渭北果園生草生物量與土壤養(yǎng)分因子的關(guān)系

方凱凱，張玉岱，李　樹，王志康，杜毅飛，李會科

(西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院， 陜西 楊凌 712100)

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渭北果園生草生物量與土壤養(yǎng)分因子的關(guān)系

方凱凱，張玉岱，李樹，王志康，杜毅飛，李會科

(西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院， 陜西 楊凌 712100)

果園生草技術(shù)作為一種先進的果園管理模式，能夠改善土壤的理化性狀。采用Person相關(guān)性和通徑分析方法，對蘋果園清耕、蘋果/白三葉(TrifoliurnrepensL.)、蘋果/紅三葉(Trifoliumpretense)、蘋果/小冠花(CoronillavariaL.)、蘋果/雞腳草(DactylisglomerataL.)、蘋果/百脈根(Lotuscorniculatus)間作6種管理模式下生草生物量和土壤養(yǎng)分因子進行了研究，探討了生草生物量與土壤養(yǎng)分因子的關(guān)系，以期為果園生草的合理選擇與有效管理提供參考。結(jié)果表明：5種生草的總生物量都介于150～300 g·m-2，小冠花的總生物量最大，而白三葉最小，具體順序為：小冠花>百脈根>雞腳草>紅三葉>白三葉。通徑分析結(jié)果表明，土壤肥力因子對生草生物量的直接作用系數(shù)大小順序為容重>全氮>速效鉀>有機碳>硝態(tài)氮>銨態(tài)氮>速效磷，土壤容重和全氮的直接和間接通徑系數(shù)較大(分別為0.847和0.917)，是影響生草生物量最主要的因素，速效鉀和有機碳是影響生草生物量的次要因子，而硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和速效磷對生草生物量的作用很微弱。

果園生草；養(yǎng)分因子；生草生物量；通徑分析

果園生草栽培是從20世紀40年代興起，歐美及日本等果樹生產(chǎn)發(fā)達國家普遍推行的果園可持續(xù)發(fā)展土壤管理模式。中國則于1998年將果園生草制作為綠色果品生產(chǎn)主要技術(shù)措施在全國推廣[1-2]。近年來我國開展了不少果園生草方面研究[3-6]，生草已被證實具有改善果園生態(tài)環(huán)境[7-8]、增加生物多樣性、改善土壤理化性狀[9]、防止水土流失[3,10]、促進果樹生長、改善果實品質(zhì)[11]等優(yōu)點。此外，草地生態(tài)系統(tǒng)還是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在全球碳循環(huán)和氣候調(diào)節(jié)中起著重要作用，天然草地的凈初級生產(chǎn)力(NPP)約占總陸地植被生產(chǎn)力的20%，也是土壤有機碳庫最主要的輸入來源之一[12]。

黃土高原是中國蘋果兩大優(yōu)生區(qū)之一，以渭北為代表的黃土高原蘋果產(chǎn)業(yè)已成為促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，解決“三農(nóng)”問題，改善生態(tài)環(huán)境的支柱產(chǎn)業(yè)[2,9]。近些年來生草栽培已成為渭北黃土高原建設(shè)現(xiàn)代果業(yè)的重要內(nèi)容之一，通過生草栽培以改善果園土壤理化性狀，提高土壤蓄持和供應(yīng)水肥的能力對當?shù)靥O果生產(chǎn)至關(guān)重要。然而，在果園生草復(fù)合系統(tǒng)中，牧草組分對果園土壤的影響隨草種不同而有所差異，牧草組分生物量與果園土壤之間存在著相互的反饋作用。因此，測定不同生草草種生物量，闡明其與土壤肥力因子的關(guān)系對果園生草復(fù)合系統(tǒng)的管理和合理利用，促進果園生草復(fù)合系統(tǒng)高效持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)果園經(jīng)濟與生態(tài)效益的同步提高具有重要意義[13]。

當前，有關(guān)果園生草生物量的相關(guān)研究還不多見，且現(xiàn)有關(guān)于生草的研究多集中在微生物與酶的分布及種類[14-22]、土壤性質(zhì)改善[23-26]、面源污染控制[27-29]、果園氣候調(diào)節(jié)[2,30]等的探討上，而針對果園生草生物量與土壤養(yǎng)分因子關(guān)系的研究還鮮見報道。鑒于此，本研究通過相關(guān)分析和通徑分析方法比較5種果園生草草種的地上、地下生物量并結(jié)合土壤養(yǎng)分因子，揭示不同生草生物量與土壤養(yǎng)分因子的關(guān)系，旨在為渭北果園生草生物量的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為果園生草的合理選擇與科學管理提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于渭北黃土高原蘋果優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)白水縣(地處東經(jīng)109°16′～109°45′，北緯35°4′～35°27′)，為西北農(nóng)林科技大學蘋果試驗站。其氣候類型屬于暖溫帶大陸性季風氣候，平均海拔約為850 m，土壤為黃綿土，土層深厚，剖面質(zhì)地均勻。年平均氣溫11.4℃，多年平均降水量577.8 mm，降水時空分布不均且變化較大。光照充足，光熱資源豐富，無霜期約207 d。蘋果品種為13 a生喬化紅富士(富士/新疆野蘋果MalusdemesticaBorkh)，種植密度3 m×8 m。

1.2試驗設(shè)計

本研究選用5個牧草品種作為試驗草種，與清耕(clear tillage)進行對照。共6個處理，每個處理3次重復(fù)，共18個小區(qū)，每個小區(qū)30 m2，隨機區(qū)組排列。供試草種分別為白三葉(TrifoliurnrepensL.)、紅三葉(Trifoliumpretense)、小冠花(CoronillavariaL.)、雞腳草(DactylisglomerataL.)、百脈根(Lotuscorniculatus)，試驗布設(shè)于2006年3月，行間生草，已栽培7年。播前深翻整地，開溝條播，播種密度為0.75 g·m-2，每年刈割2～3次，覆蓋于蘋果樹行間，采用軟管微噴的方式節(jié)水灌溉，試驗期間對各生草草種不施肥，各處理區(qū)的果樹田間管理措施保持一致。

1.3試驗方法

1.3.1樣品采集2011年秋季，在各實驗區(qū)隨機布設(shè)5個采樣點，每個采樣點隨機選取3個樣方(1 m×1 m)。用剪刀除去地上生物量并清除枯枝落葉層，人為挖取長、寬、深分別為80、60 cm和80 cm的土壤剖面，采集4個不同土層類型的土樣，同時用環(huán)刀(100 cm3)測定土壤容重。同一采樣點同一層次土壤混勻作為一個樣品，共120個樣品。樣品中去除雜物，于室內(nèi)經(jīng)過陰干，研磨過2 mm篩，裝袋貯存?zhèn)溆肹31]。

1.3.2測定方法土壤有機碳(SOC)采用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法測定[32]。用土鉆(直徑90 mm)對根系進行分層采樣(0～10、10～20、20～40、40～60 cm)，每個生草區(qū)3次重復(fù)。牧草根系的分級方法按細根≤1 mm、粗根>1 mm進行，然后將分級后的根放置于45℃烘箱中9～11 h，最后用分析天平稱重，即可得到根干重。根系生物量用根干重密度來表示，由公式RWD=M/V計算得出。式中，RWD為根干重密度(mg·cm-3)，M為根系干重(g)，V為土體體積(cm3)。地上部分生物量為每平方米樣方的烘干后生物量，單位為g·m-2[33]。

土壤容重采用環(huán)刀法測定，以g·cm-3表示；全氮含量的測定采用凱氏定氮法[34]；硝態(tài)氮和銨態(tài)氮用0.01 mol·L-1CaCl2浸提，采用美國BRAN+LUEBBE公司生產(chǎn)的AA3流動分析儀測定；速效磷含量的測定采用碳酸氫鈉法；速效鉀含量的測定采用火焰光度法[35]。

表1　樣地生草對土壤肥力的影響

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件作圖表，數(shù)據(jù)的相關(guān)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件進行處理，用單因素方差分析(One-way ANOVA)進行不同生草生物量和土壤理化指標的差異性分析，對數(shù)據(jù)進行標準化后，建立生物量與養(yǎng)分因子的多元線性回歸方程并完成顯著性檢驗，在顯著性檢驗成功的基礎(chǔ)上運用通徑分析方法[36]計算理化因子對生草生物量的直接和間接通徑系數(shù)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同生草草種的生物量特征

由圖1可知：根系生物量的垂直分布在各層比例不同，但其分布格局特征相似。隨著土層深度的不斷加大，從0～10 cm到40～60 cm，5種生草的地下生物量均呈現(xiàn)明顯下降的變化特征。在土壤淺層0～10 cm，生草的地下生物量較高，為2～9 g·m-2；而在深層，白三葉和紅三葉的根系生物量為0，其它生草的生物量也較低。總體來看，小冠花、雞腳草和百脈根的地下生物量高于白三葉和紅三葉。

生草粗根(直徑D>1 mm)對地下生物量的貢獻明顯高于細根(直徑D>1 mm)。粗根和細根都呈現(xiàn)一個共同的規(guī)律：土壤淺層根的生物量高于深層，小冠花、雞腳草和百脈根的變化尤為顯著，土層0～20 cm是生草根系的主要生長區(qū)，這與生草根系的生長特征相關(guān)。

圖1不同土層深度的生草地下生物量

Fig.1Biomass of underground herbage at different soil depths

圖2表明：5種生草在不同土層根重的分布呈現(xiàn)一定的差異性。在0～10 cm土層范圍內(nèi)，雞腳草根重明顯占優(yōu)勢，而紅三葉根重最小，根重大小順序為：雞腳草>小冠花>百脈根>白三葉>紅三葉。在10～20 cm土層范圍內(nèi)，根重表現(xiàn)為：小冠花≈百脈根，在20～40 cm和40～60 cm土層范圍內(nèi)，只有小冠花、雞腳草和百脈根有少量根系分布，白三葉和紅三葉則幾乎無根系。

由圖3可看出：5種生草地上生物量存在一定的差異，小冠花的生物量明顯高于其它4種生草，其大小順序表現(xiàn)為小冠花>百脈根≈雞腳草>紅三葉≈白三葉。地上生物量的平均值分布在150～300 g·m-2范圍內(nèi)。

圖2　不同生草的根重

圖3生草的地上生物量平均值

Fig.3The aboveground biomass of herbage

5種生草的總生物量介于150～300 g·m-2，小冠花的總生物量最大，而白三葉最小，具體順序為：小冠花>百脈根>雞腳草>紅三葉>白三葉(圖4)。

圖4不同生草草種的總生物量

Fig.4The total biomass of different herbages

注：柱上所標字母相同表示處理間無顯著差異(P>0.05)

Note: Column on the same standard letter showed no significant difference among treatments.

2.2生草生物量之間及其與土壤養(yǎng)分含量的相關(guān)分析

2.2.1生草生物量之間的關(guān)系不同生草草種生物量之間存在一定線性相關(guān)關(guān)系，白三葉與紅三葉、紅三葉與百脈根之間存在顯著性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.734和0.794；白三葉與雞腳草及百脈根、雞腳草與百脈根之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.645、0.625和0.596。不同生草生物量之間的關(guān)系表明，生草在積累生物量的過程中不僅顯示出生草與周圍土壤養(yǎng)分因子的動態(tài)關(guān)系，同時不同生草間也存在一定的共性關(guān)系。不同生草間存在的共性關(guān)系在一定程度上能夠反映土壤養(yǎng)分狀況與肥力水平的高低(表2)。

表2　土壤肥力指標的相關(guān)矩陣(r值)

注：**0.01水平顯著，*0.05水平顯著；表中Xi(i=1,…,13)分別指白三葉、紅三葉、小冠花、雞腳草、百脈根生物量、容重、水分、有機碳、全N、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀。

Note: **Correlation is significant at the 0.01 level. * Correlation is significant at the 0.05 level.X1:TrifoliurnrepensL.X2:Trifoliumpretense.X3:CoronillavariaL.X4:DactylisglomerataL.X5:Lotuscorniculatus.X6: Bulk density,X7: water content,X8: Organic carbon,X9: Total N,X10: Nitrate nitrogen,X11: Ammonium nitrogen,X12: Available P,X13: Available K.

2.2.2生草生物量與土壤養(yǎng)分因子的關(guān)系由表2可知，生草生物量與土壤水分、有機碳、全N、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀呈正相關(guān)，說明其對生草生長具有促進作用；與水分、銨態(tài)氮相關(guān)性較差；而與土壤容重呈顯著負相關(guān)說明土壤越疏松多孔，結(jié)構(gòu)性好，容重小越有利于生草積累生物量[37]。

白三葉與有機碳、全氮、速效磷和速效鉀呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.893、0.803、0.975、0.961，而與硝態(tài)氮相關(guān)性較差，僅為0.270說明土壤中硝態(tài)氮含量對白三葉的生長既不促進也不抑制。紅三葉與有機碳、全氮、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.798、0.772、0.789、0.766和0.802。小冠花與有機碳和硝態(tài)氮呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.586和0.630，而與全氮、速效磷和速效鉀相關(guān)性差。

雞腳草與有機碳、全氮、速效磷和速效鉀呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.663、0.633、0.640和0.592，說明其含量高有助于雞腳草積累生物量。而與銨態(tài)氮的相關(guān)系數(shù)僅為0.242，說明銨態(tài)氮對雞腳草生物量的積累并無貢獻。百脈根與全氮、硝態(tài)氮和速效鉀呈顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.591、0.700和0.607，而與銨態(tài)氮和速效磷的相關(guān)性較差，分別為0.189和0.226。

2.3生草生物量與土壤理化性質(zhì)的通徑分析

兩個變量之間的簡單相關(guān)系數(shù)，往往不能正確地說明這兩個變量之間的真正關(guān)系，因為在多個變量的反應(yīng)系統(tǒng)中，任意兩個變量的線性相關(guān)關(guān)系，都會受到其它變量的影響[38]，因此必須運用多元回歸和通徑分析方法。通徑分析是一種因果機理分析方法，其直接和間接通徑系數(shù)之和在數(shù)值上等于相關(guān)系數(shù)，能直接比較各原因因素的相對重要性，比相關(guān)和回歸分析更為精確。它可揭示生草生物量與土壤各理化性質(zhì)的密切程度，且能指出這種關(guān)系中哪種作用途徑處于主導(dǎo)地位[39]。

將白三葉、紅三葉、小冠花、雞腳草、百脈根生物量與土壤理化性質(zhì)進行回歸分析，得到5個標準多元回歸方程：

B1=0.812X1+0.029X2+0.250X3-0.037X4-0.013X5-0.166X6+0.117X7

B2=0.847X1-0.068X2+0.124X3-0.040X4+0.040X5-0.040X6+0.148X7

B3=0.415X1-0.069X2+0.917X3-0.011X4+0.041X5+0.091X6-0.406X7

B4=0.265X1-0.314X2+0.696X3-0.162X4+0.580X5+0.069X6-0.137X7

B5=0.817X1-0.124X2+0.297X3+0.065X4+0.021X5+0.027X6-0.094X7

式中Bi(i=1,…,5)為標準化的白三葉、紅三葉、小冠花、雞腳草、百脈根生物量，Xi(i=1,…,7)為標準化的理化性質(zhì)，i=1為容重，i=2為有機碳，i=3為全氮，i=4為硝態(tài)氮，i=5為銨態(tài)氮，i=6為速效磷，i=7為速效鉀。將方程中的標準回歸系數(shù)即直接通徑系數(shù)乘以各理化性質(zhì)的偏相關(guān)系數(shù)得到間接通徑系數(shù)，結(jié)果見表3。

直接通徑系數(shù)反映各理化性質(zhì)對生草生物量直接影響作用的大小。土壤肥力因子對白三葉生物量的直接作用系數(shù)(按絕對值大小)順序為：容重>全氮>速效磷>速效鉀>硝態(tài)氮>有機碳>銨態(tài)氮。土壤容重對白三葉生物量的直接通徑系數(shù)最大為0.812，說明其對白三葉生物量具有明顯的直接效應(yīng)，而且通過全氮對白三葉生物量有一定的間接作用，直接和間接通徑系數(shù)之和也最大，達0.996。硝態(tài)氮對白三葉生物量的影響不僅直接作用系數(shù)較小，而且通過其他因素對白三葉生物量的間接作用系數(shù)也小，這說明硝態(tài)氮在低肥力條件下對白三葉生物量的影響較小，其影響的直接和間接通徑系數(shù)之和也較小，僅為0.777。有機碳、全氮、銨態(tài)氮、速效磷和速效鉀對白三葉生物量直接和間接通徑系數(shù)都較小，說明它們對白三葉生物量的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)都較小，不是影響白三葉生物量的主要因素。

土壤肥力因子對紅三葉生物量的直接作用系數(shù)(按絕對值大小)順序為：容重>速效鉀>全氮>有機碳>速效磷≈硝態(tài)氮≈銨態(tài)氮。土壤容重對紅三葉生物量的直接作用系數(shù)最大，為0.847，其通過其他土壤理化因子對紅三葉生物量的影響主要為正效應(yīng)，故作用系數(shù)總和在所有因子中最高為0.998，說明土壤容重是影響紅三葉生物量的最主要因素。速效鉀和全氮對紅三葉生物量的直接通徑系數(shù)不大，分別為0.148和0.124，但通過其他因素對紅三葉生物量的間接通徑系數(shù)較大，尤其是通過土壤容重產(chǎn)生了明顯的正向影響作用，速效鉀和全氮是僅次于土壤容重的影響紅三葉生物量的重要因素。

由表3可知，在所考察土壤肥力因子對小冠花生物量的各因素中，以全氮和土壤容重對小冠花生物量的影響最為顯著。土壤容重對小冠花生物量的直接通徑系數(shù)并不大，為0.415，但其通過全氮產(chǎn)生的間接效應(yīng)較大達0.880，其影響的直接和間接通徑系數(shù)之和最大，由此可見，土壤容重對小冠花生物量的影響主要是通過間接作用產(chǎn)生的。銨態(tài)氮對小冠花生物量的直接通徑系數(shù)僅為0.041，但其通過其它肥力因子產(chǎn)生強烈的間接作用，其影響的直接和間接通徑系數(shù)之和僅次于土壤容重，達0.976。有機碳、硝態(tài)氮、速效磷和速效鉀對小冠花生物量直接通徑系數(shù)都較小，而且通過其他因素產(chǎn)生的間接通徑系數(shù)之和也較小，說明它們對小冠花生物量的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)都較小，不是影響小冠花生物量的主要因素。

表3　土壤理化因子對生草生物量的通徑系數(shù)

注：劃橫線的數(shù)據(jù)為直接通徑系數(shù)。

Note: The data underlined are direct path coefficients.

土壤肥力因子對雞腳草生物量的直接作用系數(shù)(按絕對值大小)順序為：全氮>銨態(tài)氮>有機碳>容重>硝態(tài)氮>速效鉀>速效磷。全氮和銨態(tài)氮對雞腳草生物量影響的直接通徑系數(shù)較大，分別為0.696和0.580，而且它們通過其它肥力因素產(chǎn)生的間接通徑系數(shù)之和、兩者彼此間對雞腳草生物量的間接通徑系數(shù)均較大，從表觀上表現(xiàn)為全氮和銨態(tài)氮均與雞腳草生物量顯著相關(guān)，表明無論從單因素還是彼此間的相互作用考慮，全氮和銨態(tài)氮都是影響雞腳草生物量的重要因素。土壤容重對雞腳草生物量的直接通徑系數(shù)并不大，僅為0.265，但其通過全氮和銨態(tài)氮產(chǎn)生的間接效應(yīng)較大達0.642和0.574，其影響的直接和間接通徑系數(shù)之和也較大，為0.992。因此，土壤容重對雞腳草生物量的影響主要是通過間接作用產(chǎn)生的。

土壤容重對百脈根生物量的直接作用系數(shù)最大達0.817，其作用系數(shù)總和也是最大，但其通過其他因素產(chǎn)生的間接通徑系數(shù)之和并不大，因此，土壤容重主要是通過直接作用對百脈根生物量產(chǎn)生影響的。全氮和銨態(tài)氮對百脈根生物量的直接通徑系數(shù)相對較大，且其通過容重、硝態(tài)氮產(chǎn)生的間接效應(yīng)較大，其影響的直接和間接通徑系數(shù)之和也較大，因此全氮和銨態(tài)氮是僅次于土壤容重影響百脈根生物量的主要因素。硝態(tài)氮和速效鉀對百脈根生物量直接通徑系數(shù)都較小，且通過其它因素對百脈根生物量的間接通徑系數(shù)之和也較小，它們對百脈根生物量的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)都較小，不是影響白三葉生物量的主要因素(表3)。

3　結(jié)　論

1) 不同生草草種地上生物量存在一定的差異，小冠花的生物量明顯高于其它4種生草，其大小順序表現(xiàn)為小冠花>百脈根≈雞腳草>紅三葉≈白三葉。地上生物量的平均值分布在150～300 g·m-2范圍內(nèi)。隨著土層深度的增加，生草地下生物量逐漸降低，淺層土壤的根系生物量明顯高于深層土壤，層次之間變化明顯。生草地下生物量與土壤養(yǎng)分含量的變化規(guī)律基本一致，但并不完全相同。

2) 綜合5種生草的通徑分析得出，土壤肥力因子對白三葉生物量的直接作用系數(shù)大小(絕對值)順序為：容重>全氮>速效磷>速效鉀>硝態(tài)氮>有機碳>銨態(tài)氮；土壤肥力因子對紅三葉生物量的直接作用系數(shù)大小(絕對值)順序為：容重>速效鉀>全氮>有機碳>速效磷≈硝態(tài)氮≈銨態(tài)氮；土壤肥力因子對小冠花生物量的直接作用系數(shù)大小(絕對值)順序為：全氮>容重>速效鉀>速效磷>有機碳>銨態(tài)氮>硝態(tài)氮；土壤肥力因子對雞腳草生物量的直接作用系數(shù)大小(絕對值)順序為：全氮>銨態(tài)氮>有機碳>容重>硝態(tài)氮>速效鉀>速效磷；土壤肥力因子對百脈根生物量的直接作用系數(shù)大小(絕對值)順序為：容重>全氮>有機碳>速效鉀>硝態(tài)氮>速效磷>銨態(tài)氮。

3) 由相關(guān)系數(shù)和通徑分析可知：土壤容重和全氮通過直接和間接效應(yīng)成為影響該區(qū)白三葉、紅三葉、小冠花、雞腳草、百脈根生物量的主導(dǎo)因子；有機碳和速效鉀主要通過間接作用對生草生物量的累積產(chǎn)生影響，是影響5種生草生物量的重要因素；此外，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和速效磷對生草生物量有一定影響且均主要體現(xiàn)為間接效應(yīng)，是影響5種生草生物量的次要因素。

4) 生草生物量與土壤容重、有機質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷和速效鉀均有顯著差異，生草生物量對多種養(yǎng)分因子的多元回歸可以解釋生物量變化，通徑分析能更全面和客觀地評價土壤理化因子和果園生草生物量之間的關(guān)系。

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Relationship between orchard herbage biomass and soil nutrient factors in Weibei

FANG Kai-kai, ZHANG Yu-dai, LI Shu, WANG Zhi-kang, DU Yi-fei, LI Hui-ke

(College of Natural Resources and Environment, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100, China)

Interplanting herbage in orchard, an advanced orchard management mode, plays a significant role in improving orchard soil conditions. By using the methods of Person correlation and path analysis, this paper studied herbage biomass and soil nutrient factors under six species of management mode in apple orchards, including clear tillage mode,TrifoliurnrepensL. mode,Trifoliumpretensemode,CoronillavariaL. mode,DactylisglomerataL. mode andLotuscorniculatusmode. The relationship between herbage biomass and soil nutrient factors was thereby explored, providing a reference for the rational choice of orchard herbage planting and its effective management. The results showed that total biomass by five herbages was each between 150～300 g·m-2. Coronilla varia L. had the maximal total biomass. However, Trifoliurn repens L. resulted in the minimum. The order for biomass from high to low by different modes was Coronilla varia L.>Lotuscorniculatus>Dactylis glomerata L.>Trifolium pretense>Trifoliurn repens L. From the path analysis, the sequence of soil properties based on their direct effect on herbage biomass was: Bulk density>Total N>Available K>Organic carbon>Nitrate nitrogen>Ammonium nitrogen>Available P, meaning that direct (0.847 and 0.917, respectively) and indirect path coefficient of soil bulk density and total nitrogen were both the highest. These were the most important factors that affect herbage biomass. Available potassium and organic carbon were the secondly important factors that influence the herbage biomass, whereas nitrate nitrogen, ammonium nitrogen and available phosphorus had weak effects on herbage biomass.

orchard herbage; nutrient factors; herbage biomass; path analysis

1000-7601(2016)05-0172-08

10.7606/j.issn.1000-7601.2016.05.26

2015-09-01

國家自然科學基金(31570623)；“十二五”國家科技支撐計劃(2014BAD16B06)；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(CARS-28)；公益性行業(yè)專項子專題(農(nóng)業(yè))(K312021109)；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新(2016KTCQ02-24)

方凱凱(1991—)，男，浙江衢州人，碩士，研究方向為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。 E-mail: fangkaikai@nwsuaf.edu.cn。

李會科(1965—)，男，陜西武功人，副教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)果復(fù)合型生態(tài)農(nóng)業(yè)方面的研究。 E-mail:lihuike@nwsuaf.edu.cn。

S158；S155.4+7

A