杏园生草对土壤肥力、光合性能及果实品质的影响

王 端，刘志琨，陈雪峰，景晨娟，李亚囡，董 辉，武晓红

（河北省农林科学院石家庄果树研究所/国家梨改良中心，石家庄 050061）

河北省是中国鲜食杏的主产区，年产量达40万t［1］。与大宗水果相比，杏栽培管理研究相对落后，杏园管理水平较低。大部分杏园采用清耕的管理方式，肥水普遍供应不足，导致土壤养分水平不断下降，杏产量及品质波动较大，阻碍了农民收入的提高及杏产业的可持续发展［2］。探索其他栽培管理方式替代清耕，对提高杏园收益具有重要意义。

果园自然生草即果园长出杂草后去除一些恶性杂草，保留其他草种，利用乡土草种形成自然群落的一种生草方式［3］。自然生草是目前较为推崇的一种果园管理模式及土壤管理制度，长期实施可达到提质增效的目的［4，5］。目前，中国苹果园、葡萄园、梨园等［6-9］推行行间生草时间较长，效益已逐渐显现。在杏栽培管理中，对生草的研究开始逐渐增多。刘建新［10］对比了清耕与覆草对甘肃省杏园土壤及果实的影响，发现覆草能改善土壤物理性状，增加土壤肥力，提高杏产量和品质；王根旺等［11］探究了人工生草对杏园肥力的影响，发现与清耕相比，杏树＋紫花苜蓿处理可显著提高杏园土壤碱解氮含量；吕丽霞等［2］探究了行间生草对仁用杏果实品质及土壤养分的影响，发现行间生草可以有效增加土壤肥力，提高仁用杏品质。目前在鲜食杏园中，关于自然生草的研究仍较少。基于此，本试验在河北省农林科学院石家庄果树研究所杏园开展，对比自然生草与清耕处理对园内土壤、杏叶片光合性能及果实品质的影响，以期为杏园自然生草管理提供一定的理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018—2020 年在河北省农林科学院石家庄果树研究所杏科技示范园进行，供试杏树品种为金荷，树龄6 年，株行距4 m×5 m。2018 年土壤耕层有机质含量10.2 g/kg，硝态氮含量34.1 mg/kg，有效磷含量114.3 mg/kg，速效钾含量213.5 mg/kg，pH 6.7。

1.2 试验方法

全园共设置自然生草和清耕（CK）2 个处理，每处理面积667 m2。自然生草区域杂草主要有牛筋草、狗尾草、鹅绒藤、马齿苋、反枝苋等，每年6—9 月刈割后就地覆盖。杏树的其他管理措施一致。

在杏果实膨大期，每处理选择树势、结果量、成熟度等相近的杏树9 株进行标记，每3 株为1 组，每处理3 组，开展数据调查。

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 光合性能 于2020 年5 月10 日果实膨大期进行光合指标测定。在已标记杏树1.5 m 左右高度的东南西北四个方向的树冠外围，选择生长较为一致的一年生结果枝上的中位叶8 片，采用LI-6400 便携式光合测定仪（LI-COR，美国）测定叶片的蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）。

1.3.2 果实品质 2020 年5 月25 日果实完熟时，在已标记杏树1.5～2.0 m 高度内，从树冠外围随机摘取30 个果实，测定纵横侧径、单果重、可溶性固形物含量和可滴定酸含量。其中，可溶性固形物含量采用PAL-1 型数显测糖仪测定，可滴定酸含量用NaOH滴定法测定。

1.3.3 土壤养分 收获时采用S 形取样法，每小区选取5 个样点，分别采集0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 土层土壤。将5 个样点的土样分层混匀后，风干过筛（1 mm），邮寄至蚯蚓测土实验室（山东）有限公司测定土壤的有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量［12-15］。

1.4 数据分析

采用Excel 2010 软件进行数据处理和分析，运用t检验比较两处理间各指标值的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 自然生草对杏园土壤养分含量的影响

2.1.1 自然生草对杏园土壤有机质的影响 土壤肥力的高低主要取决于有机质含量的多少，土壤中的有机质为果树的生长发育提供了丰富碳源。自然生草处理与对照相比，提高了杏园0～60 cm 土层中的有机质含量，不同土层提升幅度有所差异（图1）。其中0～20 cm 土层中，自然生草处理有机质含量较对照提高了8.88%，且差异达显著水平；在20～40 cm和40～60 cm 土层中，自然生草处理有机质含量较对照分别提高了8.09%、3.86%，但差异未达显著性水平。

图1 自然生草对土壤有机质含量的影响

2.1.2 自然生草对杏园土壤碱解氮的影响 碱解氮包括无机态氮和结构简单能为作物直接吸收利用的有机态氮。碱解氮含量能反映近期土壤的氮素供应能力。自然生草处理与对照相比，提高了杏园0～60 cm 土层中的碱解氮含量，不同土层提升幅度差异较大（图2）。其中0～20 cm 和20～40 cm 土层中，自然生草处理碱解氮含量较对照分别提高了38.17%和33.15%，且差异均达显著水平；在40～60 cm 土层中，自然生草处理碱解氮含量较对照提高了15.62%，但差异未达显著水平。

图2 自然生草对土壤碱解氮含量的影响

2.1.3 自然生草对杏园土壤有效磷的影响 磷是植物生长必需的大量元素之一，土壤中能够为植物所利用的磷称为土壤有效磷。自然生草处理与对照相比，可提高杏园0～60 cm 土层中的有效磷含量，其中0～20 cm、20～40 cm 和40～60 cm 土层中，自然生草处理有效磷含量较对照分别提高了19.56%、21.17%和1.06%，但差异均未达显著水平（图3）。

图3 自然生草对土壤有效磷含量的影响

2.1.4 自然生草对杏园土壤速效钾的影响 速效钾是指土壤中易被作物吸收利用的钾素。充足的钾供应可提高果树的抗逆性，促进光合产物的转运，提高果实品质。自然生草处理与对照相比，可提高杏园土层中的速效钾含量（图4）。其中0～20 cm 土层中，自然生草处理速效钾含量较对照提高了11.72%，且差异达显著性水平；在20～40 cm 土层中，自然生草处理速效钾含量较对照降低了2.46%，差异不显著；40～60 cm 土层中，自然生草处理速效钾含量较对照提高了7.37%，差异不显著。

图4 自然生草对土壤速效钾含量的影响

2.2 自然生草对鲜食杏光合特性的影响

光合作用是果实生长发育的基础。生草能提供良好的土壤条件，提高叶片的光合效率，为果实品质的提高奠定基础［5］。从表1 可以看出，自然生草处理与对照相比，叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）均有所提高，增幅分别为10.62%、9.60%和13.33%，且差异均达显著水平；胞间CO2浓度（Ci）降低了0.15%，但差异未达显著水平。可见，在本试验条件下自然生草可在一定程度上提高杏叶片的光合能力。

表1 自然生草处理对鲜食杏光合能力的影响

2.3 自然生草对鲜食杏果实品质的影响

随着消费水平的不断提高，人们对水果品质的要求越来越高。自然生草处理对杏果实的外观品质影响较小。从表2 可以看出，与对照相比，自然生草处理除了横径较CK 显著增大，纵径、侧径及单果重均无显著差异。自然生草处理可显著提高鲜食杏品质。与对照相比，自然生草处理可溶性固形物含量（SSC）提高了16.09%，可滴定酸含量降低了7.87%，且差异均达显著水平。

表2 自然生草处理对鲜食杏品质的影响

3 小结与讨论

果园生草可以改善土壤理化性状，提高土壤肥力［16，17］。通过连续3 年在杏园开展自然生草试验发现，自然生草处理较常规的清耕管理方式，能有效提高杏园土壤中的有机质、碱解氮和速效钾含量，且在0～20 cm 土层中作用最为明显；可提高土壤中有效磷含量，但差异未达显著水平。秦秦等［18］研究亦发现，与清耕相比，在猕猴桃园行间生草对土壤养分的显著调控作用主要在0～20cm 表层土壤，其中自然生草可显著提高土壤碱解氮水平。然而，部分研究表明短期生草可能会引起土壤速效养分的降低，庞群虎等［19］认为生草当年对枣园表层土壤速效养分消耗较大。总体来看，合理的刈割方式，长期实行果园生草代替清耕，有利于改善土壤肥力和结构［5］。

果园生草可改善生态环境及果实品质。本试验条件下，自然生草处理可显著提高杏果实膨大期叶片光合能力，促进碳水化合物的积累，有效提高鲜食杏的可溶性固形物含量，降低可滴定酸含量，提高了杏的食味品质。陈久红等［20］研究表明，梨园自然生草与清耕相比，可提高净光合速率日均值，显著增加库尔勒香梨的可溶性糖含量，与本研究结果相一致。刘建新［10］连续5 年在杏园采取自然生草刈割覆盖措施，发现杏可溶性固形物含量显著提升，果实品质明显改善。由此可见，自然生草可替代杏园清耕的土壤管理措施具有提质增效的作用，适宜长期推广。