不同生草間作對(duì)柑橘根系活力及枝梢生長(zhǎng)的影響

熊忠華，黎鑫林，劉 勇，鐘 瑾，劉德春，付永琦

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045）

不同生草間作對(duì)柑橘根系活力及枝梢生長(zhǎng)的影響

熊忠華，黎鑫林，劉 勇*，鐘 瑾，劉德春，付永琦

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西 南昌 330045）

為探明不同生草間作對(duì)柑橘根系活力及枝梢生長(zhǎng)的影響，采用TTC法測(cè)定了黑麥草、菊苣、檸檬羅勒與藿香薊4種生草間作條件下柑橘根系活力并對(duì)不同處理的春、秋梢生長(zhǎng)量進(jìn)行田間調(diào)查。結(jié)果表明：4種生草間作處理的柑橘根系活力均顯著高于清耕對(duì)照和自然生草處理，且檸檬羅勒處理的根系活力顯著高于黑麥草處理，二者根系活力分別為527.67和522.33 μg/(g·h)，較清耕對(duì)照分別提高了2.39%和1.36%。不同生草間作處理的春梢粗度、葉長(zhǎng)、葉寬、單枝葉片數(shù)差異不顯著，但均顯著降低了春梢的長(zhǎng)度，4種生草間作處理的春梢長(zhǎng)度在16.33~16.41 cm之間，自然生草與清耕對(duì)照分別為16.58和16.70 cm。此外，各生草間作處理顯著提高了柑橘秋梢和葉片長(zhǎng)度，其中菊苣和檸檬羅勒兩處理的秋梢及葉片長(zhǎng)度的增幅最大，二者秋梢長(zhǎng)度分別高于清耕對(duì)照3.59%和3.23%，葉片長(zhǎng)度分別高于清耕對(duì)照5.86%和4.98%。同時(shí)，黑麥草、菊苣和檸檬羅勒3處理的枝梢粗度顯著高于清耕對(duì)照；而4種生草間作處理中僅菊苣處理的葉寬顯著高于清耕對(duì)照和自然生草處理。以上結(jié)果證明，橘園間作生草可顯著提高柑橘根系活力和促進(jìn)枝梢生長(zhǎng)，并以檸檬羅勒和菊苣兩處理的作用最為明顯。

生草間作；柑橘；根系活力；枝梢生長(zhǎng)

柑橘是世界第一大水果，中國(guó)是世界柑橘第一大主產(chǎn)國(guó)，柑橘種植面積居我國(guó)果樹之首[1-2]。由于我國(guó)大部分橘園分布在坡度較大的低山丘陵區(qū)，存在水土流失較嚴(yán)重和土壤肥力較低下等問題，不利于柑橘持續(xù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。加之我國(guó)橘園多數(shù)采用傳統(tǒng)的清耕法進(jìn)行管理，即將橘園內(nèi)的雜草通過中耕、人工或噴施除草劑的方式全部清除。該種管理方式造成橘園生態(tài)防護(hù)功能低下，并加劇了橘園土肥水的流失和對(duì)化肥、農(nóng)藥的依賴，這不僅增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和柑橘種植成本，更對(duì)果實(shí)品質(zhì)與果品安全造成不利影響[3]。

果園生草是對(duì)果園實(shí)施全園或行間生草覆蓋的一種果園土壤管理制度，具有防止水土流失、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤肥力、調(diào)節(jié)果園微生態(tài)環(huán)境、改善果實(shí)著色和品質(zhì)等作用，其已成為歐美和日本等地果園主要的土壤管理方法[4-5]。近年來，隨著果園有機(jī)栽培技術(shù)的發(fā)展，果園行間生草的品種除了多年生豆科植物與禾本科牧草外，還有菊苣、魯梅克斯等雙子葉牧草新品種，以及兼有藥用和香料屬性的檸檬羅勒、薄荷等芳香植物[6-7]。

根系活力是植物生長(zhǎng)和發(fā)育狀況優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，根系活力高低及根系對(duì)養(yǎng)分的吸收能力直接影響樹體地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育和果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)。柑橘枝梢生長(zhǎng)與土壤條件、根系活力、氣候環(huán)境和自身樹勢(shì)等密切相關(guān)。其中，春梢發(fā)梢多而整齊，既是夏、秋梢的基枝，又是主要的結(jié)果母枝。而秋梢具有枝條較粗長(zhǎng)、組織充實(shí)、葉片較大和光合作用強(qiáng)的特點(diǎn)，大量且優(yōu)質(zhì)的秋梢不僅是當(dāng)年高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保證，更是翌年良好的結(jié)果母枝，因此培育好秋梢是柑橘豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[8-9]。

目前，已有較多學(xué)者就果園間作生草后對(duì)土壤理化特性、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)、節(jié)肢動(dòng)物多樣性和天敵群落結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了研究[10-13]，但是果園生草對(duì)果樹根系活力及枝梢生長(zhǎng)的影響鮮見報(bào)道。本文通過室內(nèi)測(cè)定柑橘根系活力和田間調(diào)查測(cè)量柑橘枝梢生長(zhǎng)量，旨在探明不同生草間作對(duì)柑橘根系生長(zhǎng)及樹體發(fā)育的影響，以期構(gòu)建適合鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)柑橘園生草栽培管理模式，進(jìn)而為該區(qū)柑橘省力化和有機(jī)生態(tài)栽培提供理論依據(jù)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)研究區(qū)位于鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)江西省中部新干縣城東南14 km處的江西宏冠綠色農(nóng)莊有限公司有機(jī)柑橘園。屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候帶，氣候較溫和，年平均氣溫17.5℃，年無霜期長(zhǎng)達(dá)275 d；雨量充沛，年平均降水量為1 521 mm，雨日159 d；光照充足，年平均日照時(shí)數(shù)達(dá)1 685 h。該柑橘園土壤為紅壤土，主栽品種為6年生溫州蜜柑（Citrus reticulata)，平均樹高1.8 m，平均冠幅1.5 m×1.5 m，株行距2 m×4.5m；樹體生長(zhǎng)健壯，橘園嚴(yán)格按有機(jī)柑橘生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行農(nóng)事管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013—2014年在同一有機(jī)柑橘試驗(yàn)園進(jìn)行，2年試驗(yàn)處理均相同。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，處理Ⅰ為黑麥草（Lolium multiflorum）間作區(qū)、處理Ⅱ?yàn)榫哲模–ichorium intybus）間作區(qū)、處理Ⅲ為檸檬羅勒(Ocimum basilicum)間作區(qū)、處理Ⅳ為藿香薊(Ageratum conyzoides)間作區(qū)、處理Ⅴ為自然生草區(qū)、處理Ⅵ為清耕對(duì)照區(qū)（CK）。

每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理區(qū)面積約為666.7 m2，各處理區(qū)之間都設(shè)置寬9 m左右的隔離帶。間作植物覆蓋率為80%以上，草帶距樹基1 m，即生草寬度約2 m。在間作植物生長(zhǎng)期間進(jìn)行中耕除草，保持間作區(qū)無其它雜草，其它橘園管理?xiàng)l件一致。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 根系活力的測(cè)定于7月份柑橘樹生長(zhǎng)旺盛季節(jié)，在試驗(yàn)各處理小區(qū)柑橘根冠滴水線內(nèi)采集0~20 cm深處柑橘須根，裝入自封袋中，于4℃下保存?zhèn)溆?，采用TTC法[14]測(cè)定根系活力。

1.3.2 枝梢生長(zhǎng)的調(diào)查在春梢和秋梢停止生長(zhǎng)后，從各處理區(qū)隨機(jī)選取3株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的柑橘樹，從樹的東、西、南、北四個(gè)方向各調(diào)查5個(gè)枝條，分別記載枝梢生長(zhǎng)情況，每處理3次重復(fù)。用刻度尺測(cè)量由外圍剪口芽長(zhǎng)出的枝梢長(zhǎng)度，并在枝條基部1 cm處測(cè)量其粗度。另外，選取枝條頂端往下第3葉，測(cè)量其葉片長(zhǎng)度和寬度，并記錄所測(cè)枝條的葉片數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以DMRT法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生草間作對(duì)柑橘根系活力的影響

表1所示，通過比較不同處理TTC還原量，可知不同生草間作處理的柑橘根系活力均顯著高于清耕對(duì)照，而自然生草與清耕對(duì)照無顯著差異；4種生草間作處理間，檸檬羅勒處理的根系活力顯著高于黑麥草處理，但與菊苣、藿香薊兩處理相當(dāng)，其中檸檬羅勒與黑麥草間作區(qū)的柑橘根系活力分別為527.67和522.33 μg/(g·h)，二者根系活力較清耕對(duì)照分別提高了2.39%和1.36%，較自然生草處理亦提高了2.06%和1.03%。

以上結(jié)果表明，不同生草間作可顯著提高柑橘的根系活力，并以檸檬羅勒和菊苣兩處理的提升幅度較大。

2.2 不同生草間作對(duì)柑橘枝梢生長(zhǎng)的影響

2.2.1 不同生草間作對(duì)柑橘春梢生長(zhǎng)的影響如表2所示，4種生草間作處理的柑橘春梢長(zhǎng)度均顯著低于清耕對(duì)照，且4種生草間作處理之間的春梢長(zhǎng)度無顯著差異，而自然生草處理的春梢長(zhǎng)度與清耕相當(dāng)。各處理春梢長(zhǎng)度依次為清耕>自然生草>菊苣>檸檬羅勒>黑麥草、藿香薊，其中黑麥草、菊苣、檸檬羅勒與藿香薊4種生草間作處理的春梢長(zhǎng)度在16.33~16.41 cm之間，自然生草與清耕對(duì)照分別為16.58 cm和16.70 cm。此外，4種生草間作處理的春梢粗度、葉長(zhǎng)、葉寬、單枝葉片數(shù)均與清耕對(duì)照和自然生草兩處理無顯著差異。

以上結(jié)果顯示，不同生草間作處理對(duì)柑橘春梢生長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在枝梢長(zhǎng)度方面，而對(duì)春梢粗度與葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、單枝葉片數(shù)等無顯著影響。

2.2.2 不同生草間作對(duì)柑橘秋梢生長(zhǎng)的影響從表3可知，與清耕對(duì)照相比較，不同生草間作處理均顯著提高了柑橘秋梢及葉片長(zhǎng)度，各處理秋梢及葉片長(zhǎng)度順序?yàn)榫哲?檸檬羅勒>藿香薊>黑麥草>自然生草>清耕；其中菊苣和檸檬羅勒處理的柑橘秋梢及葉片長(zhǎng)度增幅最大且顯著高于自然生草處理，二者秋梢長(zhǎng)度分別較清耕對(duì)照提高了3.59%和3.23%，葉片長(zhǎng)度分別較清耕對(duì)照提高了5.86%和4.98%。并且，黑麥草、菊苣和檸檬羅勒3處理的枝梢粗度顯著高于清耕對(duì)照，而藿香薊處理與清耕相當(dāng)；4種生草間作區(qū)中僅菊苣處理葉寬顯著高于清耕對(duì)照和自然生草處理，其余3個(gè)處理與清耕對(duì)照和自然生草處理差異不顯著。此外，不同生草間作處理對(duì)單枝葉片數(shù)無顯著影響。

以上結(jié)果說明，不同生草間作處理均不同程度地促進(jìn)了秋梢生長(zhǎng)，并以檸檬羅勒和菊苣間作處理的促進(jìn)作用最明顯。

3 結(jié)論與討論

柑橘園生草間作是人工構(gòu)建的具有多物種、多層次、多時(shí)序、多格局的復(fù)合立體生態(tài)系統(tǒng)，其目的在于強(qiáng)化復(fù)合立體系統(tǒng)各組分之間的相互作用。本研究結(jié)果表明，不同生草間作處理均顯著提高了柑橘的根系活力，有利于根系生長(zhǎng)。這與李會(huì)科等[15]研究種間互作對(duì)蘋果/白三葉復(fù)合系統(tǒng)根系生長(zhǎng)及分布的影響結(jié)果一致。但也有報(bào)道指出果園間作牧草抑制了蜜柚的根系活力，不同草種對(duì)柑橘根系活力的影響各不相同[16]。這可能與不同草種本身根系會(huì)分泌化學(xué)物質(zhì)并通過土壤作用后影響柑橘的根系活力有關(guān)。

本研究還發(fā)現(xiàn)不同生草間作處理顯著降低了柑橘春梢枝條的長(zhǎng)度，但對(duì)柑橘春梢枝條的粗度、葉長(zhǎng)、葉寬、單枝葉片數(shù)均沒有顯著影響。這可能是在柑橘園間作不同草種的早期階段，草種與柑橘樹體競(jìng)爭(zhēng)土壤水分和養(yǎng)分有關(guān)[17]。但是，不同生草間作處理提高了柑橘秋梢枝條長(zhǎng)度和葉片長(zhǎng)度；且黑麥草、菊苣和檸檬羅勒3處理的枝梢粗度顯著高于清耕對(duì)照；而菊苣處理葉寬顯著高于清耕對(duì)照和自然生草處理。吳紅敏等[6]研究結(jié)果表明，柑橘園不同生草間作可降低柑橘園夏季日均氣溫0.5℃~1.2℃，降低土層溫度1.7℃~3.7℃，并可提高日均空氣相對(duì)濕度3.3%~6.5%，提高土壤含水率1.2%~3.5%。該試驗(yàn)結(jié)果證明生草間作改善了柑橘園夏季的小氣候環(huán)境，為柑橘秋梢生長(zhǎng)提供了良好的土壤和小氣候條件。另有研究顯示，棗園間作生草后，有利于優(yōu)化節(jié)肢動(dòng)物群落的多樣性、均勻度和物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，提高果園生態(tài)體系的自身調(diào)控能力，進(jìn)而改良節(jié)肢動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)、提高天敵類群的數(shù)量和降低害蟲類群的數(shù)量，有效地維持了果園的昆蟲生態(tài)平衡[18]。以上結(jié)果揭示了建立橘園優(yōu)良微域生態(tài)環(huán)境，有利于紅蜘蛛、蚜蟲等重要害蟲的天敵的生存繁育，減少其對(duì)秋梢的危害，并提高了柑橘樹體的抗病能力，從而促進(jìn)了柑橘秋梢的生長(zhǎng)發(fā)育。并且，橘園生草間作后，有利于培育大量?jī)?yōu)良的秋梢，其通過增強(qiáng)樹體光合作用，既可起到提高果實(shí)產(chǎn)量、改善果實(shí)品質(zhì)和增強(qiáng)樹體越冬抗寒能力，更可作為橘園翌年優(yōu)秀的結(jié)果母枝，從而形成持續(xù)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的柑橘種植新模式。

不同草種和柑橘根系之間的相互作用是一個(gè)復(fù)雜的生理生態(tài)過程。在此過程中，各組分不僅通過根系對(duì)土壤資源的共同利用直接影響復(fù)合立體生態(tài)系統(tǒng)中土壤水分和養(yǎng)分的分配與利用格局，還通過根系分泌的方式向根周圍釋放出各種化合物，產(chǎn)生復(fù)雜的根際效應(yīng)，改變根際環(huán)境，形成一個(gè)密切的水、肥、根互為生態(tài)環(huán)境的“根土系統(tǒng)”，進(jìn)而調(diào)控或影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育。由于相互作用和土壤環(huán)境變化的影響，各組分根系不斷調(diào)節(jié)自身的生長(zhǎng)趨勢(shì)、形態(tài)結(jié)構(gòu)和根系活力，根系的生物量、根長(zhǎng)、根表面積等會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化[15]，根系生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生不同的變化，這些變化又對(duì)柑橘根系、樹體的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不同影響。

在探討柑橘園行間生草對(duì)柑橘根系活力和樹體生長(zhǎng)發(fā)育影響的基礎(chǔ)上，筆者還開展了柑橘園不同生草間作對(duì)土壤環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響研究（另文發(fā)表），進(jìn)而深入系統(tǒng)地闡明柑橘園生草栽培的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

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Effects of Different Grass Intercropping on Root Activity and Twig Growth of Citrus

XIONG Zhong-hua,LI Xin-lin,LIU Yong*,ZHONG Jin,LIU De-chun,FU Yong-qi

(College of Agronomy,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)

In order to investigate the effects of different grass intercropping treatments on root activity and twig growth of citrus,the root activity was measured by TTC method in the lab,and the spring and autumn twig growth under 4 kinds of grass intercropping treatments of Lolium multiflorum,Cichorium intybus,Ocimum basilicum and Ageratum conyzoideswere also observed in citrus orchard.The results showed that,compared with clean tillage and natural grass,the root activity after all grass intercropping treatments was significantly increased.In addition,the root activity under O.basilicum treatment was significantly higher than that under L. multiflorum treatment,which were 527.67 and 522.33 μg/(g·h),respectively,and improved by 2.39%and 1.36%compared with that of clean tillage.However,there was no significant difference in the twig roughness,leaf length,leaf width and leaf numbers among 4 grass intercropping treatments,but the length of spring twig of citrus significantly reduced,andthe spring twig length after 4 grass intercropping treatments were between 16.33~16.41 cm,and also that of clean tillage and natural grass treatments were 16.58 and 16.70 cm, respectively.Furthermore,all grass intercropping treatments significantly increased the length of autumn twig and leaf length,especially the growth rates after C.intybus and O.basilicum treatment reached the most.The autumn shoot length of C.intybus and O.basilicum treatments were higher than that of clean tillage by 3.59% and 3.23%,and the leaf length were by 5.86%and 4.98%,respectively.At the same time,the twig roughness after L.multiflorum,C.intybusand O.basilicum treatments was significantly higher than that of clean tillage. But only the leaf width of C.intybus treatment was significantly higher than that of clean tillage and natural grass treatments.These results demonstrated that different grass intercropping treatments could significantly increase the root activity and twig growth in citrus orchard,and particularly the promotion effects of O. basilicum and C.intybus werethe most notable.

grass intercropping;citrus;root activity;twig growth

S666;S344.2

A

2095-3704（2017）01-0014-05

10.3969/j.issn.2095-3704.2017.01.003

熊忠華,黎鑫林,劉勇,等.不同生草間作對(duì)柑橘根系活力及枝梢生長(zhǎng)的影響[J].生物災(zāi)害科學(xué),2017,40(1):14-18.

2017-03-03

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD14B14)和江西省科技計(jì)劃項(xiàng)目(20141BBF61048)

熊忠華，博士，主要從事農(nóng)業(yè)害蟲綠色防控研究,xzhchh@163.com；*通信作者:劉勇，教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要從事果樹發(fā)育生理、果樹種質(zhì)資源與果樹生物技術(shù)研究，liuyongjxau@sina.com。