自然生草对果园耕层土壤质量的影响
2016-03-07赵帅翔
赵帅翔,靳 超
(1中国农业大学资源与环境学院,北京 100193;2滦南县杰地丰华水果种植专业合作社,河北 唐山 063500)
随着居民生活水平的提高,居民对水果的需求由数量型向质量型转变。优质果品的生产离不开优质土壤条件。我国果园土壤肥力偏低,其中有机质含量仅为1%,远低于发达国家的3%~5%[1]。大量研究表明,果园生草可明显改善果园土壤质量[2]。受我国传统果园土壤管理制度强调中耕除草的影响,绝大多数果园地表裸露[3],土壤有机质只有消耗,没有积累,生草措施亟待推广。本文探究了自然生草对土壤质量的影响,以期为生草栽培技术的推广应用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于河北省唐山市滦南县杰地丰华精品农庄内,属于温带半湿润大陆性季风性气候,年平均气温为10.6℃,年降水量为600~700mm。土壤为褐土,pH值为8。供试樱桃品种为‘拉宾斯’,砧木为‘吉塞拉5号’。于2013年4月定植,南北行向,株行距3m×5m。
1.2 试验设计
定植后,在行间分别设置自然生草带和清耕带(对照),试验面积均为300m2。自然生草区,每年夏秋季进行三四次刈割,保持草的高度20~30cm,同时拔除恶性杂草如苘麻、藜;清耕区,每年夏秋季进行五六次除草,使行间常年处于裸地状态。
1.3 土样采集与测定
于2016年5月5日,分别在自然生草区和清耕区按“S”形5点法对0~20 cm耕层土壤进行取样,每个处理重复5次。土壤有机质测定采用重铬酸钾容量法,土壤pH值测定采用电位法,土壤容重测定采用环刀法,土壤EC值测定采用电导法,土壤蚯蚓密度测定采用手拣法。研究中使用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理,使用SPSS 16.0软件进行T检验。
2 结果与分析
2.1 自然生草对土壤有机质的影响
土壤有机质含量是土壤肥力的重要指标,是制约土壤理化性状、水肥供应能力和养分有效性等的关键因子[4]。从表1可以看出,生草处理的耕层土壤有机质含量平均为16.6g/kg,比清耕15.4g/kg高1.2g/kg。有机质含量的增加有利于土壤理化性状的改善。
表1 不同处理下的耕层土壤质量指标
2.2 自然生草对土壤pH值的影响
生草3年后,耕层土壤pH值得到改善,由7.9下降为7.4,下降0.5,这个差虽小,但使土壤反应由微碱性变为中性,趋近樱桃正常生长的土壤pH值(5.6~7.0)[5](表1)。据调查,生草处理每年每666.7m2可产生鲜草3000kg左右,大量根系、茎叶腐解过程中形成的有机酸有效地降低了土壤的碱性。
2.3 自然生草对土壤容重的影响
土壤容重反映土壤的松紧程度,受植被类型、耕作方式等因素影响。从表1可以看出,生草处理的耕层土壤容重平均为1.2g/cm3,显著低于清耕的1.5g/cm3。自然生草后,草根对土壤的穿插作用增强,根和茎叶的腐烂增加了土壤有机质,有利于因团粒结构的形成,这些都直接影响土壤容重的变化。
2.4 自然生草对土壤EC的影响
土壤EC值代表土壤水溶性盐含量,EC值越大,水溶性盐分越多。生草3年后,耕层土壤EC值平均为3.0dS/m,略低于清耕的3.3dS/m(差异不显著,表1)。生草后土壤可溶性物质增加,有效促进了土壤微生物的活动,土壤中的小分子有机质和盐基离子被微生物吸收固定,使得土壤EC值降低。
2.5 自然生草对土壤蚯蚓密度的影响
土壤蚯蚓密度是一项重要的土壤生物肥力指标,蚯蚓在有机质分解和营养循环中起重要作用,被称为“生态系统工程师”[6]。从表1可以看出,生草处理每平方米耕层(0~20 cm)内蚯蚓数量平均为18条,显著高于清耕的4条。落地的植物体成为蚯蚓较好的食物,同时自然生草对土壤具有较好的保温作用,有利于蚯蚓的生长和繁殖。
3 小结与讨论
自然生草可显著增加耕层土壤有机质含量,调节土壤pH值,改善土壤通气性,降低土壤盐分含量,提升土壤生物活性,从而全面提高土壤肥力。这与前人研究结果一致[3]。自然生草是果园生草的一种,此外还有人工种草。美国、日本等发达国家果园多采用后者[2]。我国果园生草研究推广应用起步较晚,从20世纪80年代开始,逐步开展起来。而世界各国在1948年后,已经开始普遍推广应用[7]。目前,果园种草的主要种类:禾本科有鼠茅草、黑麦草等,豆科有白三叶、苜蓿等。人工种草过程中,普遍存在的问题就是杂草滋生,初期管理投入大,尤其对于面积较大的果园。另外,多数果农种草方式不科学,成活率低,限制了生草技术的推广应用。相对人工种草,自然生草优势更加明显。首先,种植管理成本低;其次,可操作性强,只需要进行生草高度的控制、和恶性杂草的拔除。虽然,在培肥土壤方面与人工种草有所差距,但在人工种草技术推广阶段,具有暂时不可替代性。
[1]冯世栋,高宏忠.对提高黄土高塬区苹果园土壤有机质含量的思考[J].现代农业科技,2010(24):298.
[2]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.
[3]马国辉,曾明,王羽玥,等.果园生草制研究进展[J].中国农学通报,2015,21(7):273-277.
[4]赵香兰.有机质在果园土壤肥力中的作用[J].河北果树,1990(4):47-50.
[5]孙玉刚.甜樱桃安全生产技术指南[M].北京:中国农业出版社,2012:123.
[6]张卫信,陈迪马,赵灿灿.蚯蚓在生态系统中的作用[J].生物多样性,2007,15(2):142-153.
[7]郑金城,王淑媛.果园生草技术概述[J].北方果树,1993(4):4-6.