代立蘭，趙亞蘭，張懷山，徐瓊，牛元，凌建祥，徐學軍

（1. 蘭州市農業(yè)科技研究推廣中心，甘肅 蘭州 730010；2. 中國農業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所，甘肅 蘭州 730050；3. 永登縣玫瑰研究所，甘肅 永登 730304）

苦水玫瑰（Rosa sertata×R. rugosa）是鈍齒薔薇和中國傳統(tǒng)玫瑰的自然雜交種，是一種多年生直立落葉叢生灌木，不僅具有觀賞性，還具有很高的藥用和食用價值［1］。因絕佳的口碑，苦水玫瑰已經成為蘭州市永登縣最具代表性的農業(yè)支柱產業(yè)［2］。該地位于隴西黃土高原西北端和祁連山東延余脈的銜接地段，因海拔高、氣溫低、干旱少雨的自然環(huán)境非常有利于苦水玫瑰品質及產量的提高。玫瑰栽培要求土壤養(yǎng)分充足，通透性良好［3］，所以玫瑰種植行距較大，一般為2.0~2.5 m，較寬的行間距也有利于苦水玫瑰采摘。甘肅地處中國西北地區(qū)，降水量少，蒸發(fā)量大，土壤鹽堿化威脅大［4］。不合理的田間管理措施導致苦水玫瑰行間雜草叢生，尤以冰草最盛，不僅消耗土壤養(yǎng)分而且增加人工鋤草成本，鋤草之后裸露的地表又因過度蒸發(fā)使得地表干旱、鹽漬化，不僅影響苦水玫瑰的產量和質量，而且影響玫瑰園整體環(huán)境。研究表明玫瑰可與煙草、杭白菊及甘藍、西紅柿、馬鈴薯、小麥、大蒜等各類糧食蔬菜作物套種［5-7］。玫瑰行間合理套種能夠提高土地利用率、改良土壤、提高玫瑰產量，并達到以草制草，改善玫瑰園地表生態(tài)環(huán)境的效果［8］。紅豆草（Onobrychis viviaefolia）和紫花苜蓿（Medicago sa?tiva）屬豆科多年生植物，其根系龐大，具水土保持、固氮功能［9］；鼠尾草（Salvia japonica）為唇形科（Labia?tae）常綠一二年生或多年生草本［10］，耐旱、適應性強，易于栽培［11］；芝櫻（Phlox subulata）為花荵科天藍繡球屬多年生矮小草本常綠地被植物［12］，適應性極強，耐寒、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿、無病蟲害，對土壤、肥料的要求不嚴［13-14］。鼠尾草和芝櫻根系淺，花期長，花色艷麗且芳香，極具觀賞價值。4 種草本植物植株較矮，與玫瑰套種符合農作物套種的早晚、高低、深淺搭配原則［15］。本試驗在同樹齡的苦水玫瑰行間套種紅豆草、苜蓿、鼠尾草和芝櫻，通過對比分析篩選苦水玫瑰林下抑制雜草效果較好、美化環(huán)境、有助于玫瑰增產的植物，以增加土地綜合利用率，提高經濟效益，為探索最適宜的苦水玫瑰園復合種植模式提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于蘭州市永登縣大同鎮(zhèn)王家坪村，地理位置E 103°19′42″，N 36°38′28″。海拔2 060 m，年平均氣溫1.1~2.4 ℃，最熱月平均氣溫13.0~14.4 ℃，全年≥10 ℃的活動積溫1 738 ℃，年總日照時數(shù)1 750~2 150 h，年降水量250 mm 左右，降水多集中在7~9月，無霜期120 d 左右。氣候干燥，每年可灌溉4次，屬于傳統(tǒng)農林業(yè)種植區(qū)。該區(qū)域土層較薄，厚度在0.5~1.0 m，有機質含量較低。其土壤基本理化性狀見表1。

表1 試驗地土壤基本理化指標Table 1 Basic physical-chemical properties of the soil in experimental field

1.2 供試材料

供試草本植物為紅豆草、苜蓿、鼠尾草和芝櫻。玫瑰品種為苦水玫瑰，樹齡3年。

1.3 試驗設計

試驗設計5 個處理，分別為：T1（玫瑰+紅豆草）、T2（玫瑰+苜蓿）、T3（玫瑰+鼠尾草）、T4（玫瑰+芝櫻），T5（玫瑰單作，CK）。5 個處理在大小一致、相鄰的5 個地塊內。每處理占據(jù)1 個地塊，每地塊內有5 行玫瑰，行長50 m，行間距2.5 m，在玫瑰行間以行距30 cm 套種草本植物，每處理面積50 m×12.5 m=625 m2。2018年4月初紅豆草和苜蓿種子條播，鼠尾草和芝櫻幼苗移栽。紅豆草和苜蓿播種量分別為90 kg/hm2和15 kg/hm2，鼠尾草和芝櫻用苗量22.2萬株/hm2和33.3 萬株/hm2。水肥管理一致。

1.4 測定內容及方法

土壤養(yǎng)分測定：2019 和2020年秋季采用“S 型”取樣法，在距離兩端10 m 的中心地帶隨機3 重復取樣，采挖玫瑰根際（距樹干10 cm，深度20 cm）及行間土樣（深度20 cm），土樣風干過篩保存，測定土樣理化性質和全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質含量、pH 值、含鹽量等指標。參照魯如坤所著《土壤農業(yè)化學分析方法》［16］進行測定：土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法，全氮采用凱氏定氮-紫外分光光度計法，全磷采用鉬銻抗比色法，鉀采用火焰光度法，pH 值采用電位測定。

土壤含水量測定：2020年采用SU 系列高智能土壤水份測試儀對各處理行間0~20、20~40、40~60 cm土壤水分進行測定，同一處理多點測定后取平均值。測 定 時 間 分 別 為5月20日、6月14日、7月24日、8月28日、9月26日；

雜草數(shù)量測定：2019、2020年6月觀察記載田間雜草數(shù)量。

玫瑰鮮花產量測定：2019 和2020年，在采摘期每天記錄小區(qū)鮮花產量。

2 結果與分析

2.1 不同套種模式對土壤養(yǎng)分的影響

2019（第1年）、2020（第2年）試驗數(shù)據(jù)表明，與T5（CK）相比T1、T2、T3、T4 對土壤養(yǎng)分的影響具有不同的變化規(guī)律（表2）。

表2 不同套種模式下土壤養(yǎng)分Table 2 Soil nutrients under different interplanting patterns

土壤全氮含量，第1年根際為0.70~0.83 g/kg，行間為0.61~0.85 g/kg；第2年根際為0.68~0.82 g/kg，行間為0.62~0.87 g/kg，2年均為T2、T4 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為4.29%~40.32%。其中T2 增幅為18.57%~39.34%，T4 增 幅 為17.14%~40.32%，T1 增 幅 為7.35%~34.43%，T3 增幅4 為.29%~27.42%。

土壤全磷含量，根際第1年為0.33~0.53 g/kg，第2年為0.34~0.55 g/kg，T1、T2 與其他處理間差異顯著；行間第1年為0.28~0.52 g/kg、T1 與其他處理間差異顯著，第2年 為0.32~0.47 g/kg 之間，T5 與 其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增 幅33.33%~85.71%。 其 中T1 增 幅43.75%~85.71%，T2 增 幅 46.88%~64.29%，T4 增 幅34.38%~57.14%，T3 增幅33.33%~40.63%。

土壤全鉀含量，根際第1年為22.62~24.57 g/kg，T2~T3 與T5 間 差 異 顯 著，第2年 為22.87~25.62 g/kg，T1、T3 與其他處理間差異顯著；行間第1年 為23.95~27.42 g/kg、第2年 為23.82~27.31 g/kg，均為T1、T3 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為0.04%~14.65%。其中T3 增幅為7.07%~12.85%，T2 增幅為0.04%~8.62%，T1 根際第2年下降3.79%，其他處理增幅為2.21%~14.65%，T4 根 際 第2年、行 間 第1年 下 降1.14%~2.09%，其他處理增幅為1.26%~3.23%。

速效氮含量，根際第1年為24.36~36.68 mg/kg，T2、T3 與其他處理間差異顯著；第2年為25.31~38.96 mg/kg，T2 與各處理間差異顯著；行間第1年為24.83~38.03mg/kg、第2年為24.96~38.23 mg/kg，均為T1 與各處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為6.16%~53.93%。其中T2 增幅為36.45%~53.93%，T1 增幅為38.03%~53.17%，T3增 幅 為 7.77%~50.57%，T4 增 幅 為 6.16%~15.34%。

土壤速效磷含量，根際第1年為25.03~36.86 mg/kg，第2年 為25.78~38.67 mg/kg，均為T1 與 各處理間差異顯著；行間第1年在24.76~40.87 mg/kg、T1、T2 與其他處理間差異顯著，第2年為24.16~44.31 mg/kg，T1 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為10.51%~83.40%。其中T2 增幅為47.26%~83.40%，T1 增幅為26.69%~66.31%，T3 增幅為13.54%~50.20%，T4增幅為10.51%~63.20%。

土壤速效鉀含量，根際第1年為0.15~0.21 g/kg，T1~T3 與T4~T5 間 差 異 顯著，第2年 為0.15~0.24 g/kg，T2 與各處理間差異顯著；行間第1年為0.14~0.24 g/kg、第2年為0.17~0.27 g/kg，均為T2 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為5.88%~71.43%。其中T2 增幅為40.00%~71.43%，T1 增 幅 為12.50%~35.71%，T3增 幅 為 20.00%~31.25%，T4 增 幅 為 5.88%~7.14%。

土壤有機質含量，根際第1年為7.04~7.61 g/kg，第2年為6.85~7.89 g/kg，均為T2 與其他處理間差異顯著；行間第1年為6.50~8.29 g/kg、第2年為6.51~8.64 g/kg，均為T2 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體增幅為3.27%~32.72%。其中T2 增幅為8.10%~32.72%，T3 增幅為3.98%~24.42%，T4 增幅為3.55%~17.36%，T1增幅為3.27%~15.98%。

土壤pH 值，根際第1年為8.21~8.48，第2年為8.20~8.51 之間；行間第1年為8.31~8.51，第2年為8.30~8.56，均為T5 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體降幅為1.53%~3.64%。其中T3 降幅為2.35%~3.64%，T2 降幅為1.53%~2.98%，T4 降 幅 為1.29%~2.35%，T1 降 幅 為0.71%~2.00%。

土壤總鹽含量，根際第1年為5.03‰~7.12‰，第2年 為4.85‰~6.82‰；行 間 第1年 為5.26‰~7.23‰，第2年為5.17‰~6.98‰，均為T3 與其他處理間差異顯著。與T5（CK）相比根際、行間總體降幅為15.25%~29.35%。 其 中T3 降 幅 為25.93%~29.35%，T2 降 幅 為22.49%~25.14%，T4 降 幅 為18.05%~22.41%，T1 降幅為15.25%~18.81%。

2.2 不同套種模式對土壤含水率的影響

在2019年5~9月的5 個時期，與T5（CK）相比行間含水率在0~20 cm 土層T2 顯著提高26.76%~69.70%（P<0.05），T4 顯著提高13.53%~58.58%（P<0.05），T3 顯 著 提 高5.96%~31.05%（P<0.05），T1 僅在7月、9月顯著提高12.93%~15.61%（P<0.05）（圖1?A）；在20~40 了cm 土層T2 顯著提高 13.49%~43.03%（P<0.05），T4 顯 著 提 高12.72%~30.60%（P<0.05），T3 顯著提高6.50%~18.40%（P<0.05），T1 顯著提高4.28%~19.57%（P<0.05）（圖1?B）；在40~60cm 土層僅在6、7、9月差異顯著，其中T2 顯著提高9.56%~37.45%（P<0.05），T4 顯著提高7.04%~35.78%（P<0.05），T3 顯著提高6.11%~26.33%（P<0.05），T1 僅在7月顯著提高27.82%（P<0.05）（圖1?C）。

圖1 不同套種模式下0~60 cm 土壤含水率Fig.1 Soil moisture content in 0~60 cm soil under different interplanting patterns

2.3 不同套種模式對行間雜草的影響

玫瑰地的雜草主要包括冰草（Agropyron crista?tum）、車前子（Plantago asiatica）、豆科雜草（Legumi?nous grass）、菊科雜草、苦苦菜（Sonchus oleraceus）、大薊（Cirsium japonicum）、灰條（Chenopodium album）等（表3）。與T5（CK）相比，玫瑰行間套種紅豆草、苜蓿、鼠尾草及芝櫻后對雜草的抑制效果較明顯。其中T1~T4 處理冰草數(shù)量顯著減少64.14%~79.72%、車前子數(shù)量顯著減少94.76%~100%、菊科草減少100%；豆科草T1、T2 分別顯著下降73.70%、86.17%，T3、T4 分別顯著增加512.96%、151.97%；苦苦菜和大薊T1、T2 均顯著下降100%，苦苦菜T3、T4 分別顯著下降53.98%、83.69%，大薊T3 顯著下降72.07%，T4 增加34.08%；灰條T2、T4 分別下降100%，T1、T3 分別顯著下降81.41%、85.13%；其他雜草T1、T2 分別下降81.82%、82.95%，T3、T4 分別下降50.68%、51.70%；雜草總體數(shù)量T3 下降100.65%，T2 下 降83.88%，T1 下 降67.36%，T4 最少。抑制雜草效果鼠尾草（T3）最顯著，苜蓿（T2）次之。

表3 不同套種模式下的雜草數(shù)量Table 3 Statistics of dominant weed species in summer un?der different interplanting patterns株·m-2

2.4 不同套種模式對玫瑰鮮花產量的影響

玫瑰與草本植物套種均能明顯提高玫瑰鮮花的產量（表3）。不同套種模式下，2019年、2020年玫瑰鮮花產量分別為5 208.00~6 326.00 kg/hm2、5 320.67~6 824.00 kg/hm2。與T5（CK）相 比，2019~2020年T2 鮮 花 產 量 提 高 21.47%~26.98%，T4 提 高17.42%~18.55%（P<0.05）。增產效果苜蓿（T2）最顯著、芝櫻（T4）次之。

3 討論

3.1 套種植物對土壤養(yǎng)分的影響

戶杉杉［19］的研究結果表明，套種紫花苜蓿11 個月后，茶園土壤氮素、磷素、鉀素、有機質含量均顯著提高。朱鵬崗［17］研究認為果園生草從根本上提高了土壤有機質的含量。向佐湘［18］的研究結果表明，茶園間種白三葉草有利于提高土壤有機質、有效磷含量。李云鴿等［20］的研究結果表明厚樸林下套種雷公藤模式可顯著提高雷公藤林地土壤的全氮、全鉀、速效鉀、有機質的積累。毛云飛等［21］的研究結果表明套種三葉青使得土壤有機質、全磷、有效磷含量提高，全氮及水解氮含量下降。大量的試驗表明合理的套種對土壤全氮、全磷、全鉀、速效磷、速效鉀及有機質的積累有促進作用。本試驗中苦水玫瑰套種草本植物顯著提高了玫瑰根際及行間全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質含量。套種豆科植物紅豆草和苜蓿使得土壤速效氮、磷、鉀含量的增幅較明顯，但全鉀含量在玫瑰+紅豆草（T1）根際第2年、玫瑰+芝櫻（T4）的根際第2年、行間第1年出現(xiàn)下降?？梢娞追N使得土壤養(yǎng)分含量的增減與套種植物自身生長對土壤養(yǎng)分的需求和消耗特性相關。

表4 不同套種模式下玫瑰鮮花產量Table 4 Rose flower yield under different interplanting patterns

3.2 套種植物對土壤鹽分的影響

趙蕓晨［22］認為在河西走廊鹽漬化土地上種植老芒麥、扁穗冰草、堿茅和紫花苜蓿4 種優(yōu)質牧草，對鹽漬化程度均有一定的改良效果。李發(fā)明［23］等認為種植紫花苜蓿后，次生鹽漬化土壤理化性狀發(fā)生了明顯變化，K+、Na+有下降的趨勢。李昂［24］等研究表明甘肅省沿黃灌區(qū)耕地種植多年生豆禾混播牧草可降低表土鹽含量和預防土壤鹽漬化。本試驗中苜蓿（T2）和鼠尾草（T3）生物量大、落葉多，使得玫瑰根際和行間土壤pH 值及總鹽含量下降幅度明顯優(yōu)于紅豆草和芝櫻。套種對土壤鹽分的影響與不同植物對土壤鹽分的吸收、抑制以及鹽分的積聚特性有關。

3.3 套種植物對玫瑰行間土壤水分的影響

婁艷華［25］等研究發(fā)現(xiàn)茶園套種模式可提高茶園的濕度，減少土壤表面水分蒸發(fā)。詹杰等［26］研究認為與傳統(tǒng)清耕茶園相比，茶草互作模式下人工種草、自然生草模式使得土壤含水量分別顯著（P<0.05）提高4.58%、21.84%；向佐湘［18］的研究結果表明茶園套種白三葉草有利于提高表層土壤（0~20 cm）和采摘期的土壤水分含量。本試驗中能顯著提高土壤含水率的套種模式依次為玫瑰+苜蓿（T2）、玫瑰+芝櫻（T4）、玫瑰+鼠尾草（T3）、玫瑰+紅豆草（T1）。芝櫻為矮小密植的地被植物、葉片細小、根系淺，對水分的消耗較少?？梢娺x擇適宜的套種植物可有效抑制玫瑰行間地表土壤水分的蒸發(fā)。對不同土層含水率的影響與植株大小形態(tài)、長勢、對地面的郁閉程度及根系對水分的消耗量有關。

3.4 套種植物對行間雜草的抑制效果

朱鵬崗［17］研究認為果園生草減少果園雜草及除草費用。左玉環(huán)［27］的研究結果表明果園生草可以改善土壤物理性質，使得土壤容重降低。不能因對生草技術認識不足而將傳統(tǒng)的“清耕制”作為日常的管理方式，造成環(huán)境惡化，土壤肥力下降。利用植物之間的競爭關系，選擇適宜套種、利用價值較高且與雜草競爭關系優(yōu)勢明顯的植物套種，能對雜草起到一定的抑制作用。本試驗中苜蓿和鼠尾草第二年返青速度較快，植株茂盛，對地面的郁閉度高，能迅速對其他雜草形成抑制，使得行間雜草種類和數(shù)量均較少，對行間雜草抑制效果顯著。

3.5 不同套種模式對玫瑰鮮花產量的影響

朱鵬崗［17］研究認為果園生草能提高單果重、改善果實品質。蔡倩等［28］研究表明玉米套種大豆能夠提高玉米的干物質積累量，大幅度提高土地生產能力。對主栽作物的增產效果與選擇套種植物的種類及性能有關，苜蓿為豆科植物，本身具有固氮作用，在可灌溉區(qū)域葉片肥大、對地面的郁閉程度高、減少土壤水分蒸發(fā)，有利于主栽作物的生長。玫瑰與草本植物套種均能提高玫瑰鮮花產量，其中與苜蓿（T2）套種對玫瑰鮮花增產效果最為明顯。

4 結論

玫瑰園中適宜的套種有益于提高土壤全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效鉀、有機質等土壤養(yǎng)分含量以及土壤含水率、玫瑰鮮花產量，降低雜草數(shù)量、鹽分含量及土壤pH 值。4 種套種模式中玫瑰+苜蓿（T2）有利于提高土壤含水量和鮮花產量；玫瑰+鼠尾草（T4）抑制雜草效果顯著，具有一定的推廣價值。在與玫瑰套種時應根據(jù)不同需求選擇相應植物，鼠尾草、芝櫻美化環(huán)境效果較強、在需要更換套種物種時易于采挖，苜蓿和紅豆草固氮肥田兼具美化環(huán)境，缺點是苜蓿根系太深不易采挖干凈。