河北省梨园土壤状况分析及可持续利用对策

王晋，王永博，王亚茹，王玉姣，李晓，李勇，王迎涛

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北 石家庄050061）

梨是我国传统的优势果树，距今已有3 000 a以上的栽培历史。我国为世界主要的梨产区，2018年我国梨产量占世界梨总产量的近70%。河北省为我国产梨大省，栽培面积和产量均居全国首位，现有梨树栽种面积约14万hm2，产量占全国梨总产量的20%以上[1]，在全国乃至世界占有重要地位。梨园土壤是梨树种植的载体，对梨果品质和产量具有极其重要的作用。但是，目前河北省梨园土壤管理仍存在一些问题，如地下管理粗放、土壤退化污染，限制了梨果品质的进一步提升，影响了梨产业的可持续发展[2]。

对河北省现有梨园经营管理方式和存在的问题以及梨园土壤环境状况等进行全面剖析，并对梨园土壤改良方法进行展望，旨为提高全省梨园土壤管理标准化水平提供新思路。

1 河北省梨园土壤的管理状况

河北省多数梨园在施肥上存在比较严重的盲目性，施肥以化学肥料为主，特别是偏施以尿素为主的氮肥，致使土壤有机质匮乏、结构变差。另外，偏施氮磷钾等大量元素化肥，而不重视中微量元素肥料的施入，导致土壤营养元素失衡，果实品质和风味变差，市场竞争力逐年降低。

多数梨园灌水方法也普遍落后，仍使用传统的大水漫灌方法，造成资源浪费[3]。部分梨园浇水偏多，不仅造成果实品质和耐贮性降低，还造成土壤肥料流失和通气性变差。

多数梨园采用清耕制，虽然便于生产操作和管理，园区整洁，但是长期使用会破坏土壤原有的微环境，造成梨园中天敌减少，土壤物理性质恶化、有机质含量降低，树体抗逆性变差。清耕坡地梨园在大雨或灌溉时易引起水土流失。

2 河北省梨园土壤的环境状况

2.1 物理特性

适宜的农田土壤容重通常为1.1～1.4 g/cm3。河北省梨园土壤容重多数为1.3～1.5 g/cm3，处于中等偏高水平，说明很多梨园土壤有板结化趋势。土壤的团聚性、通气性和透水性降低，与灌溉不合理、化肥用量过大、梨园土壤有机质含量低有关，3个因素综合作用更进一步加剧了土壤的板结状况。

2.2 化学特性

2.2.1 酸碱度河北省梨园土壤大多呈弱碱性，冀中的石家庄地区梨园表层土壤pH值为7.6～7.95，威县地区梨园表层土壤pH值更是达到了9左右，因此应注意土壤的盐碱化问题[4]。2005年河北省土壤pH值低于7的果园数量占果园总数的10%～15%，且主要集中在冀东北区域，总体上梨园土壤酸化比例不算严重；而近年的调查结果显示，河北省冀东北和冀中梨园土壤的pH值平均为6.7，最低达到4.45，表明河北省东北部梨园土壤酸化程度有加重趋势[5]。

2.2.2 有机质含量河北省梨园土壤有机质含量普遍偏低，冀中石家庄地区辛集、赵县、晋州、藁城等地梨园土壤的有机质含量为1.0%～1.1%，冀东北昌黎地区梨园土壤的有机质含量约为1.3%，冀南邯郸地区梨园土壤表层的有机质含量约为1.22%，而沧州部分地区梨园土壤的有机质含量甚至低于1%[6]。河北省梨园土壤的有机质含量与日本（3.5%）相比处于极低水平，总体上看，省内不同区域梨园的土壤有机质含量表现为东北部地区较高、中南部地区稍低、东部地区最低。

2.2.3 矿质养分含量河北省环渤海湾地区梨园土壤总体养分含量低于相邻的辽宁省和山东省[5]。

从土壤大量元素含量看，冀东北地区梨园土壤的碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为43、66和187.4 mg/kg；冀中地区梨园土壤的全氮、全磷含量分别为0.74～1.10和0.74～0.87 g/kg，碱解氮、速效磷含量分别为40～50和28～35 mg/kg；冀南地区梨园土壤的全氮、全磷、全钾含量分别约为0.68、0.80和20.30 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为94.89、91.23和198.32 mg/kg。总体来看，在高氮投入的情况下河北省大多数梨园土壤氮含量仍然偏低，说明氮肥利用率低下，流失过多；速效磷含量处于正常值范围，速效钾含量普遍属于极高值，因此生产上要注意合理使用磷钾肥[7]。

从土壤微量元素含量看，河北省梨园土壤有效铁平均含量为13 mg/kg，不同梨园含量（2.11～24.26mg/kg）差异较大，部分梨园存在土壤缺铁的风险；有效锰平均含量最高为42 mg/kg，最低为3.88 mg/kg，部分梨园存在土壤缺锰的风险；有效铜平均含量为4 mg/kg，土壤中铜元素充足，甚至有过量的趋势；有效锌含量为0.28～3.1 mg/kg，有42%的梨园存在土壤缺锌情况，优质梨园表层土壤锌含量较高；有效钼平均含量为0.36 mg/kg，水平偏低；有效硼平均含量为0.77 mg/kg，大部分处于中等水平[8]。

综上分析可以看出，目前河北省有相当一部分梨园土壤存在不同程度的问题，主要表现在有机质含量偏低、营养元素比例失调、出现酸化趋势3个方面，需引起足够重视。

2.3 生物特性

梨园土壤生物主要包括土壤动物和土壤微生物。晋州地区清耕梨园的细菌、真菌、放线菌数量分别为（0.36～30）×107、（0.02～2）×107和（0.12～5.8）×107CFU/g[9]；保定地区梨园的细菌、真菌、放线菌数量分别为3.9×106、1.9×102和4.7×104个/g[10]。冀南邯郸地区清耕梨园表层（0～20 cm）土壤的细菌、真菌、放线菌数量分别为12.46×106、4.23×104和2.22×106个/g，微生物数量随着土层深度的增加而减少[11]。可以看出，微生物数量具有极强的地域性，不同地区之间差异很大。河北省梨树种植集中、管理精细，梨园表层土壤中生物少，容易造成土壤生物退化。雷会霄等[12]从河北省梨园土壤中分离鉴定出苏云金芽孢杆菌3株，与其他果树相比数量较少，暗示梨园土壤微生物种群单一。但是由于地域和管理水平差异，全省范围内梨园土壤微生物分布不均一，各种群分布尚不明朗。

除微生物外，目前河北梨园土壤线虫以及其他小型动物的调查结果较少，相关研究尚需进一步展开。

2.4 污染状况

长期不合理使用农药和化肥可能会造成土壤污染，如重金属累积、农药残留等，这在其他作物上已经得到证实。梨生产上的常用农药如波尔多液等通常含有重金属元素，长期过量使用会造成土壤污染风险，大量难降解农药流入土壤也会造成残留污染。2011年朱建宁[13]对鸭梨主产区辛集、赵县、泊头和献县梨园的土壤重金属污染进行评价，将不同重金属平均总量分别与河北省和全国重金属元素背景值进行对比，发现研究区土壤中6种主要重金属元素（Zn、Pb、Hg、Cr、Ni、As）总量均在安全值内，未明显超出全国土壤背景值，说明河北省梨园土壤总体安全，尚未受到重金属元素污染。但是近年在少部分地区发现土壤Cu元素平均总量稍高，可能与波尔多液使用过多有关。当今社会生活水平不断提高，绿色食品深受消费者的喜爱，安全、无污染生产是今后梨产业发展的一个趋势，因此必须重视土壤污染问题。

3 河北省梨园土壤的改良措施

针对目前河北省梨园土壤普遍存在的理化性质差、有机质含量偏低、营养元素不平衡等问题，提出主要围绕增施有机肥、梨园生草、化肥减施增效、土壤改良剂4个方面进行的相应土壤改良措施。

3.1 增施有机肥

当前河北省梨园有机肥投入仅占肥料总投入的20%左右，集约化种植、有机质投入较少导致土壤有机质损耗严重，土壤有机质含量降低，因此，通过增施有机肥实现梨生产的可持续发展势在必行。研究表明，施用有机肥能够提高果园土壤的有机质和全氮含量，同时土壤的氮循环活性明显高于施用化肥的果园，土壤碳氮比也趋于合理，适于果实的优质丰产[14]。有机肥可选用畜禽粪便高温堆制而成的自制有机肥，也可选用商品有机肥，通常于秋季采果后至落叶前采用条沟或放射沟方式施用，施肥深度40 cm左右，以保证养分能够被根系充分吸收。

3.2 梨园生草

梨园行间生草可以控制恶性杂草蔓延疯长，为田间益虫提供栖息地，增加土壤有机质含量[15]。生草覆盖可能会造成草与果树争夺部分肥水资源，但是通过行间种植、浅层耕作等方式能够减少这种负面影响。例如，“三明治”生草法就是在果树行间使用狭窄的多年生植被带，并在果树两侧进行浅耕，通过这种方式既减少了草与果树的各方面竞争，简化了耕作，又能为土壤有益微生物种群繁衍提供了适宜的微环境[16]。生草过程产生的丛枝菌根还有助于梨树从具有高磷固定能力的土壤中吸取养分，并控制土壤侵蚀和养分淋失，同时获得经济效益和环境效益，可能在未来河北省梨园土壤改良方面发挥重要作用[17]。

豆科植物如白三叶草、毛叶苕子、紫花苜蓿等，具有生长旺盛、固氮能力强、易分解等特性，被广泛使用于果园生草[18]。其他生草品种，如禾本科的早熟禾、黑麦草，十字花科的二月兰、荠菜等，适于河北省水热气候条件，也可作为优良的生草品种。

3.3 化肥减施增效

现阶段在河北省梨园管理中普遍存在施肥比例失调，过度施用氮肥，中微量肥料用量较少，偏重化肥而不重视有机肥等问题[19]。为了提高肥效且培肥土壤，需在生产中倡导采摘后及时施入以有机肥为主的基肥，保证树体根部秋冬季有充足的营养供给。提倡测土配方施肥，根据不同梨品种的需肥特性和生长时期，精确肥料用量。结合高产优质栽培技术、产量水平和梨园土壤肥力条件等多方面因素，确定肥料的适宜施用时期、施用量和氮磷钾配比，提高肥料利用率。依据梨树生长状况，在后期适当减少氮磷肥用量，叶面喷施补充中微量元素。盛果期梨树60%的根系分布在距土表30～60 cm深的土层，因此要根据树龄和树种确定合理的条施或穴施深度。另外，施肥后尽量避免大水漫灌，以减少肥料流失。有条件的地区，也可采用水肥一体化施肥技术。

3.4 土壤改良剂

土壤改良剂种类繁多，原料包括天然有机物、无机物和合成高分子物质等，相关研究在常规大田作物上进展很快，但是目前在果园特别是梨园土壤改良方面的应用较少，因此具有很大的研究和推广空间。如，碱性土壤可以施用脱硫石膏、硫酸亚铁、硫磺等，酸性土壤可以使用石灰以及富含钙镁硅的土壤改良剂波美度[20]。梨树常年需要剪枝，剪下的枝条经过加工制成生物炭后可以作为生产改良剂的原材料进行还田改土，增加梨园土壤的通气量和持水力，提高养分利用效率和土壤微生物活性[21]。

4 总结

通过对河北省梨园土壤状况进行详细解析，提出了梨园土壤可持续利用的策略，将对河北省梨产业健康发展起到重要的推动作用。河北省为我国重要的梨产区，目前生产管理较为粗放，果农常常因追求经济效益最大化而忽视了梨园土壤的保护，造成部分梨园土壤肥力下降、性状恶化；同时，全省范围内南北区域梨园土壤性质差异较大，生产过程中出现的问题较为复杂。因此，要针对具体问题实施针对性措施，才能促进河北省梨园土壤的可持续利用。河北省具有得天独厚的梨优质生产土壤条件，半数以上梨园土壤属于适宜种植梨树的褐土和潮土，因此，在进一步完善梨园标准化生产管理体系，加强梨园土壤的可持续管理和新型技术应用后，河北省梨产业仍有较大的提升空间。