG Yang-zhu
(College of Resources and Environment, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC)

Abstract:Based on a field investigation on the utilization status of the red soil of a nursery stock production base in the limestone area of southwest Hunan province, we found out that soil problems became prominent after 7~8 years of nursery stock production, e.g. topsoil texture became heavier, and the content of soil organic matter decreased; in some cases, the bare rock was exposed, topsoil was damaged by mixing with coarse stones, and soil fertility became uneven due to strong land consolidation and slope preparation activities; part of the land surface had low or non-coverage leading to a drought-prone soil condition as well as severer soil and water loss; the fertilizer application rate for nursery stocks was inadequate, and fertilization methods and the production technology of organic fertilizer remained to be improved. In allusion to the problems mentioned above, it was suggested that in the production process of nursery stocks in the limestone red soil, it is necessary to promote deep tillage and loosening the soil, apply organic fertilizers, increase surface coverage,improve the fertilization technology, and strengthen the skills of soil management staff.

Key words:horticultural soil; fertilization; soil texture; soil fertility

中图分类号:S723.7

文献标识码:A

文章编号:1006-060X(2016)03-0046 -03

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.03.015

收稿日期:2015-12-21

基金项目:湖南省自然科学基金项目(13JJ4066)

作者简介:张鹏博(1989-),男,陕西渭南市人,硕士研究生,研究方向为土壤肥力与作物施肥。

通讯作者:盛 浩

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