行間種草對(duì)火龍果果園土壤特性及果實(shí)產(chǎn)量的影響初探

蒙正兵，劉華榮，龍忠富，張瑜

(1.貴州省草業(yè)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550006;2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550005)

行間種草對(duì)火龍果果園土壤特性及果實(shí)產(chǎn)量的影響初探

蒙正兵1，劉華榮2*，龍忠富1，張瑜1

(1.貴州省草業(yè)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550006;2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550005)

通過(guò)在火龍果園中間種百喜草、柱花草、鴨茅等牧草，研究生草栽培模式對(duì)火龍果果園土壤理化性狀及微生態(tài)環(huán)境的影響，為牧草在火龍果園生態(tài)栽培上的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。結(jié)果表明:行間種植百喜草可明顯改善火龍果果園土壤物理性狀，土壤容重下降了16.03%，土壤總孔隙度增加了20.82%，毛管孔隙度和土壤含水量分別增加了52.10%和53.36%，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量明顯增加，同時(shí)行間種植百喜草能有效提高火龍果果園相對(duì)濕度，降低氣溫和土壤溫度，并能抑制火龍果園雜草的滋生，有效減少了果園投入，增加了果園收入。

百喜草;間作;火龍果;土壤特性;經(jīng)濟(jì)效益

貴州省當(dāng)前以羅甸、關(guān)嶺為代表的低海拔富熱量區(qū)域的火龍果產(chǎn)業(yè)已成為促進(jìn)當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，解決“三農(nóng)”問(wèn)題，改善生態(tài)環(huán)境的支柱產(chǎn)業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，果園采用傳統(tǒng)的清耕制土壤管理模式，導(dǎo)致土壤性狀變化，果實(shí)產(chǎn)量下降，品質(zhì)變劣［1］。新型土壤管理模式的探索已成為該區(qū)域火龍果產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)及可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題。果園生草法是歐美及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家普遍推行的果園可持續(xù)發(fā)展土壤管理模式，取得了良好的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益［2，3］。中國(guó)自1998年開(kāi)始將果園生草制作為綠色果品生產(chǎn)措施在全國(guó)推廣［4，5］，但實(shí)踐中清耕果園面積占果園總面積90%以上，果園生草尚處于試驗(yàn)與小面積應(yīng)用階段［6］。近年來(lái)，我國(guó)已開(kāi)展了不少果園生草方面的研究，但多數(shù)研究集中在南方的橘園、龍眼園和北方的蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)等［6～13］，而基于貴州喀斯特地區(qū)的果園生草研究相對(duì)較少。喀斯特低熱河谷區(qū)果園立地條件普遍較差，通過(guò)果園生草措施改善土壤理化性狀，提高其蓄持和供應(yīng)水肥能力對(duì)當(dāng)?shù)鼗瘕埞a(chǎn)至關(guān)重要。本研究于2013—2015年開(kāi)展了行間種植百喜草等牧草對(duì)火龍果果園土壤特性及果實(shí)產(chǎn)量影響的初步研究，旨在探索牧草－火龍果生草栽培模式在貴州喀斯特低熱河谷區(qū)的應(yīng)用效果，為促進(jìn)貴州喀斯特山區(qū)綠色果品生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2013—2015年在關(guān)嶺縣板貴鄉(xiāng)壩山村熊某家果園進(jìn)行，海拔670 m，北緯25°51'35″N，東經(jīng)105°19'12″E，常年降雨量1 250 mm，無(wú)霜期270天。土壤pH 6.2，有機(jī)質(zhì)18.6 g/kg，全氮0.89 g/kg，有效磷62.3 mg/kg，速效鉀54.6 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 供試品種為3年生黔龍1號(hào)火龍果。試驗(yàn)果園面積1 hm2，2011年建園，采用單柱式栽培法，每棵水泥柱周?chē)?株果苗，株行距為2 m×3 m，試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)、地貌、土質(zhì)等自然條件和栽培管理方式均基本一致。

1.2.2 試驗(yàn)用草種分別為熱研2號(hào)柱花草、百喜草、黔草4號(hào)鴨茅，熱研2號(hào)柱花草由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所提供，百喜草、黔南4號(hào)鴨茅由貴州省草業(yè)研究所提供。

1.3 試驗(yàn)處理以清耕果園為對(duì)照(定期人工除草)，共設(shè)3個(gè)處理，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積為50 m2。各草種于2013年5月播種，播種前進(jìn)行清耕，牧草30 cm左右刈割，試驗(yàn)其他管理操作按當(dāng)?shù)鼗瘕埞a(chǎn)常規(guī)進(jìn)行，各處理均一致。

1.4 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定土壤取樣時(shí)間為2014年11月20日，在各處理小區(qū)按5點(diǎn)取樣法，用土鉆分別取0～20 cm、20～40 cm土層土樣，分層混勻，剔除石塊、植物殘根等雜物后用無(wú)菌塑料袋裝好，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干后研磨，過(guò)1 mm篩待測(cè)。

1.4.1 土壤指標(biāo)測(cè)定及方法:土壤測(cè)定方法參照《土壤農(nóng)化分析》［14］。有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀－油浴加熱法測(cè)定;全氮含量用半微量凱氏法測(cè)定;堿解氮含量用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷含量用碳酸氫鈉法測(cè)定;速效鉀含量用醋酸銨浸提－火焰光度法測(cè)定;陽(yáng)離子交換量(CEC)用乙酸鈉－火焰光度法測(cè)定［14］。

1.4.2 果園微環(huán)境指標(biāo)測(cè)定:在夏季高溫期每日13:00時(shí)測(cè)定生草區(qū)和清耕區(qū)的土壤溫度和空氣溫濕度。土壤溫度采用直角地溫表(河北省衡水測(cè)溫儀表廠)在土壤表層5 cm以下進(jìn)行測(cè)定，空氣溫濕度使用室內(nèi)外溫濕度計(jì)(廣東美德時(shí)科技有限公司)在距離地表1 m高處測(cè)定。各小區(qū)行間用單位平方米隨機(jī)固定面積，數(shù)出固定面積內(nèi)雜草棵數(shù)。

1.4.3 火龍果產(chǎn)量指標(biāo)測(cè)定:分別于2014年7月13日、8月12日和9月6日分別選取無(wú)病斑果3～5個(gè)進(jìn)行測(cè)量。果實(shí)表觀性狀指標(biāo):各處理果實(shí)按大、中、小劃分等級(jí)，并測(cè)定相應(yīng)的單果重、果實(shí)縱橫徑和果形指數(shù)等指標(biāo)，各指標(biāo)測(cè)定4個(gè)果實(shí)。果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo):對(duì)每處理的各次采收果實(shí)分別計(jì)果數(shù)、稱(chēng)重。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS7.55數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并用鄧肯氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 生草栽培對(duì)火龍果園土壤物理性狀的影響

土壤容重、孔隙度是反映土壤物理性狀的主要指標(biāo)，3種生草栽培模式對(duì)土壤容重、土壤總孔隙度、毛管孔隙度和土壤含水量均有一定的影響。與清耕區(qū)比較，生草栽培區(qū)的土壤容重下降了12.17%～16.03%，差異顯著(P＜0.05)，其中以百喜草區(qū)為最低;土壤總孔隙度增加了8.51%～20.82%，與清耕區(qū)差異顯著(P＜0.05)。毛管孔隙是細(xì)小土粒緊密排列而成的小孔隙，土壤水分在這種孔隙中能為毛細(xì)管引力所吸持，因而決定著土壤的蓄水性。3種生草栽培處理的毛管孔隙度和土壤含水量均顯著增加(P＜0.05)，與清耕處理比較分別增加了29.68%～52.10%和24.73%～53.36%;非毛管孔隙度則顯著下降(P＜0.05)。見(jiàn)表1。

表1 生草栽培對(duì)土壤物理性狀的影響

2.2 生草栽培對(duì)土壤養(yǎng)分的影響生草栽培對(duì)火龍果果園土壤基本肥力的檢測(cè)結(jié)果表明:與清耕區(qū)(對(duì)照)處理相比，3種生草栽培模式可提高火龍果園土壤有機(jī)質(zhì)27.95%～36.02%、全氮含量22.67%～49.33%、堿解氮含量14.01%～20.03%、陽(yáng)離子交換量(CEC)提高2.53%～11.39%。CEC直接反映了土壤的保肥、供肥性能和緩沖能力，其值越大，土壤的保肥能力越強(qiáng)。百喜草和柱花草區(qū)有效磷含量分別提高為86.34%和28.59%，速效鉀含量分別提高為30.62%和12.91%;鴨茅區(qū)有效磷和速效鉀含量則分別降低26.17%和12.92%。方差分析結(jié)果表明:3種生草栽培模式的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量與清耕區(qū)處理差異顯著(P＜0.05)，而對(duì)土壤速效磷、速效鉀含量的影響表現(xiàn)不同，百喜草和柱花草區(qū)能明顯提高有效磷和速效鉀含量(P＜0.05)，對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量的影響，除百喜草區(qū)差異顯著(P＜0.05)外，鴨茅區(qū)和柱花草差異均不顯著(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

表2 生草栽培對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

2.3 生草栽培對(duì)果園微生態(tài)環(huán)境的影響小氣候是果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育重要的環(huán)境因子，不同的地面管理模式引起果園環(huán)境水熱傳遞規(guī)律的變化，進(jìn)而對(duì)果園微生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響［15］。3種生草栽培模式對(duì)火龍果果園的氣溫、相對(duì)濕度和土壤溫度產(chǎn)生明顯的影響。生草栽培區(qū)近地表溫度下降，平均溫度較清耕區(qū)降低了1.3～2.6℃，相對(duì)濕度提高了5.7%～11.2%，土壤溫度降低了0.8～2℃，并且與清耕區(qū)比較差異達(dá)顯著水平。其中，尤以柱花草區(qū)影響最大，主要是柱花草生長(zhǎng)旺盛，冠層高達(dá)55～70 cm，在高溫季節(jié)，產(chǎn)生了較強(qiáng)的遮陰效果。同時(shí)，試驗(yàn)調(diào)查表明，生草栽培可抑制火龍果園野生的雜草，以百喜草區(qū)雜草最少，鴨茅區(qū)雜草最多，這與3種牧草在試驗(yàn)區(qū)的生長(zhǎng)勢(shì)有關(guān)，百喜草表現(xiàn)抗逆性強(qiáng)，生長(zhǎng)致密，而柱花草苗期表現(xiàn)生長(zhǎng)比較緩慢利于雜草的生長(zhǎng)。見(jiàn)表3。

表3 生草栽培對(duì)微生態(tài)氣候的影響

2.4 不同生草栽培對(duì)火龍果產(chǎn)量的影響由表4可見(jiàn)，各處理單果重、樁果數(shù)、產(chǎn)量與清耕相比差異較大。在3個(gè)處理中，平均單果重以百喜草處理區(qū)最高，鴨茅處理區(qū)的最低，而最大單果重最高值出現(xiàn)在清耕處理區(qū);樁果數(shù)以柱花草處理區(qū)最多(40.8個(gè))，清耕處理區(qū)最少(33.2個(gè));樁產(chǎn)量以百喜草處理區(qū)最高(11.32 kg)，較對(duì)照清耕處理區(qū)提高2.68 kg，其次是柱花草處理區(qū)(10.56 kg)，667 m2產(chǎn)量以百喜草處理區(qū)最高(1 256.5 kg/667 m2)，較對(duì)照清耕處理區(qū)增加298.3 kg/667 m2，提高了31.13%;其次是柱花草處理區(qū)(1 173.6 kg/667 m2)，較對(duì)照清耕處理區(qū)增加215.4 kg/667 m2，提高了22.42%。

表4 不同生草栽培對(duì)火龍果果實(shí)數(shù)量與產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 果園生草栽培對(duì)土壤物理性狀的影響主要是通過(guò)生草根系的生長(zhǎng)及穿透、土壤凋落物的增加引起土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高來(lái)改變的，生草根系的穿刺作用增加了土壤的孔隙度，從而直接降低土壤的容重;根系更新腐爛后，在土體內(nèi)留下大小不等的孔隙，進(jìn)而對(duì)毛管孔隙及非毛管孔隙產(chǎn)生影響。而生草的根、莖、葉殘?bào)w進(jìn)入土壤后，通過(guò)分解、轉(zhuǎn)化，成為土壤有機(jī)質(zhì)重要的補(bǔ)充來(lái)源。土壤有機(jī)質(zhì)增多，有利于土壤微團(tuán)聚體和穩(wěn)定性團(tuán)聚體的形成和增多，同時(shí)，生草栽培增加了地面綠色植物覆蓋面積，減少了水分蒸發(fā)，有利于提高土壤含水量。本研究結(jié)果表明，生草栽培增加了土壤的疏松性、通氣性及透水性，在高溫干旱季節(jié)，良好的生草覆蓋度能夠有效降低土壤水分蒸發(fā)，保持土壤水分，使土壤物理性狀得以改善，3種生草栽培對(duì)火龍果果園土壤物理性狀的影響程度為百喜草＞柱花草＞鴨茅，這可能與百喜草有比較發(fā)達(dá)的須根有關(guān)。

3.2 本試驗(yàn)結(jié)果表明，3種生草栽培模式的土壤有機(jī)質(zhì)，全氮、堿解氮含量高于清耕區(qū)，其中百喜草區(qū)和柱花草區(qū)對(duì)提高火龍果園土壤全氮和堿解氮含量效果最為明顯。對(duì)土壤有效磷和速效鉀的影響則因生草品種不同出現(xiàn)較大的差異，鴨茅區(qū)、百喜草區(qū)表現(xiàn)增加;柱花草區(qū)與清耕區(qū)比較，有效磷和速效鉀含量明顯減少，在果園進(jìn)行生草栽培時(shí)應(yīng)針對(duì)不同生草采取配套、合理的管理措施。

3.3 火龍果果園實(shí)施生草栽培后，因地表有草類(lèi)覆蓋，盛夏可降低土表溫度，提高空氣濕度，旱季可借助草根從較深土層中吸收水分提高根際土壤濕度，緩解高溫干旱造成的生長(zhǎng)停滯，并使果園地表溫度和土壤濕度保持相對(duì)穩(wěn)定。本研究中，生草區(qū)近地表溫度下降了1.3～2.6℃，相對(duì)濕度提高5.7%～11.2%;土壤溫度降低0.8～2℃，而果園生草栽培后引起微生態(tài)環(huán)境的變化，對(duì)火龍果生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響如何，尚需進(jìn)一步研究。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果表明，火龍果行間種植百喜草可提高其產(chǎn)量，較對(duì)照清耕處理增加298.3 kg/667 m2，提高了31.13%。

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Effect of Intercropping with Paspalum Notatum in Pitaya Orchard on Soil Characteristics and Fruit Production

Meng Zhengbing1，Liu Huarong2*，Long Zhongfu1，Zhang Yu1
(1.Guizhou Institute of Prataculture，Guiyang Guizhou 550006，China;2.Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Guiyang Guizhou 550005，China)

The effect of cultivation pattern of pasture on or soil physical and chemical properties and micro－ecological environment were studied in orchard intercropping with Paspalum notatum and pitaya.This will provide great theoretical basis and technical guidance on the application of pasture in pitaya orchard.The results showed intercropping with Paspalum notatum could improve the soil physical and chemical properties of pitaya orchard，with 16.03%decrease in soil bulk density，20.82%increase in total porosity and 52.10%and 53.36%increase in soil capillary porosity and water content，respectively.The content of soil organic matter，total nitrogen，alkali solution nitrogen were significantly increased and he relative humidity of pitaya orchard intercropping with Paspalum notatum was also improved with lower temperature and soil temperature.The cultivation pattern of Paspalum notatum could effectively decreased pitaya orchard input benefitting from its inhibition effect on weeds and ultimately increased the orchard income.

Paspalum Notatum;Intercrop;Pitaya;Soil Properties;Economic Benefit

S151.9

A

1007－1474(2016)05－0050－05

2016－07－12

資金項(xiàng)目:國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黔南綜合試驗(yàn)站(CARS－35－37)及黔科合成字［2012］5039)項(xiàng)目資助

蒙正兵(1971—)，男，助理農(nóng)藝師，從事牧草利用研究及推廣工作。E－mail:23456432@qq.com

*通訊作者:劉華榮(1959—)，男，副研究員，從事牧草利用研究及推廣工作。