柑橘园种植将军菊苣对土壤理化性状的影响

2015-07-01梁小玉

贵州农业科学 2015年6期

梁小玉，季杨，易军

（四川省畜牧科学研究院，四川成都610066）

我国是世界水果生产、加工和贸易大国，水果生产在我国农业经济中占据重要地位[1]。据统计，2011年全国水果栽培面积为118.306万hm2，占全国农业播种面积的7.29%[2]。但我国果园土壤耕作管理措施以清耕为主[3]，长期清耕导致果园地表裸露，土壤板结，水土流失严重，有机质和多种养分下降[2]，生态破坏严重，果园生产能力下降；同时，清耕造成土地资源浪费，果园的可持续发展面临着严峻的形势。因此，尽快改变果园耕作方式，改善果园生态环境，已成为果园生态治理和水果生产中亟待解决的问题。果园生草技术于19世纪末在美国首先出现，是发展节水农业、自给式解决肥源、提高劳动效率和改善果园生态环境的最有效技术措施之一[4]，在欧美及日本等发达国家普遍推行，实施生草的果园面积占果园总面积的57%以上，取得良好的生态及经济效益[5－6]。我国于1998年将果园生草法列为生态果园建设推广项目，但清耕面积仍占果园总面积的90%以上[7]。果园生草技术中，草种的选择是成功的关键[5]。国外果园生草草种非常丰富，如美国加州仅葡萄园生草已超过50种。而我国果园生草研究处于起步阶段，可供选择草种有限，研究过的草种仅10 余种[5]。目前，北方果园以白三叶（Trifoliumrepens）、多年生黑麦草（Lolium perenneL.）等为主，南方果园以百喜草（Paspalum notatum）为主[8]，以菊苣为果园生草仅见张兴兴[9]研究其对果园的影响。

菊苣（CichoriumintybusL.）为菊科多年生草本植物。其营养价值高、生物产量丰富，根系发达，适应能力强，病虫害极少，是当今世界最具经济潜力的植物之一[10]。笔者主要针对目前四川省农区人均耕地面积小、柑橘（CitrusreticulataBlanco cv.Succosa）种植面积较大、多为清耕、生态环境日益恶化，且农区畜牧业发展中严重缺乏优质牧草的情况，以清耕为对照研究柑橘果树下种植将军菊苣对果园土壤温度、有机质、酸碱度等理化性状的影响，以期为建立果园生草草种选择及栽培技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川省资中县重龙镇尖峰村，地理位置为东经104°50′，纬度29°48′，海拔415m。资中县属亚热带湿润气候，年平均气温17.4℃，最冷月为1月，平均温度7℃；最热月为7月，平均气温26.7℃。极端最低气温－3.2℃，极端最高气温41.9℃，年平均地温19.5℃。全年 ≥0℃ 积温6 500℃。无霜期332d，全年日照1 296h，年均降雨量1 007.7 mm，主要集中在4—9月，相对湿度80%以上。土壤为紫色土，春播前测定0～10cm 土层pH 为5.4，有机质为19.3 g／kg，速效磷26.7mg／kg，速效氮50.3 mg／kg；10～20cm 土层pH 为5.7，有机质为12.8 mg／kg，速效磷30.4mg／kg，速效氮40.4mg／kg。

1.2 种植管理措施

2011—2012年连续2年在成林柑橘园进行试验，柑橘树生长健壮，树龄4年，株行距4m×3m。采取行间生草模式，设生草和清耕（对照）2个处理。生草处理采用行间人工生草、株间覆盖的方法。种草的区域在树根周围40cm×40cm 之外，以树行为单位进行重复，采用单一草种将军菊苣播种，播种时间为2011年3月28日，播种方式采取条播，播量为3kg／hm2。各处理重复3次，生态条件及田间管理措施一致。

1.3 测定指标与方法

土壤温度在6—9月每月采用直角地温计每周定时定点进行测量，每次测量时间为当天14：00，测量位置为柑橘树树冠外缘滴水线土壤5cm、10cm和15cm 处，不同土层均取多点数据的平均值。土壤样品采集在6～9月每10d测量1次，采用蛇形采样法分层取0～10cm、10～20cm 土样，每处理采集3个土样，取分析结果的平均值。土壤容重（0～10cm 和10～20cm）采用环刀法进行测量。土壤pH、有机质采用土壤养分速测仪TPY－6A 测定。鲜草在莲坐期刈割测产，年刈割3～5次，柑橘果实在成熟期采摘。

1.4 数据处理

采用SPSS 17.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 果园土壤的理化性状

2.1.1 温度由表1可知，生草对柑橘园耕作层土壤温度有显著影响。种植将军菊苣对不同月份土壤温度影响不同，与清耕对照区相比，除9月15cm土层外，6－9月生草园5cm、10cm 和15cm 土层的土壤温度均显著下降，而且7月和8月生草处理的土壤温度下降幅度大于6月和9月，尤其在7月温度下降幅度最大，达12.6℃。此外，生草后不同土层土壤温度下降幅度差异也较大，基本是随土层深度的加深降温效果减弱，5cm、10cm 和15cm土层处理土壤温度分别较对照下降的最高幅度为12.6℃、9.3℃和5.2℃。表明，柑橘园种植将军菊苣后能够在高温的夏季降低果园小环境温度。

表1 种植菊苣后果园的土壤温度Table 1 Soil temperature of the citrus orchard under interplanting planting C.intybus ℃

2.1.2 酸碱度从表2可见，与对照清耕果园比较，柑橘园中种植将军菊苣在不同月份均不同程度提高0～20cm 耕作层土壤的pH。对不同土层pH分析显示，生草对果园土壤0～10cm 土层酸、碱度影响更大，种植将军菊苣后，0～10cm 的土壤pH比对照提高0.5～1.9，提升幅度达9.1%～33.9%；10～20cm的土壤pH 比对照提高0.7～1.6，升幅为11.9%～26.7%。从不同月份看，生草对不同月份pH 的影响无明显的变化趋势，但8月生草处理土壤pH 提升幅度最大，0～10cm 和10～20cm 耕作层土壤pH 比对照清耕区分别提高1.9和1.6。表明，柑橘园种植将军菊苣后一定程度能改善酸性土。

2.1.3 有机质测试月份中，除9月的10～20cm土层有机质含量较对照下降（差异不显著）外，其余处理均不同程度提高，而且大多数差异达显著（表2）。从不同测试月份看，生草园7月和8月不同土层土壤有机质均显著增加，6月和9月不同土层土壤有机质含量变化不显著；从不同土层看，生草园0～10cm 土层土壤有机质较10～20cm 土层有机质增幅更大。其中，生草园有机质增幅最大的为8月测定的0～10cm 土层，土壤有机质含量较对照清耕果园的高7.3g／kg，增幅达39.25%。与对照清耕果园比较，柑橘园种植将军菊苣有利于提高土壤肥力。

表2 种植菊苣后果园的土壤酸碱度和有机质Table 2 Soil pH value and organic matter content of the citrus orchard under interplanting C.intybus g／kg

表3 种植菊苣后0～20cm 的不同土壤容重Table 3 Soil bulk density of different soil depth of the citrus orchard under interplanting C.intybus g／cm3

表4 种植菊苣后果园的经济效益Table 4 Economic benefits after interplanting C.intybus in citrus orchard

2.1.4 容重从表3可见，种植将军菊苣牧草后，除9月10～20cm 土层容重降低不显著外，耕作层不同土层（0～10cm 和10～20cm）土壤的容重较清耕果园土壤均显著降低，表明柑橘果园生草能有效地改善土壤质地，尤其是对0～10cm 表层土壤改善效果显著。通过6～9月4 个月的观测，0～10cm土层土壤容重平均降幅最大，为0.135，其中8月份最为显著，与对照相比降幅达0.21g／cm3，降低15.4%。9月测定10～20cm 土层降幅最小，降幅仅0.05g／cm3。

2.2 果园的经济效益

由表4可见，清耕园和生草园连续2年生物产量（包括鲜草和果实）中，生草园柑橘平均产量为32 250kg／hm2，鲜草平均产量为5 235kg／hm2，按照市场价格计算，产值为143 865 元／hm2，纯利润135 090元／hm2；清耕果园收获的生物产量仅柑橘果实，平均产量为36 630kg／hm2，产值为109 890元／hm2，纯利润106 290 元／hm2。处理与对照相比，生草园柑橘果实产量略下降，表明种植将军菊苣后不施肥对柑橘果园果实产量有较轻的影响，但从果园总收入看，生草后果园总收入显著提高，产值增加28 800元／hm2。

3 结论与讨论

大多研究表明，果园生草可明显改善土壤的热量状况[2，3，9，11]。具有升温时降温和降温时增温、保温的双向动态调控作用，增强同一土层温度的稳定性，其调控效果随着土壤深度增加而降低[3]。由于四川农区夏季高温高湿对植物生长影响较大而冬季低温影响较小。因此，本研究仅针对6～9月进行观测，结果与前人研究结果基本一致。柑橘园种植将军菊苣后能在夏季显著降低果园土壤15cm 以内土层温度，尤其是7月和8月降温效果非常显著，但随土层深度增加降温效果减弱。

有研究表明，土壤有机质中含腐质酸具有生理活性物质，对植物生长有刺激作用，进而带动新陈代谢物质的吸收转化与积累，故不仅可提高水果产量，还可改进品质[6，12]；土壤结构的改善也能达到改善柑橘果实品质、提高柑橘产量的效果[7，13]，此外，平衡橘园土壤酸碱度对柑橘高产优质很重要[7]。四川是柑橘种植大省，但柑橘园土壤多为酸性黄壤且为清耕制，不利于果树生长，同时造成果园生态环境恶化。本研究中，柑橘园种植将军菊苣牧草后，果园土壤不同土层pH 和有机质均不同程度提高，有效改善土壤的酸性和肥力；同时，土壤的容重显著降低，有效改善土壤质地，可能影响果树的根系生长和生物量的积累。

有研究者认为，由于草过度竞争水分和N 肥，果园生草栽培对果树生长有抑制作用，尤其是全园生草栽种方式，对成年树也有作用。而谢秀挺等[14]在脐橙园生草栽培效果研究中证明，生草栽培较清耕果园产量及品质更有利。本研究中，生草园果实产量较清耕园降低，但差异较小，这可能与菊苣是需肥量较大、尤其对N 肥敏感的草种，而本研究在整个生草栽培过程中并未施肥有关。有研究者认为，应在生草旺盛生长期特别是栽培初期专门针对草种适当补肥[11]。总之，柑橘园种植将军菊苣改善果园耕作层土壤温度、酸性、土壤质地和肥力，水果产量虽略有降低，但权衡果园总利润及对生态环境的影响，生草果园较清耕果园可获得更好的经济效益和生态效益，有利于果园健康持续发展。生产中应加强生草果园中牧草的施肥管理，柑橘园种植将军菊苣施肥种类及施肥水平等控制有待进一步研究。

[1]张吉国，郑芳泉.中国水果生产发展态势：1978－2010[J].新疆农垦经济，2013（2）：31－34.

[2]张洋，倪九派，谢德体.果园覆盖土壤生态效应研究进展[J].农业工程，2013，3（6）：1－6.

[3]李芳东，孙玉刚，闫桂红，等.生草对果园生态影响的研究进展[J].山东农业科学，2009（12）：69－73.

[4]刘传和，陈杰忠.我国果园生草栽培研究概况（综述）[J].亚热带植物科学，2005，34（2）：76－80.

[5]寇建村，杨文权，韩明玉，等.我国果园生草研究进展[J].草业科学，2010，27（7）：154－159.

[6]李会科，张广军，赵政阳，等.生草对黄土高原旱地苹果园土壤性状的影响[J].草业学报，2007，16（2）：32－39.

[7]王春梅，王红.柑橘园生草栽培制研究进展[J].湖南农业科学，2008（1）：130－132.

[8]毛永亚，杨国顺，石雪晖，等.果园生草栽培研究进展[J].湖南农业科学，2013（5）：108－110.

[9]张兴兴.种植不同牧草对桃园生态环境的影响研究[D].上海：上海交通大学农业与生物学院，2011.

[10]梁小玉，张新全，白史且，等.菊苣主要表型性状的多元统计分析[J].草业学报，2013，22（6）：257－267.

[11]李国怀，伊华林.生草栽培对柑橘园土壤水分与有效养分及果实产量、品质的影响[J].中国生态农业学报，2005，13（2）：161－163.

[12]任群，肖家欣，陈世林，等.生草栽培对柑橘叶片矿质营养含量及果实品质的影响[J].中国农学通报，2009，25（24）：407－409.