不同密度可降解防草布对柑橘幼树生长及土壤性质的影响

罗宇，成璐伶，孙太安，戴素明*，李大志*

(1.湖南农业大学 园艺学院，湖南 长沙 410128；2.怀化市农业综合服务中心，湖南 怀化 418000)

中国的柑橘栽培面积、产量居全球第一[1]。柑橘喜温暖湿润的气候环境，然而橘树的株行距大，大部分杂草适宜在此条件下生长，其强大的根系与果树争肥争水同时造成了柑橘园容易受到多种杂草侵害[2]，因此，杂草防治是橘园栽培管理中的重要内容，进行杂草防治的方法多种多样，果园除草有人工除草、化学除草和覆盖除草等方法[3]。但人工除草的成本高、效率低，不适宜大果园广泛推广，化学除草会产生污染环境、农药残留和食品安全等问题。因此，柑橘园亟需省工省力的控草栽培模式，以降低生产成本、提高柑橘生产的经济效益。采用防草布覆盖可达到有效防草的目的[4-6]。除了防草，已有的研究显示防草布能够优化土壤理化性质，促进果树树体的生长发育并显著提高作物的水分利用效率[7]。可降解防草布是一种新型地布产品，除了能达到与普通防草布相同的除草、增温和保墒等效果，还能够被自然界的微生物分解，不会对环境产生恶劣影响[8-13]。前人研究发现，可降解防草布能够对成年柑橘树达到控水增糖的效果[14]。关于可降解防草布对柑橘幼树果园的影响未见报道。因此，该实验选取了3种不同密度可降解防草布作为实验材料，探讨防草布覆盖处理对柑橘幼树生长及土壤物理性状的影响，旨在为柑橘幼树果园如何选择不同密度可降解防草布提供参考，为幼树果园绿色高效栽培管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地为湖南省新建的标准化温州蜜柑果园。该地气候类型为亚热带湿润季风气候，冬冷夏热，四季分明；热量充足，雨水集中；春温多变，夏秋多旱；严寒期短，暑热期长。该地区橘园位于平原地带，土壤类型为水稻土。

1.2 试验设计

试验共设置4个处理，分别为52 g·m-2低密度可降解防草布覆盖(T1)、72 g·m-2中密度可降解防草布覆盖(T2)、82 g·m-2高密度可降解防草布覆盖(T3)和清耕(CK)。防草布沿着定植行覆盖在植株两侧，防草布之间的连接部位及地面用地钉固定。采用田间定位，每个处理小区面积60 m2(10 m×6 m)，小区间设置 1 行或 1 列果树隔离带，每个处理3次重复，不同处理采取同样的管理措施。待防草布覆盖3 a后，分析果园的土壤理化性质、根系生长和植株生长状况。试验于 2021年开始，各处理连续覆盖3 a。

1.3 测定指标及方法

每个重复随机选取3个样点，清理掉土壤表面的杂草、枯枝和落叶，平整地面，分别在橘树行间距离主干40、60 cm 处挖长 1 m、深 60 cm 的土壤剖面观测根系，每个剖面垂直方向每20 cm为一层，共划分为 3 层。采用环刀法收集每个剖面3层土壤上体积为 100 cm3的土样，在实验室采用烘干法(105 ℃烘干至恒重)测定土壤容重和含水量。采用土壤剖面法系统调查各个剖面根系数量。每个试验处理随机选取5株树，测量植株的高度和冠幅。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2019进行数据处理及绘图，采用 SPSS Statistics 25统计软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖处理对温州蜜柑幼树树体生长的影响

从表1可以看出，柑橘幼树果园进行可降解防草布覆盖以后，能够增加幼树的株高。与CK相比，T1和T2的株高和冠幅均无显著性差异，T3对幼树的株高和冠幅影响较大，能够显著增加幼树的株高和冠幅，分别比CK增加了29.19%和16.30%。由此可见，T3有助于幼树树体生长。

2.2 不同覆盖处理对温州蜜柑幼树根系分布的影响

由图 1中A 可知，与CK相比，T1、T2引起根系数量显著性减少，而T3则与CK无显著性差异。CK在不同土层深度上分布的根系数量不同，其中在20～<40 cm土层深度上根系数量最多，40～60 cm根系数量最少。而T3在0～<20 cm土层深度上根系数量最多。在40～60 cm剖面上，可降解防草布覆盖对根系数量和根系分布的影响具有类似结果(图1中B)。由此可见，T3利于根系生长，但易造成根系分布在浅土层。表明根系为了适应环境变化而最大限度地获取土壤资源，进行了自身调节，以提高其吸收养分和水分的能力。

A—20～<40 cm剖面；B—40～60 cm剖面。括号内数值为根系总数量，无相同字母表示处理间差异显著(P<0.05)。图1 不同覆盖处理下幼树根系分布情况Fig.1 Root distribution of young trees under different mulching treatments

2.3 不同覆盖处理对土壤物理性质的影响

土壤容重能够反映土壤的疏松度，一般来说土壤容重越高，土壤越紧实，不利于根系生长。土壤容重数据显示(表2)，与CK相比，T1和T2对土壤容重的影响无显著性差异，T3在40～60 cm土层深度/20～<40 cm剖面的位点上能引起土壤容重显著性增加，比对照增加10.14%。但在其余5个位点上均无显著性差异。土壤含水量数据显示(表2)，与CK相比，T1、T2和T3在0～<20 cm土层深度/20～<40 cm剖面的位点上均能引起土壤含水量显著增加，其中T3增加最为明显，达到22.53%；T1、T2、T3在40～60 cm土层深度的位点上均能引起土壤含水量显著下降，其中T3下降最为明显，达到14.12%～17.94%。由此可见，T1、T2、T3对土壤容重影响不大，但能造成表层土壤含水量增加和深层土壤含水量减少。

表2 不同覆盖处理土壤物理性质变化Table 2 Changes in soil physical properties under different mulching treatments

3 讨论与结论

多项研究表明，可降解园艺地布能够在北方春播枸杞、棉花、玉米、芋头和松花菜等作物生长过程中具有显著的增产保水保温效果[15-19]。本研究发现，在柑橘幼树上，高密度可降解防草布优于低密度可降解和中密度可降解防草布，能促进幼树地上部分生长，并且不会引起根系总数量减少。因此，本文建议柑橘幼树果园可覆盖高密度可降解防草布。

可降解防草布对土壤容重无显著性影响，但能引起浅层土壤含水量的增加和深层土壤含水量的减少。这与李发康等[20]的研究结果相似，可能是由于地布覆盖减少了表层土壤的水分蒸发，阻碍了雨水渗透土壤。土壤水分作为土壤养分流动和循环的有效载体，和根系生长有密切关系[21]。表层土壤的水热条件最佳，同时具有良好的物理结构，覆盖处理表层土壤根系分布密集，在容重较小且含水量较高的浅层土壤条件下，土质疏松，根系生长阻力小，易于穿插，同时根系逐水性明显，因此，根系数量多，在容重较大且含水量较少的深层土壤下，土壤较为紧实，根系生长阻力大，穿插不易，因此，根系不向深层土壤扩张，深层根系数量分布极少，出现根系上浮现象。本研究发现，高密度可降解防草布处理的根系数量以0～<20 cm浅土层的分布居多，具有根系上浮的特征，这可能与高密度可降解防草布对土壤含水量的显著性影响有关。根系上浮易降低树体的固定作用，造成树体倾斜或倒伏，影响树体生长发育，一般可通过深层土壤改良得以缓解。因此，高密度可降解防草布在覆盖前需加强深层土壤的改良。