黑麦草生草栽培对枇杷园土壤理化性质的影响

2020-12-28段敏杰伊洪伟王进杨丽陈元平武峥

南方农业·上旬 2020年11期

段敏杰伊洪伟王进杨丽陈元平武峥

摘要果园生草是改良土壤结构、培肥地力、全方位提高果园综合生产能力，实现果园集约、高效、生态、可持续生产的现代土壤管理模式。为分析枇杷园行间种植黑麦草对土壤理化性质的影响，开展了连续3年黑麦草生草栽培试验，以清耕作对照，比较其土壤容重、总孔隙度、pH值、有机质、总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量等指标。结果表明，黑麦草生草栽培能显著降低枇杷园0～20 cm土层土壤容重和pH值，显著增加有机质含量;大幅提高0～40 cm土层土壤中总氮、总磷、有效磷、速效钾含量，显著降低碱解氮含量。综上，生草栽培对枇杷园土壤改良具有积极作用。

关键词黑麦草;生草栽培;枇杷园;土壤理化性质

中图分类号：S543+.6 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.31.013

据不完全统计，我国枇杷栽培面积约13万公顷，年产量在65万吨左右，生产规模占世界枇杷的80%以上，其中种植规模最大的是四川，福建次之，重庆以1.85万公顷位列第三位，年产量达12万吨。目前，大部分枇杷园的土壤管理仍以传统清耕为主，加之化肥过量使用，导致土壤板结、地力下降、生物多样性降低，严重制约枇杷产量、果实品质的提高，影响枇杷产业的健康发展[1]。

近年来，随着国内对果园生草栽培的不断重视，果树-绿肥复合种植模式成为研究热点。大量研究表明，果园生草是一种行之有效的土壤管理办法，现已在苹果[2]、梨[3-4]、桃[5]等果树上广泛应用。果园生草对土壤改良有多方面的作用，如有效提高果园土壤有机质和矿质营养元素含量及其稳定性，明显改善土壤容重和孔隙度，影响土壤水分含量，提高土壤相关酶活性，增加土壤微生物种类及含量[6]，调节土壤盐碱性[7-8]等。此外，果园生草还具有改善果园生态环境、抑制杂草生长、保水保土、减少人工等多方面的作用。目前，生产上常用的草种包括黑麦草、三叶草、紫花苜蓿、百脉根等。

本试验以传统清耕方式作对照，通过连续三年的黑麦草生草栽培处理，开展生草栽培对枇杷园土壤理化性质的影响研究，旨在为枇杷与绿肥复合种植模式构建和生草栽培在果树中的推广应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年9月至2020年6月在重庆市农业科学院现代农业高科技园区枇杷园进行。试验地属亚热带湿润季风气候，海拔310 m，常年平均气温18 ℃，年平均日照时数1 100～1 300 h，无霜期342 d，年均降雨量 1 089 mm，土壤以紫色土为主。

1.2 试验材料

供试树种为枇杷，采用机械化高效栽培模式，株行距为4 m×5 m，树形包括双层、三层杯状形和自然杯状形。供试绿肥为一年生四倍体黑麦草。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

试验设2个处理，即T1处理：清耕，采用人工拔除地上杂草;T2处理：种植黑麦草，分别于2017年10月、2018年10月、2019年10月采用人工散播的方式播种，待黑麦草长至40 cm左右时进行刈割，留茬10 cm左右，每季刈割2～3次，割下的草盖于树盘，每年5月用旋耕机将黑麦草翻压还田。采取随机区组设计，每小区面积约667 m2，每处理3次重复。

1.3.2 测定项目

种植黑麦草3年后，于2020年4月采集枇杷园0～20 cm和20～40 cm土层的土样进行分析。采用对角线取样法，每小区取5个点的土样混合，将混合样带回实验室经风干、去杂、磨细、过筛、混匀处理后装袋待测。土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法测定;全氮含量采用凯氏定氮法测定;全钾含量采用原子吸收分光光度法测定;全磷含量采用碱熔-钼锑抗分光光度法测定;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;有效磷含量采用NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定;速效钾含量采用醋酸铵浸提，火焰光度法测定;pH采用定位法测定。土壤容重和总孔隙度采用环刀法取样、测定。

1.3.3 数据处理

采用SPSS 17.0和Excel 2007软件对土壤理化性质数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 黑麦草对枇杷园土壤基本理化性质的影响

由表1可知，与T1处理相比，T2处理种植黑麦草3年后，0～20 cm土层土壤容重和pH值均显著下降，下降幅度分别为12.6%和3.5%，总孔隙度和有机质含量显著升高，增加幅度分别为52.2%和22.4%;20～40 cm土层的土壤容重下降5.8%，总孔隙度增加17.5%，有机质含量和pH值变化不显著;由此可见，通过3年的黑麦草生草栽培，可大幅提高枇杷园0～20 cm土层土壤疏松度，促使土壤形成团粒结构，更易容纳水分和空气，增强土壤保水性和透气性等[9]。

2.2 黑麦草生草栽培对枇杷园土壤氮含量的影响

由表2可见，T2处理条件下，0～20 cm和20～40 cm土层土壤的全氮含量均显著增加，增幅分别达到21.9%和63.1%;碱解氮含量均显著降低，分别降低了6.73 mg·kg-1和8.23 mg·kg-1，降幅为19.3%和33.1%。

2.3 黑麦草生草栽培对枇杷园土壤磷含量的影响

从表3可以看出，T2处理能显著提高枇杷园土壤全磷、有效磷含量，0～20 cm和20～40 cm土层中全磷含量增幅分别为25.9%和24.5%，0～20 cm土层土壤的有效磷含量增加33.3%，20～40 cm土层土壤的有效磷含量增幅最高，达到144.2%。

2.4 黑麦草生草栽培对枇杷园土壤鉀含量的影响

由表4可见，与T1处理相比，T2处理对不同土层土壤全钾含量影响不大，但可以显著提高各土层中速效钾含量，其中0～20 cm土层土壤速效钾含量提高了5.26 mg·kg-1，增幅10.8%，20～40 cm土层土壤速效钾含量提高了5.43 mg·kg-1，增幅11.8%。

3 小结与讨论

受传统农耕文化的影响，果农普遍存在草果争水争肥的思想，对果园生草栽培的接受度还比较低。国内外大量研究已经表明，果园生草可有效改善土壤结构、培肥地力，它不仅是果业现代化的重要特征，也是生态文明、生态农业建设的重要组成部分[10]。秦秦等通过对猕猴桃园行间生草栽培的研究发现，行间生草可以显著调控0～20 cm表层土壤养分含量，且黑麦草对有机质和大量元素的调控效果最佳[11]。本研究通过连续3年的枇杷园黑麦草生草栽培试验，结果显示，与清耕相比，黑麦草能够显著降低0～20 cm土层土壤容重和pH值，大幅提高土壤总孔隙度和有机质含量，增幅分别为52.2%和22.4%;同时，显著提高土壤全氮、全磷、有效磷、速效钾含量，其中20～40 cm土层土壤中有效磷含量增幅达144.2%，显著降低土壤碱解氮含量，说明黑麦草生长过程中可能与枇杷产生养分生态位重叠，存在氮素竞争。因此，在实际生产中应注重对果园黑麦草的追肥，及时补充因果园生草所造成的养分消耗。

此外，果园小气候能够直接影响果树的生长发育及病虫害发生规律，良好的微环境能够为果树优质高产创造条件[12]。大量研究表明，生草栽培具有调节果园气温、土壤温湿度的作用，如在苹果园[13]、梨园[14]、桃园[15]的生草栽培试验均表明，生草栽培可在高温季节降低果园温度，冬季可提高果园温度。在枇杷生产中，幼果期冻害是影响枇杷产业效益的关键因素，如2018年1月，重庆合川遭遇持续低温冻害天气，导致古楼镇一千多公顷枇杷受灾，种植户损失惨重。在枇杷园生草栽培是提高幼果期果园温度、减少冻害发生的一种可行办法，是今后果园生草栽培的一个研究方向。

参考文献：

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[3] 李晓刚，邵明灿，杨青松，等.梨园生草白三叶栽培对梨园杂草的抑制作用及其土壤理化性状的影响研究[J].上海农业科技，2017（02）：106-107，142.

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[10] 王艳廷，冀晓昊，吴玉森，等.我国果园生草的研究進展[J].应用生态学报，2015，26（06）：1892-1900.

[11] 秦秦，宋科，孙丽娟，等.猕猴桃园行间生草对土壤养分的影响及有效性评价[J].果树学报，2020，37（01）：68-76.