焦?jié)櫚?，焦健，李朝?/p>

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省作物遺傳改良和種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

油橄欖(Oleaeuropaea)為木樨科(Oleaceae)木樨欖屬(Olea)常綠喬木，是著名的亞熱帶木本油料兼果用樹種[1]。作為我國(guó)林業(yè)局規(guī)劃的3種木本糧油樹種之一，國(guó)家大力扶持油橄欖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中甘肅隴南白龍江低山河谷地帶是我國(guó)兩個(gè)油橄欖一級(jí)適生區(qū)之一，具有油橄欖生產(chǎn)所需的得天獨(dú)厚的自然條件。但隴南地處秦嶺山地，山大溝深，是一個(gè)典型的多山地區(qū)，山地占總面積的90%以上[2]，油橄欖可種植在山地和丘陵地區(qū)，且當(dāng)前油橄欖種植區(qū)主要以白龍江、白水江、嘉陵江和西漢水流域的半山干旱地區(qū)為主，坡度大、土層淺、土壤瘠薄[3-4]，由于油橄欖大面積種植的山地易發(fā)生暴雨、泥石流滑坡等自然災(zāi)害，當(dāng)這些自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)會(huì)對(duì)果園造成嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致果園土壤退化[5]，同時(shí)伴隨著果園養(yǎng)分的流失；在果園剛造林時(shí)易造成地表溫度過高，使得植株易受灼傷，進(jìn)而感染病菌，且清耕制的坡面蓄水抑蒸保墑抗蝕效果差[6]。還有當(dāng)前武都區(qū)的油橄欖生產(chǎn)普遍存在低產(chǎn)、不穩(wěn)產(chǎn)甚至持續(xù)數(shù)年低產(chǎn)的問題，其主要原因除了氣候因素之外，粗放的果園土壤管理模式直接導(dǎo)致的土壤肥力低下是油橄欖低產(chǎn)的重要原因之一[7]；表現(xiàn)為土壤肥力低下、樹體自身營(yíng)養(yǎng)失衡等。為此，改善隴南山地油橄欖園的土壤管理方式是有必要的。

果園生草技術(shù)作為果園生長(zhǎng)期內(nèi)采取的一種現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)果園土壤管理模式，能夠改善土壤的理化性狀。果園生草也稱作“果園生草覆蓋制”，它是在果園果樹采用寬行距(一般4～5 m)的栽培條件下，全園或行間(株間)長(zhǎng)期種植多年生豆科或禾本科草作為土壤覆蓋，不使土壤裸露，每年刈割1～2 次覆于樹盤下或刈割利用發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)或常年不刈割，在果園生長(zhǎng)期內(nèi)采取的一種現(xiàn)代化的土壤管理制度，該管理模式在二戰(zhàn)后即在歐美國(guó)家推廣。是近年來在國(guó)內(nèi)興起的果園管理新模式[8-9]。已在蘋果(Malusdomestica)園[10]、梨(Pyruspyrifolia)園[11]、葡萄(Vitisvinifera)園[12]等果園中得到應(yīng)用。

生草是保持果園生態(tài)平衡，改善果園土壤環(huán)境和維持土壤肥力，降低果園植保投入，創(chuàng)造良好果樹生長(zhǎng)自然環(huán)境的有效方法之一，具有良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[13]。生草對(duì)果園環(huán)境的影響表現(xiàn)為改善土壤肥力狀況和改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的蓄水保墑能力，減少坡地果園的水土和養(yǎng)分流失；生草能穩(wěn)定可靠地增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，改善土壤理化性狀、增強(qiáng)土壤肥力相關(guān)酶的活性，增加土壤微生物數(shù)量，孫計(jì)平等[15]研究發(fā)現(xiàn)生草梨園的有效養(yǎng)分含量與常規(guī)梨園相比較，生草4年增加了0～10 cm土層堿解氮、速效磷、有效鋅含量和0～20 cm土層速效鉀、有效鐵含量，生草8年顯著增加了0～10 cm土層有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量、0～20 cm有效鐵和有效錳含量、0～30 cm速效磷和有效銅含量和0～50 cm速效鉀含量；Palese等[16]研究表明果園生草能提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量，吳玉森等[11]研究發(fā)現(xiàn)自然生草7年梨園的 0～20 cm 表層土壤脲酶和堿性磷酸酶活性分別是清耕的3.8和1.5倍；St.Laurent[17]的研究發(fā)現(xiàn)果園生草有助于增加土壤微生物的數(shù)量。Yao等[18]發(fā)現(xiàn)，蘋果園內(nèi)生草處理有較大的可培養(yǎng)真菌群體。生草還能保持土溫，濕度相對(duì)穩(wěn)定，最終達(dá)到提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。

合理利用果園生草可能有利于油橄欖的增肥增產(chǎn)，然而果園生草在我國(guó)油橄欖園的應(yīng)用研究，特別是果園生草在油橄欖成花生理方面的研究明顯滯后。研究不同果園生草對(duì)油橄欖根際微環(huán)境和油橄欖成花生理的影響，揭示生草增肥增產(chǎn)的機(jī)理，可以為制定科學(xué)合理的油橄欖果園生草栽培策略提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在甘肅省隴南市武都區(qū)大堡油橄欖試驗(yàn)園進(jìn)行。位于104°53′32.8″ E，33°24′03.6″ N，海拔1048 m左右。年平均氣溫15.3 ℃，極端最高氣溫38.2 ℃，極端最低氣溫-7 ℃；平均年降水量468 mm，降水主要集中在6-9月，年均相對(duì)濕度56.6%；年日照時(shí)數(shù)1871 h，無霜期270 d以上。土壤為沙壤土，排水良好。

供試油橄欖品種為豆果(Arbequina，原產(chǎn)地西班牙，含油率20%～22%)，樹齡7年，株高2.06～3.25 m，基徑 27.61～29.60 cm，東西冠幅1.78～2.67 m，南北冠幅1.73～2.88 m；行株距5 m×4 m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2014年4月初于油橄欖行間撒播野豌豆(Viciasepium)，播量為60 kg·hm-2，同時(shí)確定供試自然生草[主要草種有刺兒菜(Crisiumsetosum)、早熟禾(Poaannua)、苦苦菜(Sonchusoleraceus)等]和清耕(作為對(duì)照組)的果園，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3個(gè)重復(fù)，共9個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為12 m×10 m，每個(gè)小區(qū)9株油橄欖樹。于每年5月底對(duì)間作野豌豆和自然生草的油橄欖園進(jìn)行刈割(刈割高度25 cm)，割下的生草覆蓋于油橄欖樹盤，刈割余下的生草繼續(xù)完成生命周期以供結(jié)實(shí)，產(chǎn)生的種子第2年自然繁育，不需重復(fù)播種，不使用除草劑。清耕則采用常規(guī)的中耕除草措施。于2017年進(jìn)行采樣測(cè)定。每個(gè)小區(qū)選擇生長(zhǎng)狀況一致的3株油橄欖作為試驗(yàn)樹。

為了全面反映生草對(duì)油橄欖園土壤肥力狀況的影響規(guī)律，本研究在2017年4月2日于試驗(yàn)樹對(duì)應(yīng)的樹盤采集土樣，在每一樣地內(nèi)按五點(diǎn)法取土樣，采樣深度為0～60 cm，均勻混合后作為分析樣。將土樣裝入自封袋置于低溫環(huán)境帶回實(shí)驗(yàn)室。除了用于土壤酶活性和土壤微生物的土壤樣品放入4 ℃冰箱中保存外，其余土壤樣品均風(fēng)干，去除礫石、植物根系和碎屑等雜物后過2 mm篩儲(chǔ)藏備用。于2017年5月5日分別統(tǒng)計(jì)供試油橄欖樹新梢生長(zhǎng)指標(biāo)和成花生理指標(biāo)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1土壤理化性狀 參照鮑士旦[19]的方法，有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法-稀釋熱法；堿解氮測(cè)定采用擴(kuò)散吸收法；速效磷測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提，分光光度法；pH值測(cè)定采用1∶5土水質(zhì)量比浸提，酸度計(jì)(pH3C型)法；容重測(cè)定采用環(huán)刀法；含水量測(cè)定采用烘干法。

1.3.2土壤酶活性 參照關(guān)松蔭[20]的方法，蔗糖酶活性采用 3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定，以24 h后1 g土壤葡萄糖的mg數(shù)表示；脲酶活性采用靛酚比色法測(cè)定，以24 h后1 g土壤中 NH4+-N的mg數(shù)表示；磷酸酶活性采用磷酸苯二鈉法測(cè)定，以2 h后100 g土壤中P2O5的mg數(shù)表示；過氧化氫酶活性采用KMnO4滴定法測(cè)定，以20 min后1 g土所消耗0.02 mol·L-1KMnO4的mL數(shù)表示[21]。

1.3.3土壤微生物數(shù)量 參照盧虎[22-23]的方法，稍作修改，以平板表面涂抹法計(jì)數(shù)測(cè)定：采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，高氏1號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)放線菌，改良馬丁氏培養(yǎng)基(每1000 mL培養(yǎng)基中加1%孟加拉紅水溶液0.33 mL、1%鏈霉素0.3 mL)培養(yǎng)真菌。

1.3.4成花生理 分別統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)樹東、南、西、北4個(gè)方向的樹冠中上部(樹高70.00～170.00 cm范圍內(nèi))新梢數(shù)量，用卷尺測(cè)量其當(dāng)年生枝條的長(zhǎng)度，將新梢分為以下4種類型：14.40～24.28 cm為短枝，24.28～34.15 cm為中枝，34.15 ～47.70 cm為長(zhǎng)枝，47.70～ 54.00 cm為徒長(zhǎng)枝，同時(shí)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)新梢上葉芽、花芽的數(shù)量，計(jì)算各處理小區(qū)內(nèi)花芽分化率；用電子游標(biāo)卡尺測(cè)定花芽的長(zhǎng)，并統(tǒng)計(jì)各處理枝上所有小花數(shù)；并在4個(gè)方向上由上至下隨機(jī)選取30個(gè)花序，總計(jì)120個(gè)花序，統(tǒng)計(jì)每個(gè)花序花朵數(shù)和完全花朵數(shù)[完全花具有花萼、雌蕊(柱頭、花柱、子房、胚珠)、4片花瓣、2枚雄蕊；不完全花缺少雌蕊[24]]，計(jì)算完全花比例。

花芽分化率=(處理枝上萌發(fā)出花序的側(cè)芽數(shù)/處理枝上所有側(cè)芽數(shù))×100%
單枝單位長(zhǎng)度花芽數(shù)=單枝花芽數(shù)/單枝枝條長(zhǎng)度
完全花比率=(1個(gè)花序上完全花數(shù)/1個(gè)花序上花朵總數(shù))×100%

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析和相關(guān)性分析，采用Duncan法進(jìn)行處理間差異的多重比較；采用 Excel 2013軟件處理數(shù)據(jù)并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生草對(duì)油橄欖園土壤理化性質(zhì)的影響

間作對(duì)油橄欖園土壤理化性質(zhì)的影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。與清耕相比，間作野豌豆與自然生草分別使油橄欖園土壤的堿解氮含量提高43.36%和25.40%；間作野豌豆的土壤速效磷含量高于清耕和自然生草，比清耕高63.65%；自然生草土壤有機(jī)質(zhì)含量高于清耕，比清耕高出36.06%；不同果園生草對(duì)改變油橄欖園土壤容重和含水量均有顯著效應(yīng)，間作野豌豆與自然生草的容重分別比清耕低16.87%和24.34%，土壤含水量分別比清耕高出62.50%和41.33%；間作野豌豆與自然生草的土壤pH值均顯著低于清耕，但二者之間無顯著差異(表1)。

表1 生草對(duì)油橄欖園土壤理化性質(zhì)的影響Table 1 Effects of sod-culture on soil physical and chemical properties in olive orchard

注:數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。同列不同小寫字母表示在P<0.05差異顯著，下同。

Note: The data indicates mean±SD. Different small letters mean significant difference atP<0.05. The same below.

2.2 生草對(duì)油橄欖土壤酶活性的影響

與清耕相比，間作野豌豆能顯著提高土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性(P<0.05)，脲酶活性是清耕的8.83倍，磷酸酶和蔗糖酶活性分別比清耕高39.31%和 45.52%，過氧化氫酶活性與清耕無顯著差異。自然生草能顯著提高土壤脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶活性，脲酶活性是清耕的8.13倍，蔗糖酶和過氧化氫酶活性分別比清耕高45.43%和 50.34%，磷酸酶活性與清耕無顯著差異(圖1)。

2.3 生草對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

間作野豌豆和自然生草的細(xì)菌數(shù)量均顯著高于清耕(P<0.05)，分別比清耕提高54.32%和51.64%，自然生草的放線菌數(shù)量顯著高于清耕和間作野豌豆，比清耕高176.46%，間作野豌豆的真菌數(shù)量顯著高于清耕，比清耕高63.67%；土壤中細(xì)菌與真菌的比值(B/F)可以表征土壤肥力大小[25]，B/F值以自然生草最高，比最低值間作野豌豆高7.69%(表2)。

2.4 生草對(duì)油橄欖枝條生長(zhǎng)的影響

果園生草對(duì)抑制油橄欖新梢伸長(zhǎng)生長(zhǎng)有顯著效應(yīng)(表3)，間作野豌豆和自然生草的新梢生長(zhǎng)量分別比清耕減少6.36%和6.54%；花枝長(zhǎng)也表現(xiàn)出一致的趨勢(shì)，間作野豌豆和自然生草的花枝長(zhǎng)分別比清耕降低24.59%和26.32%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，清耕條件下長(zhǎng)枝最多，徒長(zhǎng)枝占清耕所有枝條的8.33%，間作野豌豆和自然生草的短枝占所有枝條的比例均達(dá)到50%，自然生草的中枝比例較間作野豌豆的多。

2.5 生草對(duì)油橄欖成花生理的影響

2.5.1生草對(duì)油橄欖花芽分化的影響 生草對(duì)油橄欖花芽分化率的影響見表4，清耕條件下總芽數(shù)最高，但同時(shí)其葉芽數(shù)也最高；間作野豌豆能顯著改變油橄欖的總芽數(shù)、花芽數(shù)、葉芽數(shù)(P<0.05)，其葉芽數(shù)最低，花芽分化率最高；自然生草能顯著改變油橄欖的總芽數(shù)、花芽數(shù)、葉芽數(shù)和單枝單位長(zhǎng)度花芽數(shù)(P<0.05)，其花芽數(shù)最低，花芽分化率也最低；花芽分化率大小排序?yàn)椋洪g作野豌豆>清耕>自然生草，間作野豌豆比清耕高1.74%；單枝單位長(zhǎng)度花芽數(shù)大小排序?yàn)椋洪g作野豌豆>自然生草>清耕。

圖1 生草對(duì)油橄欖園土壤酶活性的影響Fig.1 Effects of sod-culture on soil enzymes activities in olive orchard 小寫字母表示處理間的差異顯著性(P<0.05)。Different lowercase letters indicate significant difference among treatments (P<0.05), the same below.

處理Treatment細(xì)菌數(shù)量 Bacteria number(×107 cfu·g-1)放線菌數(shù)量Actinomyces number(×106 cfu·g-1)真菌數(shù)量Fungi number(×105 cfu·g-1)總數(shù)量 Number of total microorganism(×107 cfu·g-1)B/F清耕 Clean tillage1.08±0.22b3.31±0.76b2.59±0.22b1.4441.67間作野豌豆 Intercropping vetch1.67±0.13a4.24±0.47b4.24±0.80a2.1339.29自然生草 Natural grass mulch1.64±0.13a9.15±1.74a3.87±0.90ab2.5942.31

表3 生草處理對(duì)油橄欖新梢組成和生長(zhǎng)量的影響Table 3 Effect of sod-culture on the composition and increment of the new shoots on olive

通過統(tǒng)計(jì)平均新梢生長(zhǎng)量和花芽分化率來探究生草對(duì)油橄欖生殖生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)關(guān)系的影響，間作野豌豆與清耕對(duì)比，間作野豌豆促進(jìn)了生殖生長(zhǎng)，相對(duì)抑制了營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)；自然生草則相對(duì)抑制了生殖生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)(表3和表4)。

2.5.2生草對(duì)油橄欖花序性狀的影響 生草對(duì)油橄欖花序性狀的影響見表5，間作生草后油橄欖的花序長(zhǎng)度和完全花比例并未與清耕間形成顯著性差異，間作野豌豆的每花序花朵數(shù)最高，比清耕高9.88%。

表4 生草對(duì)油橄欖花芽分化率的影響Table 4 Effect of sod-culture on the flower bud differentiation rate of olive

表5 生草對(duì)油橄欖花序性狀的影響Table 5 Effect of sod-culture on the inflorescence characteristics of olive

2.5.3生草對(duì)油橄欖不同類型新梢的花芽分化率的影響 果園生草對(duì)油橄欖不同類型春梢花芽分化率的影響情況如表6所示。清耕條件下，長(zhǎng)枝和徒長(zhǎng)枝的花芽分化率均高于中枝，但單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)分別比中枝減少了60.76%和102.64%；間作野豌豆和自然生草表現(xiàn)為短枝的花芽分化率和單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)均高于中枝和長(zhǎng)枝，間作生草可以提高短枝的花芽分化率和單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)。

表6 生草處理對(duì)油橄欖不同類型枝條花芽分化率的影響Table 6 Effect of sod-culture on the different kinds of branches of flower bud differentiation rate

2.5.4生草對(duì)油橄欖營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)相對(duì)關(guān)系的影響 從表7可以看出間作野豌豆和自然生草處理的新梢生長(zhǎng)量和花芽分化率均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且自然生草處理達(dá)到了極顯著的水平，而清耕處理的新梢生長(zhǎng)量和花芽分化率呈正相關(guān)關(guān)系，未達(dá)到顯著水平。

2.6 生草油橄欖園土壤肥力因素與油橄欖成花生理間的相關(guān)性分析

從表8可以看出，油橄欖成花生理指標(biāo)與土壤肥力因素存在不同的相關(guān)性，花芽數(shù)與容重呈顯著正相關(guān)，與土壤含水量、脲酶活性、細(xì)菌數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)，單枝單位長(zhǎng)度花芽數(shù)與堿解氮呈顯著正相關(guān)，完全花比例與真菌數(shù)量呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表7 各處理春梢生長(zhǎng)量和花芽分化率的相關(guān)性分析Table 7 The correlation analysis between the new shoot length and flower hod differentiation rate in sod-culture olive orchard

**表示P<0. 01的顯著水平。**means significant difference atP<0.01.

表8 土壤肥力因素與油橄欖成花生理的相關(guān)性Table 8 The correlation analysis between floral physiology of fruiter and soil fertility factors in sod-culture olive orchard

3 討論

Palese等[16]指出，生草使油橄欖園的土壤水分提高17%～45%。孫霞等[26]發(fā)現(xiàn)間作紫花苜蓿(Medicagosativa)可顯著提高蘋果園土壤含水量，主要是因?yàn)樯菘娠@著降低土壤水分的蒸發(fā)[27]。本研究結(jié)果表明間作生草提高了土壤含水量，并且野豌豆的效果較自然生草好，可能是因?yàn)楣麍@生草后，增加了果園的地表覆蓋度，加強(qiáng)了對(duì)降水的攔截，減少了地表徑流，并減緩了土壤水分的蒸散作用，提高深層土壤的儲(chǔ)水潛力，故顯著提高了果園土壤的含水量。并從試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)在果園種植篩選優(yōu)良的草種(野豌豆)比自然生草在保持土壤含水量方面的作用更明顯。土壤容重是表現(xiàn)土壤結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì)，反映土壤的松緊程度，它從水、氣、熱等多方面對(duì)土壤肥力產(chǎn)生影響[28]，其數(shù)值大小受質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊度、植被類型和耕作方式[29]等因素的影響而變化。Rosa等[30]發(fā)現(xiàn)葡萄園間作生草的孔隙率降低，土壤密度增加，并認(rèn)為這與表面土層的壓實(shí)有關(guān)。本研究結(jié)果表明間作生草降低了土壤容重，與Rosa等[30]的結(jié)論不一致。果園生草的土壤容重降低可能是因?yàn)樯莸牟莞鶎?duì)土壤的穿插作用增強(qiáng)[29]，使得土壤孔隙數(shù)量增多[31]，土壤通氣性好，有利于果樹生長(zhǎng)；并且在刈割生草覆蓋后根和莖葉的腐爛增加了土壤有機(jī)質(zhì)，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，土壤顆粒間的膠結(jié)作用加強(qiáng)，土壤顆粒膠連[28]，土壤空間的孔隙較多，這些都直接影響土壤容重的變化。土壤pH值影響多種營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化方向、轉(zhuǎn)化進(jìn)程及養(yǎng)分的有效性[32]，對(duì)果樹營(yíng)養(yǎng)有重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)間作生草降低了土壤pH值，而清耕的pH值為堿性，所以土壤pH值降低對(duì)這種堿性土壤來說是有利的。生草處理下大量生草根系、莖葉腐解過程中形成的有機(jī)酸有效地降低了土壤的堿性[29]。

土壤有機(jī)質(zhì)包括各種動(dòng)植物的殘?bào)w、微生物體及其微生物分解和合成的各種有機(jī)物質(zhì)，為果樹的生長(zhǎng)發(fā)育提供了豐富碳源，因此果園土壤需要保持較高的有機(jī)質(zhì)含量水平。魏樹偉等[33]研究表明行間自然生草處理能使梨園有機(jī)質(zhì)含量顯著上升，3年后0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到清耕處理的1.9倍。本研究結(jié)果也表明間作生草提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量，自然生草的提高效果最好。生草刈割后就地覆蓋，由于土壤溫度、水分條件的改善，在微生物作用下，植物殘?bào)w在土壤中被降解、轉(zhuǎn)化后形成腐殖質(zhì)，從而增加了土壤中的有機(jī)質(zhì)[34]，提高了土壤肥力。N、P、K含量高低直接影響果樹的生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)。李會(huì)科等[10]研究表明生草具有活化有機(jī)態(tài)N、P、K的功能。豆科牧草還可通過生物固氮作用提高氮素利用。同樣有研究表明生草可增加土壤有機(jī)物質(zhì)和有效N、P、K含量，增加土壤中礦質(zhì)元素的有效性[35-37]?？傮w而言，果園生草對(duì)土壤養(yǎng)分的積累具有積極效應(yīng)[9]，本研究發(fā)現(xiàn)生草提高了土壤堿解N、速效P含量，間作野豌豆的提高效果最好(表1)。

土壤中脲酶對(duì)尿素的分解起重要作用，其活性的大小與植物充分吸收和轉(zhuǎn)化尿素中的氮有很大關(guān)系。有研究表明間作牧草土壤肥力的相關(guān)酶活性顯著提高[38-39]。劉廣勤等[39]研究表明，種植鼠茅(Vulpiamyuros)后能顯著提升梨園土壤酸性磷酸酶和脲酶的活性；本研究發(fā)現(xiàn)間作生草提高了土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性，間作野豌豆的提高效果最好。間作野豌豆降低了過氧化氫酶活性，自然生草增加了該酶活性，可能是因?yàn)殚g作野豌豆益于油橄欖生長(zhǎng)，減少了土壤中過氧化氫等活性氧物質(zhì)含量，而自然生草導(dǎo)致過氧化氫等有害物質(zhì)含量的增加，從而促進(jìn)過氧化氫酶活性的提升。

土壤微生物活性的增加是重要的土壤肥力提高的指標(biāo)。王艷廷等[31]報(bào)道多年自然生草梨園土壤微生物呼吸、活性、活躍微生物量、微生物磷酯脂肪酸總量提高效果明顯。本研究也發(fā)現(xiàn)間作生草提高了土壤細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量。本研究表明，間作野豌豆的果園細(xì)菌和真菌所占比例均最高，自然生草的放線菌所占比例最高。

細(xì)菌(B)和真菌(F)這兩種微生物含量的比值會(huì)顯著影響碳循環(huán)和固碳能力[40]。Liu等[41]研究表明，B/F隨著土壤肥力增高而增大；Yao等[42]研究表明，高B/F土壤的抑病能力強(qiáng)。洪珊等[43]研究發(fā)現(xiàn)輪作完1季茄子后土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌數(shù)量增加，真菌數(shù)量下降，輪作配施生物有機(jī)肥處理B/F值顯著高于配施普通有機(jī)肥和香蕉連作處理，表明茄子輪作配施生物有機(jī)肥增加了土壤肥力。本研究發(fā)現(xiàn)B/F值在自然生草果園最高，由此看來自然生草相對(duì)促進(jìn)細(xì)菌繁殖，改變了微生物群落結(jié)構(gòu)，不少學(xué)者研究認(rèn)為細(xì)菌型土壤是土壤肥力提高的一個(gè)生物學(xué)指標(biāo)[44]，故自然生草增強(qiáng)了土壤肥力。這與龐建光等[45]、潘學(xué)軍等[46]和李華等[47]研究結(jié)果基本一致。果園生草可增加土壤酶活性，并通過改變土壤微生物組成從而影響果樹生長(zhǎng)。

新梢生長(zhǎng)量是反映果樹的生長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)潛力的指標(biāo)之一，李華等[47]研究結(jié)果表明，在赤霞珠葡萄園行間播種牧草可有效控制植株的長(zhǎng)勢(shì)，降低新梢生長(zhǎng)量；李會(huì)科[48]研究指出生草限制新稍生長(zhǎng)，并隨著生草年限的增加進(jìn)一步限制新稍生長(zhǎng)趨勢(shì)，本研究表明間作野豌豆和自然生草均顯著抑制了新梢伸長(zhǎng)，與惠竹梅等[12]研究結(jié)果一致。李會(huì)科[48]研究指出生草可提高中短枝的比例，隨著生草年限的增加，中短枝的比例提高明顯。本研究表明：從枝組結(jié)構(gòu)變化看，生草可提高中短枝的比例，生草有利于中短枝的發(fā)育，從而改善果樹枝組結(jié)構(gòu)，與李會(huì)科[48]、鄧豐產(chǎn)等[49]在渭北的旱地蘋果園生草試驗(yàn)結(jié)果一致。生草影響了樹體的生長(zhǎng)和成花，究其原因是因?yàn)樯萦绊懥送寥浪傩юB(yǎng)分(速效磷和堿解氮)、土壤物理性質(zhì)(容重、含水量)、土壤肥力相關(guān)酶活性、土壤微生物數(shù)量等土壤性狀。果園生草后，草根系穿插于土壤中，改變了原有土壤的孔隙度、容重、有機(jī)質(zhì)含量，生草增加了果園(特別是山地果園)大氣降水的下滲，增加了土壤含水量，刈割后草的降解釋放的熱量提高了土壤中酶促反應(yīng)的速率，促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，同時(shí)提高土壤的生物活性。

野豌豆屬豆科植物，與其共生的根瘤菌固氮作用[50]在土壤中發(fā)揮重要的氮素轉(zhuǎn)化作用，作為一種重要的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源，其能與AMF形成共生體系[51]，所以本研究所發(fā)現(xiàn)的野豌豆表現(xiàn)出較自然生草更大的優(yōu)勢(shì)可能與野豌豆促進(jìn)叢枝菌根真菌侵染果樹及根瘤菌固氮作用這兩個(gè)因素有關(guān)，從根冠比的角度出發(fā)，野豌豆的根冠比較低(王穎等[52]測(cè)得的數(shù)據(jù)為0.087)，與油橄欖的水肥競(jìng)爭(zhēng)較弱并能生產(chǎn)更多的可刈割-降解物，土壤中速效磷和堿解氮含量更高；自然生草中部分植物根冠比較高(如馬銀山等[53]測(cè)得的早熟禾根冠比達(dá)到了0.7以上)，水肥競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)且地上部分較少，其優(yōu)越性弱于野豌豆。

果園生草油橄欖的花序長(zhǎng)度和完全花比例與清耕間沒有顯著性差異，可能是因?yàn)檫@兩個(gè)因素更多地受遺傳因素的影響，果園生草對(duì)其的影響未達(dá)到顯著水平。李會(huì)科[48]研究表明生草對(duì)一年生枝成花率有明顯的促進(jìn)作用，與清耕區(qū)相比，白三葉區(qū)中短枝成花率提高7.8%，長(zhǎng)枝成花率提高13.44%，生草提高了蘋果百葉重、中短枝比例、成花率、座果率。本研究結(jié)果表明間作生草可以提高整體的花芽分化率、單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)，特別是短枝的花芽分化率和單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)。Monteiro等[54]認(rèn)為生草對(duì)土壤水分競(jìng)爭(zhēng)造成果樹水分脅迫是抑制果樹營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的原因之一，但在樹體新梢旺長(zhǎng)時(shí)，這種效應(yīng)可達(dá)到控制樹體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、促進(jìn)生殖生長(zhǎng)的效果，間作野豌豆果園表現(xiàn)出一致的效應(yīng)。不同草種抑制作用不一，因此可通過試驗(yàn)篩選一些淺根性的草種減弱其對(duì)果樹體生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)。

本研究的應(yīng)用前景和價(jià)值在于為當(dāng)?shù)亟鉀Q油橄欖大面積種植的山地油橄欖園嚴(yán)重的水土流失和養(yǎng)分流失導(dǎo)致的果園土壤退化問題，生草能增加地表阻力，促進(jìn)降水就地入滲，是簡(jiǎn)單有效的水土保持措施[55-56]，已在中國(guó)西南山區(qū)、三峽庫(kù)區(qū)、黃土高原等地有廣泛應(yīng)用，本研究發(fā)現(xiàn)生草能提高油橄欖土壤肥力，促進(jìn)油橄欖的成花，相對(duì)抑制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，使生殖生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)之間達(dá)到更好的平衡，并且生草減少除草劑的使用，具有良好的生態(tài)效益。

4 結(jié)論

生草使油橄欖園的土壤含水量、堿解氮、速效磷含量得到了顯著提高，土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性得以增強(qiáng)，其中間作野豌豆的效果最好；生草(間作野豌豆和自然生草)還提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，并降低了土壤pH值和容重。間作野豌豆降低了土壤過氧化氫酶活性，而自然生草提高了該酶活性，生草還使土壤細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量得到提升；并抑制了新梢伸長(zhǎng)，改善了果樹枝組結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了中短枝的發(fā)育；間作野豌豆還提高了整體的花芽分化率、單枝單位長(zhǎng)度花序數(shù)，特別是短枝。生草整體提高了土壤肥力水平，控制了新梢旺長(zhǎng)，促進(jìn)了花芽分化，整體來看間作野豌豆較自然生草效果更顯著。