李元鵬 任倩倩 張京偉
(1煙臺大學,煙臺264005;2山東省煙臺市農業(yè)科學研究院,煙臺265500)
果園生草最早由美國學者提出并在部分發(fā)達國家率先推廣應用,現(xiàn)今95%左右的發(fā)達國家果樹園區(qū)采用此法栽培管理[1]。上世紀90年代,我國將果園生草作為綠色果品生產主要技術措施在全國推廣[2]。隨著我國農業(yè)產業(yè)結構的調整,果樹產業(yè)的地位逐漸突顯,生草已被證實具有改善果園生態(tài)環(huán)境、增加生物多樣性、改善土壤理化性狀[3]、防止水土流失、促進果樹生長、改善果實品質[4]等優(yōu)點。因此,探究不同生草方式與土壤養(yǎng)分的演化關系可為果園選擇合理的生草方式提供依據。
試驗于2016~2017年在煙臺市蓬萊一果園進行,年平均氣溫13.4℃、降水量524.9 mm;供試草種為高羊茅草、黑麥草和鼠茅草,試驗區(qū)域面積為240.3 m2。2016年4月以5.5~7.5 kg/hm2播量、1.5~2.5 cm深度在行間種草(20~30 cm×30~40 cm的間距穴播或條播),以試驗前土壤營養(yǎng)元素含量為對照,設清耕及3種生草共計4個處理,重復3次,播種草自然生長,完全隨機在4個處理區(qū)域內,播種前和翌年3月,每區(qū)內按對角線5點取樣,于樹冠邊緣距樹干2/3處,每點按0~20 cm、20~40 cm土層分層取樣,去除雜物,室內陰干,研磨過2 mm篩,裝袋進行檢測。各試驗點間果樹日常管理一致。
速效鉀采用醋酸銨法測定,速效磷采用奧遜法 (0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法)測定,堿解氮采用硫酸、硫酸銅消煮蒸餾滴定法,有機質測定采用重鉻酸鉀容量法。氮、磷、鉀、有機質變化值=試驗后土壤營養(yǎng)元素含量—試驗前土壤元素含量。
采用Excel軟件對原始數(shù)據進行統(tǒng)計處理,數(shù)據的相關分析采用SPSS 17.0。
由表1可知,清耕和種植不同草種對土壤中氮、磷、鉀和有機物含量均有影響。其中,清耕處理提高氮、磷、鉀含量,但降低有機質含量;高羊茅處理降低了40 cm土壤中磷含量;黑麥草處理全面提高了各土層土壤氮、磷、鉀和有機質含量;鼠茅草處理降低了20 cm和40 cm土壤磷含量、有機質含量以及40 cm土壤鉀含量。
從圖1可以看出,高羊茅處理在20 cm和40 cm的變差系數(shù)分別為0.68、4.11,說明營養(yǎng)物質分布的離散程度在垂直方向上也具有差異;同樣具有顯著差異的是鼠茅草,在20 cm和40 cm的變差系數(shù)分別為4.70和-4.94;清耕和黑麥草的變差系數(shù)差異不大,營養(yǎng)物質分布的離散程度在垂直方向上差異不明顯。
不同草種對同一果園片區(qū)內的土壤養(yǎng)分含量產生不同的影響。在本試驗中,土壤的改良效果由強到弱依次是黑麥草、清耕、高羊茅、鼠茅草。黑麥草對土壤各營養(yǎng)物質均有顯著的累積效果,其中氮、磷及有機物的累積作用最為突出,是用于土壤改良的優(yōu)良草種;清耕處理在對鉀、氮、磷的累積作用中效果突出,與前人研究不同表現(xiàn)在對有機物的消耗方面,此類差異可能是由于果園樹種、試驗誤差等原因造成的,但總體上清耕能夠對大多營養(yǎng)物質產生累積效果,亦可作為果園管理的一種手段;高羊茅在各類營養(yǎng)物質的積累方面相對均衡,對鉀的累積量最大,對氮的累積量最小,可以考慮與部分具有固氮作用的豆科植物配合種植,以保障土壤營養(yǎng)物質供應;鼠茅草在各實驗組內表現(xiàn)最為普通,除對氮有累積作用外,對其它營養(yǎng)物質在不同土壤深度內表現(xiàn)為不同程度的消耗作用,對土壤的改良效果不佳。不同管理方式下營養(yǎng)物質含量的離散程度的對比表明,黑麥草更有利于各營養(yǎng)物質間的平衡,鼠茅草對不同營養(yǎng)物質的積累及消耗具有較大差異,且在垂直方向上離散程度亦有差異,清耕和高羊茅的離散程度的變化均差異較小。
表1 果園生草對土壤養(yǎng)分因子的影響 單位:mg·kg-1