桃園種植不同綠肥對土壤肥力的影響

于淑慧 朱國梁 董浩 牟小翎 史桂芳 畢軍 夏光利 曹衛(wèi)東

摘要：通過在桃園行間種植不同品種綠肥，研究種植綠肥對土壤肥力的影響。結果表明：果園種植翻壓綠肥，能夠降低土壤容重，提高土壤肥力。2016年度，與清耕處理相比，桃園種植二月蘭、毛苕子、鼠茅草后的土壤容重分別降低4.97%、4.34%、2.48%;2017年度，與清耕處理相比，三種綠肥翻壓模式下的土壤有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀分別提高0.60%～2.71%、3.85%～9.81%、2.73%～4.76%、2.00%～4.14%;桃園種植綠肥能夠顯著提高土壤微生物數量，土壤細菌、真菌數量以二月蘭處理最高，放線菌數量以毛苕子處理最高;桃園覆蓋綠肥后土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性都顯著高于清耕，三種酶活性都以二月蘭處理最高?？梢娞覉@種植翻壓綠肥能夠起到很好的改土增效作用。

關鍵詞：桃園;二月蘭;毛苕子;鼠茅草;土壤肥力

中圖分類號：S55：S662.106+.1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2019）02-0072-04

Effects of Planting Different Green Manure Crops on

Soil Fertility in Peach Orchards

Yu Shuhui??Zhu Guoliang??Dong Hao??Mu Xiaoling

Shi Guifang??Bi Jun??Xia Guangli??Cao Weidong2

（1.Taian Academy of Agricultural Sciences， Taian 271000， China;

2. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 10008?China）

AbstractThe effect of planting green manure crops on soil fertility was studied by planting different species of green manure crops between rows in peach orchards. The results showed that the soil bulk density and soil fertility could be reduced by planting and overturning the green manure crops in peach orchards. In 2016， compared with the cleared tillage treatment， planting Orychophragmus violaceus， Vicia villosa Roth， and Vulpia myuros grasses decreased the soil bulk density by 4.97%， 4.34% and 2.48% respectively. In 2017， the soil organic matter， alkali-hydrolysis nitrogen， available phosphorus and available potassium under the three species of green manure crops increased by 0.60%～2.71%， 3.85%～9.81%， 2.73%～4.76% and 2.00%～4.14% respectively. Planting green manure crops in peach orchards could significantly increase the microbial quantity in soil. The amount of bacteria and fungi was the highest when planting Orychophragmus violaceus， while that of actinomyces was the highest when planting Vicia villosa Roth. The activity of urease， alkaline phosphatase and sucrose enzyme in soil covered with green manure crops in peach orchard was significantly higher compared with the cleared tillage treatment， and the highest activity of the three enzymes was in the peach orchard planted with Orychophragmus violaceus. It was conclued that planting and turning over the green manure crops in peach orchard played better roles in improving soil fertility.

KeywordsPeach orchard; Orychophragmus violaceus; Vicia villosa Roth; Vulpia myuros; Soil fertility

目前，我國的果園土壤管理仍以傳統(tǒng)的清耕制為主，依賴化肥維持土壤肥力，清耕果園面積占果園總面積的 90%以上，長期清耕管理容易導致果園地力退化，生物多樣性降低，果實產量和品質下降[1]。而在果園中種植綠肥作物不僅能夠充分利用果園間的空閑地，而且能夠為果園提供養(yǎng)分、培肥地力、改善土壤結構、提供飼草[2]。果園中種植綠肥作物的栽培模式在我國尚處于試驗與小面積推廣應用階段，已有的研究多以生產性試驗和簡單的種植對比試驗為主，缺乏機理性和系統(tǒng)性研究，且多數研究集中在南方橘園、梨園等的生草問題上，對于山東省果樹產區(qū)的研究較為薄弱。

桃是山東省第二大果樹樹種，已經成為部分地區(qū)的支柱產業(yè)之一。肥城桃聞名中外，肥城桃園大多分布在丘陵山地，土壤瘠薄、有機質含量低、保肥保水能力差，生產中普遍存在重施化肥，輕施有機肥情況[3]。另外，桃園行間土地一般閑置，雜草叢生，除草劑的大量使用，影響果品綠色生產[4]。在桃園林間種植綠肥作物，能夠充分利用閑置的土地。本研究通過3年定位試驗，測定桃園綠肥覆蓋的土壤理化性質變化特征，以及土壤微生物生物量特性和土壤酶的變化，旨在為桃園綠肥種植模式的構建和綠肥作物在果樹中的推廣應用奠定基礎。

1材料與方法

1.1試驗設計與方法

試驗于2016—2018年在泰安市肥城市桃園鎮(zhèn)北僧臺村核心試驗區(qū)進行。桃樹品種為7～8年生萊山密，桃樹株行距為4 m×4 m。桃園土壤類型為褐土，土壤理化性狀：有機質含量14.89g/kg，pH值5.77，堿解氮103.25 mg/kg，有效磷35.24 mg/kg，速效鉀112.33 mg/kg。

試驗設置4個處理：（1）清耕桃園;（2）桃園種植二月蘭;（3）桃園種植鼠茅草;（4）桃園種植毛苕子。三種綠肥植物種子均在9月初撒播在桃園行間，二月蘭、毛苕子在盛花期翻壓至土壤中，鼠茅草覆蓋不翻壓。大區(qū)設計，每處理面積1 000 m2，樹冠下土壤管理措施相同。

1.2測定項目及方法

于每年9月份取土樣測定各指標。用環(huán)刀法測定土壤容重，在每個處理中，采集0～20 cm土層的土樣5個，混合均勻后，一部分自然風干測定土壤養(yǎng)分含量，另一部分于冰箱內冷藏（-4℃，<72 h），用于微生物群體數量和酶活性的測定。有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定;堿解氮采用堿解擴散法測定;速效磷采用鉬銻抗比色法測定;速效鉀采用火焰光度計法測定。微生物群落均采用培養(yǎng)基培養(yǎng)，用稀釋平板涂布法計數。土壤蔗糖酶活性用硫代硫酸鈉滴定法測定，過氧化氫酶活性用高錳酸鉀滴定法測定，脲酶活性用苯酚鈉比色法，堿性磷酸酶活性用磷酸苯二鈉比色法測定[5]。

1.3數據分析

采用SPSS 17.0 軟件進行數據處理和統(tǒng)計分析。對處理數據進行方差分析，并采用Duncans法進行多重比較。

2結果與分析

2.1不同綠肥對桃園耕層土壤容重的影響

從圖1可以看出，2016年度，清耕處理的0～20 cm土層土壤容重最高，經過綠肥種植翻壓后耕層土壤容重顯著降低。其中二月蘭處理的土壤容重最小，比清耕處理降低4.97%;毛苕子處理耕層土壤容重降低4.34%，鼠茅草處理也降低了2.48%;2017年度，各處理間變化趨勢與2016年相似，二月蘭、鼠茅草、毛苕子處理的土壤容重分別較清耕處理降低3.80%、1.27%、3.16%;2018年度分別降低7.98%、4.91%和6.75%?？梢姡覉@種植綠肥可以加大土壤疏松程度，提高土壤透氣性，且以種植二月蘭和毛苕子的效果更明顯。

2.2不同綠肥對桃園土壤養(yǎng)分的影響

從表1看出，桃園翻壓綠肥可以顯著影響耕層土壤養(yǎng)分含量。2016年度，與清耕處理相比，二月蘭和毛苕子處理均增加了土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量，鼠茅草處理增加了土壤有機質、速效鉀的含量;二月蘭和毛苕子處理的土壤有機質含量比清耕處理分別增加0.92%和0.52%，堿解氮含量增加4.87%和3.51%。2017年度，桃園覆蓋綠肥模式的土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量均有所增加，且以二月蘭、毛苕子翻壓處理增幅更大。與清耕處理相比，二月蘭和毛苕子處理土壤有機質含量分別增加2.71%和2.24%，堿解氮含量分別增加9.81%和8.71%。2018年度，處理間變化趨勢與2017年度相似。不同年度間比較，隨著桃園綠肥覆蓋年限的增加，綠肥覆蓋處理的土壤有機質和堿解氮含量均有不同程度的提高?？梢姡覉@覆蓋或翻壓綠肥具有較好的改土效果。

2.3不同綠肥對桃園土壤微生物數量的影響

由表2看出，在桃園中覆蓋綠肥可以顯著影響土壤微生物數量。與清耕處理相比，桃園覆蓋3種綠肥處理微生物數量均有顯著提高，土壤細菌、真菌數量以二月蘭處理最高，放線菌數量以毛苕子處理最高。表明桃園覆蓋綠肥有利于微生物的生長繁殖。

2.4不同綠肥對桃園土壤酶活性的影響

從表3中可以看出，桃園覆蓋綠肥對表層土壤酶活性有一定影響。2017年度，與清耕比較，二月蘭和毛苕子翻壓后可以顯著提高表層土壤脲酶活性，覆蓋鼠茅草的土壤脲酶活性也高于清耕，但差異不顯著;各處理土壤堿性磷酸酶活性以二月蘭處理最高，較清耕處理增加20.03%，差異達顯著水平。土壤蔗糖酶活性也以清耕處理最低，覆蓋二月蘭、鼠茅草、毛苕子的土壤蔗糖酶活性分別比清耕處理增加28.38%、1.10%和10.95%。在2018年度，桃園覆蓋綠肥后土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性都顯著高于清耕，三種酶活性均以二月蘭處理最高。

3討論與結論

綠肥是一種養(yǎng)分完全的優(yōu)質生物肥源，在為作物提供養(yǎng)分、防止水土流失、改善生態(tài)環(huán)境等方面具有良好效果[6]。在果園中種植綠肥作物能夠充分利用果園行間的空閑地，改良果園土壤，提高果品質量。劉國順 [7]、楊春霞 [8]、蘭延 [9]?等的研究均表明冬閑田種植和翻壓綠肥，可作為提高土壤肥力、改善土壤環(huán)境、實現作物生產可持續(xù)性發(fā)展的重要措施。本研究也得出，在桃園間種植不同種類的綠肥，經翻壓后能夠降低土壤容重，提高土壤養(yǎng)分含量，改變土壤微生物群落組成和數量，提高土壤酶活性，并以二月蘭、毛苕子處理效果更明顯。

本研究通過連續(xù)3年在桃園種植不同的綠肥品種后發(fā)現，與清耕處理相比，二月蘭、毛苕子和鼠茅草處理都降低了桃園土壤容重，其中二月蘭效果最好，其次是毛苕子和鼠茅草，并且年度間比較，二月蘭和毛苕子處理土壤容重逐年降低，鼠茅草處理的2017和2018年度降低不明顯。與鄧小華等[10]、李正等[11]的研究結果一致。土壤容重是反映土壤松緊度的一項重要指標，它受到土壤疏松度、質地類型、有機質含量、土壤結構類型和耕作等因素影響。通過本研究可以得出，桃園種植綠肥可以提高土壤疏松程度，增加土壤透氣性，對改良果園土壤質量有一定的作用。

在桃園翻壓綠肥，連續(xù)3年的土壤養(yǎng)分含量測定結果表明：翻壓綠肥對桃園土壤的養(yǎng)分含量均有提高，二月蘭和毛苕子處理與清耕相比，桃園土壤的有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀含量提高程度較大;年度間相比，隨著桃園綠肥覆蓋年限的增加，土壤有機質和堿解氮含量均有不同程度的提高。這與前人研究的種植綠肥能夠增加土壤有機質，提高土壤肥力結論相一致[12，13]。

土壤微生物生物量能夠影響土壤有機質礦化及養(yǎng)分循環(huán)，是反映土壤肥力的重要指標之一[14，15]，土壤微生物數量多，區(qū)系復雜，有利于保持土壤微生態(tài)系統(tǒng)平衡及作物的健康生長[16]。在本研究中，果園間種植綠肥能夠顯著提高土壤微生物數量，土壤細菌、真菌數量以二月蘭處理最高，放線菌數量以毛苕子處理最高;在桃園翻壓綠肥，綠肥腐解后，改變了土壤環(huán)境，豐富了土壤中碳源、氮源，從而影響土壤微生物活性，并且能夠改變其群落組成和功能，增加微生物多樣性及活性，因此對土壤肥力有一定的影響。

土壤酶直接參與土壤營養(yǎng)元素的有效轉化過程，在一定程度上能夠反映土壤養(yǎng)分轉化的動態(tài)，對維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的碳、氮平衡起著重要的作用[17]。在本研究中發(fā)現桃園覆蓋綠肥后土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性都顯著高于清耕，三種酶活性都以二月蘭處理最高。說明桃園翻壓綠肥能夠提高土壤酶活性，進而影響土壤的綜合肥力水平。

通過以上分析，可以得知在桃園翻壓不同種類的綠肥，能夠降低土壤容重，增加土壤有機質，提高土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量，增加微生物多樣性及活性，并且能夠提高土壤脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶的活性?？梢娫谔覉@翻壓綠肥對桃園土壤能夠起到很好的改土增效作用。

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