猕猴桃园套种绿肥对土壤温度、湿度及杂草的影响

陈浩 王吕 吴玉红 秦宇航 淡亚彬 李丹妮 余正军 高鹏

摘要：以清耕為对照（CK），套种紫云英、毛叶苕子、箭筈豌豆、黑麦草4种绿肥，于绿肥返青期至盛花期定期检测土壤温度和湿度，盛花期调查杂草种类密度，研究绿肥对猕猴桃园土壤温度、土壤湿度及杂草种类、数量等群落特征的影响。结果表明：与CK相比，套种绿肥对猕猴桃园土壤温度调节作用明显，土壤温度变化幅度均低于CK，其中毛叶苕子变化幅度最小。从3月中旬至5月上旬，与对照相比，种植紫云英、毛叶苕子、箭筈豌豆、黑麦草的土壤平均含水量分别提高了104.8%、97.8%、147.3%和82.3%。5月5日，种植毛叶苕子和箭筈豌豆的土壤平均含水量分别为29.8%和30.1%，显著高于对照和其他处理。与对CK相比，猕猴桃园套种绿肥后杂草数量和种类均不同程度的减少。绿肥种植对早熟禾、看麦娘、鹅肠草、罔草、野老鹤草和车轴草抑制效果最为明显，密度分别平均减少了100%、86.35%、85.08%、75.73%、69.69%和89.6%。以套种毛叶苕子的果园杂草总密度最低（12.97株/m2）。综上，相对于清耕（CK）处理，毛叶苕子对猕猴桃园的环境适应性优于其他绿肥品种，在稳定土壤温度、提高土壤含水量、降低农田杂草的密度和种类、改变杂草群落组成结构，以及调节果园小气候等方面的综合效果最佳。

关键词： 绿肥；猕猴桃园；土壤温度；土壤湿度；杂草

中图分类号：S551文献标识码：A文章编号：1006-060X（2024）02-0031-05

Effect of Green Manure Intercropping on Soil Temperature， Humidity，

and Weeds in Kiwifruit Orchards

CHEN Hao，WANG Lv，WU Yu-hong，QIN Yu-hang，DAN Ya-bin，LI Dan-ni，YU Zheng-jun，GAO Peng

（Hanzhong Agricultural Technology Extension and Training Center， Hanzhong 723000， PRC）

Abstract： With clear tillage as control （CK）， four kinds of green manure， namely Astragalus sinicus L. （AS）， Vicia villosa Roth （VR）， Vicia sativa L. （VS）， and Lolium perenne L. （LP） were intercropped. Soil temperature and humidity were detected regularly from the period of seedling establishment to the full-blossom period， and weed species density was investigated at the full-blossom period. The effects of green manure on soil temperature， soil humidity， weed species and quantity， and other community characteristics in kiwifruit orchards were studied. The results show that compared with CK， intercropping green manure has an obvious effect on soil temperature regulation in kiwifruit orchards， and the variation range of soil temperature is lower than CK. The variation range of VR is the least. From mid-March to early May， compared with the CK， the average water content of the soil with AS， VR， VS， and LP planted increases by 104.8%， 97.8%， 147.3%， and 82.3%， respectively. On May 5， the average water content of the soil with VR and VS planted is 29.8%

and 30.1%， respectively， which is significantly higher than CK and other treatments. Compared with the CK， after intercropping green manure in kiwifruit orchards， the number and species of weeds decrease to different degrees. The green manure has the most obvious inhibition effect on Poa annua L.， Alopecurus aequalis Sobol.， Myosoton aquaticum （L.） Moench， Beckmannia syzigachne （Steud.） Fern.， Geranium carolinianum L.， and Trifolium pratense L.. Their densities are decreased by 100%， 86.35%， 85.08%， 75.73%， 69.69%，

and 89.6%， respectively. The total density of weeds in orchards intercropped with VR is the lowest （12.97 plants/m2）. In conclusion， compared with CK treatment， the adaptability of VR to the environment in kiwifruit orchards is better than that of other green manure varieties. The comprehensive effect is the best in stabilizing soil temperature， increasing soil water content， reducing the density and species of weeds， changing the composition and structure of the weed community， and regulating the microclimate of orchards.

Key words： green manure; kiwifruit orchard; soil temperature; soil humidity; weeds

秦巴山区是世界公认的猕猴桃最适宜种植区，优越的自然条件和生态气候使汉中地区成为陕西省继关中地区后又一大猕猴桃产业发展基地。随着猕猴桃种植面积的不断扩大，果农对果园管理缺乏合理规划，果园土壤管理措施多以清耕为主，粗放式经营和过量使用农药化肥现象屡见不鲜，不仅影响了猕猴桃植株正常生长和果实品质，也使得果园土壤肥力迅速下降、病蟲草害发生严重，果园生态环境遭到严重破坏，不利于农业的可持续发展[1-6]。因此，迫切需要改变传统的果园清耕制度。套种绿肥作为我国促进果园绿色发展、提升果业产业升级的一项重要举措[7]，是根据不同地区的生态条件和果树自身生长发育的需要，选择适合的绿肥植物套种，使果树生产与生态环境协调发展。绿肥作为天然生长的有机肥源，不仅起到改善土壤理化性质、增加土壤有机质、提高果实产量和品质等方面的作用，还可以改善果园生态环境、抑制杂草生长，降低人工成本和减缓化肥和除草剂对环境的负面影响，对节本提质增效和提高果树在果园生态群落中的竞争力具有重要意义[8-9]。大量研究表明，绿肥可以有效改善果园土壤的pH值和养分结构，增加有机质含量，进一步提升果实产量和品质[10-15]。由于绿肥种类不同，果园气候不同，对土壤生境的影响也不同[16]。

吴兴洪等[17]对8种不同绿肥种类进行比较研究，发现毛叶苕子、黑麦草和箭筈豌豆在猕猴桃园套种后，生长优势强，对土壤养分转化、杂草抑制和果园土壤环境改善作用明显。唐红琴等[18]也发现绿肥品种对柑橘果园土壤养分环境构成及贡献度差异显著，进而影响果园生态环境。多数学者都开展了果园套种绿肥管理模式后果园土壤养分、果实品质、生态环境等方面的影响，关于不同绿肥品种对当地果园适应性研究主要集中在绿肥品种筛选，汉中地区猕猴绿肥套种技术起步较晚，仍处于试验与小面积应用阶段，绿肥对果园土壤环境相关研究鲜有报道。因此，笔者借助汉中地区猕猴桃园套种绿肥长期定位试验，探索不同绿肥品种对猕猴桃园土壤温度、土壤湿度、杂草群落等环境影响，以期为建立完善的猕猴桃绿肥套种生态体系、制定合理的果园生态管理模式，以及维护果园绿色、高效、可持续发展提供科学依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

该试验设在汉中市农业技术推广与培训中心（汉中市农业科学研究所）猕猴桃高质高效示范基地。该基地位于陕西果业集团勉县有限公司（106°67′E，33°15′N），地处河谷盆地秦岭和大巴山之间的汉江上游，平均海拔500 m左右，属温暖湿润的亚热带气候。年均温14～15℃，≥10℃积温4 500～4 800℃，无霜期240～250 d，年降水量800 mm左右。

1.2 试验材料

供试绿肥品种4个：紫云英（Astragalus sinicus L.，AS）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth L.，VR）、箭筈豌豆（Vicia sativa L.，VS）、黑麦草（Lolium perenne L.，LP）。

1.3 试验设计

试验共设计5个处理，包含4个种植绿肥（紫云英、毛叶苕子、箭筈豌豆、黑麦草）和1个未种植绿肥的相同猕猴桃品种区域清耕（CK）处理，每个处理3次重复，随机区组设计，每个小区200 m2，

人工撒播种植果树行间，与果树间距为30 cm。4个绿肥品种均于2022年9月29日播种，绿肥播种量为2.5 kg/667m2，各处理播种前进行人工除草，种草后不施肥不除草，幼苗及时浇水，提高成活率；对照处理按常规果园管理进行定期除草，留茬10～15 cm，不施肥。

1.4 测定项目与方法

（1）土壤温湿度测定。从3月中旬绿肥返青期至5月上旬绿肥盛花期，采用土壤多参数速测仪（TZS–ECW–G，浙江托普云农科技股份有限公司）每隔7～10 d于当日上午9：30对各处理土壤温湿度进行测定每处理随机测定3次。温度分别测定0～5 cm、5～10 cm、10～15 cm、15～20 cm和20～25 cm土层，湿度测定5～10 cm土层。

（2）杂草调查。于2023年4月中下旬（绿肥盛花期）对试验地采用“S”5点取样法进行杂草取样，每个处理取样面积均为1 m×1 m，记录样方内杂草种类、株（分蘖）数和各种杂草密度等，杂草鉴别参考唐洪元等[19]的方法。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2003软件对数据进行处理和绘图，采用DPS 7.5统计分析软件对数据进行方差分析及差异显著性检验（LSD法进行比较，P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同绿肥品种对猕猴桃园土壤温度的影响

由图1可知，不同绿肥品种对猕猴桃园0～25 cm各区间土壤温度变化影响不同，返青期后，随着冬季过后外界温度的不断波动，各处理0～5 cm和5～10 cm土壤温度变化差异较大，种植绿肥后气温变化幅度均低于CK，其中毛叶苕子变化幅度最小。10～15 cm、15～20 cm和20～25 cm土壤温度，各处理变化趋于一致。随着时间的推移，气温逐渐上升，绿肥作物进入分蘖生长期后，对土壤温度调节作用明显，土壤温度变化幅度均低于CK，因此，猕猴桃园套作绿肥后有调节土壤耕层温度的效果，各处理土壤温度变化幅度表现为：毛叶苕子＜箭筈豌豆＜黑麦草＜紫云英＜清耕（CK）。

2.2 不同绿肥品种对猕猴桃园土壤湿度的影响

果园套种绿肥对土壤含水量有较大影响，各处理在不同生长时期对土壤湿度变化差异明显（图2）。早春返青期（3月上旬），与对照相比，不同处理绿肥均有提高土壤含水量的趋势，但差异未达到显著水平；3月中旬后，各处理绿肥开始迅速生长，减少地表水分的蒸发，与对照相对土壤含水逐渐提高，差异显著；4月到5月，各处理绿肥品种先后进入花期，绿肥处理与对照相比土壤含水量明显提高，不同绿处理间土壤含水量差异明显。从3月中旬至5月上旬，种植紫云英、毛叶苕子、箭筈豌豆、黑麦草土壤平均含水量分别提高了104.8%、97.8%、147.3%和82.3%，5月5日，种植毛叶苕子和箭筈豌豆的土壤平均含水量分别为29.8%和30.1%，显著高于对照和其他2个绿肥处理。

2.3 不同绿肥品种对猕猴桃园杂草的影响

猕猴桃园调查发现10科18种杂草，其中禾本科、菊科和石竹科杂草种类较多，共11种，占调查杂草种类的61.11%。就杂草种类而言，早熟禾、看麦娘、鹅肠草、野苣菜、野老鹤草、罔草、车轴草和猪殃殃等8种杂草发生频率和密度较大，群体数量占整个果园杂草的85%以上。猕猴桃园套种绿肥对杂草种类和数量影响较大，与对CK相比，数量和种类均不同程度的减少，各处理间杂草密度差异显著（表1）。其中，绿肥种植对早熟禾、看麦娘、鹅肠草、罔草、野老鹤草和车轴草抑制效果最为明显，发生密度分别平均减少了100%、86.35%、85.08%、75.73%、69.69%和89.6%。不同处理下，CK处理的杂草总密度最高（142.24株/m2），毛叶苕子处理杂草总密度最低（12.97株/m2），紫云英、毛叶苕子、黑麦草和箭筈豌豆处理的杂草总密度较CK，分别降低了85.5%、90.88%、84.04%和89.48%，猕猴桃园套种绿肥能有效降低杂草的密度，各处理杂草密度表现为：毛叶苕子＜箭筈豌豆＜紫云英＜黑麦草＜清耕（CK）。

3 讨论

3.1 不同绿肥品种对猕猴园土壤温度的影响

果园种植绿肥具有较好的平稳地温的效果，并且能一定程度的调节地表和耕层温度[20]，这是因为果园绿肥植物作为介于土壤与大气之间的缓冲带，影响地表对太阳辐射的吸收及热量的散失，在不同季节呈现不同的功能，夏季阻止地温迅速上升，冬季则有保温作用。研究表明，与清耕相比绿肥覆盖后，果园冬春地温季节地温提高3～4℃，高温季节则下降5～10℃，与前人研究一致[21-22]。但随着土壤深度不同，土壤温度差异越来越小，且不同绿肥对果园土壤温度調节作用有一定的差异[22-24]。因此，各项研究表明不同的绿肥管理措施对果园土壤温度变化幅度息息相关，绿肥作为重要的有机肥源，是影响土壤温度的关键因素。但果园土壤类型和物理结构也会影响耕层土壤温度，从而进一步影响果园土壤生态环境[25-27]。

3.2 不同绿肥品种对猕猴园土壤湿度的影响

由于猕猴桃独特的根系特征，生长期间喜水怕涝，根和叶呼吸能力强，蒸腾作用大，要求土壤既要有充足的水分又要透气性要好，长期清耕管理方式导致果园土壤结构被破坏，土壤含水量降低，而绿肥种植能在干旱炎热季节提高土壤含水量，并能提高土壤总孔隙度，降低土壤容重[27-29]。试验研究表明，不同绿肥品种在不同时期各处理的土壤湿度影响存在一定的差异，在绿肥返青期，土壤湿度较对照略有增加，但差异不明显；绿肥进入生长分蘖期后，均有能显著提高土壤含水量，增加土壤湿度，毛叶苕子和箭筈豌豆对猕猴桃园土壤水分含量的提升效果更为明显。也有学者认为，果园种植绿肥会消耗土壤一定的水分，造成土壤含水量降低，这可能与绿肥其生长特点及土壤性状等条件差异有关，具体原因有待进一步研究[4，20，28，30-31]。

3.3 不同绿肥品种对猕猴桃园杂草的影响

一般猕猴桃种植株行距较大，造成园内空地面积较多，这为杂草的生长提供了有利条件，杂草发生时间长、种类多、密度大，严重影响果树的正常生长[4]。研究表明，与清耕（CK）相比，猕猴桃园套种绿肥对各科杂草种类或数量均有不同程度的减少，绿肥通过地面覆盖及根系在土壤中生长，与杂草竞争光照、水分、养分，抑制杂草生长。其中，毛叶苕子和箭筈豌豆在猕猴桃园长势优于其他绿肥作物，可能是其抑制杂草生长的主要原因。但各种杂草数量降低幅度不同，这可能是由于绿肥作物根系在土壤中分泌的化感物质而产生的化感作用[32-33]，对猕猴桃园土壤温度、湿度、含水量等理化结构产生一定的影响，使土壤生境发生改变，进而影响了杂草种子的萌发，有效控制了杂草在果园中的大量繁衍[34-36]。同时，不同的果园绿肥管理措施下，杂草组成结构在种类和数量上发生了明显变化，使其在果园的分布特征差异明显[35，37-40]，说明绿肥品种的生长特性，对杂草的发生环境具有一定的影响，毛叶苕子和箭筈豌豆倒伏性可以与其他杂草争夺更多的生存空间和养分，生长优势明显，限制了其他优势杂草生长，使猕猴桃园的杂草群落数量结构发生变化。

4 小结

果园绿肥管理是我国农业新常态下农业可持续发展的重要措施，绿肥套种不仅对果园提质增效具有重要的影响，也对改善土壤结构、减少施用农用化学品带来的潜在风险、降低人工投入成本维持和保护果园生态环境等方面起到积极作用，不同绿肥品种对果园生态效应存在一定的差异。试验结果表明，不同果园绿肥套种模式下，相对于清耕，毛叶苕子对猕猴桃园的环境适应性优于其他绿肥品种，对稳定土壤温度、提高土壤含水量、降低农田杂草的密度和种类、改变杂草群落组成结构，以及调节果园小气候等方面综合效果最佳，适宜汉中地区猕猴桃果园的绿色、高效、可持续发展。

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（责任编辑：肖彦资）