一种提高土壤生产能力的山丘地苹果园土肥管理方法

摘要

本发明涉及提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法，该方法包括：(1)苹果园地面管理，改善土壤环境；(2)一次性合理施肥，增加根系营养。本发明提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法，通过有效的地面管理及一次性科学施肥，不但培肥地力，提高肥料利用率，降低水土流失，还增加了产量和收益。

说明书

技术领域

本发明涉及植物营养与肥料领域，具体地说是涉及一种提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法。

背景技术

苹果生产在我国水果业中占重要地位，其发展状况对果区经济振兴、市场供应和出口创汇具有重大影响。然而，我国人多地少、土地资源不足的基本国情决定了苹果产业的立地条件一般较差，多为“上山下滩”田，作为我国苹果主产地之一的山东省更是如此。据调查统计，山东省64％的苹果园建立在山丘地区，主要分布在胶东半岛、鲁中鲁南山地和丘陵地。

山丘地苹果园土壤干旱瘠薄，保水保肥能力差。果区农民为求高产，普遍存在过量使用化学肥料，有机肥投入不足；果树施肥比例不协调，重氮肥轻钾肥的盲目性施肥现象。果农的这种经验性生产方式，不仅使果实产量和品质难以持续提高，还会造成资源浪费和增加生态环境污染的风险。此外，我国在果园土壤耕作管理中多以清耕为主，虽然可维持松散的土壤结构，控制杂草生长，但连年清耕易造成土壤有机质匮乏，损坏毛细根系，造成树体早衰减产。而且，清耕使地表长期裸露，增加了水土流失的风险，这一风险在山丘果园地尤为严重。可见，传统的果农生产方式和土壤耕作制度，都会影响土壤质量的提高。然而，土壤是果园的载体，土壤质量状况在很大程度上决定着果园的生产能力。

目前，提高果园生产能力，增加产量多从施肥方面入手，如专利文件CN101015262A提供一种多次追肥并结合叶面喷肥的精确施肥方法；专利文件CN101904241A提供了一种通过穴施生物肥创造根系局部优化空间的施肥方法。这些方法都只通过多次施肥手段来调节根系营养，提高苹果产量，而现在农村劳动力老龄化，面临雇工难、贵的问题，对施肥技术的推广形成挑战。养根壮树是实现山丘地苹果园丰优生产的基本前提，而水、肥、气、热、土壤微生物等各项因素协调稳定的土壤条件，才能更有利于养分功效的发挥，促进根系的发生和生长，进而满足地上部的正常生长发育。因此，探寻改善果园土壤质量并配合简便合理的施肥措施，是山丘苹果产业优化升级及果园生态系统可持续发展需要重点解决的问题。

发明内容

本发明针对山丘地苹果园地面裸露，土壤质量提升困难及现有苹果树施肥技术繁琐的问题，提供了一种提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法。

本发明的技术方案如下：

一种提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法，其特征在于该方法包括以下两个步骤之一或者组合：

(1)苹果园地面管理，改善土壤环境；

①行间：依据果树行距确定用生草覆盖或生草覆盖与砂石覆盖相结合的方法；行距小于等于3m的果园，行间仅用生草覆盖，沿着行方向形成条状生草带；行距大于3m的果园，行间用生草覆盖与砂石覆盖相结合，行距中间沿着行方向为条状生草带，在生草带两侧覆盖砂石形成砂石带；

②株间：依据果树株距确定用砂石覆盖或砂石覆盖与生草覆盖相结合方法；株距小于等于3m的果园，株间仅用砂石覆盖，沿着与行垂直的方向形成条状砂石带；株距大于3m的果园，株间用砂石覆盖与生草覆盖相结合，砂石带和生草带呈条状沿着与行垂直的方向相间分布；

(2)一次性合理施肥，增加根系营养；

一次性穴施有机肥及化肥，每株果树施入有机肥15-25kg；化肥采用控释肥与普通化肥复配，化肥的施肥量(kg/亩)＝(作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测定值×0.16)/(肥料养分含量×肥料利用率)。

优选的，

步骤(1)①中生草带宽度以果树行距和树龄而定，幼龄果园行距大生草带可宽些，成龄果园行距小生草带可窄些；行距小于等于3m的果园，生草带宽为行距的1/3-1/2；行距大于3m的果园，生草带宽为行距的2/5-3/5；两侧砂石带宽分别为行距的1/10-1/5。

步骤(1)②中整个覆盖带宽度为株距的5/10-7/10；株距大于3m的果园，砂石覆盖与生草覆盖土壤面积的比例为5-6∶5-4。

步骤(1)①中行间生草带草种为黑麦草和白三叶草，播种草籽量为0.6-1kg/亩，按1∶1混播；播种方式为条播；砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为3-5cm。

步骤(1)②中生草带草种为白三叶草，播种草籽量为0.3-0.6kg/亩；播种方式为穴播；砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为2-4cm。

步骤(2)中所述的有机肥为果树专用有机肥，有效活菌数≥0.2亿/g，有机质≥30％，N+P₂O₅+K2O≥5％。

步骤(2)中所述的普通化肥为氮肥、磷肥和钾肥；其中氮肥为尿素、碳酸氢铵或硫酸铵；磷肥为过磷酸钙或钙镁磷肥；钾肥为硫酸钾；或者用不同养分含量的复合肥与单质肥混合使用。

步骤(2)中控释肥为控释氮肥和控释钾肥；质量复配比例为普通钾肥∶控释期为6个月的控释钾肥∶控释期为10个月的控释钾肥＝3∶4∶3；普通氮肥与控释氮肥的质量复配比例，则取决于树势：

①旺树；普通氮肥∶控释期为10个月的控释氮肥＝6-7∶3-4；

②中庸树；普通氮肥∶控释期为6个月的控释氮肥∶控释期为10个月的控释氮肥＝4-5∶3-4∶2-3；

③弱树；普通氮肥∶控释期为6个月的控释氮肥∶控释期为10个月的控释氮肥＝2-3∶4-5∶3-4。

步骤(2)中4年以上的果树的施肥方式为放射沟施肥，每株树从树冠外缘向外，在地面挖4-6个放射沟，沟宽30-50cm、深40-60cm；1-4年的幼树，采用宽30cm，深40cm的环状沟施肥；化肥与有机肥一次性施入，施肥时期在果实采收后到11月中上旬结束。它的作用一是保证采收后到落叶前果树光合作用，提高营养积累，为下年果树生长发育打好基础；二是此期为根系生长高峰期，促根多，生长快，可提高树体的抗寒能力。

果园生草的播种时期春夏秋季均可，以秋季播种最好，利于第二年覆盖快。另外，草种粒小且轻，顶土力弱，故播种时不宜深，1-2cm为宜。一般草长到25cm左右时，应及时刈割，每年可刈割2-4次；刈割的留茬不宜过低，要求留10cm左右。割下的草，可以覆盖到树冠下，以利保墒。一次生草可以连续使用5年，后草逐渐老化，可进行秋翻压，使其休闲1-2年后，再重新播种生草。砂石替换时间为8年左右。

本发明的方法中没有特别限定的，按本领域常规技术选择即可。

本发明的提高土壤生产能力的山丘地苹果园的土肥管理方法，对单播草种、生草法、覆盖等单一技术进行集优补缺，可以减少水土流失和改善土壤质量。生草法和覆盖都是果园清耕制度的替代技术，提高土壤肥力、增强土壤蓄水保墒能力、抑制杂草生长是两者的优势，但各自也有不足之处，生草法需要较好的肥水投入，会削弱树势；覆盖材料可为秸秆、干草、树皮，但在山丘取材困难，覆盖此类材料，有引发火灾的风险。本发明生草和砂石覆盖相结合，可就地取材，相对减少了劳动力和资金投入，也解决山地覆盖资源紧缺问题。再者，地表温度对果树根系生长发育影响很大，砂石覆盖可以弥补生草法在春季提温慢的缺点，秋冬季保温，以利于根系的生长和对养分的吸收；而生草及其刈割覆盖在夏季可以降低地温，两者的结合有效调节地表温度，促进根系的生长。另外，本发明生草法中对草种的选择，白三叶草具有固氮作用，耐热但抗旱能力差；黑麦草产量大，抗旱但不耐热；两者混播，可以保证草群产量，兼备固氮、耐热、抗旱和培肥地力。与传统的清耕制度相比，本发明能够提高地温2-4℃，含水量增加4％-8％，土壤容重降低0.05g/cm3-0.1g/cm3，地表径流量降低10％左右。

本发明全年一次性施肥，省工省时；不同释放期控释肥的混用，延长了施肥作用时间，并满足了苹果各生长期对肥料的需求，提高了肥料利用率；与速效化肥的配合，也弥补了控释肥前期养分释放缓慢，与作物需求相匹配。与传统的施肥方法相比，本发明节氮50％，节磷22％，经济效益提高48％，有利于苹果的优质高产和瘠薄山丘地苹果园土壤肥力的改良。

与现有技术相比，本发明还具有以下优良效果：

1、本发明针对山丘地果园土壤瘠薄裸露，使用生草和砂石覆盖方法相结合提升土壤质量，本方法效果明显，简便易行，可适用于土壤瘠薄裸露的梨树、桃树等大部分果园。

2、本发明针对果农盲目性施肥，根据作物目标产量、土壤供肥力及肥料利用率计算施肥量，能够做到按需施肥，养分结构均衡，提高了肥料利用率，并节约资源。

3、针对果区劳动力缺乏，本发明使用全年一次性施肥，省工省时；地面管理措施也降低了清耕制度对劳力的需求，大大缓解了果区雇工难雇工贵的情况。

4、本发明使用的控释肥价格较普通肥料略贵，一定程度上增加了肥料成本；但其能够增产，并且用量少，施肥次数减少2-3次，降低了劳动成本，经济效益不降反增，农民可以放心使用。

5、本发明由地面管理与一次性科学施肥组成，是从改良土壤环境和增加根系营养两方面提高苹果园土壤的生产能力，两者可以单独使用，但综合使用效果最佳。

6、本发明通过有效的地面管理及一次性科学施肥，不但培肥地力，提高肥料利用率，降低水土流失，还增加了产量和收益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。所用的有机肥和化肥均为常规市售。所用的果树专用有机肥(有效活菌数≥0.2亿/g，有机质≥30％，N+P₂O₅+K₂O≥5％)购自山东济宁三环化工有限公司；普通氮肥为尿素(N≥46％)购自山东谷丰源化肥有限公司；普通钾肥为硫酸钾(K₂O≥50％)购自中化化肥山东有限公司；控释氮肥和控释钾肥均购自山东金正大生态工程股份有限公司，控释氮肥1(N≥42％)、控释氮肥2(N≥38％)，控释钾肥1(K₂O≥46％)，控释钾肥2(K₂O≥42％)；化肥配比比例均为质量比。

实施例1：提高土壤生产能力的嘎啦苹果园土肥管理方法

蓬莱市刘家沟镇安香寺村同一块苹果园，树龄10年，品种为嘎啦，株行距为5×5m，树势中庸，土肥管理方法如下：

(1)苹果园地面管理，改善土壤环境；

①3月份行间生草，生草带宽2.5m，草种为黑麦草和白三叶草，1∶1混播，播种量为0.7kg/亩，播种方式为条播；生草带两侧覆盖砂石，砂石带宽0.5m，所用砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为3-5cm。

②株间砂石覆盖与生草的覆盖土壤面积比例为5∶5，呈条状相间分布，覆盖带宽3m。草种采用白三叶草，播种草籽量为0.5kg/亩；播种方式为穴播；砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为2-4cm。

(2)一次性合理施肥，增加根系营养；

秋季采收后一次性穴施有机肥及化肥。有机肥为果树专用有机肥，每株20kg；施肥量＝(作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测定值×0.16)/(肥料养分含量×肥料利用率)；磷肥用过磷酸钙或钙镁磷肥；化肥质量复配比例为普通氮肥∶控释氮肥1(控释期为6个月)∶控释氮肥2(控释期为10个月)＝5∶3∶2；普通钾肥∶控释钾肥1(控释期为6个月)∶控释钾肥2(控释期为10个月)＝3∶4∶3。本实施例目标产量60kg/棵，施肥量N-P₂O₅-K₂O＝1.0-0.6-1.0kg/棵。

实施例2：提高土壤生产能力的红富士苹果园地面管理方法

蓬莱市刘家沟镇东赵村苹果园，树龄7年，品种为红富士，株行距为3×5m，树势中庸，地面管理方法如下：

①行间生草，生草带宽2.5m，草种为黑麦草和白三叶草，1∶1混播，播种量为0.7kg/亩；生草带两侧覆盖砂石，砂石带宽0.5m；

②株间用砂石覆盖，宽度为1.5m，砂石直径为2-5cm，覆盖厚度均为2-4cm。

实施例3：提高土壤生产能力的嘎啦苹果园一次性施肥法

蓬莱市刘家沟镇东赵村同一块苹果园进行试验，树龄8年，品种为嘎啦，株行距为3×5m，树势旺，一次性合理施肥，增加根系营养：

本实施例中一次性施肥，施肥量由(作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测定值×0.16)/(肥料养分含量×肥料利用率)确定，果树专用有机肥20kg/株，化肥N-P₂O₅-K₂O＝1.5-0.7-1.3kg/棵。质量配比为磷肥用过磷酸钙或钙镁磷肥；普通氮肥∶控释氮肥(控释期为10个月)＝6∶4；普通钾肥∶控释钾肥1(控释期为6个月)∶控释钾肥2(控释期为10个月)＝3∶4∶3。

实施例4：嘎啦苹果园土肥管理方法效果试验

2008年在蓬莱市刘家沟镇安香寺村同一块苹果园进行试验，树龄10年，品种为嘎啦，株行距为5×5m，树势中庸，果树试验设4个处理，分别是：

处理(1)：清耕+农民习惯施肥作为对照，即果园株行间休闲，并经常中耕除草；在收获后施有机肥，3月、6月、8月、9月进行4次追肥，N-P₂O₅-K₂O＝3.0-1.0-0.8kg/棵；

处理(2)：本发明中地面管理+农民习惯施肥；处理(2)中地面管理的具体方法是：①3月份行间生草，生草带宽2.5m，草种为黑麦草和白三叶草，1∶1混播，播种量为0.7kg/亩，播种方式为条播；生草带两侧覆盖砂石，砂石带宽0.5m，所用砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为3-5cm。②株间砂石覆盖与生草的覆盖土壤面积比例为5∶5，呈条状相间分布，覆盖带宽3m。草种采用白三叶草，播种草籽量为0.5kg/亩；播种方式为穴播；砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为2-4cm。在收获后施有机肥，3月、6月、8月、9月进行4次追肥，N-P₂O₅-K₂O＝3.0-1.0-0.8kg/棵；

处理(3)：清耕+本发明中一次性施肥；处理(3)中一次性施肥的具体方法是：秋季采收后一次性穴施有机肥及化肥。有机肥为果树专用有机肥，每株20kg；施肥量＝(作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测定值×0.16)/(肥料养分含量×肥料利用率)；磷肥用过磷酸钙或钙镁磷肥；普通氮肥∶控释氮肥1(控释期为6个月)∶控释氮肥2(控释期为10个月)＝5∶3∶2；普通钾肥∶控释钾肥1(控释期为6个月)∶控释钾肥2(控释期为10个月)＝3∶4∶3。本试验目标产量60kg/棵，施肥量N-P₂O₅-K₂O＝1.0-0.6-1.0kg/棵。测定苹果产量、计算经济效益、收获后测定土壤容重、土壤含水量及肥料利用率。

处理(4)：本发明实施例1中的地面管理+一次性施肥。四棵果树为一个处理，每处理三次重复，随机排列。测定苹果产量、计算经济效益、收获后测定土壤容重、土壤含水量及肥料利用率。

表1不同处理对苹果产量及土壤质量的影响

由表1可以看出，与农民传统的生产习惯相比，本发明中地面管理可以改善土壤结构，降低土壤容重，土壤空隙度增加，有利于土壤蓄水保墒，处理(2)较处理(1)土壤容重降低0.11g cm^-3，土壤含水量提高2.4％；苹果叶片叶绿素含量及苹果产量均有所提高。本发明中一次性施肥技术能够提高苹果产量，但对土壤物理性质影响不大。使用本发明处理(4)，无论是改善土壤质量，还是增产的效果均最佳。

实施例5：红富士苹果园地面管理方法效果试验

2009年在蓬莱市刘家沟镇东赵村同一块苹果园进行试验，树龄7年，品种为红富士，株行距为3×5m，树势中庸，在农民习惯施肥的基础上设3个处理，对比不同地面管理方式对苹果产量及土壤质量的影响。

处理(1)清耕法，即果园株行间休闲，并经常中耕除草；

处理(2)果园株行间生草法，品种为白三叶草，播种量0.7kg/亩；

处理(3)果园砂石覆盖，砂石直径为2-5cm，覆盖厚度为4cm；

处理(4)选择实施例2中的地面管理方法。

通过田间小气象站获得土壤温度、水分含量；收获测产，取土测定土壤容重及有机碳含量。四棵果树为一个处理，每处理三次重复，随机排列。

表2不同地面管理方式对苹果产量及土壤质量的影响

由表2可以看出，与处理(1)清耕相比，处理(2)果园生草、处理(3)砂石覆盖等地面管理方式均可以降低土壤容重，增加土壤含水量、土壤有机质及苹果产量。此外，三种地面管理方式对土壤温度都有所改善，能够明显提高冬季土温2-3℃，防止或减缓冻层产生，使果树根系安全过冬；夏季则避免太阳直射，使地表温度较清耕降低4-6℃，减少对果树根系的伤害；春秋季节土温升高2-3℃，起到增温保温的作用，有利于果树根系的生长和养分吸收。从产量来看，三种地面管理方式都较清耕显著增产，尤其是本发明处理(4)，增产幅度达18％。各方面综合来看，三种地面管理方式中，尤以本发明处理(4)效果最佳。

实施例6：嘎啦苹果园一次性施肥法效果试验

2009年在蓬莱市刘家沟镇东赵村同一块苹果园进行试验，树龄8年，品种为嘎啦，株行距为3×5m，树势旺，设置四个处理，比较农民习惯施肥与本发明一次性施肥对苹果产量及肥料利用率的影响。

处理(1)不施肥设为对照；

处理(2)农民习惯施肥，普通有机肥20kg/株，收获后穴施，在3，6，8，9月追施化肥，N-P₂O₅-K₂O＝3.2-0.8-1.5kg/棵；

处理(3)选择实施例3中的一次性施肥方法。

计算肥料与人工投入，收获测产，并测定肥料利用率。四棵果树为一个处理，每处理三次重复，随机排列。

表3不同地面管理方式对苹果产量及土壤质量的影响

由表3可以看出，本发明处理(3)中不同释放期控释肥及化肥的混合施用，能够满足果树各时期对养分的需求，显著提高了肥料利用率，氮、磷、钾肥料的利用率分别提高68.6％、29.7％和20.8％。虽然缓控释肥价格高于普通化肥，但其用量少，成本投入与农民化肥投入持平或略低。再者，本发明一次性施肥即可满足果树对养分的需求，省工省时，降低了劳动成本，总投入成本下降近23％。本发明中一次性施肥，省肥降成本的同时，苹果产量未减反增，较处理(2)农民习惯增加14.3％，每亩增收4264元，增幅达23.3％。