劉芝秀，楊 紅，李小艷

（1 西昌學院動物科學學院，四川西昌 615000；2 西昌學院資源與環(huán)境學院）

果園生草是指選擇適宜草種在果園內進行人工種植，或者選留原生植被并剔除不適宜雜草的自然生草[1]。果園生草與土壤有機質、土壤礦物營養(yǎng)元素、土壤水分以及土壤微生物和酶活性等的變化密切相關，影響著果園的生態(tài)環(huán)境和經濟效益[2]。近10 年來，果園生草在果樹行業(yè)發(fā)達的國家普遍推行，50%以上的園區(qū)都實施了生草覆蓋[3]。果園生草作為綠色果品生產主要技術措施，自20 世紀90 年代引進以來，在全國范圍內進行了推廣。但在實踐生產中，生草果園占比低，不到全國果園總面積的10%，果園生草在我國仍然處于初級階段，需要進一步的推廣與發(fā)展[4]。

土壤是一切生物賴以生存的基礎，由各種微生物、有機物、無機物等組成[5]。土壤結構、土壤養(yǎng)分以及土壤的理化性質等影響著植株的生長和微環(huán)境變化[6]。對于土壤而言，土壤微生物通過分解作用，將枯枝落葉和動物生命過程中產生的各種有機物質進行分解，形成腐殖質，為土壤帶來豐富的營養(yǎng)成分，并對土壤肥力的保持起著重要的作用[7]。土壤酶作為土壤的組成成分之一，參與土壤中的生物化學反應。通過檢測酶的活性，可以了解土壤生物學狀況，為判斷土壤肥力、土壤品質以及土壤健康提供理論依據(jù)[8]。根際土壤作為特殊的生態(tài)系統(tǒng)，由植物、土壤、微生物共同影響，它與周圍非根際土壤在生物學特征、化學成分上存在顯著差異[9]。植物通過根系凋落物、根系分泌物等影響土壤特征，進而對整個土壤的理化性質產生影響。不同作物對土壤理化性質、微生物數(shù)量及土壤酶活性有不同的影響，且彼此之間存在著密切聯(lián)系[10]。

果園生草作為先進的管理技術，在葡萄（Vitis）[11]、蘋果（Malus pumila）[12]、柿子（Persimmon）[13]等果樹中先后進行了推廣，證明其對土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性以及土壤理化性質的變化等均具有一定的影響。有張承等[14]在獼猴桃果園林下進行生草試驗，發(fā)現(xiàn)套種吉祥草（Reineckia carnea）可顯著提高獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量，增強獼猴桃根際土壤脲酶、過氧化氫酶活性，改善獼猴桃果實品質。通過在獼猴桃林下人工種植白車軸草（Trifolium repens）、長柔毛野豌豆（Vicia villosa）2 種豆科植物，并以自然生草作為對照，旨在研究不同生草方案對土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性、土壤理化性質的影響，為生產實踐選擇適宜的生草管理模式提供理論依據(jù)。

1 研究內容與方法

1.1 試驗地概況及實驗設計

試驗地設在四川省西昌市瑯環(huán)鄉(xiāng)“涼山州暢興農業(yè)有限責任公司”（以下稱“暢興公司”）的獼猴桃果園內，該地坐落于安寧河西岸，屬于亞熱帶高原季風氣候，年均降雨量1004.3mm，平均氣溫17.2℃，冬春季節(jié)干旱降雨少，雨季主要集中在5～9 月。白天太陽輻射強，光熱資源豐富，晝夜溫差大。2014 年“暢興公司”在瑯環(huán)鄉(xiāng)建植獼猴桃園6.67hm2，引種“金果”“金艷”“紅陽”等多個品種。本試驗選擇在樹齡5 年的“金果”獼猴桃林下進行。2017 年9 月在果樹林下種草，人工種植白車軸草和長柔毛野豌豆，以自然生草為對照，每年結合果園對林下植被的要求進行刈割等日常管理。

1.2 土樣采集及預處理

土樣于2019 年4 月進行采集。在各處理區(qū)采用5點采土法，隨機選取獼猴桃植株，距離主干30cm 處，除去土壤表層植被，分點挖取0～10cm 深處的部分土壤和根系，采用抖根法，分離獼猴桃根際土壤和非根際土壤。然后過2mm 篩，放入裝有冰袋的泡沫箱中立即帶回實驗室。將土樣分成3 份，1 份置于4℃冰箱保存，用于土壤微生物數(shù)量的測定；1 份風干后過0.3mm 篩，用于土壤酶活性的測定；另1 份風干后送檢，用于土壤基本理化性質的測定。

1.3 研究內容與方法

1.3.1 土壤微生物數(shù)量的測定。土壤稀釋液的制備：稱取10g 新鮮土壤，放入裝有90mL 無菌水的250mL 三角瓶中，震蕩20min，依次制成10-1～10-8梯度稀釋液。

土壤微生物的培養(yǎng)與計數(shù)：用平板稀釋涂布計數(shù)法測定細菌、真菌、放線菌的數(shù)量。細菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，放線菌采用改良高氏合成一號瓊脂培養(yǎng)基，真菌采用馬丁培養(yǎng)基，結果以每1g 干土所含數(shù)量表示[15]。菌數(shù)/g 干土=計數(shù)皿平均菌落數(shù)×計數(shù)皿稀釋倍數(shù)×水分系數(shù)/0.3[16]。

1.3.2 土壤酶活性的測定。土壤酶測定使用南京建成生物工程研究所試劑盒，按說明書測定不同酶活性。過氧化氫酶活性測定采用比色-分光光度法，結果以每天每1g 風干土樣催化1μmol H2O2降解定義為一個酶活力單位表示；多酚氧化酶活性測定采用鄰苯二酚比色法，結果以每天每1g 土壤中產生1mg 紫色沒食子素為1 個酶活力單位表示；脲酶活性測定采用靛酚藍比色法，結果以每天每1g 土樣中產生1μg NH3-N 為一個酶活力單位表示。

1.3.3 土壤理化性質的測定。土壤含水量的測定采用烘干法；土壤有機質、總氮、總磷含量由青島衡立檢測有限公司檢測。土壤有機質采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；總氮采用半微量凱氏法和擴散法測定；總磷采用堿熔法和酸溶法測定。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理。試驗采用Excel 2010 與SPSS 20.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 不同管理模式對獼猴桃果園土壤微生物數(shù)量的影響

表1 顯示，對不同管理模式下獼猴桃根際土壤細菌數(shù)量而言，長柔毛野豌豆細菌數(shù)量最多，而白車軸草和自然生草較少，但差異不顯著；對不同管理模式下獼猴桃根際土壤真菌數(shù)量而言，長柔毛野豌豆真菌數(shù)量最多，其次，自然生草高于白車軸草，不同處理間差異顯著。對不同管理模式下獼猴桃根際土壤放線菌數(shù)量而言，長柔毛野豌豆放線菌數(shù)量最多，顯著高于白車軸草和自然生草；白車軸草和自然生草兩者差異不顯著。

表1 不同管理模式下獼猴桃果園根際土壤微生物數(shù)量

不同管理模式下獼猴桃非根際土壤細菌數(shù)量表現(xiàn)為白車軸草＞自然生草＞長柔毛野豌豆（表2），三者之間差異不顯著。對不同管理模式下獼猴桃非根際土壤真菌數(shù)量而言，白車軸草真菌數(shù)量顯著低于其他2種處理；長柔毛野豌豆和自然生草兩者差異不顯著。對不同管理模式下獼猴桃非根際土壤放線菌數(shù)量而言，自然生草放線菌數(shù)量最多，長柔毛野豌豆次之，兩者都顯著高于白車軸草。

2.2 不同管理模式對獼猴桃果園土壤酶活性的影響

由圖1 可知，不同管理模式下獼猴桃根際土壤過氧化氫酶活性表現(xiàn)為自然生草＞長柔毛野豌豆＞白車軸草，且三者之間差異顯著。對不同管理模式下獼猴桃非根際土壤過氧化氫酶活性而言，長柔毛野豌豆最高，顯著高于其他2 種處理；自然生草和白車軸草處理之間差異顯著。

表2 不同管理模式下獼猴桃果園非根際土壤微生物數(shù)量

由圖2 可知，對不同管理模式下獼猴桃根際土壤多酚氧化酶活性進行比較，自然生草根際土壤多酚氧化酶活性最低，長柔毛野豌豆和白車軸草相近，3 種處理差異不顯著。對不同管理模式下獼猴桃非根際土壤多酚氧化酶活性而言，長柔毛野豌豆最高，其次為自然生草，白車軸草活性最低，且顯著低于其它2種處理，長柔毛野豌豆和自然生草處理差異不顯著。

由圖3 可知，對不同管理模式下獼猴桃根際土壤脲酶活性而言，自然生草根際土壤脲酶活性顯著高于白車軸草，其他處理差異不顯著。比較不同管理模式下獼猴桃非根際土壤脲酶活性，發(fā)現(xiàn)自然生草非根際土壤脲酶活性顯著高于白車軸草和長柔毛野豌豆；但白車軸草和長柔毛野豌豆的差異不顯著。

2.3 不同管理模式對獼猴桃果園土壤基本理化性質的影響

圖1 不同管理模式對獼猴桃果園土壤過氧化氫酶活性的影響

圖2 不同管理模式對獼猴桃果園土壤多酚氧化酶活性的影響

圖3 不同管理模式對獼猴桃果園土壤脲酶活性的影響

表3 供試土壤基本理化性質的測定結果

2.3.1 不同管理模式下獼猴桃果園土壤基本理化性質分析。從表3 可以看出，獼猴桃根際土壤含水量和總磷含量均表現(xiàn)為白車軸草＜長柔毛野豌豆＜自然生草；土壤有機質和總氮含量均表現(xiàn)為長柔毛野豌豆＞白車軸草＞自然生草。獼猴桃非根際土壤有機質、總氮和總磷含量均為自然生草＞長柔毛野豌豆＞白車軸草；非根際土壤含水量為長柔毛野豌豆＞自然生草＞白車軸草。

2.3.2 土壤基本理化性質與土壤微生物數(shù)量以及酶活性的相關性分析。由表4 可知，土壤真菌數(shù)量與土壤含水量呈顯著正相關（P＜0.05）；土壤脲酶活性與土壤全氮含量呈極顯著正相關（P＜0.01）；土壤細菌、放線菌以及土壤過氧化氫酶、多酚氧化酶與土壤養(yǎng)分之間無相關性（P＞0.05）。

表4 土壤基本理化性質與微生物數(shù)量和土壤酶活性的相關性分析

3 討論

土壤微生物作為土壤的重要組成成分之一，積極參與土壤養(yǎng)分的轉化和循環(huán)，在土壤肥力形成過程中起著重要的作用。草地植被發(fā)育良好，使得較多的根和凋落物進入土壤，增加了土壤養(yǎng)分含量，為土壤微生物提供了充足的食物來源，促進了它們的生存和繁殖[17]。研究表明，在肥力好的土壤中，土壤微生物數(shù)量多，土壤細菌和放線菌的種群數(shù)量高[6]。本研究結果表明，在果園林下種植長柔毛野豌豆，獼猴桃根際土壤的細菌、真菌、放線菌數(shù)量均最高。對于獼猴桃非根際土壤微生物數(shù)量而言，白車軸草非根際土壤細菌數(shù)量顯著高于長柔毛野豌豆和自然生草，但真菌和放線菌數(shù)量顯著低于其它2 種處理。這表明豆科植物對土壤微生物數(shù)量的影響較大。這與岳泰新[1]的研究結果相近。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物數(shù)量與土壤理化性質之間無相關性，這可能是受其他非生物因素的影響。

土壤酶作為土壤肥力的重要指標，參與土壤有機質礦化釋放C、P、N，反映土壤生物活性，直接影響著土壤的代謝性能[18-19]。土壤過氧化氫酶可以增強植物抗氧化能力，對植物抗逆能力具有重要意義。酚類物質與土壤微生物種群的分布密切相關，從而影響植物的生長與發(fā)育[20]。土壤脲酶作為唯一一種水解尿素肥料的酶類，對衡量土壤氮肥的轉化具有重要意義[21]。在獼猴桃果園進行不同的生草處理，其土壤酶活性之間存在著一定的差異。本研究發(fā)現(xiàn)，在獼猴桃果園林下進行自然生草后，獼猴桃根際土壤的過氧化氫酶、土壤脲酶活性均高于其他2 種處理，土壤多酚氧化酶活性雖然最低，但與播種白花三葉草和長柔毛野豌豆后的結果差異并不顯著。獼猴桃非根際土壤酶活性結果顯示，播種長柔毛野豌豆后的土壤過氧化氫酶和多酚氧化酶活性均高于其它2 種處理，土壤脲酶活性顯著低于自然生草。有研究表明，種植豆科植物有利于土壤氮素的積累[22]。但本研究結果表明，獼猴桃果園林下種植2 種豆科植物后，土壤脲酶活性都低于自然生草處理。這可能與生草初期（1～3 年）草與果樹的爭肥有關，使得土壤中N 含量下降。

土壤養(yǎng)分作為土壤肥力的重要物質基礎，與林下生草栽培的草種有很大的關系[18，23],。研究結果表明，在獼猴桃果園林下進行人工生草對獼猴桃根際土壤理化性質的影響大于自然生草；而對于獼猴桃非根際土壤而言，自然生草能顯著提高土壤理化性質。研究結果還表明，種植長柔毛野豌豆能顯著提高獼猴桃根際土壤微生物數(shù)量和非根際土壤酶活性；自然生草能顯著提高非根際土壤微生物數(shù)量和根際土壤酶活性。

綜上所述，在獼猴桃果園林下種植長柔毛野豌豆和自然生草可增加土壤微生物數(shù)量，提高土壤酶活性和土壤的理化性質，但它們對根際土壤與非根際土壤的影響不一致，其原因有待進一步深入研究。土壤作為一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，時時刻刻都處于動態(tài)變化之中，獼猴桃果園林下不同管理模式對土壤的影響不同，需要結合多種指標，才能更加全面、準確的評價。