土壤健康評價與春見柑橘幼樹冬肥方案設計

楊德榮，曾志偉，周 龍，3，楊劍海，范積旭

(1.云南云天化股份有限公司，云南 昆明 650228；；2.云南省化工研究院，云南 昆明 650228；3.云南農業大學，云南 昆明 650201；4.云南恒冠泰達農業發展有限公司，云南 昆明 651700)

在土壤評價體系中，有“土壤質量”和“土壤健康”兩個類似的概念，多數專家學者認為兩者可以通用，但農戶更傾向于使用土壤健康這個概念，用定性指標描述土壤狀況更容易理解，而科學家傾向于使用土壤質量，用土壤分析的量化指標來描述土壤特征[1]。健康的土壤生產健康的農作物，反過來又滋養人類和動物[2]。而今農業界所倡導的測土配方、精準施肥等，旨在建立“土壤-作物-營養”的平衡。這樣的平衡，首先關注土壤，應用相關檢測分析手段，對某一地塊的土壤肥力(有機質含量、氮磷鉀等元素含量、保水性、團粒結構等)進行定性或定量分析，判斷土壤健康狀況；其次關注作物，不同的作物，其需肥規律是不同的。不同的地塊、不同的作物、不同的氣候環境，其施肥方法是不同的，科學合理的施肥必須綜合考慮土壤、作物等因素。

測土配方，不只“缺啥補啥”(例如缺鉀，常規施肥的基礎上增加鉀肥施用量)一個維度，它還關注土壤團粒結構、表層硬度、線蟲數量、有益微生物與有害微生物數量等情況，例如在一些連作障礙較嚴重的地塊，倡導使用微生物肥料。由此可見，常規五項(有機質、氮、磷、鉀、pH值)難以客觀、全面、充分的評價土壤健康狀況。健康的土壤，是健康植株生長的必要條件。合理的施肥，春見(蕓香科柑橘屬晚熟雜柑品種)等果樹健康生長，產出高品質果實的基礎，筆者通過土壤物理指標、生物指標、化學指標、生物指示物4個維度客觀、全面、充分的評價栽培地塊土壤健康狀況或等級，結合春見等蕓香科作物幼樹期需肥規律，制定相應的冬肥施肥方案，以期為春見類果樹種植戶們提供參考。

1 土壤健康評價指標

1.1 土壤物理指標

結合Cornell土壤健康評價系統[3]與S.H.Schoenholtz[4]等專家觀點。從實用性和可行性的角度，筆者選用土壤團聚體穩定性(0.25～2mm)、有效含水量、土壤表層硬度、土壤次表層硬度作為土壤物理指標。

1.2 土壤生物指標

綜合Doran[5]與Cornell土壤健康評價系統[3]中有關有機質、活性碳含量等土壤生物指標的描述。從實用性和可行性的角度，筆者選用有機質含量、活性碳含量、潛在可礦化氮作為生物指標。

1.3 土壤化學指標

綜合黃昌永[6]與Cornell土壤健康評價系統[3]中有關土壤氮、磷、鉀、鈣等化學指標的描述，筆者選用的土壤化學指標為土壤pH、全氮(%)、有效磷(mg·kg-1)、速效鉀(mg·kg-1)、有效鐵(mg·kg-1)、有效錳(mg·kg-1)、有效鋅(mg·kg-1)、有效硫(mg·kg-1)、交換性鈣(cmol·kg-1)、交換性鎂(cmol·kg-1)以及水溶性總鹽EC(g·kg-1)。

1.4 土壤健康生物指示物

早在1881年，科學家達爾文深入的研究了蚯蚓與土壤肥力的關系，稱它為“農業的犁手”。蚯蚓是最為重要的土壤動物之一，不僅可以改良土壤結構和肥力，還能促進土壤礦物風化[7]。蚯蚓是長年在土壤中活動的有益生物, 與土壤微生物和植物構成協調的關系, 其益處遠非疏松、培肥土壤所能比擬[8]。蚯蚓糞是品質極佳的有機肥，其富含細菌、放線菌和真菌[9], 這些微生物不僅使復雜物質礦化為植物易于吸收的有效物質, 而且還合成一系列有生物活性的物質, 如糖、氨基酸、維生素等, 因此蚯蚓糞具有許多特殊的性質[10]。筆者在云南省沾益縣大坡鄉威格村、云南省西雙版納州景洪市橄欖壩曼景匡村納卡地段、云南省瑞麗市弄島鎮等秀村、云南省隴川縣勐約鄉溫泉村、云南省龍陵縣勐糯鎮田坡村等地觀察發現，每平米土壤中蚯蚓數量與土壤有機質、團聚體穩定性呈正相關,與土壤表層硬度呈負相關(見表1)。在農業實踐中，筆者常用每平米土壤中蚯蚓數量作為土壤健康生物指示物，直觀評判土壤健康狀況。

表1 蚯蚓與土壤有機質、團聚體穩定性及土壤表層硬度的觀察

2 土壤健康評價設計

2.1 土壤健康指標及其表格設計

采取土壤物理指標、生物指標、化學指標以及土壤健康生物指示物4個維度，結合相關文獻及筆者團隊多年農業種植實踐經驗，筆者項目團隊設計土壤健康等級評價表(見表2)。

表2 土壤健康等級評價

*潛在可礦化氮指標是表明氮的供給能力的重要指標，但因的分析測定耗時較長、成本較高，難以實現快速檢測，所以，該指標可以作為選擇性指標。*pH 5.5～8.0不包含6.5～7.5。

2.2 分析檢測方法

用McGill等[11]的方法檢測土壤活性碳，用Li Shengxiu和Smith K A等[12]的方法檢測潛在可礦化氮，用SZ-3型土壤硬度檢測儀(或TYD-1便攜式土壤硬度檢測儀)檢測土壤表層硬度。依據NY/T 1121-2012《土壤檢測》檢測土壤全氮、有效磷、速效鉀、pH、有機質、交換性鈣、交換性鎂、水溶性鹽總量、有效硫，依據NY/T 890-2004《土壤有效態鋅、錳、鐵、銅含量的測定 二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法》測定土壤有效鐵、有效錳、有效鋅，粒徑篩分法測定土壤團聚粒徑。

2.3 土壤健康狀況評價

按照土壤健康等級評價表(表2)的檢測指標對果園的土樣進行檢測，并將檢測結果填入空表中，與表2對比，判定土壤健康狀況，筆者實踐中將土壤健康狀況設定為A級、B級、C級以及D級四個等級。

19個檢測指標中，如果有15個指標以上(含15個)達到I級標準，則該果園的土壤為A級土壤；如果有15個指標以上(含15個)達到II級標準，則該果園的土壤為B級土壤；如果有15個指標以上(含15個)接近III級標準(上限值或下限值)，則該果園的土壤為C級土壤；如果有5個指標以上(含5個)與III級標準(上限值或下限值)相差過大，檢測指標低于或高于III級標準上限值或下限值30%，為D級土壤。

3 春見幼樹果園冬肥施肥方案設計

3.1 春見幼樹主要性狀及需肥特點

春見柑橘，蕓香科柑橘屬，2001年引入我國。春見果實肉質脆嫩、多汁、風味濃郁、酸甜適口，廣受消費者喜愛，四川、福建、湖南等地有較大的種植規模。春見樹勢較健旺、樹姿直立、分枝角度小、枝條細小、發枝率高[13]。

筆者試驗地塊(經緯度：E98°6'32" N24°19'37"，海拔857 m)內一年生春見幼樹樹勢中等，其樹冠幅0.52～1.05 m , 株高0.69～1.22 m。樹體近似傘狀(幼樹未修剪), 枝干呈褐綠色(或墨綠色)、枝條細小且密。葉片呈深綠色、較薄、內折，形似長鴨梨狀，葉緣呈鋸齒狀或波浪形。一年內抽生3～4次稍，3月上旬萌發春梢(春梢無刺)，5月中下旬萌發夏梢(夏梢略有短刺)，8月上旬抽秋梢(秋梢略有短刺)，各梢期與地塊內晚熟橙類柑橘樹相比較，早5～15 d。

張福鎖團隊[14]研究認為，100kg柑橘果實 (干重) 需氮(N)0.6 kg、磷(P2O5)0.11 kg、鉀(K2O)0.4 kg。處于營養生長階段的幼年樹施肥主要為促進根系生長和樹冠擴大，形成良好的樹型，為后期掛果做營養儲備。因幼樹根群少且弱，吸肥能力較差，耐肥能力弱，因而幼樹要以勤施薄施為原則，盡量培養其長成強大根群，促進樹體吐新梢，盡快形成樹冠[15]。

3.2 地塊土壤情況分析

試驗地塊(經緯度：E98°6'32" N24°19'37"，海拔857 m)位于云南隴川縣龍江湖畔，坡度4°左右，常年的雨水及不合理的施肥導致土壤呈現有機養分與礦物質養分缺乏、土壤輕度板結等不良現象，指標分析值詳見表3：

表3 土壤質量分析值

按照土壤健康等級評價表(表2)對試驗地塊土壤進行評價分析，試驗地塊土壤為D級，情況十分不理想，主要表現在1)礦質營養元素偏低，全氮(N)、有效磷(P)、速效鉀(K)、交換性鈣(Ca)、交換性鎂(Mg)、有效鐵(Fe)、有效錳(Mn)、有效鋅(Zn)等指標III級標準值的50%、5.8%、77%、77%、30%、4.63%、23.33%、16.67%；2)有機質含量低(III級標準值的34.33%)，土壤團粒結構不佳(III級標準值的81.25%)，保水量不足(III級標準值的73.33%)、蚯蚓數量偏低甚至為0 等。

3.3 冬肥方案設計

3.3.1 有機肥的選用 我們把有機肥劃分為礦物源有機肥和生物質有機肥。盡管兩種有機肥均具有改良土壤的功用，因其本身來源、結構和工藝的差異，在改良土壤方面作用也不盡相同[16]。生物質有機肥除含有有機質、腐殖酸組分外，還含有作物生長及培肥地力所需的氨基酸、核酸、多肽、蛋白酶等活性成分，多組活性成分的協同，可改善土壤微生態環境，刺激作物內源激素分泌與平衡，有效增強作物免疫力與抗逆性。由動植物殘體千百年礦化而成風化煤、褐煤，經必要的工業處理制得礦物源有機肥，其腐殖酸組分與土壤腐殖質在性質、結構上十分接近。所含氧官能團為羧基、酚羥基和甲氧基，也含有醇羥基、烯醇基、磺酸基、醌基和酮基等，具有陽離子交換能力，可以和銨鹽、堿金屬鹽、磷酸鹽、重金屬鹽和稀有元素等形成各種可溶或不溶性的鹽以及穩定程度不同的有機-無機絡合物[17]。礦物源有機肥在改良土壤團粒結構、提高礦質營養元素利用率方面功效顯著；同時礦物源有機肥的礦物質成分，如磷、鎂、鈣等含量相對生物質有機肥，含量更豐富。

一般而言，生物質有機肥以畜禽糞便及秸稈腐熟為主，來源廣、價格低廉，A級或B級土壤簡單施用生物質有機肥即可。C級或D級土壤須增施有機肥，土壤表層硬度>2.0Mpa，礦物質營養成分缺乏時，應選用一部分礦物源有機肥。

3.3.2 無機肥料及生物刺激劑產品的選用 冬肥以緩釋肥料為主，速效肥料在春肥、壯果、轉色等時期選用。一般而言，冬肥一般以常規復合肥、鈣鎂磷肥等為主。筆者推薦采用一定數量的鈣鎂磷肥，鈣鎂磷肥價格低廉，是一款含磷為主，同時含有鈣、鎂、硅等成分的肥料。它是堿性肥料，但堿度小于常用的酸性土壤改良劑——石灰，不會殺滅土壤微生物，不會破壞土壤結構；可提高土壤pH，增加土壤鹽離子代換量和鹽基飽和度，增加土壤養分，培肥土壤，加速土壤熟化[18]?？梢娾}鎂磷肥既是一款礦質營養元素含量豐富的肥料(含磷、鈣、鎂、硅等)，同時還是一適宜的土壤改良劑。農業實踐中，鈣鎂磷肥一般不與氮肥、酸性肥料混合施用，否則會降低肥料的效果，與有機肥配合使用效果極佳。云南滇西區域，許多種植戶牛糞腐熟時，加入一定量的鈣鎂磷肥，一方面增加農家肥的營養物質(腐熟中形成氨基酸、腐殖酸等物質螯合鈣鎂磷肥中的鈣、鎂等元素，利于作物吸收)；另一方面利用鈣鎂磷肥堿性特點，調節堆肥pH，提高腐熟發酵效率。

中微肥方面，推薦選用硝酸銨鈣、硫酸鋅、硫酸鎂、硼砂(或硼酸)等與有機肥配合使用。此外，凹凸棒土也是一款性能優越且價格低廉的產品，凹凸棒土有較高的吸水率和較好的黏結性，這些性能對協調土壤的水肥氣熱，提高土壤肥力具有良好的效果[19]。它含有豐富的鈣、鎂、硫、鋅、鐵、硅等中微量元素含量，也可作為一款礦質營養元素含量豐富的緩釋肥料。

冬肥中施入一定量的磷肥(磷酸二銨、高磷復合肥、鈣鎂磷肥、硫磷酸銨等)和甲殼素、氨基酸等生物刺激劑，可有效培肥地力，增強樹勢。磷素不僅影響柑橘類作物的呼吸作用和光合作用,而且參與形成繁殖器官[20]，此階段施入磷肥可較大程度上促進春見幼樹樹體營養的儲備，增強樹勢，促進花芽分化及其他生理代謝。適量的甲殼素、氨基酸等生物刺激素刺激春見果樹次生代謝產生大量的化感物質，化感物質能幫助作物抵抗惡劣的非生物環境因素脅迫和抵抗各種生物因素(病、蟲、草害)的危害[21-22]，從而增強春見幼樹免疫力與抗逆性。氨基酸為土壤微生物提供豐富的食物來源，促進有益微生物的生長而抑制一些植物病原菌，改變土壤本身的微生物區系。筆者田間試驗發現，氨基酸與腐殖酸的配合，可增強土壤酶的活性，加速有機物的礦化，促進作物對營養元素，在復合肥減量20%～30%的情況下，辣椒、土豆、水晶蜜柚等作物農藝性狀與對照組無顯著差異。筆者項目團隊在云南瑞麗市弄島鎮試驗地塊(E97°42′15″，N23°52′34″)施用云南三環中化化肥有限公司產品“地耕欣”(13-33-4-YCB)[23]與有機肥，“地耕欣”肥料兼具上述功能特點，每棵樹施用“地耕欣”肥料100g，有機肥10kg，樹勢增強效果明顯，施肥50日后，蚯蚓數量每平方米增加2～5頭，改土與培肥地力等方面效果非常好。

3.3.3 春見幼樹冬肥方案設計 綜合考慮試驗地塊土壤健康狀況及各類肥料的特點，筆者項目團隊設計春見幼樹冬肥施肥方案(表4)。

表4 冬季施肥方案 (kg·株-1)

注：1)在節氣立冬至大雪之間，開挖30 cm×35 cm(寬×深)的環狀或條狀的施肥溝；2)冬至之前進行施肥，肥料與土充分混勻后填入施肥溝。

4 結語

冬肥是春見幼樹生長過程中最基礎，也是最重要的一次施肥，是改良土壤和樹體儲備能量的一次關鍵性施肥。此階段，應綜合考慮土壤健康等級、果樹需肥規律、各類肥料特點等因素，將有機肥、復合肥、中微肥、生物刺激劑有機結合起來，為春見果樹健康生長保駕護航。