连栋大棚葡萄套种紫云英对园土理化特性的影响

张雨，李薇，蔡慧，杨宝兰，包爱峰，李洪山*

（1 盐城工学院，江苏盐城 224051；2 盐城富丽农业科技有限公司，江苏大丰 224121）

近年来，随着我国经济的不断发展，设施果园逐渐兴起，果园土壤环境问题日益突出。不合理的施肥导致土壤酸化、盐渍化及病虫害农药残留造成土壤污染，其中，酸化土壤使磷肥、硼肥等肥料有效性大幅度丧失，造成各种缺素症的发生[1]。当土壤盐分达到0.25%以上时，根系吸收养分和水分受阻，致使果树生长缓慢、产量减少、果品下降[2，3]。土壤污染导致有益微生物减少，有害微生物大量繁殖，降低了土壤有机质转化效率，难以治理且为害性大。另外，我国传统果园地面管理以清耕为主，易造成果园水土流失，再加上果园施肥结构不合理，有机肥源严重不足等原因，果园土壤保肥、供肥、缓冲性能降低，土壤肥力不断下降。

现阶段，随着我国“两减一增”政策的推广实施，在农业生产中豆科绿肥作物的效用得到进一步发挥[4]，其中，紫云英是一种豆科绿肥作物，具有保护环境、生产绿色农产品、保持农业生态平衡的作用，能促进农业生产可持续发展。紫云英在盛花期养分累积量最高，通过翻耕压底，土壤氮的矿化和有机质降低速率均有所减缓[5]，同时，在微生物作用下，腐烂分解出丰富的营养物质，活化土壤中难溶性元素成为植物可吸收的有效成分，能提升土壤肥力，使得土壤变得疏松多孔，能有效改善土壤结构。

本试验通过研究连栋大棚葡萄园套种紫云英前后土壤理化性质的变化，以期能够稳定葡萄园土壤墒情和竞争性抑制杂草发生，增加土壤微生物数量，改善土壤理化性质，减轻土壤次生盐渍化和酸化，同时，改善林下环境，稳定果园生产，促进产业健康发展，提高生产效益，为果园改土培肥提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

紫云英种子购于福建省农业科学院，在盐城市大丰区小海镇盐城富丽农业科技有限公司连栋大棚葡萄园种植比较，取葡萄园套种紫云英前后的土壤作为试验土样。

1.2 试验设计

紫云英不同熟期品种3 个，分别为宁波大桥、闽紫7 号、信阳弋江种。处理设计：宁波大桥，紫云英晚熟品种，撒播，用种量1.5kg/667m2；闽紫7 号，紫云英中熟品种，撒播，用种量1.5kg/667m2；信阳弋江种，紫云英早熟品种，撒播，用种量1.5kg/667m2。共3 个处理，各处理种植在葡萄园中，每个小区面积100m2重复3 次，首先在播种前取样分析2～10cm 土层土壤初始理化性状，然后在鲜草翻耕30d 后取土样1 次，分析2～10cm 土层土壤理化性状指标。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 pH 值。将过1mm 孔径筛的风干土与无CO2蒸馏水按质量体积比1∶1 混匀（25g、25mL），180r/min 振荡1min，静置30min 后测定pH 值。

1.3.2 含水量（W）。采用烘箱法[6]，称取10g 新鲜土样，放入已知烘干质量的培养皿中，称重m总（精确到0.001g），放入已预热至105～110℃烘箱中烘至恒重，取出放入干燥器中冷却，称重m 恒。计算公式：

1.3.3 可溶性盐分。采用质量差法[6]，将过1mm 孔径筛的风干土与蒸馏水按质量体积比1∶1 混匀（10g、50mL），180r/min 振荡10min，过滤，用洗瓶冲洗至滤液为80mL。将滤液倒入洁净、烘干的坩埚中，于电炉蒸干，少量多次滴加过氧化氢，直至残渣全为白色。洗净坩埚外壁和底部放入已预热至105℃烘箱中烘干1～2h，取出冷却，分析天平称重m总。洗净坩埚内部，放入已预热至105℃烘箱中烘干0.5～1 h，取出冷却，分析天平称重m坩埚。

计算公式：

1.3.4 容重（Pb）。采用环刀法[7]，用已知质量、体积V 的环刀取样，切去环刀两端多于的土及环刀外壁的土，分析天平称重。用上述1.3.2 方法测得土样含水量（W）。计算公式：

式中：m 为环刀内湿样质量（g）。

1.3.5 有机质。重铬酸钾氧化——分光光度法[8]。

1.3.6 总氮。半微量凯氏定氮法[9-10]。

1.3.7 微生物数量。稀释涂布平板计数法[11]。

1.4 数据分析方法

采用ExceL 2010、Origin 软件作图，利用SPSS 22.0软件描述统计和分析独立样本t 检验数据。

2 结果与分析

2.1 对土壤pH 值的影响

pH 值是衡量土壤酸碱性最直观的理化性质。由图1 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤的pH 值影响显著，相较于套种前均有所提高。套种紫云英后葡萄园地膜下土样pH 值提高5.328%，与套种前存在显著性差异（p＜0.05）；套种紫云英后葡萄园露地土样pH 值提高5.307%，与套种前存在极显著性差异（p＜0.01）。

图1 紫云英套种前后葡萄园土壤pH 值

2.2 对土壤含水量的影响

土壤含水量是影响农作物收成和水保的重要因素之一。由图2 可知，套种紫云英会对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤的含水量产生一定影响，相较于套种前均有所升高。套种紫云英，葡萄园地膜下土样含水量比套种前提高9.088%，不存在显著性差异（p＞0.05）；葡萄园露地土样含水量比套种前提高13.599%（p＜0.01）。

图2 紫云英套种前后葡萄园土壤含水量

2.3 对土壤容重的影响

土壤容重是用来计算土壤总孔隙度和评估土壤松紧、结构状况的指标，一般来说，容重越小，土壤结构越好。由图3 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤容重影响显著，相较于套种前均有所降低。套种紫云英，葡萄园地膜下土样容重比套种前降低3.817%，存在显著性差异（p＜0.05）；葡萄园露地土样容重比套种前降低14.599%，存在极显著性差异（p＜0.01）。

图3 紫云英套种前后葡萄园土壤容重

2.4 对土壤可溶性盐分的影响

土壤盐分过高会严重影响植物的新陈代谢和生长发育。由图4 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤的可溶性盐分含量产生一定影响，相较于套种前均有所降低。套种紫云英，葡萄园地膜下土样可溶性盐分比套种前降低31.579%，不存在显著性差异（p＞0.05）；葡萄园露地土样可溶性盐分含量比套种前降低35.316%，存在极显著性差异（p＜0.01）。

图4 紫云英套种前后葡萄园土壤可溶性盐分含量

2.5 对土壤有机质的影响

土壤有机质是土壤肥力的重要供体，是植物和土壤中动物、微生物赖以生存的养分来源。由图5 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤的有机质含量影响显著，相较于套种前均有所增加。套种紫云英，葡萄园地膜下土样有机质含量比套种前提高8.129%，存在显著性差异（p＜0.05）；套种紫云英后葡萄园露地土样有机质含量比套种前提高21.723%，存在极显著性差异（p＜0.01），。

图5 紫云英套种前后葡萄园土壤有机质含量

2.6 对土壤总氮的影响

土壤总氮含量是鉴别土壤肥力的一项重要指标，也是作物生长发育所必须的营养元素。由图6 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤和葡萄园露地土壤的总氮含量影响显著，相较于套种前均有所增加。套种紫云英，葡萄园地膜下土样总氮含量比套种前增加21.140%，存在显著性差异（p＜0.05）；葡萄园露地土样总氮含量比套种前提高32.693%，存在显著性差异（p＜0.05）。

图6 紫云英套种前后葡萄园土壤总氮含量

2.7 对土壤微生物数量的影响

土壤微生物参与有机质分解，腐殖质形成、养分转化和循环等过程，对土壤结构的形成、土壤肥力的改变等均有重要影响。由图7 可知，套种紫云英对葡萄园地膜下土壤微生物数量和葡萄园露地土壤微生物数量产生一定影响，相较于套种前均有所增加；葡萄园地膜下土样中细菌和真菌数量与套种前不存在显著性差异（p＞0.05），放线菌数量存在极显著性差异（p＜0.01），细菌、放线菌、真菌数量分别增加12.102%、193.548%、90.909%；葡萄园露地土样中3 种微生物数量与套种前均不存在显著性差异（p＞0.05），细菌、放线菌、真菌数量分别增加9.253%、16.556%、3.429%。

图7 紫云英套种前后葡萄园土壤微生物数量

3 讨论与结论

通过初始土样试验结果发现，葡萄园土壤盐分较高，土壤pH 值呈略碱性，盐渍化程度稍高，土壤肥力较低，影响葡萄产量及质量。试验结果表明，葡萄园套种紫云英后土壤容重、可溶性盐分含量均有所降低；有机质、总氮含量及微生物数量有所增加。由此可知，果园套种紫云英并翻耕入土，会进一步改良葡萄园土壤理化性质，减轻土壤酸化、盐渍化，增加有机质含量，实现改土增肥效果。

通过果园紫云英套种模式比较发现，经紫云英种植后的土壤性状有一定改良效果。套种紫云英，由于紫云英幼嫩茎叶中富含营养物质，在土壤中分解后能大量增加土壤中的有机质含量及钙、钾、镁、氮、磷和多种微量元素，其中，镁元素的增加，促使植物叶绿素含量增加，光合作用增强，从而能大量增加土壤中的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤质量。同时，种植紫云英能促进土壤微生物活动，增加新鲜有机能源物质，使得微生物迅速繁殖，促进腐殖质的形成，加速土壤熟化，进一步提高土壤肥力。该试验是对土壤性状对比结果的粗略调查，是否能影响葡萄产量及质量还需进一步开展验证试验。

综上所述，在正常改良土壤过程中，连栋大棚葡萄套种紫云英并在紫云英盛花期压青还田后，可稳定葡萄园土壤墒情、竞争性抑制杂草发生、提升土壤质量，利于果园保水培肥及林下生态改善和果品增产增收。