退化坡地土壤改良與發(fā)展綠色食品生產(chǎn)的途徑

1、文章編號：1008-181X（2001）02-0167-04退化坡地土壤改良與發(fā)展綠色食品生產(chǎn)的途徑以廣東省五華縣河?xùn)|鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)開發(fā)基地為例鄧南榮，吳志峰，郭治興，李定強(qiáng)，劉平（廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所，廣東 廣州 510650）摘要：在對廣東省五華縣河?xùn)|鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)開發(fā)基地土壤調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對該基地坡地土壤肥力現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行了分析與評價(jià)，提出了土壤改良途徑；結(jié)合基地的情況與當(dāng)前綠色食品發(fā)展的形勢，提出了在退化坡地發(fā)展綠色食品生產(chǎn)的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：退化坡地；土壤改良；綠色食品中圖分類號：S156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 隨著人口、資源、環(huán)境之間的矛盾加劇，當(dāng)今退化坡地的恢復(fù)和綠色食品的生產(chǎn)已成為全球

2、共同關(guān)注的重大問題。由于經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展導(dǎo)致耕地的不斷減少，尤其在廣東省，山多地少，素有“七山一水二分田”之稱，耕地的減少更甚，而退化坡地則占廣東省土地總面積的50%以上。其自然資源生產(chǎn)潛力巨大，一般超過溫帶地區(qū)1倍以上；通過種植牧草、豆科綠肥、施用有機(jī)質(zhì)肥等措施來改良土壤，提高土壤肥力，可大大提高作物產(chǎn)量。同時(shí)廣東省退化坡地主要是由于水土流失引起，土壤本身受工業(yè)污染較少，有害金屬元素殘留較低，適于發(fā)展綠色食品生產(chǎn)。因此，退化坡地為綠色食品的生產(chǎn)提供了更廣闊的發(fā)展空間。1 概況 河?xùn)|鎮(zhèn)位于廣東省五華縣東北部，與縣城所在地水賽鎮(zhèn)僅一河之隔，面積51 km2，以丘陵坡地為主。氣候類型屬中低緯度南亞熱

3、帶季風(fēng)性濕潤氣候，夏秋溫暖多雨，春暖較早，冬寒較遲，水熱資源豐富，年平均氣溫為20.521.2 ，年平均雨量為14001600 mm，平均日照時(shí)數(shù)為1967 h，年平均太陽總輻射為502 kJ/cm2，年平均無霜期為325 d，年平均>12 有效積溫為31503350。土壤類型主要為花崗巖和砂頁巖發(fā)育的赤紅壤，植被類型主要為馬尾松、芒萁、崗松等。植被覆蓋度較低，水土流失極為嚴(yán)重，部分地方表土已流失殆盡，水土流失類型主要為溝狀及面狀侵蝕。1998年當(dāng)?shù)卣M(jìn)深圳市英特泰投資有限公司資金對河?xùn)|鎮(zhèn)丘陵坡地進(jìn)行高效農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)，成立了英特泰（五華）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司，在規(guī)劃面積3333 hm2的綜合

4、開發(fā)基地上種植亞熱帶高附加值的水果品種?，F(xiàn)已開發(fā)種植果樹面積800 hm2，總投資已接近1億元人民幣。該公司計(jì)劃在35 a時(shí)間內(nèi)投資35億元，開發(fā)20003000多hm2綠色環(huán)保食品基地?；胤秶饕挥诤?xùn)|鎮(zhèn)的塵風(fēng)坳平南、黃湖布頭兩片。2 坡地土壤肥力現(xiàn)狀及存在問題 我們對河?xùn)|鎮(zhèn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)基地的黃湖區(qū)和塵風(fēng)坳選擇了10個(gè)采樣點(diǎn)，共采了13個(gè)土壤樣品，并對樣品進(jìn)行了化學(xué)分析。分析結(jié)果表明，本區(qū)土壤pH為4.14.9 （半風(fēng)化紫色土pH為8.8），有機(jī)質(zhì)含量0.241.58%，全氮痕跡至0.066%，全磷0.0130.044%（紫色土略高，為0.131%），全鉀1.223.94%；速效氮2

5、4.792.9 mg/kg，速效磷2.913.5 mg/kg，速效鉀16.681.0 mg/kg，有效硼0.090.849 mg/kg（表1）。 （1）土壤pH值平均值為4.39（紫色土除外），土壤呈強(qiáng)酸性反應(yīng)（小于4.5）。土壤pH值是決定根系能否吸收其所必需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素的關(guān)鍵。沙田柚的根系要求土壤pH值為5.56.5的微酸性土壤最為合適，當(dāng)土壤pH值在5.0以下時(shí)，土壤中的磷、鈣、鎂、硼、鉬等元素難于吸收，或被溶解出來而流失，使柚樹患缺素癥。同時(shí)也會(huì)使鋁、鐵、錳等元素溶解過多，使根中毒，造成樹體生長不良，產(chǎn)量品質(zhì)下降。 （2）由于本區(qū)植被覆蓋度差，水土流失嚴(yán)重，有機(jī)質(zhì)分解強(qiáng)烈，加上強(qiáng)烈的

6、淋溶作用，使土壤礦質(zhì)元素貧乏，有機(jī)質(zhì)含量極低，平均含量為0.60%，為全國統(tǒng)一分級標(biāo)準(zhǔn)的五級（0.6%1%）至六級（<0.6%）水平。膠體品質(zhì)差，土壤結(jié)構(gòu)不良，保肥供肥能力差。 （3）由于本區(qū)地表流失嚴(yán)重，有機(jī)質(zhì)含量極低，導(dǎo)致氮、磷、鉀等主要肥力元素含量水平低，所分析的12個(gè)土樣的全氮平均含量為0.028%，為全國統(tǒng)一分級標(biāo)準(zhǔn)的六級水平（<0.05%）；速效氮平均含量為46.0 mg/kg（五級），全磷平均含量為0.023%（六級），速效磷平均含量為7.3 mg/kg（四級），全鉀平均含量為2.17%（二級），速效鉀平均含量為34.6 mg/kg（五級）。由此看來，本區(qū)土壤的氮、磷

7、的全量及其速效態(tài)均嚴(yán)重缺乏，全鉀含量相對豐富，但對作物有效的速效鉀也嚴(yán)重缺乏，不能滿足果樹的生長發(fā)育需求。有效硼平均含量為0.45 mg/kg，在土壤pH值5以下或7.5以上條件下，沙田柚吸硼困難，容易出現(xiàn)缺硼癥，一般認(rèn)為土壤pH 4.76.7之間，硼的有效性隨pH的升高而升高。 總的來說，本區(qū)土壤酸性強(qiáng)烈，有機(jī)質(zhì)低，營養(yǎng)元素缺乏，結(jié)構(gòu)不良，典型的酸瘦瘠侵蝕性土壤。3 坡地土壤改良途徑 土壤肥力是指土壤在植物生長發(fā)育的全過程中，同時(shí)而又不間斷地供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物需要的水分、肥（養(yǎng)分）、氣、熱、扎根條件和其它生活因素的能力。土壤肥力狀況是土壤中水、肥、氣、熱四大肥力因素的綜合體現(xiàn)，土壤肥力的高低，既

8、要看每個(gè)肥力因素的數(shù)量是否適當(dāng)，更主要取決于水、肥、氣、熱之間的協(xié)調(diào)程度。3.1 增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤肥力表1 開發(fā)基地坡地土壤化學(xué)分析結(jié)果編號采集地點(diǎn)土壤名稱采樣pH值有機(jī)質(zhì)全氮全磷全鉀速效氮速效磷速效鉀有效硼深度(水提)/%/(mg×kg-1)黃01黃湖黃泥塘赤紅壤0304.50 0.380.020 0.028 2.03 26.610.0 32.2 0.15 黃02-1黃湖黃泥塘沖積土0304.40 1.090.061 0.024 1.49 68.39.5 24.9 0.39 黃02-2黃湖黃泥塘赤紅壤304.20 0.460.025 0.020 1.44 34.13.5 1

9、6.6 0.09 黃03-1黃湖辦公樓左側(cè)赤紅壤094.10 1.580.066 0.025 1.22 72.17.5 37.4 1.09 黃03-2黃湖辦公樓左側(cè)赤紅壤9454.30 0.350.018 0.025 1.76 32.29.5 20.8 0.09 黃03-3黃湖辦公樓左側(cè)赤紅壤454.50 0.24痕跡0.023 1.96 30.42.8 16.6 0.20 黃04黃湖辦公樓前赤紅壤0304.30 1.310.067 0.044 1.58 92.913.5 27.8 0.42 塵01塵風(fēng)坳基地入口赤紅壤0454.80 0.520.024 0.013 3.76 45.58.0 7

10、4.7 0.84 塵02基地辦公室左側(cè)赤紅壤0304.40 0.330.017 0.016 1.60 34.18.1 24.9 0.09 塵03塵風(fēng)坳水庫西面赤紅壤0304.10 0.310.016 0.015 3.36 32.24.5 33.2 1.00 塵04塵風(fēng)坳水庫南面赤紅壤0304.35 0.18痕跡0.015 1.86 41.72.9 41.5 0.76 塵05大吉坑水庫附近紫色土0108.80 0.15痕跡0.131 3.86 24.711.6 81.0 0.09 塵06茶亭崗附近赤紅壤0304.90 0.430.033 0.033 3.94 41.77.8 64.3 0.34

11、平均值（塵土05紫色土因面積極小除外）4.390.600.028 0.023 2.17 46.07.3 34.6 0.45 一般土壤有機(jī)質(zhì)的數(shù)量雖然很少（一般小于5%），但它是土壤固相中最活躍的部分，是氮素養(yǎng)分的主要來源，對土壤理化性質(zhì)具有重大影響，它是衡土壤肥力高低的重要標(biāo)志。它的作用主要表現(xiàn)在：提供植物需要的多種養(yǎng)分并促進(jìn)養(yǎng)分的有效性；改善了土壤的物理性質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，有利于土壤的通氣性、通水性和耕性；增加土壤溫度，提高土壤保水能力；增加土壤保持肥性和緩沖性；刺激植物根系生長，吸收和溶解某些農(nóng)藥，并與重金屬離子形成可溶性絡(luò)合物，隨水排出土體，而具有解毒作用?？赏ㄟ^如下措施調(diào)節(jié)與提高土壤有

12、機(jī)質(zhì)含量。 （1）施用有機(jī)質(zhì)肥。通過施用糞尿肥、堆漚肥、綠肥等有機(jī)肥來增加土壤有機(jī)質(zhì)。施用量可依據(jù)有機(jī)質(zhì)的礦化率，一般土壤為23%。若要保持耕作層有機(jī)質(zhì)含量為2%，每1/15公頃耕層土壤質(zhì)量為15萬kg，如果施入的新鮮有機(jī)質(zhì)有70%礦化，而留下30%未礦化，那么每年在耕作地應(yīng)至少施入有機(jī)質(zhì)為300 kg。 （2）控制有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化。主要通過調(diào)節(jié)土壤的水、氣、熱狀況來控制有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化速度。通氣好，好氣微生物活躍，礦化為主，有機(jī)質(zhì)分解快，養(yǎng)分多；通氣差，嫌氣微生物活躍，有機(jī)質(zhì)分解慢，有利于腐殖質(zhì)積累。 （3）調(diào)節(jié)碳氮比（C/N）和酸堿度。碳氮比是指有機(jī)物中碳素與氮素總量之比。微生物在分解土壤有機(jī)質(zhì)的過

13、程中，首先要從有機(jī)質(zhì)中取得能量和養(yǎng)分，每分解2030份碳約需1份氮素。豆科綠肥，C/N<25301，容易被微生物分解，并有多余的氮素供作物吸收，可直接壓青埋入土壤以增加土壤有機(jī)質(zhì)；稻草和麥稈等，C/N>25301，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，且微生物會(huì)從土壤中吸取氮素而出現(xiàn)與作物爭氮的現(xiàn)象，一般不宜直接施入土壤，而必須先經(jīng)過堆漚（可加石灰加速熟化）后再施用，秸稈直接施入土壤時(shí)，還應(yīng)添加速效氮肥，如尿素、漚制過的糞尿肥等，以降低碳氮比。 （4）合理輪作換茬，套種或間種綠肥等豆科作物。3.2 合理施用化肥，調(diào)節(jié)土壤肥力 紅壤地區(qū)土壤普遍缺氮，大部分缺磷和部分缺鉀，為了補(bǔ)充土壤養(yǎng)分的不足，據(jù)土壤缺素

14、和作物需要，必須適當(dāng)施用化肥，調(diào)節(jié)土壤肥力，還可適當(dāng)施用微量肥料，如硼、鋅、鉬等。此外，要注意改進(jìn)施肥技術(shù)： 氮肥：銨態(tài)氮肥宜深施，硝態(tài)氮肥宜淺施。 磷肥：應(yīng)集中施用，如穴施、條施或與有機(jī)質(zhì)肥混合施用，從而可防止或減少土壤對磷的固定。 鉀肥：適當(dāng)深施，施在干濕變化較小的土層；集中施用；與有機(jī)質(zhì)混合施用，盡量減少鉀肥與土壤的接觸面，要少量多次施用。3.3 調(diào)節(jié)土壤水分 土壤水分是四大肥力因素中最積極最活躍的因素，高產(chǎn)土壤應(yīng)具有優(yōu)良的蓄水性、供水性和滲透性。 （1）建立排灌系統(tǒng)； （2）雨后或灌水后要及時(shí)中耕松土，減少土壤水分的蒸發(fā)損失； （3）改良土壤結(jié)構(gòu)，通過增施有機(jī)質(zhì)肥料、種植綠肥、合理耕作

15、等改良土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤的蓄水性和透水性，使土壤保存較多的有效水供作物利用，并使土壤的水、肥、氣、熱狀況協(xié)調(diào)； （4）坡地要實(shí)行溝龔斷作等高種植，修筑梯地、梯田或植樹造林等可以截留雨水，減少地表徑流和沖刷，保持水土，增加土壤的蓄水量。3.4 改良土壤通氣性 通氣良好，有機(jī)質(zhì)分解快，分解物大多數(shù)可為作物吸收利用，有利于作物生長；通氣差，有機(jī)質(zhì)進(jìn)行嫌氣分解，分解產(chǎn)物為二氧化碳、氨氣、沼氣、硫化氫和各種有機(jī)酸，這些物質(zhì)積累過多會(huì)對作物造成危害。 改進(jìn)措施：建立完善的排水系統(tǒng)，避免積水，深耕結(jié)合增施有機(jī)肥，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤總孔隙度大，且大小孔隙比例協(xié)調(diào)，既有利于保水，又利于通氣

16、。3.5 種植綠肥、豆科作物 種植綠肥可增加土壤有機(jī)質(zhì)，豆科作物根系具有根瘤菌，可以固定空氣中的氮素為作物所用，增施磷肥可提高豆科作物的固氮能力。果樹間可間種大豆和花生等豆科作物與豆科綠肥。3.6 調(diào)節(jié)土壤酸堿性 酸性強(qiáng)的土壤可施用石灰來調(diào)其酸性，堿性強(qiáng)的土壤可施用石膏或硫磺來調(diào)其堿性。廣東省水土流失區(qū)大部分為酸性赤紅壤，因此，可施用石灰來改變土壤酸度。3.7 提高作物抗旱性 鉀可促進(jìn)植物吸水，磷可降低植物的蒸騰作用。所以，增施磷、鉀肥可提高作物的抗旱性。4 發(fā)展綠色食品生產(chǎn)技術(shù)及途徑 綠色食品是指遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，按照特定標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)、經(jīng)專門機(jī)構(gòu)認(rèn)定、許可使用綠色食品商標(biāo)的無污染、無公害、安

17、全優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)食品。廣東退化坡地則占廣東省土地總面積的50%以上，其自然資源與生產(chǎn)潛力巨大，一般超過溫帶地區(qū)一倍以上，通過治理，可大大提高作物產(chǎn)量。同時(shí)廣東省退化坡地主要是由于水土流失引起，土壤本身受工業(yè)污染較少，有害金屬元素殘留較低，適于發(fā)展綠色食品生產(chǎn)。同時(shí)，綠色食品的原料作物生產(chǎn)必須具有良好的生境，在退化坡地上生產(chǎn)綠色食品必須通過種植牧草、豆科綠肥、施用有機(jī)質(zhì)肥等措施來改良土壤，提高土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)土壤微生物的增加，土壤微生物的增加又有利于土壤肥力的提高。再者，病蟲害的防治也主要依靠生物防治，在提高生物多樣性、穩(wěn)定性和均勻性的基礎(chǔ)上，利用天敵防治害蟲，使害蟲與益蟲建立在一個(gè)低密度的平衡狀態(tài)

18、。在山坡地進(jìn)行綠色食品的生產(chǎn)技術(shù)及途徑如下。 （1）創(chuàng)建無污染具有良好生態(tài)環(huán)境的基地。綠色食品產(chǎn)品或產(chǎn)品原料生產(chǎn)基地的自然環(huán)境條件必須符合綠色食品生產(chǎn)的要求，其中灌溉水和大氣質(zhì)量應(yīng)符合國家農(nóng)灌水和大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?；赝寥蕾|(zhì)量必須符合包含土壤污染因素和肥力要素的綠色食品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量綜合評價(jià)分級中所規(guī)定的l級和2級?；匾筮h(yuǎn)離"三廢"污染源點(diǎn)，為達(dá)到截?cái)辔廴驹吹哪康?，綠色食品產(chǎn)地的植物生產(chǎn)、動(dòng)物生產(chǎn)和農(nóng)副業(yè)加工生產(chǎn)應(yīng)逐步做到封閉式生產(chǎn)。 （2）選育抗性強(qiáng)的優(yōu)良品種。綠色食品生產(chǎn)的栽培過程中必須選用抗性強(qiáng)的優(yōu)良品種，篩選無病蟲壯苗，提高幼苗抗病、抗逆能力。同時(shí)，實(shí)行苗床與

19、栽培場地消毒，確保幼苗期就殺滅病源、蟲卵，控制病蟲蔓延。這是減少病蟲害，提高品質(zhì)和產(chǎn)量的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色食品的必要條件，也是綠色食品生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)以生物防治為主的綜合防治技術(shù)的前提。 （3）搞好生產(chǎn)基地的規(guī)劃，創(chuàng)造“三高”無公害綠色食品生產(chǎn)基地。劃分好基地生產(chǎn)小區(qū)，做好基地的排灌設(shè)施、道路、防風(fēng)林、水保措施等的規(guī)劃，搞好基地內(nèi)的水土保持?？紤]好基地內(nèi)作物布局、種植方式、規(guī)格密度等因素，合理搭配物種，增加物種多樣性，解決害蟲和天敵問題，使生產(chǎn)基地成為園林化的整體，創(chuàng)造一個(gè)適合綠色食品生產(chǎn)的優(yōu)良生態(tài)環(huán)境。 （4）少施化學(xué)肥料，重施優(yōu)質(zhì)有機(jī)質(zhì)肥和生物菌肥，改良土壤。可采取作物間種優(yōu)質(zhì)豆科綠肥、園

20、地鋪草、施用禽畜糞便、秸桿、垃圾等有機(jī)質(zhì)肥，使基地土壤成為有機(jī)質(zhì)含量高、有效養(yǎng)分充足、水肥適宜、生物活性強(qiáng)的高肥力和環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良的土壤。有機(jī)肥源必須嚴(yán)格篩選無害化有機(jī)肥的原料，施用的有機(jī)肥先進(jìn)行高溫漚制消毒，以加速土壤、植物體及其它畜禽烘便中殘留的六六六和DDT等有害物質(zhì)的降解，改善六六六和DDT等有害物質(zhì)在土壤生物體中的惡性循環(huán)，逐漸減少土壤中的殘留量，使產(chǎn)地土壤有害物質(zhì)含量低于生產(chǎn)綠色食品的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到無污染、無公害，產(chǎn)品衛(wèi)生安全。 （5）綜合防治病蟲害。綜合防治產(chǎn)前和生產(chǎn)初期的農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)和以生物防治為主，必要時(shí)結(jié)合使用高效低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥，盡可能使用生物性農(nóng)藥的植保技術(shù)。

21、盡可能堅(jiān)持不施農(nóng)藥、激素，減少對生物群落的干擾，以保持物種群落的多樣性、穩(wěn)定性和均勻性，從而保持茶園益蟲和害蟲的動(dòng)態(tài)平衡，利用生物控制方法防治病蟲害。同時(shí)，惡化主要病蟲害的生活條件，堅(jiān)持定期修剪、及時(shí)修剪，并結(jié)合修剪去除有蟲枝梢，火燒修剪葉，造成在一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，害蟲在嫩梢上食料、棲息的條件惡化而難于繁衍，達(dá)到控制害蟲在嫩梢上產(chǎn)卵等措施來控制病害蟲的發(fā)展。 （6）采用先進(jìn)的生物技術(shù)。利用先進(jìn)的遺傳育種技術(shù)培育種苗，可以保持品種的優(yōu)良性狀，從而使好的品種不致退化。如華南植物研究所利用優(yōu)質(zhì)香蕉芽組織進(jìn)行組織培養(yǎng)香蕉種苗，使種苗完全保留了母本的優(yōu)良性狀，且苗壯無病蟲害，使香蕉達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，取得了良好的效果，種苗產(chǎn)品供不應(yīng)求。應(yīng)用生物技術(shù)生產(chǎn)高效無毒無殘留的生物制劑農(nóng)藥。利用天敵防治病蟲害，使產(chǎn)品不致因施用化學(xué)農(nóng)藥而受污染，如廣東省昆蟲研究所在高州的荔枝、龍眼果園采用放蜂防治蝽蟓的危害取得了良好的效果。 （7）增加生物多樣性。增加生物多樣性有利于綠色食品的生產(chǎn)，如在果園區(qū)種植防風(fēng)林、水保林、牧草、豆科