龍眼園環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓綜合效應(yīng)研究①

劉世立等

摘 要 對(duì)龍眼樹(shù)盤(pán)進(jìn)行環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋白膜、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋黑膜和環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)無(wú)膜處理，以無(wú)溝無(wú)膜處理為對(duì)照，測(cè)定土壤含水量、有機(jī)質(zhì)、pH，植株根系，果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)，葉片相對(duì)含水量，枝條水勢(shì)等指標(biāo)。結(jié)果表明：環(huán)溝蚯蚓能顯著提高樹(shù)盤(pán)及環(huán)溝土壤含水量、有機(jī)質(zhì)、pH，增加龍眼根系數(shù)目和重量；環(huán)溝白膜、黑膜能增加龍眼根系重量與數(shù)目，但效果不如環(huán)溝蚯蚓，環(huán)溝對(duì)龍眼根系無(wú)顯著效果；環(huán)溝蚯蚓、環(huán)溝白膜、環(huán)溝黑膜的葉片相對(duì)含水量和枝條水勢(shì)顯著高于對(duì)照；環(huán)溝蚯蚓在果實(shí)產(chǎn)量、TSS、總糖、可滴定酸、Vc均顯著優(yōu)于對(duì)照。

關(guān)鍵詞 龍眼；環(huán)溝；蚯蚓；覆膜

分類(lèi)號(hào) S667.2

龍眼是中國(guó)南方名優(yōu)特產(chǎn)果樹(shù)。龍眼集鮮食、加工和保健功能于一體，其味道甜美，營(yíng)養(yǎng)豐富。日本有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，龍眼具有很強(qiáng)的抗癌作用[1-2]。中國(guó)龍眼栽培集中在東南沿海和臺(tái)灣等地區(qū)，2011年廣西龍眼栽培面積15.5萬(wàn)hm2，位列全國(guó)第一，其主要種植區(qū)域?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，受季風(fēng)影響，該區(qū)域夏季高溫多雨，土壤表層養(yǎng)分易受流水沖刷而流失，從而降低龍眼果實(shí)品質(zhì)[3-5]。因此，尋求一種能改善龍眼園土壤質(zhì)量，提高果實(shí)品質(zhì)的土壤管理方式具有重要意義。

目前，果樹(shù)生產(chǎn)上及研究中用于增加土壤、樹(shù)體含水量和提高果實(shí)品質(zhì)的土壤管理方法主要有清耕、開(kāi)條溝、起壟、增施有機(jī)肥和覆蓋等。開(kāi)溝能夠很好地收集降水，起壟可增加根系周?chē)耐寥篮浚袡C(jī)肥具有很好的保水效果，覆膜能抑制水分蒸發(fā)[6-9]。本課題組長(zhǎng)期進(jìn)行果園樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓和穴養(yǎng)蚯蚓，研究發(fā)現(xiàn)，果園養(yǎng)殖蚯蚓能有效提高土壤質(zhì)量和果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)[10]，但這2種方式養(yǎng)蚯蚓濕度管理難度較大，推廣應(yīng)用受到影響，有必要探索更為簡(jiǎn)單的果園蚯蚓養(yǎng)殖模式。本試驗(yàn)旨在將開(kāi)環(huán)溝起壟與覆膜和添加牛糞養(yǎng)殖蚯蚓結(jié)合起來(lái)，為建立健全龍眼園保持土壤水分、提高果實(shí)品質(zhì)的綜合措施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)區(qū)位于廣西大學(xué)標(biāo)本園，試驗(yàn)植株為2002年定植的儲(chǔ)良龍眼，株行距為3 m×5 m，南北行向，果園管理水平中等，生長(zhǎng)狀況良好。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2013年3月上旬設(shè)置4個(gè)處理：環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓（QY）、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋白膜（BM）、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋黑膜（HM）、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)無(wú)膜處理（WM），以不開(kāi)環(huán)溝不蓋膜（CK）清耕處理為對(duì)照，單株為一小區(qū)，進(jìn)行3次重復(fù)。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)是在距離龍眼主干2 m處挖環(huán)溝，環(huán)溝深20 cm、寬30 cm，挖出的土堆在樹(shù)盤(pán)內(nèi)，形成10 cm高的樹(shù)盤(pán)。QY是在環(huán)溝中填入約15 cm深的腐熟牛糞，加入約100條成熟蚯蚓后，在環(huán)溝上方覆膜保濕并防止蟾蜍等動(dòng)物捕食，膜不覆蓋樹(shù)盤(pán)；BM和HM兩個(gè)處理覆膜的區(qū)域?yàn)榄h(huán)溝形成的整個(gè)圓形樹(shù)盤(pán)及環(huán)溝內(nèi)壁，不包括環(huán)溝底部和外壁。試驗(yàn)所用蚯蚓是進(jìn)農(nóng)6號(hào)，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)曲周試驗(yàn)站提供。覆蓋的黑膜、白膜厚度均為0.012 mm。試驗(yàn)期間果園不澆水、不施肥。

1.2.2 項(xiàng)目測(cè)定

1.2.2.1 土壤含水量、pH和有機(jī)質(zhì)

于2014年3月下旬在環(huán)溝形成的圓形樹(shù)盤(pán)內(nèi)，距離主干約1.5 m的樹(shù)盤(pán)上用鋼鉆取土，取土深度為0～20、20～40 cm；所挖環(huán)狀溝中也用鋼鉆取土，取土深度為0～20、20～40 cm，環(huán)溝蚯蚓處理取環(huán)溝中土?xí)r，先將環(huán)溝中經(jīng)蚯蚓轉(zhuǎn)化后的蚯蚓糞挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取土。取土后立即測(cè)定土壤含水量，風(fēng)干后測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量。

1.2.2.2 根系

于2014年3月下旬，在距離龍眼主干1.5 m的樹(shù)盤(pán)上選取3處，用直徑10 cm的鋼鉆采集龍眼根系，樹(shù)盤(pán)上的采集深度分別為0～20、20～40 cm；在環(huán)溝中同樣用此法采集龍眼根系，采集深度為0～20、20～40 cm，環(huán)溝蚯蚓處理取環(huán)溝中根系時(shí)，先將環(huán)溝中經(jīng)蚯蚓轉(zhuǎn)化后的蚯蚓糞挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取根。采集后的根系測(cè)定其數(shù)量、重量、平均直徑。環(huán)溝蚯蚓與不起壟無(wú)環(huán)溝不蓋膜2個(gè)處理除了上述的取根方法外，還另行取根。具體方法是在2014年3月底將環(huán)溝蚯蚓處理蚯蚓糞中的根全部挖出；不起壟無(wú)環(huán)溝不蓋膜處理則用2013年3月挖環(huán)溝的規(guī)格，在其樹(shù)盤(pán)周?chē)谂c環(huán)溝蚯蚓處理一樣的環(huán)溝，在挖出的土中挑出所有根系。統(tǒng)計(jì)所挖根系的數(shù)量、重量、平均直徑。

1.2.2.3 枝條水勢(shì)和葉片相對(duì)含水量

于2014年3月下旬取每個(gè)處理一年生的幼嫩枝條，用壓力室法測(cè)定其水勢(shì)[11]。取一年生新梢頂端向下第6～8片剛轉(zhuǎn)綠的葉測(cè)定其葉片相對(duì)含水量[12]。

1.2.2.4 果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)

在2014年8月中旬采果計(jì)算產(chǎn)量，并測(cè)量果實(shí)可溶性固形物（TSS）、總糖、可滴定酸、維生素C。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤含水量的影響

由表1可知，QY處理0～20、20～40 cm環(huán)溝土壤的含水量均顯著高于其他處理，說(shuō)明環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓處理提高了環(huán)溝土壤的含水量，BM、HM、WM三個(gè)處理環(huán)溝土壤差異不顯著；樹(shù)盤(pán)上，0～20 與20～40 cm深度土壤表現(xiàn)出了相同的趨勢(shì)，均是QY、WM>CK>BM、HM，且差異顯著，說(shuō)明在桂南多雨的3月，覆膜阻止了水分進(jìn)入樹(shù)盤(pán)，降低了樹(shù)盤(pán)土壤含水量；WM與CK在樹(shù)盤(pán)土壤0～20、20～40 cm均差異顯著，說(shuō)明環(huán)溝起壟增加了樹(shù)盤(pán)土壤含水量。

2.2 不同處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

由表2可以看出，在環(huán)溝土壤0～20 cm深度土壤中，QY處理有機(jī)質(zhì)含量最高，且與其他處理差異顯著，比環(huán)溝無(wú)膜高1倍；BM與HM兩處理差異不顯著，但顯著高于CK，落葉殘枝在覆膜處理中主要集中在環(huán)溝，增加了覆膜處理的有機(jī)質(zhì)來(lái)源；環(huán)溝20～40 cm深度土壤表現(xiàn)出與0～20 cm深度土壤類(lèi)似的趨勢(shì)，QY、BM、HM、WM分別為19.32、14.23、14.52、11.97 g/kg，說(shuō)明QY、BM、HM均能有效提高環(huán)溝土壤有機(jī)質(zhì)，QY的提升效果優(yōu)于其他處理；在樹(shù)盤(pán)土壤0～20 cm中，QY有機(jī)質(zhì)含量最高23.92 g/kg，比對(duì)照高9.72 g/kg，BM與HM兩處理差異不顯著，與其他處理差異顯著，WM低于其他環(huán)溝處理，但顯著高于CK，樹(shù)盤(pán)土壤20～40 cm表現(xiàn)出的規(guī)律與樹(shù)盤(pán)土壤0～20 cm類(lèi)似，為QY>BM、HM>WM>CK。推測(cè)在覆膜處理中，覆膜增加了樹(shù)盤(pán)土壤的溫度，有利于有機(jī)物的降解，導(dǎo)致BM、HM>WM。

2.3 不同處理對(duì)土壤pH的影響

表3中，環(huán)溝土壤0～20、20～40 cm的pH變化趨于一致，QY、BM、HM均顯著高于WM，其中QY最高，BM與HM兩處理差異不顯著，說(shuō)明QY、BM、HM均能有效提高環(huán)溝土壤pH，QY的提升效果最大；樹(shù)盤(pán)土壤0～20 cm QY處理pH最高5.52，比對(duì)照高0.78，與其他處理差異顯著，BM和HM之間差異不顯著，分別為5.27和5.23，WM和CK差異顯著；樹(shù)盤(pán)土壤20～40 cm，QY處理pH最高（5.21）且與其他處理差異顯著，BM、HM、WM三處理間差異不顯著，與CK差異顯著，分別為4.93、4.91和4.87。

2.4 不同處理對(duì)龍眼根系的影響

由表4可以看出，QY處理在環(huán)溝土壤0～20 cm，樹(shù)盤(pán)土壤0～20、20～40 cm根系重量和根數(shù)與其他處理差異顯著，其根系重量均分別為最高3.10、4.01、3.04 g， 根系數(shù)量分別為21、21和25根；BM與HM處理在環(huán)溝土壤0～20 cm，樹(shù)盤(pán)土壤0～20、20～40 cm根系重量與數(shù)量與WM、CK差異顯著；環(huán)溝內(nèi)土壤20～40 cm的根系重量與根數(shù)各處理間差異不顯著。說(shuō)明QY、BM、HM能顯著促進(jìn)龍眼根系的生長(zhǎng)，WM對(duì)龍眼根系沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用。

由表5可知，QY處理的根系總重和根數(shù)均顯著高于CK，分別為137.34 g、256根，QY處理單根重0.54 g，直徑1.034 mm，顯著低于無(wú)溝無(wú)膜的1.77 g和2.324 mm。說(shuō)明蚯蚓糞能有效促進(jìn)龍眼細(xì)根的抽發(fā)。

2.5 不同處理對(duì)龍眼枝條水勢(shì)和葉片含水量的影響

枝條水勢(shì)和葉片相對(duì)含水量反映了植物體內(nèi)水分含量的高低。由表6可以看出，QY的枝條水勢(shì)均處于最高且與其他處理差異顯著；BM和HM的枝條水勢(shì)處理間差異不顯著，但顯著高于WM和CK處理。葉片相對(duì)含水量出現(xiàn)了與枝條水勢(shì)類(lèi)似的趨勢(shì)，QY的葉片相對(duì)含水量顯著高于其他處理；BM、HM兩處理間差異不顯著但與其他處理差異顯著，均低于QY但高于WM與CK。

2.6 不同處理對(duì)龍眼產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響

由表7可以看出，QY處理單株產(chǎn)量與其他差異顯著，為最高19.08 kg。BM與HM產(chǎn)量差異不顯著，但與其他處理差異顯著，分別為18.02、17.85 kg；WM和CK兩處理間產(chǎn)量差異顯著；可溶性固形物方面，QY、BM、HM三個(gè)處理間差異不顯著，與剩余兩個(gè)處理差異顯著，分別為21.4%、21.1%、21.0%；總糖和Vc表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，均為QY>BM、HM>WM>CK；可滴定酸含量中QY、BM、HM處理間差異不顯著，但顯著低于WM、CK處理，分別為0.402、0.437、0.433 g/100 mL，WM和CK處理間差異不顯著，與其他處理差異顯著。WM和CK在平均單株產(chǎn)量、可溶性固形物、可滴定酸指標(biāo)中兩處理差異不顯著，在總糖和Vc含量中兩處理差異顯著，WM要高于CK。

3 討論與結(jié)論

本研究結(jié)果表明，環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓能有效增加樹(shù)盤(pán)和環(huán)溝中的土壤含水量。覆膜阻礙了水分的進(jìn)入，降低了樹(shù)盤(pán)土壤含水量；環(huán)溝的存在會(huì)使樹(shù)盤(pán)上土壤含水量增加。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋白膜、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋黑膜能有效增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤pH值，2個(gè)指標(biāo)的變化趨勢(shì)類(lèi)似，在一定程度上說(shuō)明，增加有機(jī)質(zhì)是改善酸性土壤pH值的一個(gè)有效途徑。

環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓能促進(jìn)淺層土壤中龍眼細(xì)根的抽發(fā)，覆膜也能增加土壤中龍眼根系的數(shù)目，環(huán)溝沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)根系明顯的促進(jìn)作用。本研究所測(cè)指標(biāo)具有一定的相關(guān)性，土壤含水量是龍眼能利用水分多少的體現(xiàn)，根系多少一定程度上表現(xiàn)龍眼吸取水分的能力，枝條水勢(shì)和葉片相對(duì)含水量則是樹(shù)體對(duì)吸水的反映[13-15]。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓中的蚯蚓糞保持了水分，樹(shù)盤(pán)上沒(méi)有遮擋也使水分能較快地被根系吸收，環(huán)溝與樹(shù)盤(pán)上的根增加了樹(shù)體吸水的能力，所以枝條水勢(shì)和葉片含水量能保持在較高水平；環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋白膜與環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋黑膜因?yàn)楦材は拗屏怂值恼舭l(fā)，但也阻止了水分進(jìn)入的范圍，使水分局限在環(huán)溝周?chē)?，且其根系在?shù)盤(pán)和環(huán)溝中分布沒(méi)有環(huán)溝蚯蚓密集，所以其枝條水勢(shì)和葉片含水量始終比環(huán)溝蚯蚓低；從理論上來(lái)說(shuō)，下雨時(shí)，環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)不蓋膜處理能容納的降水是最多的，但是它保持水分的能力較弱，根系也較少，所以枝條水勢(shì)和葉片相對(duì)含水量始終較低。因此，在提高樹(shù)體對(duì)水分利用率時(shí)，除了要減少土壤水分的散失，還要促進(jìn)作物根系的生長(zhǎng)。

環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)養(yǎng)蚯蚓在增加果實(shí)產(chǎn)量和降低可滴定酸，增加果實(shí)糖分、維生素含量方面效果較明顯。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋白膜、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)蓋黑膜具有增產(chǎn)、降酸的作用。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)不蓋膜在總糖和Vc方面優(yōu)于無(wú)環(huán)溝不蓋膜的清耕，說(shuō)明環(huán)溝的存在能增加這2個(gè)指標(biāo)。環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)試驗(yàn)表明：與清耕管理相比，環(huán)溝高盤(pán)覆膜養(yǎng)蚯蚓、環(huán)溝高盤(pán)覆膜、環(huán)溝高樹(shù)盤(pán)不蓋膜處理都有提高土壤質(zhì)量、提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的效果，可根據(jù)不同果園的具體情況進(jìn)行應(yīng)用。

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