土壤管理_生态管理法

(1)自然型果树生态栽培模式

 　　 自然型果树生态栽培模式源于欧洲、日本及美洲等地。这些地区自然降水比较充沛，土壤有机质含量较高，综合生态环境比较优越，不存在明显的生态脆弱因子，有利于果树生态栽培模式的形成。　　模式形成过程中，遵循和参照了当地自然生态发育的基本原型，以调节地表生物层的发育(即果园植被发育)为源头，坚持不耕作、少施肥、不灌水、不喷药的自然栽培基本原则，主要技术环节如下：

　　 1)果园的土壤管理与养分调节

 　　二次世界大战以后，随着有机农业的出现，西欧、日本、美国等地开始在果园进行覆草与埋草试验，如覆盖稻草、割草深埋等技术，一定程度上促进了土壤有机质的增加，但长期下去，却遇到了一定的困难。首先，果园覆草是一项巨大的工程，要每年得到大量的稻草或秸杆并非易事，何况把稻草从稻田或其他农场运来，又造成了其他农场土壤营养的定向流失，对生态农业的长远发展是不利的。其次，若从山野荒坡割草覆盖或深埋，会造成环境的水土流失，况且几年下来，果园造就的黑土 (有机质层)也少得可怜，可谓杯水车薪。

　　果树是深根性作物，可从土壤不同区域吸收养分和水分，因此果园种草时也应综合考虑。在不耕作的果园条件下，果园地面自然生长的草生植被中豆科及具有固氮功能的草类较少，在果园长期不施肥(不施用化肥)而又要保持高产时养分循环(包括氮循环)是不够的，因此，通常采用三叶草、紫花苜蓿等果园绿肥以补充养分。

　　三叶草属于浅根性绿肥，长期种植可在果园表面形成30～40厘米的黑土(有机质层)。是改良浅层土壤的有效植被。对于中下层土壤来说，紫花苜蓿是有效的，它的根系可深达100～200厘米，因此，采用紫花苜蓿与三叶草混播的种草方式改良果园土壤，是果园土壤长期培肥的有效方法。

　　果园种草的初期，可少施一些肥料，如在地面撒施一些鸡粪、化肥等，3～5年后，就不必再施肥了。

　　果园种草之后，7～8年期间果园基本上不生长杂草，当三叶草显示出弱势，杂草再度出现时，可再种草一次。

　　如果要考虑果园深层土壤改良，森岛洋槐等深根性乔木可做为首选树种。通常每公顷定植60～120棵森岛洋槐，其后剥皮促亡，以进行深层土壤改良。

　　免耕栽培是生草果园的基本原则。人工耕耘和中耕的目的是促进土壤疏松，但耕耘之后破坏了地表层有机质的形成，长期下去会引起土壤板结、微生物活动衰弱，反而达不到疏松土壤的目的。免耕栽培之后，在植物根系、微生物及土壤动物的作用下，土壤也会受到生物性和化学性耕耘。像鼹鼠、蚯蚓及作物根系进行的耕耘，比人为耕耘更有效，可促使土壤变得更月巴沃。

　　不施肥即不施用化肥，是生草果园的又一基本原则。在人工不合理耕作、采用掠夺性生产条件下，果园土壤会变得贫瘠，而越来越依赖于化肥。但在自然生态管理条件下，由于动植物生活环境变得活跃，土壤能够在自然环境中实现肥沃。

　　不施用化肥能否满足果树的营养需求而实现自身的肥沃呢?一般来讲，在当今人工农业产量构成条件下，果树吸收的矿质元素中70％由土壤供给(即土壤活化，自然释放)，另外30％需要由人工补充，即施化肥或有机肥。如果将果树的枯枝落叶全部还田，同时减少不必要的高产，这时果园仅依靠生草后地表植被的固氮作用和矿质营养的活化作用，不但能够满足果树生长的营养需求，还可持续提高土壤有机质含量和土壤肥力。如果还需要施肥的话，在地面撒施鸡粪就足够了，如果进一步在果园地面自由放养鸡群将可实现果园的立体生态栽培。

　　 2)果园的水分调节

 　　地区的果园自然降雨比较充沛，年平均自然降雨量一般在1 200毫米以上，依靠果园地表植被的作用，可有效抑制果园地面蒸发，减少果园地面径流，增加土壤含水量，通常很少人工补水，而当需要补水时，可采用喷灌、滴灌等节水模式。

　　 3)果园病虫害控制

 　　不要消灭害虫的天敌是自然生态栽培的基本原理。众所周知，因为有天敌的存在，在柑橘园中即使不喷用化学农药，红蜡虫和角蜡虫也不会构成危害。

　　果园天敌可更长期地控制害虫的泛滥。日本果园中常喷施化学农药防治浮尘子的危害，但喷药一段时间后调查发现，未喷药果园浮尘子的数量也明显下降，与喷药果园无明显差别，但未喷药果园中浮尘子的天敌却远远高于喷药果园，因此喷药果园极有可能再度诱发浮尘子的危害。

　　除了保护果园天敌外，还应努力培植健壮的果树，以增强树体自身的抵抗力。通常，减少树体郁闭，增加果园光照都是有效的调节方法，有关这方面的问题将在后面论述。但当果园确实需要用药时，首先还是考虑使用传统农药。例如，为消灭果园中的壁虱和介壳虫，使用硫磺合剂或200～400倍的机油乳剂比较有效，也不易杀伤天敌，同时减少了害虫的抗药性，对环境污染也较轻。然而，在此之前果园若喷施过有机磷等广谱性杀虫剂，此时机油乳剂就不会有效了。因为广谱性农药已杀死了害虫的天敌，只能依靠接连不断喷洒农药来防治害虫了，久而久之，害虫的抗药性及环境污染等问题都会出现。

　　 4)果园树体管理 

　　如前所述，果树的健壮发育对抗御病虫害是有益的，同时对果实生产也是有益的。为培养健壮发育的果树，自然型生态栽培果园从定植一开始就强调树体以自然主干型方式生长，而不主张短截修剪。　　为了树体的健壮发育，还应该不断调节适宜的果园光照，疏除过密过旺枝，减少果树密度，以利于地表植被的发育。但由于自然型生态果园条件下过于强调树体的自然生长，忽视了现代优质栽培技术的介入，因此，尽管果实的风味品质得到改善，但果实的外观质量还难以适应现代优质果品市场的要求。(2)经济型果树生态栽培模式　　 经济型果树生态栽培模式源于我国黄土高原地区，属于资源节约型生态模式。该模式中光、气、热资源丰富，而水资源不足，土壤肥力较低，成为限制因子。多年来上述地区实行清耕制及果粮间作制，广种薄收，不仅加剧了果园地面水分蒸发，同时由于秸秆、粮食及果实的定向输出，加剧了系统中物质及能量代谢的失衡，加速了土壤有机质的矿化速度。为此，模型试验以当地条件下自然生态林业模式为参照，坚持果园水分、养分等自然资源经济利用与有效循环的原则，通过增加地表植被及生态群落的生物量，强化向土壤微系统中物质(含水分)及人工辅助能的输入，同时通过限制地上部植株密度及树体消耗性生长，适度减少总枝叶量，合理调整果实及枝叶的输出量，使系统中物质与能量的循环转化基本上依靠系统本身“S”形增长达到有序的稳态循环，进而提高果实品质，达到经济上的合理性。

　　下面就该模式的技术环节进行分析：

　　 1)果园地面管理与养分调节

 　　与自然型果树生态栽培相类似，经济型果树生态栽培同样注重果园地表植被的系统培育。同时，由于自然降水不足和土壤瘠薄等脆弱生态因子的存在，在地表植被培育过程中将面临更多的技术难题，从而形成了不同于自然型生态果园的地面管理模式。

　　 ①地表植被类型。在自然型果树生态栽培条件下，通常采用三叶草、苜蓿等豆科绿肥作为地表植被，这对果园土壤肥力提高及氮素补充无疑是有益的。但是，在经济型果树生态栽培条件下，果园如果从定植开始就种植绿肥，由于根系吸收力强，绿肥与果树对土壤养分与水分的竞争将直接抑制果树的生长发育，因此需要采用自然生草或与绿肥混合生长的方式加以调节。

　　果园地面天然草种与绿肥混合生长的管理模式虽然不及人工绿肥对土壤改良的效应，但基本符合黄土高原条件下土壤养分与水分特征，加之天然草生植被的抗逆性和适应性强，易于管理操作，因此在北京昌平、山西中南部等地逐渐得到推广应用。

　　 ②生草面积的调整。发达的地面生物层及生物量是地面生产力提高的表征。由于该类型果园条件下地面单位面积养分供给能力有限，为了启动和培养果园土壤长远的供给能力，通常要增加适宜的生草面积，即减少果园树体密度，增加地表植被面积。

　　 在具有补水能力的半干旱果园，当树体投影面积与生草面积(由于全园地面生草，生草面积即全园面积)由调整前的1：1.33增加到1：1.80～2.24时，地面生物层(含地表植被、光合藻类和光合细菌)的同化能力得到明显改善，地面有机质的积累速度提高了1.13倍，同时由于树体光照条件的改善，叶片总光合能力与改造前基本平衡。在平陆等地的干旱果园，通过减少果园树体密度，使生草面积比率增加到1：2.02～2.46时，果树生长与地面生产力达到最适配比，实现了长期干旱条件下果树的持续性生产。

　　 地表植被建成后，最初的1～2年通常需要撒施一定量的有机肥(鸡粪等)或化学肥料，其后逐渐减少用量。进入稳态期后，可少施肥(有机肥)或不施肥(化肥)。

　　 ③有机质及矿质营养的诱导过程。依靠近地面生物层的同化作用，果园土壤中碳的积累能够持续上升。在碳素营养转化为有机质的过程中，经济型生态栽培果园第一年0～20厘米土壤有机质含量没有变化，第二年开始明显增加，第四年时达到较高积累水平，呈现稳态期特征。受其影响，40～60厘米土层中有机质呈相同态势，但含量不及0～20厘米富集层。

　　同期，果树吸收的大量元素也呈现与有机质相似的变化过程。如果将果园中所有的枯枝落叶及四季修剪的枝叶全部滞留在果园地面，进行残体覆盖，可实现生态果园条件下矿质元素的(近)稳态循环。与自然生态果园种植绿肥相比，尽管草生植被对土壤中有机质及矿物质的改良作用是有限的，尤其是对40厘米以下的深层土壤，这种调节作用更为薄弱。但与现行的清耕化学施肥栽培模式相比，经济型果树生态栽培模式毕竟是生态因子脆弱地区向果树生态栽培迈出的重要一步，这将有利于实现半干旱和干旱地区果树生产体系中营养物质的自身稳态循环。

　　 2)果园的水分循环与调节

 　　水是经济型果树生态栽培条件下果树生产的第一限制因子。因此对果园水分的有效调节贯穿了系统循环的全部过程。

　　由于长期清耕造成果园地面裸露，蒸发作用引起水分大量直接损耗。据调查，在山西中南部不同季节，苹果清耕果园一年中地表蒸发量约占果园全年降雨量的37％，这样一来，果园全年1／3以上的降雨在根系未吸收之前就白白耗散掉，形成水分损失的一个极端；另一方面，如果让草生植被无限制生长，同样要消耗过多的水分。因为从植被自然生长到自然枯萎返回覆盖层的过程中，其中大部分水分将被植被蒸腾消耗，形成了水分损失的又一极端。因此，调节的重点就是在清耕与任意生草之间寻找水分的经济利用点。通过多年的试验，证明了限制性生草的节水原理。即一方面利用植被活体与残体的多重(生长季)与交替覆盖(生长季与休眠期)效应，减少地面蒸发；另一方面，通过草生植被生长量(高度)的限制，减少植被过量的水分蒸腾。其技术环节如下：

　　 ①以水分的经济利用原则为依据，生长期利用不同层次植被(上层、中层、地表层)、地衣、藻类的交错生长及相互渗透，构成近地表层多层次覆盖网(植被高度在5～25厘米之间循环)，分层吸收太阳光能、转化热能、阻抑蒸发。在雨后及干旱期，生态果园自然蒸发量可降低25％～62％。

　　 ②同理，休眠期利用生物残体(植被、枯枝落叶，残草)及半腐解残体相结合的模式，使冬季的地面蒸发量降低。

　　 ③进入稳态循环后，培育植被残体、半残体、腐解层、熟腐层多层次的立体覆盖层，实现果园长期低蒸发与低蒸腾效应。

　　 ④通过近地面层生物群落的直接吸附和滞留作用，减弱或消除地表径流，使自然降雨量大量进入“土壤一根系”循环，抑制地面径流的外循环。

　　 ⑤通过树体无效型徒长枝叶疏除、摘心等技术的运用，降低植株及全园的立体蒸腾量 。

　　 ⑥不具备人工补水的经济型生态果园，可通过微循环判定适宜的果实负载，通过负载量(源尾)的收敛作用与源头(天然降雨)相匹配，循环到此结束。而人工补水的果园，可继续运行以下操作。

　　 ⑦利用水分低量循环原则，人工向系统补水只限于特别需水生理期(子房细胞分裂、果实细胞膨大)，补水1—2次(期)。

　　 ⑧同理，利用“轻度胁迫技术”，需水滞后期灌水，达到节水与适量增大果个的目的。

　　 ⑨采用滴灌及微喷灌技术，大幅度降低向系统中输入的总水量，达到资源的经济利用。

　　 3)果园树体管理

 　　果园树体管理的目的基于以下几个方面：

　　 ①通过树形选择与修剪技术的运用，限制果树枝叶过度生长造成的养分与水分消耗，并通过改善光照提高叶片的同化力水平。

　　 ②通过限制性果实负载技术的应用，使单位面积果实直接输出(进入市场，脱离系统循环)带走的养分与水分总量与土壤供给能力相适应，保持稳态平衡。

　　 ③通过优质栽培技术的介入，实现经济型生态栽培条件下果实外观及风味品质的改良，实现果树生产的适产、优质、高效栽培。　　为了实现上述目标，可通过以下途径实现树体的有效管理。

　　确立树形：选用纺锤形或细型主干形等高光照树形，增加纵向牵制作用，减少树体叶幕直径。上述树形的结构参数如下：

　　纺锤形：树高3～3．5米，叶幕直径1．8～2．0米，植株密度4米×2．5～3米，果园植被直接光照面积占总地表面积50％左右(即树体投影面积与生草面积比为 1：1.8～2.2)。

　　细型主干形：树高3～3．5米，叶幕直径1．0～1．2米，植株密度3米×1．8～2．0米，果园植被直接光照面积占果园总面积55％以上(即树体投影面积与生草面积之比为 1：2.0～2.5)。

 　　修剪原则：以多途径牵制为基础，幼树阶段采用纵向牵制技术与分散牵制技术(早春环割促萌)，使早龄骨干枝稳定在设计的树冠体积范围内，总修剪量控制在10％左右。结果期树体采用(横向)果实牵制，促进树高稳定，上下平衡，全树修剪量宜为3％～5％，以减少枝量修剪带走的物质输出。

 　　枝叶限制：结果期树(成龄树)枝条总量宜由目前的每公顷150万条左右降至60万～75万条，保持长枝年生长量50厘米左右，占总枝量10％～15％。保持中短枝紧凑、健壮，平均叶片6二10片。每公顷果园功能叶保留750万左右。在枝叶总数下降、营养及水分消耗减少的条件下，通过叶片质量和光合能力的改善，保持全树相同或相近的同化能力。 果实负载限制：通过一次性疏花、逐期定果、按枝留果等技术的应用，使单位面积果实负载量与枝叶存留量相匹配，并最终与该模型条件下土壤养分与水分的持续供给能力相适应。

 　　果实质量调节：通过果实套袋、地面反光、采前摘叶、采前转果及分期分级采果等技术的应用，最大限度地改善果实外观质量及风味品质，最终形成具有市场竞争力的生态型优质果品。

 　　 4)果园病虫害控制

 　　果园病虫害控制的基本原理与上述的自然型果树生态栽培模式相似，一方面有效地保护果园害虫的天敌，如减少农药的使用量，杜绝剧毒广谱性有机农药的使用，并培植有益于天敌栖息的植被层，从而长期控制果园害虫的突发性危害；另一方面，当不得不使用农药时，要尽量选用传统无机农药。据经过多年的试验表明，形成了以石硫合剂早期清园、波尔多液与硫磺制剂交替防护及低残留选择性农药补充使用的综合技术，基本上实现了桌园病虫害的有效控制。此外，当果园光照改善、树体抵抗能力提高之后，果树本身抗御病虫害的能力也将增加，从而创造出不利于病虫害突发的生态环境。

(3)复合型果树生态栽培模式

 　　 该模式主要来源于国内外平原地区、城镇近郊地区以及自然降雨丰沛、果园土壤肥沃的丘陵地区。该果园系统中具备人工补肥、人工补水的条件，果树行间常年间作绿肥、牧草及豆科作物，使果树业与种植业、养殖业、加工业联为一体，具备一体化生态农业的特点，大系统的循环路线如下：

　　果树业一种植业一养殖业(养鸡一养猪一鱼塘)一沼气发酵业一残渣、肥料一果树业　　在生态大农业发展过程中，近年来我国华东、东北地区针对当地的气候特点先后形成了不同形式的复合生态型栽培模式。

　　山东省西单模式以果园生草为源头，进行了以下循环：

　　果园种草一秸秆青贮一保温养猪一猪粪养鱼一鱼塘肥还田。

　　在山东沂蒙丘陵苹果园，近年来成功地实现了苹果生草果园条件下盛果期树“一亩一头猪”，“一树一只鸡”的生态栽培模式，解决了多年来有机肥短缺、土壤肥力下降、果实商品质量劣变等问题，为复合型果树生态栽培的发展提供了有益的经验。

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