生草栽培對蘋果園土壤水分動態(tài)變化特征的影響

袁嘉瑋 ，張 健 ，張鵬飛 ，孫 權(quán) ，薛琴琴 ，張冬梅 ，張戰(zhàn)備 ，梁哲軍

（1.寧夏大學農(nóng)學院，寧夏銀川750021；2.山西農(nóng)業(yè)大學棉花研究所，山西運城044000）

果園生草栽培是隨灌溉系統(tǒng)的不斷發(fā)展而興起的現(xiàn)代化果園土壤管理模式[1]。我國于1998年將果園生草栽培作為綠色果品生產(chǎn)主要技術措施全面大面積推廣，但時至今日，生草栽培仍處于小面積應用階段，未成為我國主流果園土壤管理模式[2]。諸多研究表明，果園生草栽培可改善果園土壤生態(tài)及土壤理化性質(zhì)，提高土壤含水量，增加土壤有機質(zhì)及營養(yǎng)元素含量，促進果樹生長發(fā)育，提高果實品質(zhì)及產(chǎn)量[3-12]。不同地區(qū)因其土壤生態(tài)環(huán)境的差異，其適宜種植的果園生草種類略有不同，目前有關山西南部地區(qū)蘋果園生草栽培對土壤含水量影響的報道較少。

本試驗以4種人工生草栽培與自然生草對比分析蘋果園不同深度土壤水分動態(tài)變化特征，篩選適宜在山西南部地區(qū)種植的果園生草品種。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于山西省運城市鹽湖區(qū)北相鎮(zhèn)振興莊村山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所楊包基地。試驗果園富士蘋果的株行距為4.0 m×1.5 m，樹齡6 a，樹形為紡錘形，果園采用噴灌系統(tǒng)進行灌溉。該地區(qū)空氣干燥，光熱條件較好，熱量資源豐富，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫13.3℃，無霜期212 d左右，年降雨量525 mm左右。試驗園土壤類型為黏土。

1.2 試驗材料

4個果園生草品種均從永濟市富橋鼠茅草種植有限公司購買，包括鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿，以自然生草為對照。

1.3 試驗方法

試驗于2018年4月下旬進行，各果園生草品種均采用行間播種，每個品種的生草面積在1300m2，覆蓋320棵蘋果樹。各草種的草籽質(zhì)量相同，草種播種密度10 g/m2，于8月下旬割除過高草種，留茬高度控制在10～15 cm，割除物留在果園行間自然分解。各草種灌溉方式及時間同果樹灌溉管理。

1.4 測定項目及方法

分別于6月15日、7月15日、8月15日、9月15日進行土樣采集。土樣采集采用5點取樣法，即在種植不同草種小區(qū)的東南、西南、西北、東北4個方位及中間采集 0～5、5～20、20～40、40～60 cm各土層土壤50 g，除雜混合并裝入鋁盒中稱質(zhì)量，放于烘箱中80℃烘干后第2次稱質(zhì)量，計算0～5、5～20、20～40、40～60 cm各土層土壤含水量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2019作圖，采用SPSS13.0進行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生草栽培對0～5 cm土層土壤含水量的影響

由圖1可知，6—9月不同生草栽培0～5 cm土層土壤含水量呈先上升后下降趨勢，除8月鼠茅草略低于自然生草外（無顯著差異），其余各處理均高于自然生草。6月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高97.1%、44.2%、169.3%、159.8%，其中，三葉草顯著高于除苜蓿外其余草種，自然生草顯著低于除毛苕子外各生草栽培處理。7月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高9.4%、12.9%、34.6%、44.8%，其中，苜蓿顯著高于自然生草。8月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高71.3%、153.7%、167.1%，其中，三葉草與苜蓿處理土壤含水量顯著高于其他處理。9月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高13.4%、21.6%、15.1%、97.4%，各處理間無顯著性差異。

2.2 不同生草栽培對5～20 cm土層土壤含水量的影響

由圖2可知，6—9月不同生草栽培5～20 cm土層土壤含水量呈先上升后下降趨勢，7月和9月生草栽培各處理均高于自然生草，6月和8月鼠茅草、毛苕子均低于自然生草（無顯著差異）。6月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高87.3%、22.1%，其中，三葉草顯著高于其余處理。7月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高 12.5%、41.2%、56.5%、64.7%，其中，三葉草和苜蓿顯著高于其他處理，自然生草顯著低于各生草栽培處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高12.5%、44.4%，其中，苜蓿處理顯著高于除三葉草外其他處理。9月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高12.4%、22.2%、24.7%、98.3%，苜蓿處理顯著高于其他處理。

2.3 不同生草栽培對20～40 cm土層土壤含水量的影響

由圖3可知，7—9月鼠茅草土壤含水量均低于自然生草，8月毛苕子低于自然生草（無顯著差異）。6月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高0.9%、7.4%、154.8%、70.5%，其中，三葉草顯著高于除苜蓿外其余處理。7月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高1.9%、52.0%、67.6%，其中，三葉草和苜蓿顯著高于其他處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高20.6%、22.4%，但與自然生草無顯著差異，且鼠茅草和毛苕子土壤含水量顯著低于其他處理。9月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高4.4%、22.3%、42.2%，苜蓿處理顯著高于鼠茅草處理，其他處理間無顯著差異。

2.4 不同生草栽培對40～60 cm土層土壤含水量的影響

由圖4可知，6—9月鼠茅草、毛苕子土壤含水量均低于自然生草，除7月鼠茅草與自然生草具有顯著差異外，其余均無顯著差異；6—9月三葉草和苜蓿土壤含水量均高于自然生草。6月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高42.3%、7.4%，其中，三葉草顯著高于其他處理。7月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高37.8%、51.2%，且其顯著高于其他處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高3.4%、53.1%，其中，苜蓿顯著高于鼠茅草處理，其他處理間無顯著差異。9月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高1.5%、31.5%，各處理間無顯著差異。

3 結(jié)論與討論

土壤含水量受灌溉、降雨、光照、土壤質(zhì)地、下滲和作物等多種因素的影響，不同土層受到的影響又不一致[13]。本試驗表明，7月不同生草栽培在0～5、5～20、20～40 cm土層均呈現(xiàn)峰值，其原因是受7月果園灌溉及降雨的影響，而在7月40～60 cm土層部分生草栽培未呈現(xiàn)峰值的原因是受不同草種的影響。0～5 cm土層的土壤含水量毛苕子、三葉草、苜蓿均優(yōu)于自然生草，鼠茅草于8月略低于自然生草。這與李曉龍等[14]研究結(jié)果“人工生草栽培在淺層土壤（5～10 cm）含水量均優(yōu)于自然生草”的結(jié)論不同，其原因可能是由于山西南部地區(qū)8月溫度較高，鼠茅草自身生長加快了土壤水分的消耗。5～20、20～40 cm土層土壤含水量三葉草與苜蓿處理總體上明顯優(yōu)于其他處理，與李曉龍等[14-15]的研究結(jié)論一致，部分月份未呈顯著性差異的原因可能是受其他因素影響。40～60 cm土層土壤含水量除7月外，4種人工生草栽培處理與自然生草處理無顯著差異，證明人工生草栽培對40～60cm土層土壤含水量沒有影響。而7月呈顯著差異的原因是由于受灌溉及降雨影響，表層土壤含水量豐富，三葉草和苜蓿處理改善了土壤的持水性能，從而使其土壤中下滲水分量較多，造成在40～60 cm土層下形成差異。