生草栽培對南方鮮食棗園土壤理化性質(zhì)的影響

李承想，袁德義，韓志強(qiáng)，張 琳，陳文濤

（中南林業(yè)科技大學(xué)a.經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；c.經(jīng)濟(jì)林培育與利用湖南省2011協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 410004）

生草栽培對南方鮮食棗園土壤理化性質(zhì)的影響

李承想a-c，袁德義a-c，韓志強(qiáng)a-c，張 琳a-c，陳文濤a-c

（中南林業(yè)科技大學(xué)a.經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；c.經(jīng)濟(jì)林培育與利用湖南省2011協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 410004）

為探尋適宜南方鮮食棗園生草栽培的草種，以白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草為試材，在鮮食棗園分區(qū)分別進(jìn)行生草栽培試驗(yàn)，通過與清耕區(qū)的對比，研究不同處理對土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：①白三葉生草栽培條件下棗園0～15、15～30、30～45cm的土壤含水量分別比對照高出37.5%、22.4%、15.6%；夏季白三葉生草栽培區(qū)地表和20cm土層的溫度分別比對照降低了4.8和6.4 ℃，降溫保墑效果優(yōu)于其它處理。②與對照相比，白三葉生草栽培區(qū)的土壤容重降低，土壤總孔隙度大幅增加，各處理的土壤總孔隙度由高到低依次為白三葉、多年生黑麥草、1年生黑麥草、對照；③生草區(qū)0～15cm土層土壤養(yǎng)分含量都比對照高，各處理土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀、速效氮含量增加幅度由高到低依次為白三葉、多年生黑麥草、1年生黑麥草、對照，各處理土壤全氮、速效磷、速效鉀含量增幅由高到低依次為白三葉、1年生黑麥草、多年生黑麥草、對照。

生草栽培；鮮食棗園；土壤；理化性質(zhì)

南方鮮食棗是我國重要的木本糧食樹種，其營養(yǎng)豐富，栽培效益高[1-2]，能與北方棗錯(cuò)季上市，擁有良好的市場。近年來，南方鮮食棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[3]，但很多果園的生態(tài)問題日益嚴(yán)重，主要原因是果園的土壤耕作管理方式落后，清耕法是果農(nóng)們青睞的方式，土壤肥力主要依賴于化肥，病蟲害防治完全依賴于化學(xué)農(nóng)藥。常年如此，這導(dǎo)致果園土壤結(jié)構(gòu)被破壞，肥力下降，不利于水土保持和病蟲害防治，最終導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的降低[4-5]。因此，改變果園的土壤耕作管理方式十分重要。目前，利用生草栽培技術(shù)，以草養(yǎng)園的可持續(xù)發(fā)展新模式已成為部分果農(nóng)關(guān)注的話題，大量研究結(jié)果表明，生草能改善果樹生長環(huán)境，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，但生草和果樹在養(yǎng)分和水分上的競爭也較為突出，生草栽培尤其是全園生草栽培對果樹的樹勢有不同程度的減弱效果，不同種類的草抑制作用不一，Houge發(fā)現(xiàn)野生白三葉草和黑麥草對樹勢削弱少[6]。因此，選擇適宜的草種也尤為重要。本研究中選擇了白三葉、多年生黑麥草和1年生黑麥草在果園進(jìn)行對比試驗(yàn)，來探索不同生草對果園土壤理化性質(zhì)的影響，研究對象為湖南省瀏陽市‘金絲四號(hào)’棗園，研究分析了不同生草栽培條件下的土壤效益，以期為我國南方鮮食棗棗園生草栽培模式研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

供試果園為湖南省瀏陽市溪江鄉(xiāng)中南林業(yè)科技大學(xué)教學(xué)科研基地‘金絲四號(hào)’棗園，其地理坐標(biāo)為東經(jīng) 113°58′14″，北緯 28°24′34″，面積約為6.5 hm2，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤性氣候，土壤為第四紀(jì)紅壤，土層深厚，肥力中等。主栽棗品種為‘金絲四號(hào)’（Ziziphus jujubaMill. cv. Jinsi 4），栽培密度2 m×3 m，管理水平中等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2012～2014年進(jìn)行，設(shè)4個(gè)處理，分別是白三葉草生草栽培區(qū)；多年生黑麥草生草栽培區(qū)；1年生黑麥草生草栽培區(qū)；清耕區(qū)（對照）。多年生黑麥草和1年生黑麥草每年刈割4～5次，割下的草覆蓋于樹盤，每年視情況補(bǔ)種，每個(gè)處理0.06 hm2，3次重復(fù)，其它管理措施相同。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 土壤含水量、溫度的測定

于2013年旱季（7月15日、8月3日、8月22日），按照0～15、15～30、30～45cm將土層分層取樣，含水量用烘干法測定，結(jié)果取平均值；在7月和8月，每天6：00～18：00每整點(diǎn)測定1次各處理地表和20cm表土層處的土壤溫度。土壤溫度用地表溫度計(jì)和曲管地溫計(jì)測定。

1.3.2 土壤理化性質(zhì)的測定

于2013年8月10日在棗園按照“S”形采集不同處理0～15cm土層和15～30cm土層的土壤樣品，參照《土壤農(nóng)化分析手冊》中的測定方法進(jìn)行測定[7]。土壤容重用環(huán)刀法測定；土壤比重用比重瓶法測定；土壤總孔隙度通過“總孔隙度＝(l－容重/比重)×100%”計(jì)算獲得；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化－比色法測定；全氮用凱氏蒸餾滴定法測定；全磷用氫氧化鈉熔融－鉬銻抗比色法測定；全鉀用氫氧化鈉熔融－火焰光度法測定；速效氮用擴(kuò)散吸收法測定；速效磷用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法測定；速效鉀用乙酸銨提?。鹧婀舛扔?jì)法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所測數(shù)據(jù)使用Excel、SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生草栽培對南方鮮食棗園土壤含水量的影響

旱季生草栽培對棗園土壤含水量的影響情況如圖1所示。由圖1可以看出，在夏季氣溫炎熱干燥的月份，3種草種生草栽培條件下的棗園土壤含水量皆顯著高于對照（P＜0.05）。白三葉生草栽培條件下的棗園0～15、15～30、30～45cm的土壤含水量分別比對照高出37.5%、22.4%、15.6%，多年生黑麥生草栽培條件下各層土壤含水量相對較低，分別比對照高出35.0%、16.7%、9.4%，而1年生黑麥草生草栽培條件下各層土壤含水量分別比對照高出29.4%、9.2%、0.05%。棗園旱季的蓄水保墑非常重要，白三葉生草栽培條件下的棗園土壤含水量相比其它處理效果更加顯著（P＜0.05）。

2.2 生草栽培對南方鮮食棗園土壤溫度的影響

圖1 旱季生草栽培對鮮食棗園土壤含水量的影響Fig. 1 Effect of sod culture on soil moisture of fresh jujube orchard in summer

圖2 夏季生草栽培各處理鮮食棗園地表溫度的日變化Fig. 2 Change of land surface temperature of fresh jujube orchard in the sod culture treatments in summer

圖3 夏季生草栽培各處理鮮食棗園20cm處土層溫度的日變化Fig. 3 Change of temperature of 20cm soil layer of fresh jujube orchard in the sod culture treatments in summer

夏季生草栽培各處理下棗園溫度日變化曲線如圖2和圖3所示。由圖2可以看出，清耕區(qū)棗園的地表溫度變化幅度較大，最高溫度達(dá)47.0 ℃，而在生草區(qū)，這種現(xiàn)象得到明顯的緩解，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園的地表最高溫度分別為42.2、43.0、42.9 ℃，依次比對照降低了4.8、4.0、4.1 ℃，這3種草的生草栽培在夏季對棗園地表溫度影響相差不大，但都比對照降低了約9.0%。由圖3可以看出，清耕區(qū)棗園土層20cm處的平均溫度為34.3 ℃，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園土層20cm處的平均溫度分別為27.9、30.8、30.1 ℃，分別比對照降低了6.4、3.5、4.2 ℃，白三葉對降低夏季棗園20cm處的土層溫度有更好的效果。

2.3 生草栽培對南方鮮食棗園土壤物理性質(zhì)的影響

各處理對棗園土壤物理性質(zhì)的影響如表1所示。由表1可以看出，與對照相比，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園的0～15cm土層的土壤容重分別降低了18.0%、3.6%、10.8%，比重分別提高了26.7%、34.8%、27.0%，總孔隙度增幅分別為51.4%、42.4%、44.2%；而在15～30cm土層，與對照相比，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園的土壤容重分別降低了13.2%、11.0%、13.7%，比重分別提高了3.8%、3.4%、0.17%，總孔隙度增幅分別為55.8%、48.2%、51.8%。由此可見，3種生草栽培條件下的棗園土壤物理性質(zhì)都得到了有效的改善，其中白三葉生草區(qū)的土壤物理性質(zhì)改善相比其它處理效果更佳（P＜0.05）。

表1 各生草栽培處理對鮮食棗園土壤物理性質(zhì)的影響Table 1 Effect of the sod culture treatments on soil physical properties of fresh jujube orchard

2.4 生草栽培對南方鮮食棗園土壤養(yǎng)分含量的影響

不同處理對棗園土壤養(yǎng)分含量的影響如表2所示。由表2可知，與對照相比，在0～15cm土層，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園的土壤有機(jī)質(zhì)含量依次增加了32.5%、22.2%、15.1%，同時(shí)，在15～30cm土層，也依次增加了15.8%、12.6%、9.4%，由于白三葉的生長量較1年生黑麥草和多年生黑麥草大[8]，每次刈割后覆蓋在樹盤，不斷地分解腐爛，可有效增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量。白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園0～15cm土層的土壤全氮含量分別比對照提高了47.4%、15.8%、21.1%，白三葉為豆科植物，自身具有固氮能力，所以可以有效提高土壤的全氮含量，在15～30cm土層也都有所提高；白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園0～15cm土層的土壤全磷含量分別比對照增加了50.1%、31.6%、12.6%，在15～30cm土層也有不同程度的影響，其中白三葉的影響較顯著（P＜0.05）；這3種草的生草栽培對棗園各土層的土壤全鉀含量的影響都不大，但白三葉對提高0～15cm土層的土壤全鉀含量影響顯著（P＜0.05）。不同處理對棗園土壤各土層的速效氮含量都比對照有少量的提高，其中白三葉生草栽培條件下的更為明顯（P＜0.05）；白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園0～15cm土層的土壤速效磷含量依次比對照高出了42.1%、11.4%、31.6%，在15～30cm土層分別高出41.4%、27.8%、40.3%；與對照相比，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草生草栽培條件下棗園0～15cm土層的土壤速效鉀含量增幅分別為59.3%、44.7%、49.8%，15～30cm土層的增幅分別為18.8%、11.3%、13.3%。

3 結(jié)論與討論

該棗園土壤為第四紀(jì)紅壤，土層深，但土質(zhì)粘，透氣性、透水性和保水能力都較弱，土壤水分含量變化大，生草栽培可以提高土壤的蓄水保墑能力[8-10]，對南方鮮食棗的生長發(fā)育及棗果品質(zhì)有積極的影響[11-12]。土壤結(jié)構(gòu)的改善有利于土壤水分與土壤空氣的相互消長平衡，增大了土壤對環(huán)境水、熱變化的緩沖能力，為植物生長、微生物生命活動(dòng)創(chuàng)造良好環(huán)境[13-14]。本研究中結(jié)果表明，白三葉作為生草栽培草種，旱季棗園的0～15、15～30、30～45cm土層的土壤含水量分別比對照高出37.5%、22.4%、15.6%，效果比1年生黑麥草和多年生黑麥草要好；連續(xù)2年的生草試驗(yàn)，這3種草都使棗園土壤的物理性質(zhì)得到有效改善，其中白三葉的效果更為突出；刈割覆蓋是生草栽培的一項(xiàng)重要措施，可有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量；其次，草的根系腐爛之后也在其相應(yīng)深度內(nèi)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量[15]。豆科牧草提高水解氮含量的作用強(qiáng)于禾本科[16]，白三葉具有固氮作用，有效提高棗園土壤氮的含量，1年生黑麥草和多年生黑麥草也對棗園土壤氮、磷、鉀等礦質(zhì)營養(yǎng)的有效性有所提高，但效果都低于白三葉。因此，白三葉對南方鮮食棗棗園土壤理化性質(zhì)的改善作用皆優(yōu)于1年生黑麥草和多年生黑麥草。

表2 各生草栽培處理對鮮食棗園土壤養(yǎng)分含量的影響Table 2 Effect of the sod culture on soil nutrient contents of fresh jujube orchard

桔園種植白三葉、多年生黑麥草后，中華草蛉蟲、六點(diǎn)薊馬、螵蟲等天敵數(shù)量顯著增加，桔園農(nóng)藥用量減少3/4[17-18]，起到了生物防治的作用，這說明不同草種進(jìn)行的生草栽培不僅對果園土壤理化性質(zhì)有明顯的影響，也對果園生態(tài)調(diào)控有很好的指導(dǎo)意義。同時(shí)，白三葉、1年生黑麥草和多年生黑麥草的生草栽培試驗(yàn)對南方鮮食棗品質(zhì)和產(chǎn)量的影響也有待進(jìn)一步研究，來為草種的選擇提供更全面的依據(jù)。

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In fl uences of sod culture on soil physical and chemical characteristics of fresh jujube orchard in Southern China

LI Cheng-xianga-c, YUAN De-yia-c, HAN Zhi-qianga-c, ZHANG Lina-c, CHEN Wen-taoa-c
(a. The Key Lab of Non-wood Forest Product of Forestry Administration; b. The Key Lab of Cultivation and Protection for Non-wood Forest Tree of Education Ministry; c. Cooperative Innovation Center of Cultivation and Utilization for Non-Wood Forest Trees of Hunan Province, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to explore suitable grass for fresh jujube orchard in Southern China, using white clover,Lolium multi fl orumandL. perenneas test materials, sod cultivation experiments on fresh jujube were carried out and the effect of different treatments on soil physical and chemical characteristics were studied. The results showed that： ① In the condition of culturing white clover, water storage of 0-15, 15-30 and 30-45cm soil layers could be increase by 37.5%, 22.4% and 15.6% respectively compared with CK; white clover decreased temperature of soil surface and 20cm soil layers by 4.8 and 6.4 ℃ compared with CK; The effect of white clover decreasing temperature and soil moisture conservation was better than the other treatments; ② In addition, sod culture could decrease soil bulk density and increase soil porosity compared with CK, the order of the treatments based on soil porosity from high to low was： white clover,L. perenne,L. multi fl orum,CK; ③Nutrient contents in the 0-15cm soil layers at all sod culture areas were higher than CK, the order of the treatments was white clover,L. perenne,L. multi fl orum, CK, based on the increasing ranges of soil organic matter, total P, total K and available N contents from high to low, and the order of the treatments was white clover,L. multi fl orum,L. perenne, CK,based on the increasing ranges of total N, available P and available K from high to low.

sod culture; fresh jujube orchard; soil; physical and chemical characteristics

S665.1；S62

A

1003—8981(2015)04—0070—05

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.04.012

2014-09-23

國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“南方鮮食棗規(guī)?；?jīng)營技術(shù)研究與示范”（201204407）；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題（2013BAD14B03）。

李承想，碩士研究生。

袁德義，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師。E-mail：yuan-deyi@163.com

李承想,袁德義,韓志強(qiáng),等.生草栽培對南方鮮食棗園土壤理化性質(zhì)的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(4)：70－74.

[本文編校：聞 麗]