梨园生草对土壤养分的影响

吉爽秋，李旭娇，尹佳莉，张 弛，张 琦,3*

（1 塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300；2 南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程试验室，新疆阿拉尔；3 兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点试验室，新疆阿拉尔）

果园采用生草方式，可降低除草成本，有利于机械化，是果树省力化栽培的重要措施[1]。赵斐[2]指出果园生草有利于提高土壤有机质，加速土壤团粒结构的形成，提高土壤有效养分。吴玉森等[3]研究结果表明，果园生草降低了土壤的盐碱度，改善了土壤的物理结构，增加土壤肥效。左玉环等[4]研究指出果园行间种草后，土壤以草根的分泌物及残枝为微生物供能，有助于根层土壤有益团粒的建成，增强水分的渗入和土壤持水力。孙霞等[5]研究结果指出，在新疆南部旱区进行果园生草可提高土深30cm 的速效养分的含量。长柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）属于豆科植物，野豌豆属一年生草本植物，攀援或蔓生，植株被长柔毛，长可达150cm，茎柔软，有棱，多分枝[6]。徐章平[7]指出长柔毛野豌豆枝繁叶茂，覆盖地面后能减少土壤水分蒸发，促进果树生长发育，提高果实产量和质量。李桂祥等[8]指出种长柔毛野豌豆在提高土壤0～20cm 土层养分方面具有优势。陈学森等[9]研究表明，种植长柔毛野豌豆结合自然生草显著提高了果园0～20cm 耕作层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾的含量，能提升土壤综合肥力。因此，研究梨树行间种植豆科植物“长柔毛野豌豆”对土壤养分的影响，探求适合南疆果园生草的品种，对南疆林果业的发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在塔里木大学园艺试验站梨园进行。2017 年定植杜梨，2018 年嫁接梨品种，株行距1.5m×4.0m，树形为主干型。在梨园行间种植豆科植物长柔野豌豆（Velvety vetch）和三叶草（White clover）。阿拉尔垦区太阳辐射年均 133.7～146.3 kcal/cm2，年均日照2556.3～2991.8h，地表蒸发强烈，年均降水量为40.1～82.5mm，年蒸发量1876.6～2558.9mm。

1.2 试验设计

2018 年3 月份播种长柔毛野豌豆，将试验田分为6 个试验小区，每个试验小区2.5m×10m，3 个试验小区播种长柔毛野豌豆，3 个小区播种三叶草。2019 年翻耕长柔毛野豌豆区，再次播种长柔毛野豌豆。

2018 年7 月1 日、2018 年12 月18 日、2019 年4月9 日随机取0～20cm、20～40cm、40～60cm 土层的土样，每次取5 个点的土壤样品，按四分法保留约1.0kg。土壤样品经风干后，碾碎过1mm 筛，放入密封袋中保存待测。参照鲍士旦[10]方法测定：土壤碱解氮（alkali-hydrolyzable nitrogen，AN）含量测定方法采用碱解扩散法，全氮（Total N）测定用凯氏定氮法，全磷（Total P）速效磷（availablephosphorus，AP）含量测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法，全钾（Total K）和速效钾（available potassium，AK）含量测定采用醋酸铵浸提-火焰光度法，土壤有机质（Organic matter）测定用重铬酸钾外加热法。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel2013 进行数据整理和制作图表，用DPS7.05 统计分析软件进行显著性分析。

2 结果分析

2.1 播种4 个月长柔毛野豌豆对土壤养分的影响

由表1 可知，梨树行间种植不同草种，不同土层土壤养分变化不同，随着土壤深度增加，土壤养分含量逐渐降低。在生草4 个月后，种植长柔毛野豌豆0～20cm土层速效氮含量显著高于种植三叶草的土层，有机质、速效磷、速效钾含量以及全氮磷钾含量均显著低于种植三叶草的土层；但种植长柔毛野豌豆20～40cm 土层的有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量以及全氮磷钾含量均显著高于种植三叶草的土层；40～60cm 土层，种植三叶草和长柔毛野豌豆的土壤中有机质，速效氮、速效磷、全氮含量差异不显著；但种植长柔毛野豌豆的土壤中速效钾、全磷、全钾含量显著高于种植三叶草的土壤。可见，梨树行间种植长柔毛野豌豆能够增加20～60cm 土壤养分含量，提高土壤肥力。

表1 播种4 个月生草处理土壤养分含量

2.2 播种9 个月长柔毛野豌豆对土壤养分的影响

由表2 可知，在生草9 个月后，种植长柔毛野豌豆0～20cm 土层速效磷含量显著低于种植三叶草的土层，有机质、速效氮、速效钾以及全氮磷钾的含量与种植三叶草土壤差异不显著；在20～40cm 的土层，种植长柔毛野豌豆的土层有机质、速效氮、速效磷的含量显著高于种植三叶草的土层，全磷的含量显著低于种植三叶草的土层，其余养分含量没有显著差异；在40～60cm土层，种植长柔毛野豌豆的土壤养分含量均显著高于种植三叶草的土层，并随土壤深度增加，土壤养分逐渐降低。由表1、2 可知，种植长柔毛野豌豆后0～20cm 土层有机质增加8.95%，速效氮减少2.01%，速效磷增加11.99%，速效钾增加13.83%，全氮磷钾分别提高20.87%、9.52%、13.82%。20～40cm 和40～60cm 土层养分同样有所增加。可见，梨树行间种植长柔毛野豌豆1年后土壤养分含量明显增加，提高了不同土层的土壤肥力。

表2 播种9 个月生草处理土壤养分含量

2.3 第2 年播种长柔毛野豌豆对土壤养分的影响

在第2 年春季耕翻播种长柔毛野豌豆的小区，并再次播种长柔毛野豌豆。种植三叶草小区保持自然状态。由表3 可知，播种长柔毛野豌豆1 个月后，在0～20cm 土壤养分除速效磷的含量显著高于种植三叶草的土壤，其余土壤养分含量均无显著性差异；但土壤养分含量均高于上一年越冬前的土壤养分。20～40cm 的土层，种植长柔毛野豌豆土壤的速效磷含量显著高于种植三叶草土壤，40～60cm 土层速效磷和全钾的含量显著高于种植三叶草土壤，其余养分含量差异不显著。但与越冬前相比，土壤养分含量却有降低的趋势，有待进一步研究。

表3 第2 年生草处理土壤养分含量

3 讨论

果园生草制是绿色植物保护技术的重要内容，也是发展可持续农业的重要内容之一[11]。郝紫微等[12]指出果园生草中常用豆科草种有：三叶草（Clover）、长柔毛野豌豆（Vicia villosa Roth.）、百脉根（Lotus cornioulatusL.）、羽扇豆（Lupinus polyphyllus）、圭亚那柱花草[Stylosathes guianensis（Aubl.）SW.]等。禾本科草种有草地早熟禾（Poapratensis L.）、猫尾草（Phieum pratense L.）、多年生黑麦草（Lolium perenne）等。南疆果园生草的品种主要是三叶草，而且只有很少部分果园应用，大多数果园为自然生草，然后中耕翻耕。陈学森[13]研究发现，长柔毛野豌豆具有固氮能力，适应力强，耐盐碱，耐低温，种子无需休眠，落地生根，生长旺盛，对地面的覆盖率高，无需刈割等特点，可以明显降低人工投入。本试验引进果园主要推广的草种——长柔毛野豌豆，研究它对土壤养分的影响，为草种选择和提高果园土壤肥力提供依据。

黄雄等[14]指出我国多数梨园土壤有机质含量较低（一般在1%以下），而要达到发达国家梨园土壤有机质水平（3%～5%）还有一定差距。刁芬兰等[15]指出行间生草可明显提高土壤的全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量，且生草的时间越长，效果越显著。程东华等[16]在梨园种植白三叶发现，土壤有机质增幅最大的为0～20cm 的表层土壤，且随土壤深度的增加逐渐减小。本试验研究结果表明，短时间种植长柔毛野豌豆0～20cm 土层养分增加不明显，而在根系分布区20～40cm 土壤养分含量增加显著。随着种植时间延长，0～20cm 土层养分含量明显增加，对土壤养分的提升效果要优于三叶草。多年种植长柔毛野豌豆的0～20cm土壤增加效果更加显著。