土壤健康和植株健康是果园可持续发展的基础
2018-01-16辛力崔冬冬王晓芳孙永江束怀瑞
辛力,崔冬冬,王晓芳,孙永江,束怀瑞
(1.山东省果树研究所,山东泰安 271000;2.山东农业大学园艺科学与工程学院)
果树一般是砧穗组合体,不同的资源都对生产产生一定的影响,重在区域种间的选择。地上部与根系是营养物质、非营养物质(激素等活性物质)及载体物质相互依赖的规律性供应关系。植株正常生长发育是一个协调、高效、稳定运转的周期过程,所以地上地下器官组成结构、形态布局功能很重要,而贮藏营养水平起着重要的缓冲调节作用,这是技术因地、因树制宜调控的主要依据。
根系管理是技术的主导方针,根系在不同的土壤环境下形态结构布局变异大,其功能对环境适应性阈值小。因生长发育条件的影响,植物体自身在年周期生长过程中有功能补偿性。要在正常生产中保证水、肥、信号载体供应规律和稳定,必须建立土壤供给的缓冲性及储备性。建立良好根系结构组成、功能,供应物质的形态特性、理化环境可适度,微生物起着重要表征和代谢作用。根系功能层水平(分布集中层)对外界环境适应阈值小,而自然环境如气温、降水、灌溉、干旱等的发生会导致负面影响,如冗余消耗、衰老、窒息、供应信号紊乱。下层(水分保持层)供水稳定底线(相对含水量40%)变动,对生长生产影响都很大,因此建立良好土壤团粒结构及碳、氮比水平,表层保护,中层微补储备,下层储水十分重要。研究土壤健康,保证植株健康,技术性调整结构和功能,建立周期进程,稳定有序高效运转是栽培技术核心任务,重在精准、可持续。
要想实现果业健康、稳定、可持续发展的关键因素是什么?健康,这里所说的健康即土壤健康和果树树体健康,这两个健康就是果业可持续发展的基础。
1 土壤健康
土壤是各种产业的载体,地球表面的动态衍生物具有多样性,不同土壤类型的形成有其特殊的成土过程,受区域、气候发生特征性的稳定影响。土壤与其上的各种产业相互作用,相互影响。植物亦是如此,各种植物对土壤都有选择性,在生长发育过程中,二者有稳定的互动规律。
1.1 土壤健康目标
①土壤的综合生态系统观评价(理化、微生物、基础、资源环境协调配置、污染与可持续关系),考虑区域化、模式化主要矛盾因素,建立系统观念,优势特色观念和持续发展观念。②统筹质量效率理念(产品选择、市场效应、合理负荷、性价比、克服盲目性),建立顶层设计思路阶段发展。③解决土壤存在的主要矛盾(如土壤酸化、瘠薄地与生产矛盾,同质化与多样化)。
1.2 技术
要达到健康生产目标,采取土壤管理的相应技术时应充分考虑:①采用技术的阈值性(各因素变化,用量的阈值)。②采用技术的因素关联性(技术效果对因素关联性)。③采用技术的手段现代性(传统与现代结合,单一试验原则与抽样大数据与云计算的应用)。④设备的现代创新(如田间观测数据采集,年周期多元记录及分析)。⑤生产技术的工程化、标准化、综合模式化。
1.3 发展方向
未来土壤管理应关注的问题:①水分循环利用与节水。水动态与防蒸发,稳定供水线和消耗量与供应效果,蒸发、蒸腾调节。②水肥一体化的利弊与选择设计。③双减问题。④覆盖与生草。生草制的保持作用,保护机理,生草制,绿肥效果的两面性。⑤全元肥、生物肥、生物碳。有机与无机结合,单一功能微生物,生物有机肥。⑥分层管理与局部优化。掌握根系相关理论知识,如根的功能,冗余消耗,新生根的激素效应和吸收合成的异同,年基本生长常数与高低潮生长。根据根系生长选择适合肥源与局部优化。⑦重茬轮作微生物系统建立。
2 植株健康
在土壤健康的基础上,采取措施保证植株健康,植株健康是基础。植株对环境的适应具有多样性,要光合生产循环利用与补充,植株营养型的形成改造,对地依赖,物质动向共性规律与两极分配、蒸腾流分配、局部扩散。资源植株种性最佳表达与环境互利适应。
2.1 植株健康目标
①建立生长发育周期,过程合理节奏观和动态理念。②表观认识及代谢的结合。③适应变异与自身免疫。④多年生作物生态环境稳定形成与贮藏营养水平是自我调整基础。
2.2 技术
①五种营养类型树(丰产树、小老树、瘠饿树、旺长树、大小年树)的形成与改造。核心是贮藏营养的提高及调控途径。②植株组成成分(根、茎、叶、花、果、二重体、三重体)因素功能,最优协调结构及长期合理阈值的制约关系。中心与非中心,周期性动态、微观动态。有机营养的生产与植株结构功能,分配周期性,外源C的载体特征及动态理念。③基因在植株生长发育全程中表达的有关信号、物质、程序的模型。生物健康功能,抗性、免疫、选择、信号。④技术措施反应强度,合理过程,关系效应。修剪、施肥、激素应用,改土的技术关键点,个性适应,环境主导,适应阈值,临界选择。⑤提高光合生产率,克服冗余消耗,季节性合理分配与营养补给的关系。元素的吸收运载分配,根沉积,根选择吸收惯性,两类根的诱导,两种分配动力和途径,高效利用与污染消废。
2.3 问题
未来植株健康管理应注意的问题:①栽培模式与植株结构的变化。②产量与质量提升,建立对应的技术体系。③灾害的科学防治与自身健康关系。④最佳资源组成与优势特色资源发展。⑤环境污染与高海拔生产。⑥健康资源的创新。
总之,果树产业要实现健康可持续发展,应充分考虑资源的区域性,可持续性与优势特色,市场品牌效应,安全优质高效益,克服盲目性与同质性,尽量避免技术的后遗症。