苹果园树下覆草研究初报

梁 芊，孙慧英，李一路

（山西省农业科学院果树研究所，山西 太原 030031）

山西省地处黄土高原东部，70%是丘陵和山地，有“十年九旱”之说[1-3]，全省至少80%的果园不具备灌溉条件[4]。干旱缺水使得苹果树得不到及时有效的灌溉，对苹果花芽后期分化产生不利影响，降低坐果率，极大地影响果品的产量和质量[5-7]。山西吕梁西山旱塬地带亏缺水分达3300～4275m3/hm2，为省内重旱区，水资源不足且水土流失严重，土壤瘠薄，有机质少，严重影响了苹果树的正常生长发育[8]。

国内90%的苹果园实行树下清耕。近年来，兴起果园覆盖集雨保墒，但果园覆盖在国内仅处于试验和小面积应用阶段[9-10]。起垄覆膜小沟灌溉就是起垄覆黑膜，树行中间形成集雨沟，但是覆膜时人工费昂贵，膜易破损不便于人工作业，山地果园风大，不到1 a地膜就遭到严重破损，来年不能连续使用[11]。而果园生草是指在果树行间或全园种植草本植物，目前，欧美和日本的果园，土壤管理主要以树下生草为主，欧美生草果园面积占果园总面积的70%，但在国内干旱的山地果园，草和果树争抢有限的雨水，反而不利于果树的生长[12-17]。在旱作果园，地面生草可能与苹果根系水分供应产生矛盾，因此，北方无灌溉条件的旱作果园应慎重推广树下生草[18]。

为此，笔者结合临汾西山地区旱地果园实际情况，借鉴当前果园覆盖的技术，进行了山区旱地苹果园覆草比较试验，通过覆草和清耕对果园土壤温度、含水量及养分、根系垂直分布特点、单果质量、树体产量进行对比分析，归纳、总结出一套适合山西省吕梁山区旱地苹果园集雨保墒模式，以期为山区旱地苹果园树下覆草大面积应用提供科学理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2011—2014年在山西省临汾市大宁县太德乡扶义村进行。试验地位于东经110°27′55″、北纬36°16′40″，海拔为1 050 m。近4 a最低温度-15.52℃，年平均温度10.7℃，有效积温3851℃·d，年平均降水量450 mm。

1.2 试验材料

选定3个试验果园：（1）贺文平果园（果园1），面积1.33 hm2，主栽品种红富士，授粉品种嘎拉，1991年栽植，株行距3 m×4 m，果园土壤为黄绵土。（2）冯三绪果园（果园 2），面积 1.73 hm2，主栽品种长富2号，授粉品种新红星，2000年栽植，株行距3 m×5 m，果园处于2块梯田地带，土壤为沙壤土。（3）冯建军果园（果园 3），面积 0.87 hm2，主栽品种长富2号，授粉品种新红星，2001年栽植，株行距3 m×5 m，果园处于垣面较平整，土壤为黄绵土。3个果园均为雨养无灌溉设施果园，自由纺锤形树形，树体长势一般，管理一致。每个测试园内随机抽取10株干径、冠径相近的树体，5株树下覆草，另外5株清耕（对照），定株观测。

1.3 试验方法

试验共设6个处理，分别为：（1）处理1-1，果园1覆草。将深翻土壤的果园，树冠下均匀覆盖10cm左右长的杂草、秸秆等有机物，厚度20 cm左右，在草上压些小土块，树干周围20 cm内不覆草，以免树干被田鼠啃伤[19-20]。（2）处理1-2，果园1对照（树下清耕）。及时去除树下杂草，保持土壤疏松状态。（3）处理2-1，果园2覆草。参见果园1的覆草处理方式。（4）处理2-2，果园2对照（树下清耕）。参见果园1的清耕处理方式。（5）处理3-1，果园3覆草。参见果园1的覆草处理方式。（6）处理3-2，果园3对照（树下清耕）。参见果园1的清耕处理方式。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 果园土壤含水量测定 2011—2014年，每年3月中旬开始，每间隔10 d，对3个果园定株的树体树冠投影处外缘2/3处，距地面20 cm处取土样，采用烘干法测定土壤含水量，3次重复，取平均值。

1.4.2 果园土壤地表温度调查 2011—2014年，每年3月中旬开始，对3个果园定株的果树每隔10 d用地温表测量距15 cm处的土壤温度，测定点固定，要避开树冠投影，3次重复，取平均值。

1.4.3 树体根系情况调查 2011—2014年，每年3月中旬树体萌动前或11月中旬树下土壤封冻前，在3个果园中随机各选出1株覆草的果树和清耕的果树，在树冠下距离主干2/3处根系分布最多的环圆地带，从正东方向开始顺时针取土，每次间隔30 cm，调查根系垂直分布数值，每7 d调查1次根系垂直分布数值，取平均值。

1.4.4 树体产量测定 2011—2014年每年10月中旬，长富2号果实成熟时，在3个果园，分别采摘覆草与清耕的定株果树，电子台秤测定产量，并取平均值。

1.4.5 土壤肥力的测定 2011—2014年，每年11月中旬，树下土壤封冻前，随机选定样株为中点，树冠下按对角线布4点，用土钻从0～60 cm土层采集土样1 kg左右，各点采集土样混合，取1 kg混合土样，测定土壤养分。

1.4.6 树体枝量生长及叶片生长情况调查 2011—2014年每年4—10月，调查定株果树新梢生长量。在每株树体上选择10个新梢，每20 d左右用卷尺测量新梢长度；在每株树体上随机采摘100片鲜叶，用烘干法测定百叶质量；每年10月底树体停止生长落叶前，用游标卡尺调查定株果树树体干径，3次重复，取平均值。

2 结果与分析

2.1 树下覆草与清耕的土壤含水量比较

从图 1，2，3 可以看出，4 a间，3 个果园，树下覆草与对照清耕相比，土壤含水量随时间的变化均逐渐升高，同期覆草比对照清耕土壤含水量始终高。2011年6月25日，果园1、果园2、果园3覆草处理比对照清耕土壤含水量分别提高了6.2%，8.0%，5.8%；2012年6月25日，果园1、果园2、果园3覆草处理比对照清耕土壤含水量分别提高了5.2%，5.0%，5.6%；2013年 6月 25日，果园 1、果园 2、果园3覆草处理比对照清耕土壤含水量分别提高了6.1%，6.5%，3.5%；2014年 6月 25日，果园 1、果园2、果园3覆草处理比对照清耕土壤含水量分别提高了6.1%，4.5%，4.9%。说明树下覆草能够减少土壤水分蒸发，使土壤含水量显著提高。5—6月正值果树花期和幼果膨大期，大宁山区干旱、少雨，树下覆盖杂草、秸秆后，降水大部分渗入土壤，加之土壤不与大气直接接触，减少了土壤水分的蒸发，因此，提高了土壤含水量。由于2012年6月15日全天下雨，故没有测定土壤含水量。

2.2 树下覆草与清耕的土壤温度比较

从图4，5，6可以看出，4 a间，在3个果园，冬季树下覆草，在气温最低的1月份，距地面15 cm处土壤始终不结冻，地温为0.7～1.9℃；树下清耕距地面15 cm处结冻，温度为-2.4～-1.7℃。2月底地温开始回升，树下清耕果园地温回升快，3月中旬清耕果园比覆草园地温提高0.6～2.3℃，8月中旬清耕果园比覆草果园地温高4.9～9.0℃。从8月下旬开始随气温的逐步下降，覆草果园地温下降较清耕果园缓慢，9月中旬温差逐步缩小为1.8～4.5℃。10月中旬覆草园比对照清耕园地温降幅小，反较清耕园地温升高1.3～3.6℃。

2.3 树下覆草与清耕土壤养分比较

从图 7，8，9，10 可以看出，3 个果园，树下覆草与对照清耕相比，树下覆草有机质、全氮、速效磷、速效钾含量均高于树下清耕。连续覆草4a后较树下清耕，3个果园有机质含量分别提高了0.36，0.33，0.42百分点，全氮含量分别提高0.36，0.33，0.42mg/L，速效磷含量分别提高37.17，36.57，37.70 mg/L，速效钾含量分别提高98.90，103.02，104.52 mg/L，通过连续多年的覆草，覆盖材料腐烂，使土壤内矿质营养元素增加，团粒结构提高，有机质增加，土壤通透性增强，有利于土壤养分被果树吸收利用。

2.4 树下覆草与清耕不同处理方式对树体生长状况的影响

由图11，12，13可知，3个果园，树下覆草与对照清耕相比，树下覆草促进果树生长效果较明显。连续覆草4 a后，3个果园树下覆草较清耕新梢生长量分别提高了1.7，2.8，3.4 cm，百叶质量提高了3.1，0.7，2.8 g，主干直径提高了 2.3，3.0，3.3 cm，覆草措施提高了果园土壤及树体的养分，明显促进了树体营养生长。

2.5 树下覆草与清耕不同处理方式对树体根系生长状况的影响

由表1，2，3可知，3个果园，树下覆草与对照清耕相比，树下覆草促进果树根系生长效果较明显。连续覆草4 a后较树下清耕，3个果园树下覆草较清耕根系总数分别提高了390，365，401条。而3个果园树下覆草的根系总数逐年提高幅度大，覆草4 a后分别提高271，298，303条；树下清耕根系总数提高幅度小，分别提高了38，28，52条。说明覆草促进了果树根系的生长发育。

表1 苹果园1覆草、清耕不同处理对树体根系土层分布的影响（2011—2014年）

表2 苹果园2覆草、清耕不同处理对树体根系土层分布的影响（2011—2014年）

表3 苹果园3覆草、清耕不同处理对树体根系土层分布的影响（2011—2014年）

2.6 树下覆草与清耕不同处理对树体产量的影响

从表4，5，6可以看出，树下覆草与对照清耕相比，树下覆草促进树体增产效果较明显。2011年3个覆草果园比对照清耕单株产量分别提高18.7，7.9，11.6kg；2012 年分别提高了 15.6，5.8，10.8kg；2013 年分别提高了 10.7，6.0，11.0 kg；2014 年分别提高了12.0，6.1，11.4 kg。说明苹果园覆草能有效提高果实质量和产量。

表4 苹果园1覆草、清耕处理对果树单株产量的影响（2011—2014年） kg

表5 苹果园2覆草、清耕处理对果树单株产量的影响（2011—2014年） kg

表6 苹果园3覆草、清耕处理对果树单株产量的影响（2011—2014年） kg

3 结论

本研究在临汾市大宁县太德乡扶义村的3个地势不同、土质不同的山区旱地果园进行了覆草和对照清耕的比较试验，连续4 a，对3个果园的树下覆草和清耕的土壤含水量、土壤温度、土壤养分、树体生长状况、根系生长及单株产量进行了测定，结果表明，覆草果园在土壤湿度、温度，树体、根系生长及分布和产量方面明显优于树下清耕。

4 讨论

本试验中，在3个不同的果园中，树下连续覆草4 a与对照清耕相比，土壤含水量、养分明显增加，树体生长量明显增大，果实产量明显提高。与高登涛等[21]3—6月不同覆草园与清耕园相比，平均土壤含水量高1.5%～7.1%的研究结果一致。

本研究显示，3个果园覆草有机质含量分别提高了0.36，0.33，0.42百分点，全氮含量分别提高0.36，0.33，0.42 mg/L， 速 效 磷 含 量 分 别 提 高37.17，36.57，37.70 mg/L，速效钾含量分别 提高98.90，103.02，104.52 mg/L。而高登涛等[21]研究发现，树下覆盖干草、松针、干树叶、粪肥等多种有机物能提高土壤营养，可利用氮、磷、钾含量分别增加了23.3%，15.3%，10.7%；马彦等[22]研究发现，覆草后土壤有机质比清耕提高8.7%，覆草后果园有机质含量提高与本试验结论基本一致。

在本试验中，连续覆草4 a的3个果园树下覆草较清耕新梢生长量分别提高了1.7，2.8，3.4 cm，百叶质量分别提高了3.1，0.7，2.8 g，主干直径分别提高了 2.3，3.0，3.3 cm，董铁等[23]研究发现，苹果园覆草的百叶干质量、新梢长度显著高于清耕；而宋宝云等[24]进行了清耕、覆膜、覆草对果园土壤水分、温度及树体发育影响的比较试验，结果表明，果园土壤管理的顺序应以覆草最佳，其次为覆膜，最差为清耕；PANDE等[25]也研究发现，干草覆盖的10年生苹果树树体生长量最大。以上结论与本研究结果基本一致。

因能力有限、条件有限，笔者没有结合不同的地势、土质对土壤温度、含水量的影响进行深入研究。例如，位于2块梯田结合部的果园，处于低洼处，冬天易保温，而春季提温幅度缓慢；而位于垣面较平整处的果园，冬天低温相对较低，而春季提温幅度较快。对于果实仅仅测定了树体的单株产量，没有进行果实含糖量、糖酸比的深入测定。

本试验在干旱少雨的山地果园进行，如果在雨量充沛的年份，果园覆草对果树生产的影响如何还有待进一步研究。而王荣莉等[26]进行了同一个果园地布覆盖、地膜覆盖、秸秆覆盖的比较，研究表明，3种覆盖均可以改善土壤和树体状况，其中，园艺地布覆盖的效果最好。李红波等[27]对果园覆盖材料普通塑料地膜、无纺地布、园艺地布的应用效果、成本核算进行了比较，结果表明，在生产上建议使用园艺地布作为果园覆盖材料。今后应进行新型园艺地布覆盖的比较试验。

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