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苹果园行间生草模式综合效应初探

2016-08-22刘华荣蒙正兵张瑜

贵州畜牧兽医 2016年6期
关键词:生草苹果园土层

刘华荣,蒙正兵,张瑜

(1.贵州省畜牧兽医研究所,贵州 贵阳 550005;2.贵州省草业研究所,贵州 贵阳 550006)

苹果园行间生草模式综合效应初探

刘华荣1,蒙正兵2*,张瑜2

(1.贵州省畜牧兽医研究所,贵州 贵阳 550005;2.贵州省草业研究所,贵州 贵阳 550006)

为探讨牧草对苹果土壤生化性状及果实产量的影响,为果园生草技术的推广应用提供理论依据和基本资料。以长顺县广顺镇景云关苹果基地吴吉顺苹果园为试验地,在果园行间种植百喜草、柱花草,以清耕为对照,分别测定表层(0~20 cm)及亚表层(20~40 cm)土壤有机质、矿质元素等土壤生化性状及苹果单株产量、单果重等果实产量与品质指标,分析其变化特征。结果表明,苹果园行间种植百喜草后土壤中有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾、全钙、全镁和全锌的含量都随着土层深度的增加而降低,而全钾、全硼的含量随着土层深度的增加而提高,同时苹果的单株产量和各品种的大、中型果所占比例增长较明显,果实的单果重及果形指数都有了不同程度的提高。

苹果园;土壤理化性状,产量

果园生草能增加土壤有机质含量,保持土壤墒情,延长果树根系活动时间,改善果园小气候。果园生草可以减少土壤水分蒸发,提高土壤吸水、保水能力,调节和稳定表土层水、肥、气、热诸因素,增加土壤有机质和养分含量,促进土壤微生物活动,是改善土壤结构和理化性状的有效途径[1~6]。我国传统的果园管理制度是以清耕制为主,果园清耕导致地表裸露,水土流失严重,果园地力退化、生物多样性丧失,长期下去会造成果园土壤贫瘠,果品品质不高,产量下降,严重阻碍了现代化果园管理的发展[7~9]。以往已对果园生草法做了大量的研究[10~18],也做了许多尝试,但没有大面积推广,尤其是在贵州地区研究和应用都极少。通过对贵州长顺县广顺镇苹果园行间进行百喜草生草试验,分析测定果园生草后与不生草之间土壤有机质及其主要营养成分的含量,深入了解果园生草对土壤肥力、土壤理化性质及苹果产量的影响。该试验旨在为今后长顺及周边地区苹果园生草土壤管理制度应用于生产实践提高理论依据,对于促进果树生长发育,提高苹果品质和产量以及经济效益具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2012年4月在贵州省长顺县广顺镇景云关苹果基地吴吉顺苹果园进行,海拔845 m,北纬25°51'35″N,东经105°19'12″E,常年降雨量1 340 mm,无霜期270 d。土样测试值:pH 6.2,有机质33.4 g/kg,全氮1.57 g/kg,速效磷62.3 mg/kg,速效钾123 mg/kg;果园面积1.33 hm2,苹果品种为红富士,2006年定植,栽植密度3 m×4 m,东西走向,树势中等,树冠为(1.48~1.52)m×(2.13~2.35)m,每年每公顷施复合肥600 kg,未施有机肥,无灌溉条件。

1.2 试验材料试验用草种分别为热研2号柱花草、百喜草。热研2号柱花草由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供,百喜草由贵州省草业研究所提供。

1.3 试验处理以清耕果园为对照(定期人工除草),共设2个处理,随机区组设计,3次重复,小区面积为50 m2。草种于2012年5月全园播种,播种时除树盘外在行距内,左右距树各1~3 m的范围内,开沟条播,行距30 cm,沟深1~1.5 cm,播种前进行清耕,牧草地在30 cm时刈割,试验其他管理操作按当地生产常规进行,各处理均一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 2013年8月,在试验地和设置的对照区(清耕区)采集土样。按“S”线路进行多点采样,在拟定的每个采样地段确定5个采样点,位置在果树树行行间,避免设置在以前的施肥坑内。在采样点上挖40 cm左右深的剖面,然后用采土刀向下均匀切取约800 g土样,再按照0~20 cm和20~40 cm的不同深度将各样点的土样收集起来,每个采样点每深度土样的质量约400 g,再将每个采样地段的5个采样点相同深度的土样集中混合均匀,用对角线四分法取土样约100 g装入土壤袋内,风干后研磨,过1 mm筛贴上标签待测[7]。

土壤测定方法参照《土壤农化分析》[19]。有机质含量用重铬酸钾-油浴加热法测定;全氮含量用半微量凯氏法测定;碱解氮含量用碱解扩散法测定;速效磷含量用碳酸氢钠法测定;速效钾含量用醋酸铵浸提-火焰光度法测定;阳离子交换量(CEC)用乙酸钠-火焰光度法测定[20]。

1.4.2 单株产量测定方法:在生草间作试验区及对照区内各随机选取10个样株,准确数出每个样株所结的果实总数,并在每个样株上随机采摘10个果实,分别测其单果重,以每个样株的果实总数与该样株果实的平均单果重之积计算单株产量,生草试验区和对照区的单株产量分别取10个样株的平均单株产量。

1.4.3 外观品质测定样品的采集方法:分别在生草覆盖试验区和对照区内随机选取样株,每个测定样品取自3个样株,在每个样株树冠中部沿东、南、西、北4个方向随机摘取4个苹果,每个测定样品12个苹果。2013年7月26日采集。

测定项目主要包括单果重、果实纵径、果实横径、果形指数等。单果重用电子天平测定,果实纵横径用游标卡尺测量。

1.5 数据处理与分析试验数据采用Excel和DPS7.55数据分析软件进行统计分析,并用邓肯氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 苹果园生草对土壤肥力的影响

2.1.1 苹果园生草对土壤pH值、有机质以及氮磷钾含量变化的影响:由表1可知,苹果园清耕区0~20 cm土层土壤的pH值为6.62,在20~40 cm土层土壤的pH值为7.15;生草区0~20 cm、20~40 cm土层土壤值都稍有降低,但都处于苹果生长的最适土壤pH值范围之内(pH 5.4~6.8)。苹果园中清耕区、百喜草区和柱花草区在0~20 cm土层中有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、全钾和速效钾的含量几乎均大于20~40 cm土层中的含量。清耕区有机质含量较低,果园生草后有机质含量明显增加。其中,在0~20 cm土层中,百喜草区和柱花草区土壤有机质含量都增加到15 g/kg以上,最大增幅为1.78倍。而在20~40 cm土层中,生草区土壤有机质含量增幅较小。果园生草百喜草区,全氮在0~20 cm土层中的含量增加较为明显,增幅为1.03倍,而在20~40 cm土层中的含量没有明显变化,水解氮在0~20 cm土层中的含量增加不明显;而在柱花草草种区,全氮和水解氮在0~20 cm、20~40 cm土层中的含量都有增加,且全氮在0~20 cm、20~40 cm土层中的含量增加较为明显,增幅分别为2.21、1.10倍。百喜草区和柱花草种区土壤全磷和有效磷在0~20 cm、20~40 cm土层中的含量几乎都有所增加,其中百喜草种区20~40 cm土层中有效磷的含量略有下降;全钾和速效钾在0~20 cm、20~40 cm土层中的含量都有增加,其中百喜草区0~20 cm土层中及柱花草区0~20 cm和20~40 cm土层中速效钾的含量增加很明显,其增幅分别为3.70、3.67、1.96倍。苹果园生草行间种植百喜草对土壤改良起到了十分重要的作用,也极大地提高了土壤肥力。

表1 苹果园行间草植土壤pH值、有机质及氮磷钾含量

2.1.2 苹果园生草对土壤钙、镁、锌、硼含量变化的影响:由表2可知,苹果园中清耕区、百喜草种区和柱花草种区在0~20 cm土层中全钙、全镁和全锌的含量几乎都大于20~40 cm土层中全钙、全镁和全锌的含量;而全硼的含量在0~20 cm土层都小于20~40 cm土层。果园生草后,土壤中钙、镁、锌、硼的含量整体上呈下降趋势。百喜草区,全钙在0~20 cm土层中的含量稍有增加,由原来1.55 g/kg增加到1.95 g/kg,增幅27.0%;而在20~40 cm土层中含量明显下降,由原来0.82 g/kg下降到0.68 g/kg,降低了21%。柱花草区全钙在0~20 cm、20~40 cm土层中含量都有所降低,其中在20~40 cm土层中降得较为明显,由原来0.82 g/kg下降到0.53 g/kg,降低了35.3%。百喜草区和柱花草区全镁和全硼的含量0~20 cm、20~40 cm土层较清耕区都有所下降,其中柱花草种区全硼在20~40 cm土层中下降最为明显,由原来105 mg/kg下降到91 mg/kg。在百喜草区,全锌在0~20 cm土层中的含量有所增加,但增加幅度不大;而在20~40 cm土层中含量则有所下降,由原来63 mg/kg下降到55 mg/kg,降低了12.6%;而在柱花草区,全锌的含量在0~20 cm、20~40 cm土层都有所提高,但提高的幅度不明显。

表2 苹果园行间植草土壤钙、镁、锌、硼含量

2.2 果园行间种植百喜草对苹果产量及果实外观品质的影响从表3可以看出,生草试验区苹果单株产量达27.75~30.12 kg,比清耕制管理的对照区单株产量高13.9%~23.6%。生草试验区果实的平均单果重均明显大于对照区,达162.45~183.37 g,比对照区高25 g以上。参照国家标准(GB10651—89)关于优等鲜苹果的质量等级规格指标的规定:大型果的横径≥70 mm,中型果的横径≥65 mm,小型果的横径≥60 mm。试验区大、中型果所占比例均在85%以上,均高于对照区大、中型果所占的比例。

表3 苹果园行间植草对苹果产量及果实外观品质的影响

3 讨论

3.1 果园生草后,改善了土壤物理性状,土壤中的水、肥、气、热表现协调,通过刈割和生草在土壤中转化形成腐殖质,土壤有机质总体上得到提高。大量研究表明,果园种植牧草和自然生草均可以改善土壤养分含量[21~26]。该试验研究中,苹果园生草后,土壤中有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾、全钙、全镁和全锌的含量都随着土层深度的增加而降低;而全硼的含量会随着土层深度的增加而提高。苹果园生草后,其土壤pH值都在苹果生长的土壤pH值适宜范围5.4~6.8,并且有机质含量有了明显的增加,提高了土壤肥力。虽然土壤有机质仅占土壤总量的很小一部分,但是它在土壤肥力上起着多方面的作用却是显著的。通常在其它条件相同或相近的情况下,在一定含量范围内,有机质的含量与土壤肥力水平呈正相关。土壤中全氮、全磷、全钾、速效钾、全钙、全镁和全锌含量总体来看,含量有所提增加,但有效磷和水解氮含量则有所降低,其原因可能是由于土壤中速效态离子容易被植物吸收利用所致。

果园生草覆盖使大量有机物质经土壤微生物的腐殖化作用再回到土壤中,增加了土壤有机质的含量。有机质的增加,使土壤有机无机胶体紧密结合,促进了土壤团粒结构的形成,从而降低了土壤容重,协调了土壤大小空隙的比例,使土壤有效孔隙度增加,从而改善了土壤的水、气条件,提高了土壤肥力,并且可减少化肥的施用量,降低生产成本。大多数人认为生草后草与果树会争水争肥,故普遍存在重视果树施肥而忽视对果园土壤管理的现象。在实际生产中,应该以土壤数据分析为依据,采用合理的生草方案,并通过适时刈割减小与果树争水争肥的矛盾,以达到通过果园生草来提高土壤肥力的目的。

3.2 果园实行生草覆盖,苹果的单株产量和各品种的大、中型果所占比例增长较明显,果实的单果重及果形指数都有了不同程度的提高;果园实行生草覆盖,改善了果园环境,抑制杂草生长,避免因使用农药、化肥而造成的果品品质下降,为生产绿色无公害果品奠定了基础;同时一定程度上提高其观光效果,加上劳力投入减少,降低了生产成本,可有效提高果园的经济效益。

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Study on the Synthetical Effects of Different Intercropping Model in Apple Orchard

Liu Huarong1,Meng Zhengbing2*,Zhang Yu2
(1.Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Guiyang Guizhou 550005 China;2.Guizhou Institute of Prataculture,Guiyang Guizhou 550006,China)

The effect of intercrop pattern with pasture on or soil properties and fruit production were studied in apple orchard in order to make theoretical foundation on the intercroping technology.This experiment was carried out in Wujishun apple orchard of Jingyunguan apple test base in guangshun town of Changshun country.Clean tillage areas was used as control and areas intercropping with Paspalum notatum and Stylosanthes guianensis were used as treatments.The content of soil properties of 0~20 cm and 20~40 cm surface soil,including organic matter and mineral elements,and fruit yield,as well as quality indexes,including single plant production,single fruit weight,was analyzed.The results showed the content of soil organic matter of treatment intercropping with Paspalum notatum decreased as the soil layer deep increase,and the same to the content of total nitrogen,hydrolyze nitrogen,total phosphorus,effective phosphorus,available potassium,calcium,zinc and magnesium.The content of total potassium and total boron increased as the soil layer deep increase.The apple yield and the proportion of big,middle size apple rose significantly and the single fruit weight and fruit shape index was improved in various degrees.

Apple Orchard;Soil Properties;Production

S151.9

A

1007-1474(2016)06-0050-05

2016-09-27

国家牧草产业技术体系黔南综合试验站(CARS-35-37);黔科合成字[2012]5039)

刘华荣(1959—),男,副研究员,从事牧草利用研究及推广工作。

*通讯作者:E-mail:23456432@qq.com

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