生草对土壤酸化苹果园土壤营养、酶活性、果实品质及产量的影响

王志典

摘 要：以土壤pH值5.2的富士苹果园为试材，通过行间种植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，探究土壤酸化苹果园行间生草对土壤营养、酶活性及果实品质、产量的影响。结果表明：酸化土壤种植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，均能有效提高0～40厘米土层土壤氮磷钾、有机质、有机碳含量，提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及磷酸酶活性，果实品质及产量显著提高，其中箭舌豌豆效果优于紫花苜蓿和鼠茅草，土壤碱解氮、速效钾、有机质和有机碳含量与CK比较，提高幅度达到44.4%、11.5%、44.6%、44.8%；土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性及磷酸酶活性，较对照提高54.1%、28.8%、71.1%；平均单果质量、去皮硬度、可溶性固形物含量、亩产量较CK提高16.5%、15.2%、22.7%、23.1%。综上所述，箭舌豌豆对酸化土壤改良效果显著，有效提高果实品质及产量，可以在生产中推广使用。

关键词：富士苹果园；生草；土壤营养；酶活性；产量；品质

山东栖霞苹果种植有上百年的历史，由于过于依赖化肥，近年来栖霞苹果土壤酸化问题日趋严重，据调查栖霞苹果园土壤平均pH值4.69，呈强酸性[1]。土壤酸化使团聚结构被破坏，缓冲能力降低，土壤沙化，微生物群落多样性降低，严重影响植株根系对矿质营养转化吸收[2-3]，导致树势弱、果实品质及产量降低；酸化加速土壤中钙、镁、钾等微量元素的淋失，导致果园苦痘病加重，同时盐基性阳离子减少，铝、锰等有害金属离子增加[4-5]。

近年来，科研工作者围绕酸化果园土壤改良开展了大量研究，取得了一系列的研究成果。其中，果园生草是重要的酸化土壤改良农艺措施，孙瑶等[6]研究发现果园生草和土壤调理剂配施能有效改善土壤质量，增加苹果的产量和品质。胡衡生等[7]试验表明，格拉姆柱花草能大幅度提高土壤有机质含量和土壤氮磷钾含量，降低酸度，疏松质地，增强土壤蓄水保水能力。笔者研究了鼠茅草、紫花苜蓿对土壤酸化苹果园土壤改良的效果，以期为酸化果园土壤改良提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验园概况

试验于山东省栖霞市观里镇苹果园进行。该地区属暖温带季风大陆气候，年降水量约650毫米，年日照时数约2730小时，无霜期约210天。试验园主栽品种为富士，2017年定植，株行距1.5米×4米，土壤为砂壤土，pH值5.2，0～40厘米土层有机质含量13.3克/千克，全氮含量1.09克/千克，有效磷含量101.2毫克/千克，有效钾含量124.6 毫克/千克，果园管理按常规进行。

1.2 试验设计

试材草种选用鼠茅草、箭舌豌豆、紫花苜蓿，清耕为对照（CK）（图1～图4），2018年生草，秋播，播种量鼠茅草2.5千克/亩，紫花苜蓿及箭舌豌豆1.5千克/亩，采用条播形式，相邻行间种植相同草种，一行苹果树与相邻两行生草带组成一个小区，３次重复。

1.3 测定指标

1.3.1 生草生物学指标测定 参照杨露等[8]的方法在10月下旬调查不同草种的密度、盖度、地上和地下生物量等生物学性状指标。

1.3.2 土壤养分含量及酶活性测定 土壤指标测定采用pH 显式酸度计测定土壤 pH值。土壤碱解氮含量测定采用碱解-扩散法；土壤有效磷含量测定采用碳酸氢钠-钼蓝比色法；土壤有效钾含量测定采用火焰光度計法；土壤有机质含量测定、土壤有机碳含量的测定及酶活性的测定均采用刘业萍等[9]的方法。

1.3.3 果实品质测定 10月中下旬，果实成熟后采样，每处理随机采样50个，平均单果质量用0.1克的天平测量；果实纵横径用游标卡尺测量，计算果形指数，计算公式：果形指数=果实纵径/横径；可溶性固形物含量用测糖仪测定；果实去皮硬度用GY-1型果实硬度计测定。采收后测定产量。

1.4 数据分析

利用SPSS 19.0软件对所有试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生草生长状况

由表1看出，酸化土壤条件下，3种生草生长状况以箭舌豌豆最好，草密度、盖度、地下部生物量及上部生物量，均显著高于鼠茅草和紫花苜蓿，分别较鼠茅草和紫花苜蓿高出78.2%、82.6%；28.4%、7.28%；31.5%、36.5%；45.1%、58.5%。紫花苜蓿与鼠茅草比较，紫花苜蓿盖度显著高于鼠茅草，其他指标间差异不显著。以上结果表明，pH值5.2的土壤酸化果园，箭舌豌豆的生长状况优于鼠茅草和紫花苜蓿。

2.2 生草对不同土层酸化土壤养分含量及pH值的影响

由表2 看出，0～40厘米土层生草果园土壤氮磷钾含量及有机质、有机碳含量较清耕果园显著提升。0～20厘米土层，箭舌豌豆处理，土壤碱解氮、速效钾、有机质和有机碳含量显著高于紫花苜蓿和鼠茅草处理，与CK比较，提高幅度达到44.4%、11.5%、44.6%、44.8%，紫花苜蓿处理，显著高于鼠茅草；土壤速效磷含量以鼠茅草最高，较CK提高50.3%。21～40厘米土层，土壤有机质、有机碳含量以箭舌豌豆最高，较CK提高36.9%、42.4%，碱解氮含量以箭舌豌豆和紫花苜蓿处理显著高于鼠茅草处理，速效钾含量三者间无显著差异。行间生草与对照清耕果园相比，生草果园pH值变化不显著。以上说明酸化土壤果园行间种植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草能够显著提高0～40厘米土层氮磷钾含量、有机质及有机碳含量，其中箭舌豌豆效果优于紫花苜蓿和鼠茅草。

2.3 生草对酸化土壤酶活性的影响

由表3看出，0～40厘米土层土壤酶活性生草处理较CK显著提高，但不同草种间存在显著差异。0～20厘米土层，蔗糖酶活性3种生草处理间无显著差异，脲酶、过氧化氢酶及磷酸酶活性，以种植箭舌豌豆为最高，较对照提高54.1%、28.8%、71.1%，种植紫花苜蓿和鼠茅草土壤酶活性无显著差异。21～40厘米土层，所有生草处理土壤蔗糖酶活性、脲酶活性无显著差异，过氧化氢酶活性、磷酸酶活性，以种植箭舌豌豆最高，较CK高出32.2%、149.7% 。以上结果说明，土壤酸化果园行间生草能够提高土壤酶活性，其中种植箭舌豌豆效果优于鼠茅草和紫花苜蓿。

2.4 生草对土壤酸化苹果园果实品质及产量的影响

从表4可以看出，酸化土壤果园进行行间生草，能够显著提升果实品质和产量。平均单果质量以箭舌豌豆处理最高，达到275.13克，较CK提高16.5%；其次是紫花苜蓿处理，达到251.62克，鼠茅草处理和CK平均单果质量无显著差异。箭舌豌豆处理果实的去皮硬度、可溶性固形物含量显著高于其他处理，达到8.62千克/厘米-2、15.05%，较对照提高15.2%、22.7%，紫花苜蓿和鼠茅草处理二者之间无显著差异。亩产量以箭舌豌豆处理最高，达到4 405.26 千克/ 亩，较CK提高23.1%，其次是紫花苜蓿处理，鼠茅草处理最低。以上结果说明酸化土壤果园生草能够有效提高果实品质及产量，其中种植箭舌豌豆效果最显著。

3 讨 论

我国果业生产长期过于依赖氮肥，导致土壤中 NH4+ 积累过多，NH4+经过硝化作用可产生大量的 H +，导致土壤 pH值降低[10]。土壤酸性环境一方面影响土壤理化性质及营养的转化，另一方面抑制苹果根系生长，以及营养吸收[11]，最终影响树体生长及果实品质。果园生草是改良土壤的重要农艺措施。草种的选择直接影响果园生草的效果。本研究中箭舌豌豆在酸性土壤环境中的密度、盖度及生物量显著高于鼠茅草及紫花苜蓿，适宜在酸性土壤环境种植。土壤矿质营养是果树生长发育的基础，侯启昌[12]研究发现，种植白三叶、紫花苜蓿可分别增加土壤速效钾、速效磷的含量。曾丹娟[13]等对黑麦草研究发现，果园种植黑麦草明显提高土壤氮磷钾的含量。笔者在本研究中也发现，在酸性土壤条件下，种植箭舌豌豆、鼠茅草、紫花苜蓿能有效增加土壤氮磷钾、有机质及有机碳含量，这可能与生草刈割后覆盖的草、大量的生草根系等残体有利于土壤微生物菌落的形成有关，其中箭舌豌豆效果优于鼠茅草和紫花苜蓿，这可能与箭舌豌豆对酸性环境有较强的适应性有关。土壤酶活性直接影响果树的根系生长和营养吸收，有研究表明果园生草能够提高土壤酶的活性，减少有毒物质的积累，加快土壤中有机质的分解与转化进程[14]。本研究和前人结果一致，酸化土壤果园行间生草，箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草显著提高了土壤酶活性，其中箭舌豌豆效果最显著。果实的品质和产量与经济效益直接相关，果园生草对果实品质及产量产生一定的影响，张朋朋等[15]研究表明果园生草5年，库尔勒香梨平均单果质量提高12.9%，可溶性固形物含量提高3.31%。本研究表明，土壤酸化苹果园，行间生草能显著提高苹果的平均单果质量、去皮硬度、可溶性固形物含量及亩产量，箭舌豌豆效果最显著，这可能与生草能够显著改善土壤养分状况及提高土壤酶活性有关。

4 结 论

土壤酸化苹果园行间种植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，箭舌豌豆生长状态较好，具有较强酸环境适应性，土壤氮磷钾含量及有机质、有机碳含量提高幅度最大，显著提高土壤酶活性，从而显著改善土壤酸化苹果园苹果果实品质，提高果园产量，可在实际生产中推广。

参考文献

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