梨園生草對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

吉爽秋，李旭嬌，尹佳莉，張 弛，張 琦,3*

（1 塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；2 南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程試驗(yàn)室，新疆阿拉爾；3 兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)試驗(yàn)室，新疆阿拉爾）

果園采用生草方式，可降低除草成本，有利于機(jī)械化，是果樹省力化栽培的重要措施[1]。趙斐[2]指出果園生草有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)，加速土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，提高土壤有效養(yǎng)分。吳玉森等[3]研究結(jié)果表明，果園生草降低了土壤的鹽堿度，改善了土壤的物理結(jié)構(gòu)，增加土壤肥效。左玉環(huán)等[4]研究指出果園行間種草后，土壤以草根的分泌物及殘枝為微生物供能，有助于根層土壤有益團(tuán)粒的建成，增強(qiáng)水分的滲入和土壤持水力。孫霞等[5]研究結(jié)果指出，在新疆南部旱區(qū)進(jìn)行果園生草可提高土深30cm 的速效養(yǎng)分的含量。長(zhǎng)柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）屬于豆科植物，野豌豆屬一年生草本植物，攀援或蔓生，植株被長(zhǎng)柔毛，長(zhǎng)可達(dá)150cm，莖柔軟，有棱，多分枝[6]。徐章平[7]指出長(zhǎng)柔毛野豌豆枝繁葉茂，覆蓋地面后能減少土壤水分蒸發(fā)，促進(jìn)果樹生長(zhǎng)發(fā)育，提高果實(shí)產(chǎn)量和質(zhì)量。李桂祥等[8]指出種長(zhǎng)柔毛野豌豆在提高土壤0～20cm 土層養(yǎng)分方面具有優(yōu)勢(shì)。陳學(xué)森等[9]研究表明，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆結(jié)合自然生草顯著提高了果園0～20cm 耕作層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀的含量，能提升土壤綜合肥力。因此，研究梨樹行間種植豆科植物“長(zhǎng)柔毛野豌豆”對(duì)土壤養(yǎng)分的影響，探求適合南疆果園生草的品種，對(duì)南疆林果業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站梨園進(jìn)行。2017 年定植杜梨，2018 年嫁接梨品種，株行距1.5m×4.0m，樹形為主干型。在梨園行間種植豆科植物長(zhǎng)柔野豌豆（Velvety vetch）和三葉草（White clover）。阿拉爾墾區(qū)太陽(yáng)輻射年均 133.7～146.3 kcal/cm2，年均日照2556.3～2991.8h，地表蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均降水量為40.1～82.5mm，年蒸發(fā)量1876.6～2558.9mm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018 年3 月份播種長(zhǎng)柔毛野豌豆，將試驗(yàn)田分為6 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)2.5m×10m，3 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)播種長(zhǎng)柔毛野豌豆，3 個(gè)小區(qū)播種三葉草。2019 年翻耕長(zhǎng)柔毛野豌豆區(qū)，再次播種長(zhǎng)柔毛野豌豆。

2018 年7 月1 日、2018 年12 月18 日、2019 年4月9 日隨機(jī)取0～20cm、20～40cm、40～60cm 土層的土樣，每次取5 個(gè)點(diǎn)的土壤樣品，按四分法保留約1.0kg。土壤樣品經(jīng)風(fēng)干后，碾碎過(guò)1mm 篩，放入密封袋中保存待測(cè)。參照鮑士旦[10]方法測(cè)定：土壤堿解氮（alkali-hydrolyzable nitrogen，AN）含量測(cè)定方法采用堿解擴(kuò)散法，全氮（Total N）測(cè)定用凱氏定氮法，全磷（Total P）速效磷（availablephosphorus，AP）含量測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，全鉀（Total K）和速效鉀（available potassium，AK）含量測(cè)定采用醋酸銨浸提-火焰光度法，土壤有機(jī)質(zhì)（Organic matter）測(cè)定用重鉻酸鉀外加熱法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和制作圖表，用DPS7.05 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果分析

2.1 播種4 個(gè)月長(zhǎng)柔毛野豌豆對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由表1 可知，梨樹行間種植不同草種，不同土層土壤養(yǎng)分變化不同，隨著土壤深度增加，土壤養(yǎng)分含量逐漸降低。在生草4 個(gè)月后，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆0～20cm土層速效氮含量顯著高于種植三葉草的土層，有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量以及全氮磷鉀含量均顯著低于種植三葉草的土層；但種植長(zhǎng)柔毛野豌豆20～40cm 土層的有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量以及全氮磷鉀含量均顯著高于種植三葉草的土層；40～60cm 土層，種植三葉草和長(zhǎng)柔毛野豌豆的土壤中有機(jī)質(zhì)，速效氮、速效磷、全氮含量差異不顯著；但種植長(zhǎng)柔毛野豌豆的土壤中速效鉀、全磷、全鉀含量顯著高于種植三葉草的土壤。可見(jiàn)，梨樹行間種植長(zhǎng)柔毛野豌豆能夠增加20～60cm 土壤養(yǎng)分含量，提高土壤肥力。

表1 播種4 個(gè)月生草處理土壤養(yǎng)分含量

2.2 播種9 個(gè)月長(zhǎng)柔毛野豌豆對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

由表2 可知，在生草9 個(gè)月后，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆0～20cm 土層速效磷含量顯著低于種植三葉草的土層，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效鉀以及全氮磷鉀的含量與種植三葉草土壤差異不顯著；在20～40cm 的土層，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆的土層有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷的含量顯著高于種植三葉草的土層，全磷的含量顯著低于種植三葉草的土層，其余養(yǎng)分含量沒(méi)有顯著差異；在40～60cm土層，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆的土壤養(yǎng)分含量均顯著高于種植三葉草的土層，并隨土壤深度增加，土壤養(yǎng)分逐漸降低。由表1、2 可知，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆后0～20cm 土層有機(jī)質(zhì)增加8.95%，速效氮減少2.01%，速效磷增加11.99%，速效鉀增加13.83%，全氮磷鉀分別提高20.87%、9.52%、13.82%。20～40cm 和40～60cm 土層養(yǎng)分同樣有所增加?？梢?jiàn)，梨樹行間種植長(zhǎng)柔毛野豌豆1年后土壤養(yǎng)分含量明顯增加，提高了不同土層的土壤肥力。

表2 播種9 個(gè)月生草處理土壤養(yǎng)分含量

2.3 第2 年播種長(zhǎng)柔毛野豌豆對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

在第2 年春季耕翻播種長(zhǎng)柔毛野豌豆的小區(qū)，并再次播種長(zhǎng)柔毛野豌豆。種植三葉草小區(qū)保持自然狀態(tài)。由表3 可知，播種長(zhǎng)柔毛野豌豆1 個(gè)月后，在0～20cm 土壤養(yǎng)分除速效磷的含量顯著高于種植三葉草的土壤，其余土壤養(yǎng)分含量均無(wú)顯著性差異；但土壤養(yǎng)分含量均高于上一年越冬前的土壤養(yǎng)分。20～40cm 的土層，種植長(zhǎng)柔毛野豌豆土壤的速效磷含量顯著高于種植三葉草土壤，40～60cm 土層速效磷和全鉀的含量顯著高于種植三葉草土壤，其余養(yǎng)分含量差異不顯著。但與越冬前相比，土壤養(yǎng)分含量卻有降低的趨勢(shì)，有待進(jìn)一步研究。

表3 第2 年生草處理土壤養(yǎng)分含量

3 討論

果園生草制是綠色植物保護(hù)技術(shù)的重要內(nèi)容，也是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容之一[11]。郝紫微等[12]指出果園生草中常用豆科草種有：三葉草（Clover）、長(zhǎng)柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）、百脈根（Lotus cornioulatusL.）、羽扇豆（Lupinus polyphyllus）、圭亞那柱花草[Stylosathes guianensis（Aubl.）SW.]等。禾本科草種有草地早熟禾（Poapratensis L.）、貓尾草（Phieum pratense L.）、多年生黑麥草（Lolium perenne）等。南疆果園生草的品種主要是三葉草，而且只有很少部分果園應(yīng)用，大多數(shù)果園為自然生草，然后中耕翻耕。陳學(xué)森[13]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)柔毛野豌豆具有固氮能力，適應(yīng)力強(qiáng)，耐鹽堿，耐低溫，種子無(wú)需休眠，落地生根，生長(zhǎng)旺盛，對(duì)地面的覆蓋率高，無(wú)需刈割等特點(diǎn)，可以明顯降低人工投入。本試驗(yàn)引進(jìn)果園主要推廣的草種——長(zhǎng)柔毛野豌豆，研究它對(duì)土壤養(yǎng)分的影響，為草種選擇和提高果園土壤肥力提供依據(jù)。

黃雄等[14]指出我國(guó)多數(shù)梨園土壤有機(jī)質(zhì)含量較低（一般在1%以下），而要達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家梨園土壤有機(jī)質(zhì)水平（3%～5%）還有一定差距。刁芬蘭等[15]指出行間生草可明顯提高土壤的全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量，且生草的時(shí)間越長(zhǎng)，效果越顯著。程?hào)|華等[16]在梨園種植白三葉發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)增幅最大的為0～20cm 的表層土壤，且隨土壤深度的增加逐漸減小。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，短時(shí)間種植長(zhǎng)柔毛野豌豆0～20cm 土層養(yǎng)分增加不明顯，而在根系分布區(qū)20～40cm 土壤養(yǎng)分含量增加顯著。隨著種植時(shí)間延長(zhǎng)，0～20cm 土層養(yǎng)分含量明顯增加，對(duì)土壤養(yǎng)分的提升效果要優(yōu)于三葉草。多年種植長(zhǎng)柔毛野豌豆的0～20cm土壤增加效果更加顯著。