郭磊　宋宏峰　俞明亮　张斌斌　汪晨雨

摘要：在南京地区桃园行间播种黑麦草（Lolium perenne L.）和紫花苜蓿（Medicago sativa L.），以自然生草为对照，研究不同生草方式对桃园土壤不同土层含水率、酸碱度、酶活性及土壤养分的影响。结果表明，种植黑麦草0～20 cm土层的全氮、全磷、速效磷、速效钾含量比自然生草分别显著提高47.19%、36.59%、66.25%、7.85%，种植紫花苜蓿的土壤全钾、碱解氮含量比自然生草分别显著提高9.51%、39.83%（P<0.05）；种植黑麦草、紫花苜蓿可整体提高土壤过氧化氢酶、磷酸酶活性，其中0～20 cm土层的过氧化氢酶活性各提高13.49%，20～40 cm土层的过氧化氢酶活性分别提高19.13%、32.17%；种植黑麦草对提高土壤有机质含量、含水率的总体效果优于紫花苜蓿、自然生草。

关键词：桃园；果园生草；土壤营养；酶活性；黑麥草；紫花苜蓿

中图分类号： S662.106 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2017）19-0205-03

收稿日期：2015-12-10

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-31）；江苏省农业三新工程（编号：SXGC[2014]300）；江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（15）1020]。

作者简介：郭 磊（1984—），男，山西太原人，硕士，助理研究员，主要从事果树栽培生理研究。E-mail：guolei_92@163.com。

通信作者：俞明亮，研究员，主要从事桃育种研究。E-mail：mly1008@aliyun.com。 长期以来，清耕是我国果园管理维护的主要农艺措施，有防虫害、操作简单等特点。但是近年研究发现，长期清耕容易导致土壤板结、有机质下降、土壤养分失衡等一系列土壤退化问题[1-3]，进而对果实品质提高、产量增加造成不利影响，果园可持续发展形势严峻。有研究表明，果园生草能够增加土壤有机质含量、提高土壤肥力[4-6]，改善果园生态环境，缩小土壤的温湿度变化幅度[7]；能够提高果实品质和产量[8]，增加害虫天敌数量，减少果树病虫害的发生[9-10]。果园生草是全方位提升果园综合生产能力与效率、实现果树产业可持续发展的土壤管理模式[11]，而果园生草对土壤影响的研究结果国内外并不完全一致[2]。

目前，生草方式主要有人工种草、自然生草2种，而我国人工种草技术、生草果园面积至今推广发展较慢，究其原因主要是对不同草种不同地域适应性的相关研究不够深入[12]。因此，进一步探讨不同生草方式对桃园土壤水肥调控效果，完善果园生草配套技术，对加快果园生草技术的示范与推广，实现中国桃产业的可持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013—2015年在江苏省农业科学院果树研究所桃园进行。桃园所处位置为亚热带季风气候，年降水量为 1 200 mm，四季分明；年平均温度为15.4 ℃，年极端气温最高为39.7 ℃，最低气温为-13.1 ℃。试验桃树品种为霞晖8号，南北行向种植。

1.2 试验设计

供试牧草为1年生禾本科植物黑麦草（Lolium perenne L.）和多年生豆科草本植物紫花苜蓿（Medicago sativa L.），以自然生草对照（CK），共3个处理，重复3次，采取单因素随机区组设计。黑麦草、紫花苜蓿采用行间生草模式，于每年10月上旬播种，播种量均为30 kg/hm2；从第1年（2013年）开始，每年4—5月与自然生草同时刈割，并作为绿肥均匀覆盖桃园及生草带，同年9月下旬再次刈割、翻压。桃树、牧草的田间管理措施同一般果园。

1.3 土样采集

2015年9月下旬即人工种植黑麦草和紫花苜蓿3年，每小区按5点取样法，用土钻分别采集深度为0～20、20～40 cm的土样；分层混匀，剔除石块、植物残根等杂物，并用无菌塑料袋装好，迅速带回实验室；风干，研磨，过1 mm筛，待测。

1.4 测定指标与方法

全氮、碱解氮含量分别采用硫酸-高氯酸消煮法、碱解-扩散法测定，土壤全磷、速效磷含量采用钼锑抗比色法测定，全钾、速效钾含量采用原子吸收光谱法测定，有机物含量采用K2Cr2O7氧化外加热法[13]测定。蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定，以葡萄糖mg/g（37 ℃，24 h）表示；脲酶活性采用苯酚钠比色法测定，以NH3-N mg/g（37 ℃，24 h）表示；过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法测定，以 0.02 mol/L KMnO4 mL/g（25 ℃，20 min）表示；碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法测定，以酚 mg/（g·d）（37 ℃，24 h）表示；土壤pH值、含水量分别采用电位法、烘干法[14]测定。测定3次，取平均值。

1.5 数据分析

采用Excel 2007、DPS软件进行数据整理、图表绘制和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 生草桃园不同土层土壤养分含量的变化

由表1可见，不同土层各处理的土壤养分含量存在一定差异；土层深度为20～40 cm的土壤其全氮、全磷、碱解氮含量多小于对应生草方式0～20 cm的土壤；人工种草可明显提高0～20 cm土层的土壤养分含量，其中种植紫花苜蓿和黑麦草的土壤其全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量均显著高于自然生草处理（P<0.05）；种植紫花苜蓿的土壤，其0～20 cm土层的全钾、碱解氮含量相对最高，分别为17.39 g/kg、102.44 mg/kg，较自然生草分别显著提高9.51%、39.83%（P<0.05）；种植黑麦草的土壤，其0～20 cm土层的全氮、全磷、速效磷、速效钾含量相对最高，分别为1.31 g/kg、1.12 g/kg、8.03 mg/kg、111.00 mg/kg，较自然生草分别显著提高 47.19%、36.59%、66.25%、7.85%（P<0.05）。endprint

2.2 生草对桃园不同土层土壤酶活性的影响

由表2可见，由于酶的种类及土壤深度的不同，除土壤脲酶外，蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶在不同处理间有较大差异；种植黑麦草可显著提高20～40 cm土层土壤的蔗糖酶活性（P<0.05）；与自然生草相比，种植紫花苜蓿和黑麦草可显著提高土壤的过氧化氢酶活性（P<0.05），其中0～20 cm土层的过氧化氢酶活性比对照各提高13.49%，20～40 cm土层的过氧化氢酶活性比对照分别提高32.17%、19.13%；不同土层的磷酸酶活性差异明显，0～20 cm土层的磷酸酶活性大小为黑麦草>紫花苜蓿>自然生草，而20～40 cm土层的磷酸酶活性以种植紫花苜蓿相对最高。

2.3 生草对桃园土壤有机碳、有机质含量的影响

由图1可见，桃园生草对土壤有机碳含量的增加与生草種类有关，不同生草处理的桃园其土壤有机碳含量差异显著（P<0.05），其中种植黑麦草的各土层有机碳含量相对最高，紫花苜蓿次之，自然生草相对最低；种植黑麦草的土壤，其 0～20 cm土层有机碳含量分别比自然生草、种植紫花苜蓿显著提高31.61%、12.74%，20～40 cm土层分别比自然生草、种植紫花苜蓿显著提高19.77%、9.00%（P<0.05）。

由图2可见，不同生草处理对土壤有机质含量的影响与有机碳含量类似，各土层有机质含量高低为黑麦草>紫花苜蓿>自然生草，且0～20 cm土层的有机质含量提高更为明显，种植黑麦草0～20 cm土层的有机质含量比自然生草提高31.66%，而20～40 cm土层有机质含量仅比对照提高19.92%。

2.4 生草对桃园土壤含水率及pH值的影响

由图3、图4可见， 与自然生草相比，种植黑麦草、紫花苜蓿均能显著提高0～20 cm土层土壤的含水率、pH值（P<0.05），而20～40 cm土层影响差异不显著（P>0.05）；种植黑麦草和紫花苜蓿的土壤其含水率、pH值相互间差异不显著（P>0.05），说明这2种人工生草处理都能有效减少地表土壤水分的蒸发，增加土壤水分的入渗，提高土壤的含水量，同时可调节表层土壤的pH值，使土壤pH值接近中性。

3 结论与讨论

目前，果园生草技术在中国推广应用仍存在一定障碍，其中很重要的原因就是受杂草与果树争肥、争水传统观念的影响[11]。因此，探讨生草果园土壤养分、酶活性及水分等的变化规律，用科学的手段解释果园生草对土壤的影响就十分必要。桃园生草可以增加土壤的植被覆盖度[15]，有效减少地表土壤水分的蒸发[16]，对土壤水分含量有一定的调节作用。在本试验中，桃园行间种植紫花苜蓿、黑麦草与自然生草相比，其土壤尤其是表层土壤的含水量有不同程度的提高，这可能是由于人工种植的草生长更为一致，植被覆盖更为均匀，从而对地表土壤水分的散失有更好的缓冲作用。同时，人工生草能有效调节土壤pH值，降低土壤酸度，起到保水保墒的作用，这与曾丹娟等的研究结论[4]一致。

土壤N、P、K等矿质营养元素的稳定供应是保证果树正常生长发育的前提。侯启昌研究发现，种植白三叶可增加土壤K的质量分数，而种植紫花苜蓿可增加土壤P的质量分数[17]；曾丹娟等研究发现，果园种植黑麦草不仅能够改善表层土壤的物理性状，还提高了土壤水解氮、速效磷、速效钾的含量，改善了土壤实际供肥能力[4]；李会科等研究表明，黑麦草对有机态P的活化作用强于白三叶，而白三叶提高水解N的能力强于黑麦草[18]。本试验结果表明，不同草种对矿质元素的调控效果存在差异，种植黑麦草可增加土壤全磷、速效磷等的含量，而种植紫花苜蓿可明显增加土壤K元素的含量。单一草种种植或许不能满足N、P、K等多种矿质营养元素协调、均衡供应的需求[11]。

桃园生草刈割后覆盖的草、大量的生草根系及桃树枯枝落叶等残体有利于土壤有机质的形成，可以提高土壤有机碳含量[2]。本试验结果表明，桃园生草3年，种植黑麦草的土壤有机碳含量提高效果最为明显，与李华等的研究结论[19]一致，这是因为黑麦草为冷季型牧草，在3月生长迅速，刈割时草产量显著高于其他牧草品种[4]。土壤酶是由微生物、动植物活体及残骸分解释放到土壤中的一类活性物质[20]，其活性不仅反映土壤生物活性和土壤生化反应强度，还是评价土壤肥力及土壤健康的重要指标[21]。本研究表明，与自然生草相比，人工种植紫花苜蓿、黑麦草可明显提高土壤过氧化氢酶、磷酸酶的活性，其主要原因是由于人工生草后土壤中的有机质含量相对更高，微生物可利用的营养物质更加丰富，进而增加了酶的含量和活性[22]。

总体而言，不同生草处理对土壤的影响虽有一定差别，但人工生草对桃园土壤养分的提高和理化性质的改善有较好的作用，在今后的研究与生产中应进一步根据不同区域、不同土壤类型等选择相应的草种类型，开展草种组合选配研究，进行多草混作试验，这对提高果园生草培肥将有重要的意义。

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