高 君，楊林先，徐小迪，陳妍竹，田 良，李 雄*

（1 延邊大學農學院，吉林 延吉 133000；2 延邊朝鮮族自治州農業(yè)科學院，吉林 延吉 133000）

果園生草技術是指在果樹行間或全園種植草本植物的一種果園管理方法或制度,也叫果園生草覆蓋[1]。土壤是果樹生產的基礎,是樹體汲取水分和養(yǎng)分的源泉,土壤管理的好壞直接影響樹勢及果實的產量、品質。長期以來,由于單一的土壤管理制度或不規(guī)范的土肥水管理技術,致使土壤板結,通氣性差,微生物數(shù)量少,蓄水能力不強等,極不利于果樹根系的生長發(fā)育,導致樹勢衰弱,易受病蟲害危害,使一些果園土壤生產力明顯下降[2]。目前,我國生草栽培技術已在柑桔[3]、葡萄[4]、梨[5]、蘋果[6]等果園大面積應用。除了減輕極端天氣對果園的破壞外,果園生草還能增加生物量、增加土壤團粒結構,改善氣熱狀況,提高土壤肥力,使果園長期處于有利于樹體發(fā)育的狀態(tài),且能減少化肥使用量,減少化學污染,促進果業(yè)長期健康發(fā)展,帶來更好的果實品質和更高的果實產量[7]。

1 材料與方法

試驗地位于吉林省延邊朝鮮族自治州龍井市(N 42°77′,E129°42′)。當?shù)貙儆跍貛Т箨懶约撅L氣候,年平均氣溫5.6℃,無霜期143d,年平均降雨量550mm 左右。自然生草覆蓋試驗在兩處試驗地進行,一處為果樹六分場‘蘋果梨’園,樹齡30年,生長情況一致,栽植株行距5 m×6 m,樹形為疏散分層形改造的開心形,施復合肥(氮磷鉀含量均為17%)25kg/666.7m2。其中自然生草面積2hm2,已8年；其余為清耕。另一處位于龍井市琵巖山山坡的‘延香梨’園,樹齡12年,生長情況一致,栽植株行距4 m×5 m,樹形為改良紡錘形,施復合肥(同上)33 kg/666.7 m2,其中自然生草面積2hm2,已7年；其余為清耕。

1.1 樣品采集

2021年對兩個梨園的自然生草處理和清耕處理進行采樣分析。每個采樣區(qū)10株樹,每個園重復3 次。

土壤采樣 2021年7月中旬,在各個采樣區(qū)確定6 個采樣點,距離樹體2 m 處,清除周圍雜草,各采樣點分層取0～20 cm,20～40 cm 土樣 (20 cm 為一層),再將每個采樣地段的6個采樣點相同深度的土壤混合均勻,剔除土壤中植物殘體、石頭,裝入自封袋內貼上標簽待測。

葉片采樣 2021年7月中旬,在各個采樣區(qū)選取10 株樹,在樹冠外圍1.5m 處生長的新梢中心部位共選取生理成熟200 片葉以上,裝入自封袋中貼上標簽,裝入冰盒,帶回實驗室待測。

果實采樣 2021年9月末,在各個采樣區(qū)選取摘取大小一致、無病蟲害的成品梨果30 個,裝入自封箱中貼上標簽待測。

1.2 測定指標與方法

土壤 采用電位法測定土壤上清液pH 值,有機質用重鉻酸鉀-硫酸氧化法測定,速效鉀使用醋酸銨浸提、火焰光度計法測定,速效磷采用鉬銻抗比色法測定,全氮采用開氏定氮法測定,交換性鈣鎂采用EDTA 滴定法測定[8],脲酶活性的測定采用苯酚鈉一次氯酸鈉比色法測定,磷酸酶活性采用對硝基苯磷酸二鈉比色法測定,蔗糖酶活性和纖維素活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定[9]。

葉片 葉綠素含量采用丙酮-乙醇浸提法測定[10],葉面積利用葉面積儀測定,百葉重利用電子天平測定,百葉厚采用游標卡尺測定,全氮含量采用奈氏比色法測定,全磷含量采用鉬銻抗比色法測定,全鉀采用火焰光度計測定,全鈣、全鎂采用EDTA 滴定法測定[8]。

果實品質 單果重用電子天平稱重；果實硬度使用GY-B 型硬度計測定； 可溶性固形物含量利用數(shù)顯折光儀測定； 可滴定酸含量采用NaOH 溶液滴定法測定；果實維生素C 含量用鉬藍比色法測定[10]。

2 結果與分析

2.1 梨園自然生草對土壤化學性狀的影響

2.1.1 對土壤酸堿度的影響

如表1所示(下同),兩個梨園的pH 值變化趨勢不同。‘蘋果梨’ 園隨土層加深pH 值降低；0～20cm均為中性,但自然生草處理的pH 值(6.50)低于清耕處理(6.72)；20～40cm 土層均偏酸,同樣是自然生草處理的pH 值(6.04) 低于清耕處理(6.27)。‘延香梨’園隨土層加深,pH 值升高； 兩個土層的土壤均呈微酸性； 0～20cm、20～40cm 土層的pH 值,均為自然生草(5.87、6.30)高于清耕(5.59、5.73)。

表1 梨園自然生草對土壤化學性狀的影響

2.1.2 對土壤有機質含量的影響

有機質含量隨土層加深而降低(下同)；自然生草處理的土壤有機質含量明顯高于清耕處理的,‘蘋果梨’ 園兩個土層分別增加0.631%、0.320%,‘延香梨’園分別增加0.495%、0.289%。

2.1.3 對土壤全氮含量的影響

0～20 cm 土層自然生草處理的全氮含量,‘蘋果梨’ 園比清耕提高0.081%,‘延香梨’ 園提高0.034%；20～40 cm土層自然生草處理的全氮含量,‘延香梨’園比清耕提高0.014%,‘蘋果梨’園未提高。

2.1.4 對土壤有效磷含量的影響

兩個園土壤有效磷含量基本為較豐(20～40mg/kg)和豐量(＞40mg/kg),尤其是‘蘋果梨’園,0～20cm 達到70mg/kg,處理間未表現(xiàn)差異；20～40 cm 土層自然生草處理的有效磷含量比清耕提高41.21%；‘延香梨’園的兩個土層分別提高79.23%、59.01%。兩園相比,‘延香梨’園有效磷水平較低,自然生草的效果更明顯。

2.1.5 對土壤速效鉀含量的影響

兩個梨園的速效鉀含量變化較一致,均為生草處理高于清耕?！O果梨’園兩個土層的速效鉀含量分別提高29.28%、9.69%；‘延香梨’ 園分別提高12.24%、17.55%。

2.2 梨園自然生草對土壤酶活性的影響

如表2所示,脲酶活性隨著土壤深度增加相繼降低。0～20cm 和20～40cm 土層,‘蘋果梨’園自然生草處理的脲酶分別比清耕增加23.99%、31.42%?！酉憷妗瘓@處理間未表現(xiàn)差異。

表2 梨園自然生草對土壤酶活性的影響

0～20cm 土層自然生草處理的蔗糖酶活性,‘蘋果梨’ 和 ‘延香梨’ 園分別比清耕增加28.71%、35.05%,20～40cm 土層分別增加53.92%、45.86%。

0～20 cm 土層自然生草處理的纖維素酶活性,‘蘋果梨’和‘延香梨’園分別比清耕增加55.77%、157.14%,20～40cm 土層分別增加77.41%、122.73%。

0～20cm 土層生草處理的磷酸酶活性,‘蘋果梨’和‘延香梨’ 園分別比清耕增加44.64%、22.02%,20～40 cm 土層分別增加37.87%、9.53%。

2.3 梨園自然生草對梨樹葉片的影響

2.3.1 對梨葉片生長量的影響

如表3所示,‘蘋果梨’‘延香梨’園自然生草處理的葉面積與清耕處理無顯著性差異,百葉重分別比清耕增加7.06%、3.33%,百葉厚分別增加9.43%、14.14%。

表3 梨園自然生草對梨葉片生長的影響

2.3.2 對梨葉片礦質營養(yǎng)含量的影響

如表4所示,‘蘋果梨’葉片全氮、全磷、全鈣、全鎂含量自然生草處理與清耕無差異,只有全鉀含量顯著低于清耕(降低0.95%)?！酉憷妗~片自然生草處理的全氮、全磷、全鉀含量均高于清耕,依次提高0.561%、0.014%、0.152%；全鈣、全鎂含量與清耕相近。

表4 梨園自然生草對梨葉片礦質營養(yǎng)含量的影響%

2.3.3 對梨葉片葉綠素含量的影響

如圖1所示,自然生草處理明顯提高‘蘋果梨’‘延香梨’ 葉片葉綠素含量,分別增加18.93%、25.19%。有利于增強光合作用。

圖1 梨園自然生草對梨葉片葉綠素含量的影響

2.4 梨園自然生草對果實經(jīng)濟性狀的影響

如表5所示,自然生草處理的 ‘蘋果梨’ 可溶性固形物含量、果實硬度、維生素C 含量均較清耕處理的高,依次提高0.88%、9.08%、15.09%；‘延香梨’ 可溶性固形物、維生素C 含量均較清耕高,分別提高0.72%、3.77%、10.24%。自然生草處理的‘蘋果梨’ 可滴定酸含量與清耕相近,‘延香梨’ 減少0.08%。666.7 m2產量與單果重較清耕無明顯變化。

表5 梨園自然生草對果實品質的影響

3 結論

本試驗研究表明,自然生草使兩個梨園的土壤pH 值向適宜方向發(fā)展,酸堿中性的,pH 值稍有降低；微酸性的,pH 值稍有提高。果園自然生草使土壤有機質含量明顯提高,0 ～20 cm 增加0.320%～0.631%、20～40 cm 增加0.289%～0.495%； 土壤全氮含量也有所提高,0～20 cm 提高0.034%～0.081%,20～40cm 提高0.014%(或變化不大)；土壤速效鉀含量0 ～20 cm 提高12.24%～29.28%,20 ～40 cm 提高9.69%～17.55%； 土壤有效磷原本基數(shù)太高,即便如此,自然生草處理的仍有提高。生草處理較清耕顯著增加了土壤蔗糖酶、纖維素酶與磷酸酶活性,0～20cm 蔗糖酶活性增加28.71%～53.92%,20～40cm 增加35.05%～45.86%；0 ～20 cm 纖維素酶活性增加55.77～77.41%,20～40cm 增加122.73%～157.14%；0～20cm 磷酸酶活性增加37.87%～44.64%,20～40cm 增加9.53%～22.02%。

自然生草顯著提高了兩個梨園葉片百葉重、百葉厚和葉綠素含量,葉面積無差異。其中百葉重增加3.33%～7.06%,百葉厚增加9.43%～14.14%,葉綠素含量增加18.93%～25.19%。

自然生草對果實品質提高效果明顯,果實可溶性固形物、果實硬度及維生素C 含量分別增加0.72%～0.88%、3.77%～9.08%、10.24%～15.09%,可滴定酸含量有所降低。

總之,果園自然生草對調節(jié)土壤酸堿度、提高土壤有機質及速效養(yǎng)分含量效果明顯,促進葉片生長和提高果實品質,是果園土壤管理的重要模式。