龙眼园环沟高树盘养蚯蚓综合效应研究①

刘世立等

摘 要 对龙眼树盘进行环沟高树盘养蚯蚓、环沟高树盘盖白膜、环沟高树盘盖黑膜和环沟高树盘无膜处理，以无沟无膜处理为对照，测定土壤含水量、有机质、pH，植株根系，果实产量、品质，叶片相对含水量，枝条水势等指标。结果表明：环沟蚯蚓能显著提高树盘及环沟土壤含水量、有机质、pH，增加龙眼根系数目和重量；环沟白膜、黑膜能增加龙眼根系重量与数目，但效果不如环沟蚯蚓，环沟对龙眼根系无显著效果；环沟蚯蚓、环沟白膜、环沟黑膜的叶片相对含水量和枝条水势显著高于对照；环沟蚯蚓在果实产量、TSS、总糖、可滴定酸、Vc均显著优于对照。

关键词 龙眼；环沟；蚯蚓；覆膜

分类号 S667.2

龙眼是中国南方名优特产果树。龙眼集鲜食、加工和保健功能于一体，其味道甜美，营养丰富。日本有学者研究发现，龙眼具有很强的抗癌作用[1-2]。中国龙眼栽培集中在东南沿海和台湾等地区，2011年广西龙眼栽培面积15.5万hm2，位列全国第一，其主要种植区域属南亚热带季风气候，受季风影响，该区域夏季高温多雨，土壤表层养分易受流水冲刷而流失，从而降低龙眼果实品质[3-5]。因此，寻求一种能改善龙眼园土壤质量，提高果实品质的土壤管理方式具有重要意义。

目前，果树生产上及研究中用于增加土壤、树体含水量和提高果实品质的土壤管理方法主要有清耕、开条沟、起垄、增施有机肥和覆盖等。开沟能够很好地收集降水，起垄可增加根系周围的土壤含水量，有机肥具有很好的保水效果，覆膜能抑制水分蒸发[6-9]。本课题组长期进行果园树盘养蚯蚓和穴养蚯蚓，研究发现，果园养殖蚯蚓能有效提高土壤质量和果实产量、品质[10]，但这2种方式养蚯蚓湿度管理难度较大，推广应用受到影响，有必要探索更为简单的果园蚯蚓养殖模式。本试验旨在将开环沟起垄与覆膜和添加牛粪养殖蚯蚓结合起来，为建立健全龙眼园保持土壤水分、提高果实品质的综合措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验区位于广西大学标本园，试验植株为2002年定植的储良龙眼，株行距为3 m×5 m，南北行向，果园管理水平中等，生长状况良好。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

于2013年3月上旬设置4个处理：环沟高树盘养蚯蚓（QY）、环沟高树盘盖白膜（BM）、环沟高树盘盖黑膜（HM）、环沟高树盘无膜处理（WM），以不开环沟不盖膜（CK）清耕处理为对照，单株为一小区，进行3次重复。环沟高树盘是在距离龙眼主干2 m处挖环沟，环沟深20 cm、宽30 cm，挖出的土堆在树盘内，形成10 cm高的树盘。QY是在环沟中填入约15 cm深的腐熟牛粪，加入约100条成熟蚯蚓后，在环沟上方覆膜保湿并防止蟾蜍等动物捕食，膜不覆盖树盘；BM和HM两个处理覆膜的区域为环沟形成的整个圆形树盘及环沟内壁，不包括环沟底部和外壁。试验所用蚯蚓是进农6号，由中国农业大学曲周试验站提供。覆盖的黑膜、白膜厚度均为0.012 mm。试验期间果园不浇水、不施肥。

1.2.2 项目测定

1.2.2.1 土壤含水量、pH和有机质

于2014年3月下旬在环沟形成的圆形树盘内，距离主干约1.5 m的树盘上用钢钻取土，取土深度为0～20、20～40 cm；所挖环状沟中也用钢钻取土，取土深度为0～20、20～40 cm，环沟蚯蚓处理取环沟中土时，先将环沟中经蚯蚓转化后的蚯蚓粪挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取土。取土后立即测定土壤含水量，风干后测定土壤pH、有机质含量。

1.2.2.2 根系

于2014年3月下旬，在距离龙眼主干1.5 m的树盘上选取3处，用直径10 cm的钢钻采集龙眼根系，树盘上的采集深度分别为0～20、20～40 cm；在环沟中同样用此法采集龙眼根系，采集深度为0～20、20～40 cm，环沟蚯蚓处理取环沟中根系时，先将环沟中经蚯蚓转化后的蚯蚓粪挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取根。采集后的根系测定其数量、重量、平均直径。环沟蚯蚓与不起垄无环沟不盖膜2个处理除了上述的取根方法外，还另行取根。具体方法是在2014年3月底将环沟蚯蚓处理蚯蚓粪中的根全部挖出；不起垄无环沟不盖膜处理则用2013年3月挖环沟的规格，在其树盘周围挖与环沟蚯蚓处理一样的环沟，在挖出的土中挑出所有根系。统计所挖根系的数量、重量、平均直径。

1.2.2.3 枝条水势和叶片相对含水量

于2014年3月下旬取每个处理一年生的幼嫩枝条，用压力室法测定其水势[11]。取一年生新梢顶端向下第6～8片刚转绿的叶测定其叶片相对含水量[12]。

1.2.2.4 果实产量和品质

在2014年8月中旬采果计算产量，并测量果实可溶性固形物（TSS）、总糖、可滴定酸、维生素C。

1.2.3 统计分析

数据采用Excel 2007和SPSS 18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤含水量的影响

由表1可知，QY处理0～20、20～40 cm环沟土壤的含水量均显著高于其他处理，说明环沟高树盘养蚯蚓处理提高了环沟土壤的含水量，BM、HM、WM三个处理环沟土壤差异不显著；树盘上，0～20 与20～40 cm深度土壤表现出了相同的趋势，均是QY、WM>CK>BM、HM，且差异显著，说明在桂南多雨的3月，覆膜阻止了水分进入树盘，降低了树盘土壤含水量；WM与CK在树盘土壤0～20、20～40 cm均差异显著，说明环沟起垄增加了树盘土壤含水量。

2.2 不同处理对土壤有机质的影响

由表2可以看出，在环沟土壤0～20 cm深度土壤中，QY处理有机质含量最高，且与其他处理差异显著，比环沟无膜高1倍；BM与HM两处理差异不显著，但显著高于CK，落叶残枝在覆膜处理中主要集中在环沟，增加了覆膜处理的有机质来源；环沟20～40 cm深度土壤表现出与0～20 cm深度土壤类似的趋势，QY、BM、HM、WM分别为19.32、14.23、14.52、11.97 g/kg，说明QY、BM、HM均能有效提高环沟土壤有机质，QY的提升效果优于其他处理；在树盘土壤0～20 cm中，QY有机质含量最高23.92 g/kg，比对照高9.72 g/kg，BM与HM两处理差异不显著，与其他处理差异显著，WM低于其他环沟处理，但显著高于CK，树盘土壤20～40 cm表现出的规律与树盘土壤0～20 cm类似，为QY>BM、HM>WM>CK。推测在覆膜处理中，覆膜增加了树盘土壤的温度，有利于有机物的降解，导致BM、HM>WM。

2.3 不同处理对土壤pH的影响

表3中，环沟土壤0～20、20～40 cm的pH变化趋于一致，QY、BM、HM均显著高于WM，其中QY最高，BM与HM两处理差异不显著，说明QY、BM、HM均能有效提高环沟土壤pH，QY的提升效果最大；树盘土壤0～20 cm QY处理pH最高5.52，比对照高0.78，与其他处理差异显著，BM和HM之间差异不显著，分别为5.27和5.23，WM和CK差异显著；树盘土壤20～40 cm，QY处理pH最高（5.21）且与其他处理差异显著，BM、HM、WM三处理间差异不显著，与CK差异显著，分别为4.93、4.91和4.87。

2.4 不同处理对龙眼根系的影响

由表4可以看出，QY处理在环沟土壤0～20 cm，树盘土壤0～20、20～40 cm根系重量和根数与其他处理差异显著，其根系重量均分别为最高3.10、4.01、3.04 g， 根系数量分别为21、21和25根；BM与HM处理在环沟土壤0～20 cm，树盘土壤0～20、20～40 cm根系重量与数量与WM、CK差异显著；环沟内土壤20～40 cm的根系重量与根数各处理间差异不显著。说明QY、BM、HM能显著促进龙眼根系的生长，WM对龙眼根系没有明显的促进作用。

由表5可知，QY处理的根系总重和根数均显著高于CK，分别为137.34 g、256根，QY处理单根重0.54 g，直径1.034 mm，显著低于无沟无膜的1.77 g和2.324 mm。说明蚯蚓粪能有效促进龙眼细根的抽发。

2.5 不同处理对龙眼枝条水势和叶片含水量的影响

枝条水势和叶片相对含水量反映了植物体内水分含量的高低。由表6可以看出，QY的枝条水势均处于最高且与其他处理差异显著；BM和HM的枝条水势处理间差异不显著，但显著高于WM和CK处理。叶片相对含水量出现了与枝条水势类似的趋势，QY的叶片相对含水量显著高于其他处理；BM、HM两处理间差异不显著但与其他处理差异显著，均低于QY但高于WM与CK。

2.6 不同处理对龙眼产量和果实品质的影响

由表7可以看出，QY处理单株产量与其他差异显著，为最高19.08 kg。BM与HM产量差异不显著，但与其他处理差异显著，分别为18.02、17.85 kg；WM和CK两处理间产量差异显著；可溶性固形物方面，QY、BM、HM三个处理间差异不显著，与剩余两个处理差异显著，分别为21.4%、21.1%、21.0%；总糖和Vc表现出相同的趋势，均为QY>BM、HM>WM>CK；可滴定酸含量中QY、BM、HM处理间差异不显著，但显著低于WM、CK处理，分别为0.402、0.437、0.433 g/100 mL，WM和CK处理间差异不显著，与其他处理差异显著。WM和CK在平均单株产量、可溶性固形物、可滴定酸指标中两处理差异不显著，在总糖和Vc含量中两处理差异显著，WM要高于CK。

3 讨论与结论

本研究结果表明，环沟高树盘养蚯蚓能有效增加树盘和环沟中的土壤含水量。覆膜阻碍了水分的进入，降低了树盘土壤含水量；环沟的存在会使树盘上土壤含水量增加。环沟高树盘养蚯蚓、环沟高树盘盖白膜、环沟高树盘盖黑膜能有效增加土壤有机质，提高土壤pH值，2个指标的变化趋势类似，在一定程度上说明，增加有机质是改善酸性土壤pH值的一个有效途径。

环沟高树盘养蚯蚓能促进浅层土壤中龙眼细根的抽发，覆膜也能增加土壤中龙眼根系的数目，环沟没有表现出对根系明显的促进作用。本研究所测指标具有一定的相关性，土壤含水量是龙眼能利用水分多少的体现，根系多少一定程度上表现龙眼吸取水分的能力，枝条水势和叶片相对含水量则是树体对吸水的反映[13-15]。环沟高树盘养蚯蚓中的蚯蚓粪保持了水分，树盘上没有遮挡也使水分能较快地被根系吸收，环沟与树盘上的根增加了树体吸水的能力，所以枝条水势和叶片含水量能保持在较高水平；环沟高树盘盖白膜与环沟高树盘盖黑膜因为覆膜限制了水分的蒸发，但也阻止了水分进入的范围，使水分局限在环沟周围，且其根系在树盘和环沟中分布没有环沟蚯蚓密集，所以其枝条水势和叶片含水量始终比环沟蚯蚓低；从理论上来说，下雨时，环沟高树盘不盖膜处理能容纳的降水是最多的，但是它保持水分的能力较弱，根系也较少，所以枝条水势和叶片相对含水量始终较低。因此，在提高树体对水分利用率时，除了要减少土壤水分的散失，还要促进作物根系的生长。

环沟高树盘养蚯蚓在增加果实产量和降低可滴定酸，增加果实糖分、维生素含量方面效果较明显。环沟高树盘盖白膜、环沟高树盘盖黑膜具有增产、降酸的作用。环沟高树盘不盖膜在总糖和Vc方面优于无环沟不盖膜的清耕，说明环沟的存在能增加这2个指标。环沟高树盘试验表明：与清耕管理相比，环沟高盘覆膜养蚯蚓、环沟高盘覆膜、环沟高树盘不盖膜处理都有提高土壤质量、提高果实产量和品质的效果，可根据不同果园的具体情况进行应用。

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