姜莉莉，宮慶濤，武海斌，孫瑞紅

(山東省果樹(shù)研究所，山東泰安 271000)

中國(guó)傳統(tǒng)的果園地面管理以清耕為主，果園地面裸露，易造成坡地果園水土流失，土壤有機(jī)質(zhì)及各種養(yǎng)分含量降低。果園生草免耕是歐美及日本等果樹(shù)生產(chǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的果園地面管理模式，部分地區(qū)的生草果園達(dá)到95%[1]。中國(guó)果園生草研究起步較晚，生草的種類也較少，主要包括三葉草(圖1)、黑麥草、紫花苜蓿等。

圖1 蘋果園種植三葉草

大量研究表明，果園生草制有利于改善果園生態(tài)環(huán)境，改良土壤結(jié)構(gòu)[2]，保水保土，增加土壤有機(jī)質(zhì)及各種營(yíng)養(yǎng)元素含量[3]，提高果園綜合效益[4]。也有報(bào)道稱，果園覆蓋植被存在與果樹(shù)爭(zhēng)肥爭(zhēng)水、改變果園病蟲(chóng)害優(yōu)勢(shì)種群等問(wèn)題[5]。程亞樵等[6]報(bào)道，果園覆草在增加果園病蟲(chóng)害的同時(shí)還可增加天敵生物的種類和數(shù)量。

土壤微生物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在土壤有機(jī)質(zhì)分解、腐殖質(zhì)形成及土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和循環(huán)等生物化學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[7]。土壤微生物對(duì)外界干擾較為敏感，其群落組成、相對(duì)豐度及活性等指標(biāo)在一定程度上反映了作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用與生長(zhǎng)發(fā)育的狀況。因此，探討果園生草對(duì)土壤微生物的影響，對(duì)果園生草技術(shù)的系統(tǒng)評(píng)價(jià)及其推廣應(yīng)用具有重要意義[8]。筆者在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，綜述了果園生草模式對(duì)土壤微生物群落的影響，為科學(xué)評(píng)價(jià)果園生草的土壤生態(tài)效應(yīng)提供新視角，為果園種植業(yè)的綠色健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 不同生草種類對(duì)土壤微生物的影響

1.1 果園不同生草種類對(duì)土壤細(xì)菌的影響

土壤細(xì)菌在土壤微生物中所占數(shù)量最多、分布最廣。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，土壤細(xì)菌可分為有益細(xì)菌和有害細(xì)菌，有益細(xì)菌包括固氮菌、硝化細(xì)菌等，有害細(xì)菌包括反硝化細(xì)菌及各種致病細(xì)菌等。

研究表明，不同生草制對(duì)土壤細(xì)菌群落的影響并不完全相同。焦奎寶[9]采用高通量測(cè)序分析結(jié)果表

明，不同生草種類促進(jìn)蘋果園土壤形成了特異性的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。與清耕制相比，自然生草土壤中酸桿菌的豐度相對(duì)較大，可能與自然生草條件下植物種類豐富有關(guān)；種植紅三葉和黑麥草的土壤中硝化螺旋菌的相對(duì)豐度較大，可能與土壤有機(jī)質(zhì)含量增加有關(guān)。岳泰新等[10]報(bào)道，行間生草可顯著提高葡萄園土壤細(xì)菌含量，其中在果樹(shù)萌芽期和開(kāi)花期，種植白三葉草和紫花苜蓿的細(xì)菌含量極顯著高于種植高羊茅的；在果實(shí)成熟期，種植白三葉草的土壤細(xì)菌含量極顯著高于種植紫花苜蓿和高羊茅的。孫計(jì)平[11]等人報(bào)道，與清耕相比，生草可以顯著增加梨園0～20cm土層細(xì)菌數(shù)量，且隨著生草年限增長(zhǎng)，效果愈加顯著。

1.2 果園不同生草種類對(duì)土壤真菌的影響

真菌在土壤養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著巨大作用，其群落結(jié)構(gòu)變化能夠影響許多關(guān)鍵的生態(tài)進(jìn)程[12]。焦奎寶[9]報(bào)道，不同生草種類對(duì)土壤3類主導(dǎo)真菌的相對(duì)豐度影響較大，自然生草的土壤接合菌相對(duì)豐度較高，生黑麥草和清耕處理的土壤子囊菌和擔(dān)子菌相對(duì)豐度較高，生紅三葉草的土壤這3類真菌的比例與自然生草處理的接近，但豐度略低。岳泰新等[10]報(bào)道，在葡萄萌芽期、開(kāi)花期和果實(shí)成熟期，行間生草均可提高土壤真菌含量。其中生白三葉草和紫花苜蓿對(duì)葡萄園土壤的真菌含量提高效果最顯著。潘學(xué)軍等人[13]盆栽柑桔試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，自然生草可顯著提高土壤中的真菌含量。孫計(jì)平[15]等人報(bào)道，長(zhǎng)期生草能夠顯著提高梨園0～50cm土層真菌數(shù)量。

1.3 果園不同生草種類對(duì)土壤放線菌的影響

放線菌是影響土壤氮、磷、鉀循環(huán)最重要的微生物因子[14]。岳泰新等[10]報(bào)道，與清耕相比，行間生草可使葡萄園土壤放線菌含量升高。其中在萌芽期，生高羊茅的土壤放線菌含量極顯著高于生白三葉草和紫花苜蓿的；在葡萄開(kāi)花期，生白三葉草和高羊茅的土壤放線菌含量顯著高于生紫花苜蓿的；在果實(shí)成熟期，生紫花苜蓿和白三葉草的土壤放線菌含量極顯著高于生高羊茅的。潘學(xué)軍等人[13]報(bào)道，柑桔間種綠肥可提高土壤放線菌含量。孫計(jì)平[11]等人報(bào)道，長(zhǎng)期生草能夠顯著提高梨園0～20cm土層放線菌數(shù)量。

2 果園生草對(duì)土壤微生物群落的影響

2.1 果園生草對(duì)土壤微生物碳源利用能力的影響

土壤微生物可隨土壤輸入碳源的種類和數(shù)量的變化而表現(xiàn)出不同的碳源代謝特征[15]。杜毅飛[16]報(bào)道，與清耕相比，果園生草土壤微生物具有不同的碳源利用特征。在春季和秋季，生草處理的土壤微生物能夠較大程度地利用碳源，其中種植豆科白三葉和小冠花的土壤微生物碳源利用能力更強(qiáng)，偏好糖類、氨基酸類、多聚物類和羧酸類碳源；在夏季，生草和清耕的土壤微生物對(duì)碳源的利用程度相對(duì)較小。吳家森等[17]報(bào)道，人工生草可顯著提高林地土壤的生物量碳，與免耕地相比，種植油菜、黑麥草和紫云英4年的土壤生物量碳分別提高了138.61%、159.68%和144.24%。

2.2 果園生草對(duì)土壤微生物量的影響

土壤微生物量是指土壤中除植物根茬等殘?bào)w和大于5×103μm3土壤動(dòng)物以外、具有生命活力的有機(jī)物質(zhì)的量[18]。微生物量是土壤養(yǎng)分的儲(chǔ)備庫(kù)，也是表征土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量流動(dòng)的重要參數(shù)[19]。杜毅飛[16]報(bào)道，與清耕相比，果園生草能顯著增加土壤微生物量，且增加幅度與生草品種有關(guān)，生白三葉草、小冠花、百脈根和雞腳草的果園土壤微生物量分別比清耕園的高70.36%、77.70%、78.56%和 21.64%。且不同生草種類的土壤微生物量變化存在差異，其中生豆科草的果園土壤細(xì)菌升幅高于生禾本科草的，生禾本科草的果園土壤放線菌和真菌升幅高于生豆科草的。岳泰新等[10]報(bào)道，與清耕相比，行間播種白三葉草和紫花苜?？娠@著增加葡萄園土壤的微生物量碳和微生物量氮含量。吳家森等[17]報(bào)道，核桃園連續(xù)生草4年后，土壤微生物量碳增加了138.61%～159.68%。錢進(jìn)芳等[20]報(bào)道，生草栽培能夠顯著提高山核桃林地土壤微生物量碳含量，其中生白三葉草、黑麥草、紫云英、油菜和自然生草處理分別較清耕處理提高了169.6%、159.7%、144.1%、138.6%和58.6%。

2.3 果園生草對(duì)土壤微生物多樣性的影響

土壤微生物多樣性是指土壤微生物在遺傳、種類和生態(tài)層次上的變化，代表了微生物群落的穩(wěn)定性[21]。土壤微生物多樣性能夠敏感地反映土壤環(huán)境變化，可作為衡量土壤質(zhì)量和評(píng)價(jià)土壤生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要生物學(xué)指標(biāo)[22]。吳家森等[17]采用biolog生態(tài)板測(cè)定核桃林生草對(duì)土壤微生物多樣性的影響，Shannon指數(shù)和均勻度指數(shù)(E)均表現(xiàn)為：種植油菜和紫云英的AWCD(每孔顏色平均變化率)顯著高于免耕處理，種植黑麥草與免耕處理間差異不顯著。杜毅飛[16]報(bào)道，不同生草處理果園的土壤微生物多樣性指數(shù)存在差異，其中生白三葉草的Shannon指數(shù)、豐富度指數(shù)和McIntosh 指數(shù)均較高。錢進(jìn)芳等[20]報(bào)道，不同處理的山核桃林地土壤的AWCD為白三葉草>紫云英>油菜>自然生草>清耕；生白三葉草的Shannon指數(shù)高于其他處理，生白三葉草、紫云英和油菜的均勻度指數(shù)顯著高于其他處理。

3 小結(jié)與展望

果園不同生草對(duì)園地土壤微生物的數(shù)量、多樣性和活性的影響并不完全相同。生黑麥草可增加土壤亞硝化螺旋菌、子囊菌和擔(dān)子菌豐度及微生物量碳含量；生紫花苜?？商岣咄寥勒婢头啪€菌含量；生白三葉草后，園地土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量、微生物量、碳含量及微生物多樣性提高幅度均較大，這可能是由于白三葉草為多年生草本植物，根系發(fā)達(dá)，播種后能夠快速生長(zhǎng)，迅速郁蔽地面，周年不枯，種子成熟后可自然脫落，無(wú)需復(fù)播，同時(shí)可向植物根系釋放大量的碳源，促進(jìn)土壤微生物群落代謝活性的提高所致[23]。所以白三葉草有望成為較為理想的果園生草品種。