浙南山区果花套种生态效益分析

2010-07-30汪和远郑本军李德峰

浙江林业科技 2010年3期

谢云，汪和远，郑本军，李德峰

（1. 浙江农林大学天目学院，浙江临安 311300；2. 浙江农林大学艺术设计学院，浙江临安 311300）

浙南山区近年开辟了大量的山地果园，这些果园的水土流失和土壤肥力下降等问题较为突出。果园套种牧草的生态效益已有一些研究报道[1～2]，关于果花套种，日本、美国、意大利等国家在应用花卉栽培来改善果园生态环境方面做过研究[3]，而我国类似的研究还未见报道。本研究选择浙南山区的青田县章旦乡生态观光果木花卉园，在果园中套种了2种花卉和1种绿肥，以单作果园为对照，探讨它们对土壤温度、土壤水分和土壤速效养分的影响，以求论证果花套种的生态效益，既解决果园的水土流失问题，又有较好的景观效果，为发展生态观光农业献计献策。

1 研究地自然概况

试验点设在青田县章旦乡观光果木花卉园的果园内（28° 8′ N，120° 17′ E），属中亚热带季风气候，年平均气温18.3℃，极端最低温－5.3℃，极端最高温41.4℃，年平均日照1841 h，日照百分率42%，无霜期279 d，≥10℃年积温5804.3℃，年平均降水量1603.7 mm，年平均相对湿度76%，年降雨分布不均，梅雨期和台风期雨量集中，旱洪灾害机遇率较高，海拔650 ～ 678 m，坡度6 ～ 20°。试验点是浙南最典型的山区地带，以黄壤为主，土层较厚，轻粘质，有机质与全氮含量较低，微酸性，速效磷、钾缺乏，肥力不高，水土流失严重。

2 实验内容及方法

2.1 试验设计

采用随机区组设计，在观光园内取桃园480 m2作为试验地，设置12个小区，每小区面积为40 m2，4个处理分别为套种白三叶（Trifolium repens）、套种常夏石竹（Dianthus plumarius）、套种二月蓝（Orychophragmus violaceus）和清耕区（ck），3次重复，桃园的定植密度为600株/hm2，果树的树龄均为5年生。

2.2 供试花卉的种植

2008年9月，在桃园中分别种植白三叶、常夏石竹、二月蓝，另设清耕区作对照。播种前清除果园杂草杂物，翻地深20 ～ 25 cm，将地整平，于果树间行间条播，行距15 cm，深度为1.0 ～ 2.0 cm。根据对比试验的要求统一水肥管理，发芽期注意管理土壤水分，常规方法管理果园。

2.3 试验方法

于2009年3月23－28日和6月1－7日2个时段，分别测量套种果园和清耕园内各区块地下15 cm处的土壤温度、0 ～ 20 cm处土壤水分和土壤孔隙度，并用棋盘式取样法取0 ～ 20 cm土层的土壤，测定其土壤有机质、速效N、速效P、速效K以及有机质的含量。土壤水分的测定用105℃烘干法，环刀法测土壤孔隙度，土壤有机质用重铬酸钾容量法，速效N用碱解扩散法，速效P用0.05 mol/L HCI-0.05 mol/L H2SO4法，速效K用火焰光度法。

3 试验结果及分析

分析试验数据发现，果园套种花卉与套种绿肥的生态效益极为接近，都可明显改善土壤性状，减少水土流失，提高速效养分和土壤水分含量，稳定地温，促进果树生长。

3.1 果花套种对土壤温度的影响

由表1可知，当气温较低时，套种果园较清耕桃园可以有效提高 15 cm处土壤温度，平均增幅达2.0℃；而气温较高时，套种果园较清耕桃园可降低地下15 cm处土壤温度，平均降幅达1.9℃，差异明显。套种两种花卉和绿肥之间的土壤温度差异不显著。因此，果园套种花卉和套种绿肥一样，都能显著减少土壤温度变幅，相对延长了果树根系活动和生长的时间，有利于果树根系生长发育和营养物质的吸收。

表1 果花套种地下15 cm处土壤温度Table 1 Temperature in the soil under 15 cm in interplanted garden℃

3.2 果花套种对土壤含水量的影响

由表2表明，套种花卉能减少土壤水分的损失，各套种处理与清耕区对照，均不同程度地提高了土壤含水量，但不同花卉提高土壤含水量效果不同。与对照相比，春季依次为常夏石竹＞二月蓝＞白三叶＞对照，分别比对照提高了 16.0%、15.0%、12.1%；夏季依次为常夏石竹＞白三叶＞二月蓝＞对照，分别比对照提高了21.7%、19.7%、7.5%。经方差分析和多重比较可知，各套种处理组的含水量与对照相比均达到显著水平。由于常夏石竹和二月蓝枝叶稠密，春季生长茂盛，保水效果优于白三叶，但二月蓝5月收割种子后，枝叶开始枯萎，保水效果降低。

从以上分析结果可知，套种栽培后，由于有机物层覆盖了裸露的地面，减少了太阳的直接辐射，同时有机质的增加使有效持水孔隙增加，增强了土壤的容水能力，因此有效减少了蒸发量。同时也证明了果园套种花卉与套种绿肥一样能提高土壤含水量。

表2 各处理区0 ～ 20 cm处土壤平均含水量Table 2 Mean moisture content in the soil under 0-20 cm %

3.3 果花套种对土壤有机质及土壤速效养分的影响

果园套种可快速提高土壤有机质含量和速效养分（表 3）。套种花卉虽然在生长过程中消耗了许多土壤养分，但利用光合作用形成的大量地上茎与地下根枯落后腐烂分解，增加了土壤有机质和养分。在提高土壤有机质方面，套种常夏石竹土壤有机质提高最快，比清耕桃园提高了113.2%，主要因为其地下根系发达，其次为二月蓝 73.6%和白三叶 67.9%，均达到了显著水平。白三叶是固氮植物，能显著提高土壤速效 N的含量，套种白三叶速效 N的含量提高了125.6%，与对照组之间的差异达到极显著水平；二月蓝对土壤速效K的含量提高最高，达37.5%；速效P的含量在三组套种模式中有所差异，最高的常夏石竹提高了 22.8%，最低的白三叶也提高了5.7%。

表3 土壤有机质及速效养分含量Table 3 Organic matter and available N, P and K content in the soil

3.4 果花套种对土壤孔隙度的影响

由表4可以看出，3种套种使土壤密度和土粒密度都有明显的下降，土壤孔隙度都有明显提高。与对照相比，套种白三叶试验基地的土壤孔隙度比清耕桃林平均水平提高了12.9%，套种常夏石竹比清耕桃园提高了11.9%，套种二月蓝比清耕桃园提高了12.2%，变化都达到了极显著水平。

这说明套种花卉疏松土壤的作用十分明显，这一方面是因为花卉和绿肥的根系有较强的穿透能力，根系的穿插生长使土壤变得疏松；另一方面，花卉种植增加了土壤的有机质，形成了大量的稳定的团粒结构，熟化土壤，使土壤变得疏松，加快了土壤中营养物质的运转和吸收，提高了土壤中的空气含量，利于土壤微生物的活动，有利果树的生长。