行间种草对火龙果果园土壤特性及果实产量的影响初探

蒙正兵，刘华荣，龙忠富，张瑜

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

行间种草对火龙果果园土壤特性及果实产量的影响初探

蒙正兵1，刘华荣2*，龙忠富1，张瑜1

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

通过在火龙果园中间种百喜草、柱花草、鸭茅等牧草，研究生草栽培模式对火龙果果园土壤理化性状及微生态环境的影响，为牧草在火龙果园生态栽培上的应用提供理论依据和技术指导。结果表明:行间种植百喜草可明显改善火龙果果园土壤物理性状，土壤容重下降了16.03%，土壤总孔隙度增加了20.82%，毛管孔隙度和土壤含水量分别增加了52.10%和53.36%，土壤有机质、全氮、碱解氮含量明显增加，同时行间种植百喜草能有效提高火龙果果园相对湿度，降低气温和土壤温度，并能抑制火龙果园杂草的滋生，有效减少了果园投入，增加了果园收入。

百喜草;间作;火龙果;土壤特性;经济效益

贵州省当前以罗甸、关岭为代表的低海拔富热量区域的火龙果产业已成为促进当地区域经济发展，解决“三农”问题，改善生态环境的支柱产业。长期以来，果园采用传统的清耕制土壤管理模式，导致土壤性状变化，果实产量下降，品质变劣［1］。新型土壤管理模式的探索已成为该区域火龙果产业优化升级及可持续发展亟待解决的问题。果园生草法是欧美及日本等发达国家普遍推行的果园可持续发展土壤管理模式，取得了良好的生态及经济效益［2，3］。中国自1998年开始将果园生草制作为绿色果品生产措施在全国推广［4，5］，但实践中清耕果园面积占果园总面积90%以上，果园生草尚处于试验与小面积应用阶段［6］。近年来，我国已开展了不少果园生草方面的研究，但多数研究集中在南方的橘园、龙眼园和北方的苹果产区等［6～13］，而基于贵州喀斯特地区的果园生草研究相对较少。喀斯特低热河谷区果园立地条件普遍较差，通过果园生草措施改善土壤理化性状，提高其蓄持和供应水肥能力对当地火龙果生产至关重要。本研究于2013—2015年开展了行间种植百喜草等牧草对火龙果果园土壤特性及果实产量影响的初步研究，旨在探索牧草－火龙果生草栽培模式在贵州喀斯特低热河谷区的应用效果，为促进贵州喀斯特山区绿色果品生产提供理论依据和技术指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2013—2015年在关岭县板贵乡坝山村熊某家果园进行，海拔670 m，北纬25°51'35″N，东经105°19'12″E，常年降雨量1 250 mm，无霜期270天。土壤pH 6.2，有机质18.6 g/kg，全氮0.89 g/kg，有效磷62.3 mg/kg，速效钾54.6 mg/kg。

1.2 试验材料

1.2.1 供试品种为3年生黔龙1号火龙果。试验果园面积1 hm2，2011年建园，采用单柱式栽培法，每棵水泥柱周围栽4株果苗，株行距为2 m×3 m，试验区地势、地貌、土质等自然条件和栽培管理方式均基本一致。

1.2.2 试验用草种分别为热研2号柱花草、百喜草、黔草4号鸭茅，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、黔南4号鸭茅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3个处理，随机区组设计，3次重复，小区面积为50 m2。各草种于2013年5月播种，播种前进行清耕，牧草30 cm左右刈割，试验其他管理操作按当地火龙果生产常规进行，各处理均一致。

1.4 样品采集及指标测定土壤取样时间为2014年11月20日，在各处理小区按5点取样法，用土钻分别取0～20 cm、20～40 cm土层土样，分层混匀，剔除石块、植物残根等杂物后用无菌塑料袋装好，迅速带回实验室，风干后研磨，过1 mm筛待测。

1.4.1 土壤指标测定及方法:土壤测定方法参照《土壤农化分析》［14］。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［14］。

1.4.2 果园微环境指标测定:在夏季高温期每日13:00时测定生草区和清耕区的土壤温度和空气温湿度。土壤温度采用直角地温表(河北省衡水测温仪表厂)在土壤表层5 cm以下进行测定，空气温湿度使用室内外温湿度计(广东美德时科技有限公司)在距离地表1 m高处测定。各小区行间用单位平方米随机固定面积，数出固定面积内杂草棵数。

1.4.3 火龙果产量指标测定:分别于2014年7月13日、8月12日和9月6日分别选取无病斑果3～5个进行测量。果实表观性状指标:各处理果实按大、中、小划分等级，并测定相应的单果重、果实纵横径和果形指数等指标，各指标测定4个果实。果实产量指标:对每处理的各次采收果实分别计果数、称重。

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 生草栽培对火龙果园土壤物理性状的影响

土壤容重、孔隙度是反映土壤物理性状的主要指标，3种生草栽培模式对土壤容重、土壤总孔隙度、毛管孔隙度和土壤含水量均有一定的影响。与清耕区比较，生草栽培区的土壤容重下降了12.17%～16.03%，差异显著(P＜0.05)，其中以百喜草区为最低;土壤总孔隙度增加了8.51%～20.82%，与清耕区差异显著(P＜0.05)。毛管孔隙是细小土粒紧密排列而成的小孔隙，土壤水分在这种孔隙中能为毛细管引力所吸持，因而决定着土壤的蓄水性。3种生草栽培处理的毛管孔隙度和土壤含水量均显著增加(P＜0.05)，与清耕处理比较分别增加了29.68%～52.10%和24.73%～53.36%;非毛管孔隙度则显著下降(P＜0.05)。见表1。

表1 生草栽培对土壤物理性状的影响

2.2 生草栽培对土壤养分的影响生草栽培对火龙果果园土壤基本肥力的检测结果表明:与清耕区(对照)处理相比，3种生草栽培模式可提高火龙果园土壤有机质27.95%～36.02%、全氮含量22.67%～49.33%、碱解氮含量14.01%～20.03%、阳离子交换量(CEC)提高2.53%～11.39%。CEC直接反映了土壤的保肥、供肥性能和缓冲能力，其值越大，土壤的保肥能力越强。百喜草和柱花草区有效磷含量分别提高为86.34%和28.59%，速效钾含量分别提高为30.62%和12.91%;鸭茅区有效磷和速效钾含量则分别降低26.17%和12.92%。方差分析结果表明:3种生草栽培模式的有机质、全氮、碱解氮含量与清耕区处理差异显著(P＜0.05)，而对土壤速效磷、速效钾含量的影响表现不同，百喜草和柱花草区能明显提高有效磷和速效钾含量(P＜0.05)，对土壤阳离子交换量的影响，除百喜草区差异显著(P＜0.05)外，鸭茅区和柱花草差异均不显著(P＜0.05)。见表2。

表2 生草栽培对土壤养分的影响

2.3 生草栽培对果园微生态环境的影响小气候是果树生长发育重要的环境因子，不同的地面管理模式引起果园环境水热传递规律的变化，进而对果园微生态环境产生影响［15］。3种生草栽培模式对火龙果果园的气温、相对湿度和土壤温度产生明显的影响。生草栽培区近地表温度下降，平均温度较清耕区降低了1.3～2.6℃，相对湿度提高了5.7%～11.2%，土壤温度降低了0.8～2℃，并且与清耕区比较差异达显著水平。其中，尤以柱花草区影响最大，主要是柱花草生长旺盛，冠层高达55～70 cm，在高温季节，产生了较强的遮阴效果。同时，试验调查表明，生草栽培可抑制火龙果园野生的杂草，以百喜草区杂草最少，鸭茅区杂草最多，这与3种牧草在试验区的生长势有关，百喜草表现抗逆性强，生长致密，而柱花草苗期表现生长比较缓慢利于杂草的生长。见表3。

表3 生草栽培对微生态气候的影响

2.4 不同生草栽培对火龙果产量的影响由表4可见，各处理单果重、桩果数、产量与清耕相比差异较大。在3个处理中，平均单果重以百喜草处理区最高，鸭茅处理区的最低，而最大单果重最高值出现在清耕处理区;桩果数以柱花草处理区最多(40.8个)，清耕处理区最少(33.2个);桩产量以百喜草处理区最高(11.32 kg)，较对照清耕处理区提高2.68 kg，其次是柱花草处理区(10.56 kg)，667 m2产量以百喜草处理区最高(1 256.5 kg/667 m2)，较对照清耕处理区增加298.3 kg/667 m2，提高了31.13%;其次是柱花草处理区(1 173.6 kg/667 m2)，较对照清耕处理区增加215.4 kg/667 m2，提高了22.42%。

表4 不同生草栽培对火龙果果实数量与产量的影响

3 讨论与结论

3.1 果园生草栽培对土壤物理性状的影响主要是通过生草根系的生长及穿透、土壤凋落物的增加引起土壤有机质含量的提高来改变的，生草根系的穿刺作用增加了土壤的孔隙度，从而直接降低土壤的容重;根系更新腐烂后，在土体内留下大小不等的孔隙，进而对毛管孔隙及非毛管孔隙产生影响。而生草的根、茎、叶残体进入土壤后，通过分解、转化，成为土壤有机质重要的补充来源。土壤有机质增多，有利于土壤微团聚体和稳定性团聚体的形成和增多，同时，生草栽培增加了地面绿色植物覆盖面积，减少了水分蒸发，有利于提高土壤含水量。本研究结果表明，生草栽培增加了土壤的疏松性、通气性及透水性，在高温干旱季节，良好的生草覆盖度能够有效降低土壤水分蒸发，保持土壤水分，使土壤物理性状得以改善，3种生草栽培对火龙果果园土壤物理性状的影响程度为百喜草＞柱花草＞鸭茅，这可能与百喜草有比较发达的须根有关。

3.2 本试验结果表明，3种生草栽培模式的土壤有机质，全氮、碱解氮含量高于清耕区，其中百喜草区和柱花草区对提高火龙果园土壤全氮和碱解氮含量效果最为明显。对土壤有效磷和速效钾的影响则因生草品种不同出现较大的差异，鸭茅区、百喜草区表现增加;柱花草区与清耕区比较，有效磷和速效钾含量明显减少，在果园进行生草栽培时应针对不同生草采取配套、合理的管理措施。

3.3 火龙果果园实施生草栽培后，因地表有草类覆盖，盛夏可降低土表温度，提高空气湿度，旱季可借助草根从较深土层中吸收水分提高根际土壤湿度，缓解高温干旱造成的生长停滞，并使果园地表温度和土壤湿度保持相对稳定。本研究中，生草区近地表温度下降了1.3～2.6℃，相对湿度提高5.7%～11.2%;土壤温度降低0.8～2℃，而果园生草栽培后引起微生态环境的变化，对火龙果生长及果实品质的影响如何，尚需进一步研究。

3.4 试验结果表明，火龙果行间种植百喜草可提高其产量，较对照清耕处理增加298.3 kg/667 m2，提高了31.13%。

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Effect of Intercropping with Paspalum Notatum in Pitaya Orchard on Soil Characteristics and Fruit Production

Meng Zhengbing1，Liu Huarong2*，Long Zhongfu1，Zhang Yu1
(1.Guizhou Institute of Prataculture，Guiyang Guizhou 550006，China;2.Guizhou Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Guiyang Guizhou 550005，China)

The effect of cultivation pattern of pasture on or soil physical and chemical properties and micro－ecological environment were studied in orchard intercropping with Paspalum notatum and pitaya.This will provide great theoretical basis and technical guidance on the application of pasture in pitaya orchard.The results showed intercropping with Paspalum notatum could improve the soil physical and chemical properties of pitaya orchard，with 16.03%decrease in soil bulk density，20.82%increase in total porosity and 52.10%and 53.36%increase in soil capillary porosity and water content，respectively.The content of soil organic matter，total nitrogen，alkali solution nitrogen were significantly increased and he relative humidity of pitaya orchard intercropping with Paspalum notatum was also improved with lower temperature and soil temperature.The cultivation pattern of Paspalum notatum could effectively decreased pitaya orchard input benefitting from its inhibition effect on weeds and ultimately increased the orchard income.

Paspalum Notatum;Intercrop;Pitaya;Soil Properties;Economic Benefit

S151.9

A

1007－1474(2016)05－0050－05

2016－07－12

资金项目:国家牧草产业技术体系黔南综合试验站(CARS－35－37)及黔科合成字［2012］5039)项目资助

蒙正兵(1971—)，男，助理农艺师，从事牧草利用研究及推广工作。E－mail:23456432@qq.com

*通讯作者:刘华荣(1959—)，男，副研究员，从事牧草利用研究及推广工作。