绿肥间作对果园产量及经济收益的影响

秦景逸，张 云，王秀梅，朱甜甜，刘 康

（1.新疆农业大学林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830000；

2.新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830000）

绿肥间作对果园产量及经济收益的影响

秦景逸1，张 云1，王秀梅1，朱甜甜1，刘 康2

（1.新疆农业大学林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830000；

2.新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830000）

分析不同绿肥间作物对果园土壤温湿度环境、树体生长势、果实品质及经济收益的影响，筛选新疆伊犁河谷地区适宜间作的绿肥作物，研究用于改善果园生态环境的科学管理模式。田间试验以果园间作红豆草、紫花苜蓿、黄豆、小麦、清耕（CK）5种方式，采用方差分析法，分析果园间作绿肥的保水性和保温能力，对产量及果实品质进行测定发现，果园通过间作不同绿肥不但改善了土壤的温湿度环境，还能有效的增强果树树势，确保果实的产量及品质，从而提升果园的经济效应。适合伊犁河谷地区生产发展的绿肥依次是紫花苜蓿＞黄豆＞红豆草＞小麦＞清耕。

间作绿肥；果实品质；产量；经济收益

由于片面追求经济效益，果园常规清耕制管理加速了水土流失，土壤环境严重失衡，生态位空缺等问题［1］，导致果实品质不断下降，资源浪费和环境破坏日益严重［2］。种植绿肥可有效为土壤提供养分，提供饲草来源，具有改善生态环境、固氮、吸碳以及节能减耗等作用［3］。我国有丰富的绿肥资源［4］，在传统农业中具有重要发展意义。然而，自20世纪80年代后，随着化肥工业的迅速发展，绿肥生产日益减少，濒临消失［5］。间作绿肥能减少对环境污染，促进果园长期健康的发展，提高果实产量及品质［6］。研究伊犁河谷生态果园，有效降低当地果园运营成本，创造适宜果树生长发育的土壤环境，提高果实品质，对生态果园的建设具有重要现实意义。近年来关于我国果园间作方面的研究较多，吴玉森等［7］对黄河三角洲梨园土壤养分、酶活性及果实品质研究发现，自然生草对增加土壤有机质含量有显著效果，可提升果实鲜食品质。史进等［8］通过对苹果园生草区和清耕区的对比发现，多年生草的果园，果树上、中、下层的果实产量明显高于清耕园。赵秋等［9］对北方桃园生长环境及果实品质进行的分析表明，二月兰翻压后能维持土壤温度、保持土壤水分，为桃树生长发育提供适宜的土壤环境。谭博等［10］以新鲜葡萄红提为试材，研究不同生草方式对葡萄品质的影响发现，生草制在不同程度上提高了果实的可溶性固形物含量和内在品质。但大部分研究集中在南方的梨园、桃园等地，新疆地区研究相对较少，现有报道多从绿肥的品种资源、栽培应用模式等方面进行研究，探索伊犁河谷地区间作绿肥对生态果园土壤环境及果实品质的影响尚未见报道，且伊犁河谷地区拥有适合苹果生长发育的自然条件，但多采用清耕的管理模式。本试验通过对新疆伊犁特克斯地区生态果园间作4种绿肥，测定和分析绿肥园和清耕园土壤养分含量变化及水温环境的动态变化特征，探讨该地区土壤环境与果实品质之间的相互关系，为建立健康可持续发展的生态果园提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于伊犁地区特克斯县境内，地处天山北麓西部特昭盆地东端，隶属伊犁哈萨克自治州，地理坐标81°58′59.77″E，43°14′6.32″N，海拔1 100 m，空气干燥，光照度强，日光资源丰富，属典型的北温带大陆性气候，全县年平均气温5.3℃，日照时数2 732.2 h，年平均降水量375 mm，极端最高气温36.7℃，极端最低气温-33.4℃，土壤类型属砂性壤土，土层深厚，剖面质地均匀。

1.2 试验方法

试验地位于特克斯县马场六连苹果生态示范园，示范园面积12 hm2，主要栽培品种为短枝首红和富士，授粉品种为嘎啦，2013年定植，栽植密度3 m×7 m，树势中等。设5块标准地间作不同绿肥，将间作多年生红豆草（Onobrychis Viciaefolia Scop.）的标准地设为T1；将间作多年生紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）的标准地设为T2；将间作1年生黄豆（Glycien mar Merr.）的标准地设为T3；将间作1年生小麦（Friticum Sativum Lam.）的标准地设为T4，以清耕作对照。各标准地的地形、土壤等生态条件以及果树、绿肥作物田间常规管理措施一致，果树栽植行保留1 m清耕保护带。绿肥每年刈割两次，一年进行一次土壤深翻，均采用大水漫灌的方式。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 土壤含水量及土壤温度 采用常规观测法在各标准地果树行间中线上布设3个采样点，以0～20、20～40、40～60、60～80 cm层进行采集。土样获取的同时用农业环境检测仪测定各土层的土壤温度，然后放入铝盒，采用烘干法在80℃烘箱内干燥12 h测定土壤水分。

1.3.2 树体生长势及果实品质 选取15个标准果，被检测果实参照标准果定级取平均值，树体生长势采用游标卡尺测定；叶面积采用手持叶面积仪测定；单果重采用百分之一的天平称重；果形指数采用电子数显卡尺（0.01 mm）分别测量果实的纵横径；可溶性固形物采用手持折光仪测定。

1.3.3 果树产量及绿肥产量 在各绿肥园中分别选取30棵标准果树，计算其单株产量，根据果品分级标准将各标准绿肥园内的苹果进行分级，估算其经济价值。测定各绿肥园刈割后绿肥的产量及最后收割后的产量，计算各绿肥园内总的经济价值。

使用Microsoft Office Excel2007、SPSS17进行数据分析和处理，使用SigmaPlot12.5进行绘图。

2 结果与分析

2.1 间作不同绿肥对各土层土壤温度的影响

土层土壤温度的变化差异与该土层频繁的田间活动有关。如图1所示，果园不同土层土壤温度呈缓慢下降的变化趋势。土层0～20 cm各绿肥间作园土壤温度差异不大，保持在22～23℃，到20～40 cm时平均下降1～2℃，且差异显著。在40～80 cm，随着土层下降，土壤温度呈现同步下降趋势，其中T1下降幅度较大，在40～60 cm时下降为19.2℃，在60～80 cm时出现回升。相比其他绿肥园，清耕园的下降幅度最激烈，各标准地下降激烈程度为CK＞T3＞T1＞T4＞T2。

图1 间作不同绿肥对果园各土层深度土壤温度的影响

2.2 间作不同绿肥对各土层土壤含水量的影响

图2 间作不同绿肥对果园各土层深度土壤含水量的影响

不同土层深度的土壤含水量对果树生长发育起着决定性作用。由图2可知，果园不同深度含水量呈现逐渐下降趋势。0～20 cm土层含水量最高，达到72.04%（T4），且不同标准地之间差异不大，之后随着土层下降，相对含水量开始逐渐下降，20～40 cm土层达到68.09%左右，直到60～80 cm土层相对含水量降低为64.13%左右，且各绿肥园间差异显著，不同土层土壤含水量变化幅度大小依次是CK＞T4＞T2＞T3＞T1。

2.3 间作不同绿肥对树体生长势的影响

果园新梢枝条发育情况对果树树势生长、果实发育具有重要影响，间作绿肥园和清耕园在新稍发育情况上存在显著差异，新梢发芽数和叶面积与CK存在显著差异，新稍长度和新稍粗度差异不显著，10片叶厚度和重量与CK差异不显著，各标准地叶长和叶宽差异不明显。间作绿肥园平均新梢发芽数比CK多9个，平均叶面积比CK大5.54 cm2。T1的叶长和叶宽显著高于其他绿肥园，新梢粗度最粗的是CK，T2的新梢发芽数和新梢长显著高于其他绿肥园，T3的叶面积显著高于其他绿肥园。间作绿肥能有效提高新梢发芽数，增大叶面积，增强果树树势。新梢发芽数提高程度依次是：T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表1 间作不同绿肥对果园新梢枝条发育的影响

2.4 间作不同绿肥对果实品质的影响

果实成熟期对果实进行采摘，间作绿肥园和清耕园在果实品质上存在显著差异，单果重和果纵径与CK存在显著差异，果点数和着色度差异不显著，果横径和可溶性固形物与CK相比差异显著，CK果实硬度明显高于其他绿肥园。间作绿肥园平均单果重比CK重6.9 g，T1和T2园可溶性固形物含量显著低于其他绿肥园，果实硬度最大的是CK，T3园各项指标含量均显著高于其他绿肥园。间作绿肥能有效提高单果重、降低果实硬度、提高果实口感。单果重效果显著程度依次是T3＞T4＞T2＞T1＞CK。

表2 间作不同绿肥对果园果实品质的影响

2.5 间作不同绿肥对果园产量及经济收益的影响

间作不同绿肥对果园产量及经济收益的影响不同。苹果采摘期过后，对产量及经济收益进行评估，其中T2的一级果品率达到40%，CK的一级果品率最低，仅为26%。T2的单株产果数最高、达到185个左右，产出的绿肥干物质含量也是最高，达25.98%，比CK高7.24个百分点。T4的单株产果数较其他绿肥园低，仅为94个，与其他绿肥园相比收益效果最差。除去人工费，间作不同绿肥的果园总收益高低依次为T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表3 间作不同绿肥对果园产量及收益的影响

3 结论与讨论

3.1 间作不同绿肥对不同土层土壤温湿度环境的影响

果园间作绿肥一定程度上改善了土壤的温湿度环境，起到保温增湿的效果，降低果园极端天气对果树带来的伤害，形成良性循环的生态果园。果园间作绿肥最突出的问题是土壤含水量争夺，候启昌［11］对黄河古道地区梨园生草栽培研究表明，生草降低了梨园土壤含水量，对60～100 cm的深层土壤影响较小。但本试验结果表明，果园间作绿肥保证了良好的温湿度环境，原因可能是因为苹果根系大部分分布在20～60 cm土壤中，而绿肥作物的根系基本上分布在土壤表层，两者根系分布的土壤层不同，且随土壤深度的加深间作绿肥能减缓土壤含水量的流失。李会科等［12］对渭北黄土高原旱地果园生草的研究发现，生草增加了土壤孔隙度，改善了土壤结构，对土壤持水能力产生明显影响。这与本试验中的间作绿肥有利于果园在降雨时期储蓄水分、在干旱时期保持水分、持续改善土壤的温湿度环境的研究结论一致。

3.2 间作不同绿肥对树体生长势及果实品质的影响

由于树体自身条件长势情况不同，导致果实的品质出现差异，良好的树体长势能提高果实单果重、果实硬度、可溶性固形物含量等方面的综合质量。徐雄等［13］在四川大英县对李园生草不同利用方式研究表明，各处理的新梢生长量、叶片叶绿素含量和根系活力都显著高于清耕，本试验也存在相同结论。邓丰产等［14］通过对渭北旱塬苹果园生草研究发现，果园种植三叶草对果实产量、单果重、着色度的增加都有显著效果，这与本研究结果相一致。刘蝴蝶等［15］研究表明，生草能有效提高果实可溶性固形物、硬度、果形指数、可溶性糖及糖酸比等指标。以上结论充分说明了果园间作绿肥在提高果实品质方面具有显著影响。

3.3 间作不同绿肥对果园产量及经济收益的影响

果园间作绿肥能显著减轻劳动强度，减少田间操作劳力，增加额外收益。间作绿肥能更好的利用资源环境，使原本单一的生产模式转变成复合型生产模式，充分利用土地，获得两份收益，提高经济效应。樊巍等［16］研究发现，苹果-紫花苜蓿复合系统对苹果产量具有明显提高，这与本试验结论相似。徐泽荣［17］通过对桔园-牧草复合园和清耕园对比得出结论复合果园在经济效益方面优于单一果园。因此，建议实行果园间作绿肥的管理模式，改变传统果园中单一的生产层次，形成复合型可持续发展的生态果园管理模式，降低投入成本，提高果园综合性经济效益。

果园间作绿肥可在一定程度上改善土壤的温湿度环境，降雨时期能有效的储蓄水分，干旱时期能持续保持水分，4种绿肥中紫花苜蓿的保温增湿效果最佳，树体长势情况最好。在提高果实品质方面黄豆园具有显著效果，能有效提高单果重、果横径、果纵径等指标。间作绿肥改变了传统果园中单一的生产层次，减轻劳动强度，减少田间操作劳力，形成复合型可持续发的生态果园管理模式，降低投入成本，增加额外收益，使原本单一生产模式转变成复合生产模式，因此间作不同绿肥所产生的收益也不同，其中紫花苜蓿的经济收益最高，黄豆的养地效果最好，红豆草和小麦次之，建议伊犁河谷地区果园间作绿肥施用紫花苜蓿或黄豆。

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（责任编辑 白雪娜）

Effects of intercropping green manure on yeild and economic benefits of orchard

QIN Jing-yi1，ZHANG Yun1，WANG Xiu-mei1，ZHU Tian-tian1，LIU Kang2
（1. College of Forestry and Horticulture，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830000，China；
2. Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi 830000 ，China）

The research analyzed the effects of different green manure crops on orchard soil temperature，humidity environment，tree growth potential，fruit quality and economic benefits，to selected the green manure crops which were fit for planting in Ili valley region，and improve the scientific management mode of orchard ecological environment. Five different treatments，that orchard was intercropped with sainfoin，alfalfa，soy，wheat，Qinggeng（CK）were designed. The water retention，heat preservation ability，yield and fruit quality of orchard intercropped with green manure were determined and analyzed with variance components method. It was found that intercropped with different green manure not only improved the soil temperature and humidity environment，but also could enhance the fruit tree potential effectively，ensure the fruit yield and quality，then improve the economic benefits of orchard. The green manure production development suitable for Ili river valley was in turn: alfalfa ＞ beans ＞ sainfoin ＞ wheat ＞Qinggeng （CK）.

intercropping green manure；fruit quality；yield；economic benefits

S7-9

A

1004-874X（2017）01-0043-06

2016-11-01

国家林业公益性行业科研专项（201304714）

秦景逸（1993-），女，在读硕士生，E-mail：15022948208@163.com

张云（1964-），女，硕士，副教授，E-mail：1033284941@qq.com

秦景逸，张云，王秀梅，等.绿肥间作对果园产量及经济收益的影响［J］.广东农业科学，2017，44（1）：43-48.