甜樱桃(prunusavium)属于蔷薇科(rosaceae)李属(prunus)樱亚属(cerasus)温带落叶果树,素有“早春第一果”的美称。其果实外形艳丽、味道鲜美、营养丰富,深受消费者喜爱。
一、重茬种植树体表现(针对老果园)
果树重茬障碍是相同或者亲缘作物在同一块地连续种植而导致其生长变弱的现象,通过调查和实践证明,连作建园或在栽植过桃、李、杏等其它核果类树的土壤里建园,如果不进行土壤处理,将会发生重茬连作障碍。主要表现为:树体严重发育不良,节间缩短,叶片变小;根系生长和伸长缓慢,生长量小,甚至褐变及腐烂;树干流胶,树势衰弱,甚至整株死亡。有的树前期生长良好,进入结果期时却突然死亡,给广大果农带来损失。发生原因如下:
1.1 有毒物质影响
前茬果树根系在多年生长发育过程中分泌释放的根皮苷、 根皮素等代谢产物,经土壤微生物分解会产生有毒物质氢氰酸,这种有毒物质大量积累, 使新栽幼树根系生长受到抑制。前茬是桃树的果园,桃树残根中含有的扁桃苷腐烂水解后产生氢氰酸和苯甲酸,可抑制新栽大樱桃根系呼吸,使其生长衰弱甚至死亡。
1.2 病原微生物积累
老果园土壤中积累了大量的线虫、真菌、细菌和放线菌等病原微生物,对新栽大樱桃根系造成较大危害,增加了大樱桃根癌病等土传病虫害的发病概率。
1.3 营养失调
同园内同一树种多年生长, 土壤中果树所需营养成分越来越少,而不需要的物质则大量积累,造成土壤营养结构失衡,树体难以正常生长发育。
1.4 土壤结构被破坏
缺乏深翻或排水不良的老果园,土壤微环境遭到破坏,物理性状恶化,土壤板结,透气性差,有益微生物大大减少,有害微生物和毒素则在不断增加,导致根系生长和吸收能力减弱。
二、甜樱桃重茬土壤养分和酶的变化(针对苗圃重茬)
目前对果树重茬土壤的研究多集中在微生物群落的构成以及代谢方面, 但对于养分以及酶活性的研究相对较少。
土壤养分是土地生产力的基础, 影响着植物的生长, 其水平的高低是衡量土壤质量好坏的重要指标。其中土壤有效养分含量作为判断果园土壤肥力水平的重要指标, 能够速效被植物吸收。土壤酶, 由土壤中的微生物、植物根系以及动植物残体派生而来, 与土壤养分之间存在一定相关性, 参与土壤养分循环的各个过程, 同时反映了土壤中进行的各种生化过程的动向与强度, 并且能够表征土壤微生物学活性和土壤肥力状况。土壤养分和土壤酶活性作为土壤肥力的检测指标, 能够直接或者间接影响作物的生长, 同时反映土壤环境的改变。
司鹏等(2017)经研究发现, 樱桃重茬土壤有效养分变化如下:首先随着樱桃苗的栽种, 正茬(土壤第一次种植后取样)土壤中速效K、有效P、有效B、有效Zn等含量显著升高, 这表明樱桃苗的首次种植能够活化根系土壤养分的循环, 而重茬(土壤连续第二次种植后取样)土壤中大部分养分含量 (除NH4+-N以及交换性Ca含量外) 较正茬土壤大幅度下降, 这可能与樱桃重茬能够造成土壤有效养分的缺失相关。其次, 分析正茬土壤与重茬土壤有效养分含量变化发现 , 樱桃重茬土壤中养分比例大量失调, 其中Ca/P、Ca/K、Ca/Zn、Zn/Mn和Zn/Mg养分失调严重, 这与樊红科和郭修武分别在苹果和葡萄重茬上的研究结果相似。但是,苹果养分失调主要与Ca相关, 葡萄重茬土壤养分失调严重主要与Zn相关, 而樱桃重茬土壤Ca/P、Ca/K、Ca/Zn严重失调, 而Zn/Mn和Zn/Mg失调较严重, 这说明不同果树的重茬土壤在养分比例失调方面存在差异性。另外, 分析茬数与土壤养分含量之间的关系发现 :茬数与土壤中的有效Mn呈线性正相关, 与有效Mg含量呈负相关。土壤中NO3-N的含量在0-20 cm土层随着茬数的增加而降低, 而在20-40 cm土层随着茬数的增加而呈现先升高后降低的趋势。马海燕等在研究非洲菊连作土壤时, 发现土壤有效P以及速效K含量随着连作年限的增加而下降, 这与本次研究结果一致。
另外,从未种植地块(NP)的NO3-N含量在0-20cm土层最高, 达到76.99 mg/kg, 而在20-40 cm土层最低, 仅为7.24 mg/kg。首先, 这与栽种作物根系情况有关: 从未种植地块(NP)为自然生草, 根系主要分布在0-20cm土层, 丰富了该土层微生物群落, 促进了土壤养分的循环, 因此NP的NO3-N含量高;樱桃苗为木本植物, 根系能够在20-40 cm土层分布, 从而改善了此土层土壤营养环境, 因此正茬FP2和重茬RP2的NO3-N含量显著高于NP2。其次, 自然生草与樱桃的土壤水势可能在垂直方向分布不同, 而土壤中水势是影响NO3-N淋失的重要因素。
土壤酶活性对土壤环境变化能够迅速响应, 准确表征土壤生物活性以及土壤养分循环中生化过程的动向与强度。多数研究表明, 与正茬土壤酶活性相比, 未种植樱桃与重茬土壤酶活性普遍显著下降, 因为樱桃的首次种植丰富了土壤微生物群落, 使得土壤酶活性大幅度升高,这与陈金星等在其他树体上的研究相符; 重茬土壤中致病菌增多、养分比例的失调等造成土壤环境的恶化, 从而导致可能酶活性的降低。结合土壤有效养分与酶活性的变化规律, 我们认为重茬樱桃能够影响土壤的理化性质以及养分循环的方向与强度。在樱桃重茬系统中, 土壤的养分与酶活性密切相关。相关性分析表明, 有效P与4种土壤酶活性均呈线性正相关, 速效K含量与过氧化氢酶活性无相关性。但赵春燕在土豆重茬土壤时发现有效P含量与蔗糖酶无相关性, 速效K含量与过氧化氢酶活性相关。同时发现有效Ca含量与土壤4种酶活性呈线性显著负相关, 这与张昌顺在研究施肥状态下印楝幼林土壤情况不一致。这表明虽然土壤酶活性能够表征土壤肥力, 但是不同处理下的土壤酶活性与养分含量相关性各有差异。
总之, 樱桃重茬土壤中有效养分含量 (除NH4+-N以及交换性Ca含量外) 以及土壤酶活性 (除蔗糖酶外) 较正茬明显降低, 而且土壤养分比例 (Ca/P、Ca/K、Ca/Zn、Zn/Mn及Zn/Mg) 失调严重。同时, 重茬土壤中有效Mn含量随之升高, NO3-N含量以及交换性Mg含量下降。
三、重茬种植土壤处理方法(针对老果园)
果树生长的基础是土壤。因此,确保土壤肥沃、疏松、营养全面、菌群平衡,通过改良“土壤”来增强树势,应是克服重茬再植障碍的根本。
防治重茬措施如下:
3.1 改良果园土壤
要避免大樱桃重茬病的发生,定植前必须进行土壤改良。
1)深翻改土,错位挖穴定植。
砍伐掉老果树后,应彻底清理园内残枝落叶,清除残根,集中烧毁,并进行多次翻耕晒地,消灭病虫源。 新栽幼树要尽量避开原来的栽植位置挖定植穴, 将土全部翻出,表土和心土分开放,经过夏、冬季的风吹日晒,于秋季或次年早春回填。回填时将腐熟的有机肥或作物秸秆与表土混合后填入坑内, 可提高土壤通透性,防止板结,并保持持久肥效,具有化学肥料不可替代的作用。 有条件的,可将定植穴内 0.5 m3 范围内的土壤全部换掉。土质黏重的平地和容易积水的低洼地要顺地形起垄栽植,以利于排水。
2)土壤消毒。
对定植穴的土壤均匀喷洒 40%甲醛100倍液(也可选用氯化苦、克菌丹、代森锰锌等化学药剂),然后用地膜覆盖,以杀死线虫、真菌、细菌和放线菌等危害果树根系的微生物。
使用土壤熏蒸剂,如棉隆、氯化苦、溴甲烷(国家已禁用)等效果也很好,但操作复杂,还需覆膜,成本高,增加栽培者的经济负担。二氧化氯是一种强氧化剂,它在土壤中能分解有机毒素、农药残留、各种重金属等,在土壤中无残留,使用简单,成本低。
3)施用 VAM 真菌。
VAM 真菌即泡囊丛状菌根真菌,是一种与果树共生的内生菌根真菌。 老果园VAM 真菌数量较新果园少,土壤消毒处理时也会杀死 VAM 真菌,所以重茬地栽植大樱桃树时,可在果树根际直接接种 VAM 真菌, 促进根系营养元素和水分的吸收,促进果树的生长和结果,减轻果树重茬病的发生。
3.2 选用无毒大苗苗木
最好选2年生以上无毒、生长旺盛的壮苗,购苗后先将苗集中密植于一小块生地上,让其生长 1~2 年,然后移栽到轮作后的老果园中。 注意起苗时要保持较完整的根系,并对地上部进行适当重剪。定植大苗对重茬果园的土壤有一定的适应性,可减轻重茬病害。
3.3 苗木浸根消毒
一般用3~5波美度石硫合剂浸泡10~20分钟,或1000倍液多效灵、1000 倍液高锰酸钾溶液浸泡0.5小时,再用清水冲洗根部 。移栽前用1000mg/kg 萘乙酸或 100mg/kg ABT 2号生根粉溶液浸根 3~5秒,促进新栽苗木根系生长。
或栽前,可用抗根癌菌剂(K84,中国农业大学研制)蘸根,防治根癌病。
3.4 合理补充营养
栽前进行果园土壤养分测定,掌握土壤营养状况,根据平衡施肥原则确定施肥方案,注重有机肥和微量元素肥的施用,补充和调节土壤内的营养元素比例。
3.5 实行果树轮作
重茬连作不但产量低、 果实品质差,而且病虫害严重。大樱桃与桃、李、杏、中国樱桃等核果类果树均不宜连作,可以先种植 2~3 年粮食作物后再种植大樱桃,避免土壤中某些元素缺乏,同时也能减少病虫害和土壤中有害物质的积累。
3.6 套种豆科作物
在行间套种豆科植物,如豌豆、大豆、花生、绿豆、三叶草和苜蓿等。豆科植物都是菌根真菌的寄主, 能使土壤内产生大量菌根真菌,固定氮素。通过套种并翻晒果园土壤,增加土壤通透性和肥力。
3.7 深翻扩穴熟土
冬春季干旱,深翻扩穴最好在 9月下旬至10月中旬结合秋施基肥进行。 山丘地樱桃园采用半圆形扩穴法,地势平坦的樱桃园采用“井”字沟法逐年交替深翻或深耕,以防伤根太多影响树势。在幼树定植后的头几年内,从定植穴边缘开始,每年或隔年向外扩展,挖宽 50cm、深 60cm的环状沟,将绿肥和粉碎的作物秸秆及腐熟的有机肥混合后翻入土壤, 提高土壤有机质含量,增强土壤通透性。
3.8 果园覆草
覆草能使表层土壤温度和湿度相对稳定,覆草腐烂后可提高有机质含量,改善土壤结构。覆草时间一般以夏季为最好,温度高,雨水多,可促进覆草的腐烂。覆草以杂草、麦秸、豆秸、玉米秸、稻草等为主,一般每亩覆盖2000~2500kg。若草源不足, 可只覆盖树盘,覆草厚度为 15~20cm。 把草秸切成长5cm 左右的小段,撒上尿素或浇上尿粪堆成垛进行初步腐熟,然后再覆盖果园效果更好。覆草前,全园浇透水、浅锄。覆草后,要在草上盖一层薄土,以防草被风吹散。 秋冬季在草上喷药,集中消灭潜伏于草中的害虫。 果园覆草最适宜山地大樱桃园,土质黏重的平地及涝洼地果园不提倡覆草,因为覆草后雨季容易积水,引起涝害。
参考文献:
1、司鹏 等. 甜樱桃重茬土壤有效养分及酶活性的变化
2、曹子升. 大樱桃重茬再植技术
3、彭伟. 大樱桃重茬病发生原因与防治措施