吳玉蓉 吉光鵬 張棟海 牛蛉磊 劉 偉 王 凡
(新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 新疆圖木舒克843901)
蘋果是世界四大水果之一, 蘋果樹是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)果樹, 我國(guó)蘋果栽培面積和總產(chǎn)量居世界首位[1]。 新疆南疆氣候干旱少雨,日照時(shí)間長(zhǎng),晝夜溫差大,土壤有機(jī)質(zhì)含量低,鹽堿含量高。 近年來,隨著新疆特色林果業(yè)不斷發(fā)展, 新疆蘋果栽培面積和種植人數(shù)不斷增加, 成為解決當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)和增收的有效途徑。 目前新疆南疆大部分果園在種植生產(chǎn)中的管理方式依然采用清耕制,土壤肥力長(zhǎng)期依賴化肥,造成土壤肥力下降、土壤板結(jié),影響果品品質(zhì)。
果園生草管理制度可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,提升土壤肥力, 增加土壤微生物數(shù)量以提高土壤酶活性[2],改善果園的微域生態(tài)環(huán)境,抑制雜草生長(zhǎng),減少果園病蟲害的發(fā)生及農(nóng)藥的使用, 進(jìn)而提升果品質(zhì)量。 地布覆蓋可以調(diào)節(jié)土壤的溫度和濕度,改善土壤的理化性質(zhì),提高土壤保水性能,從而起到防止水土流失的作用[3]。 運(yùn)用果園生草和地布覆蓋相結(jié)合的土壤管理制度,可以提高土壤肥力和持水保水能力,增加蘋果產(chǎn)量,改善蘋果品質(zhì),實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效,對(duì)南疆干旱鹽堿區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
本研究通過田間試驗(yàn)研究干旱鹽堿區(qū)蘋果園生草和地布覆蓋對(duì)土壤pH、土壤養(yǎng)分等理化性質(zhì)及蘋果品質(zhì)的影響,探索生草和地布覆蓋效果,為南疆干旱鹽堿區(qū)蘋果園土壤管理制度提供理論和實(shí)踐參考。
試驗(yàn)地位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師44 團(tuán)9 連,試驗(yàn)樹為6 年生‘煙富8 號(hào)’蘋果樹,株行距4.5 m×2.0 m,生長(zhǎng)健壯,樹勢(shì)中庸。 土壤為沙壤土,試驗(yàn)前土壤管理采取清耕制,灌水方式為滴灌。 試驗(yàn)生草品種為黑麥草,地布選用黑色聚乙烯地布。
共設(shè)3 個(gè)處理:①地布覆蓋;②黑麥草刈割覆蓋模式;③清耕對(duì)照(CK)。 每個(gè)處理 3 次重復(fù),共計(jì)9 個(gè)試驗(yàn)小區(qū),小區(qū)面積 1 畝,隨機(jī)區(qū)組排列。 6~8 月夏季干旱少雨,果園行間鋪設(shè)滴灌管進(jìn)行滴水補(bǔ)給。黑麥草4 月 10 日播種,全園撒播,草高70 cm 進(jìn)行刈割,留茬高度10 cm,10 月21 日刈割覆蓋。 地布覆蓋方式為沿蘋果樹主干兩側(cè)1.5 m 寬鋪黑色地布,行間未覆蓋區(qū)清耕。 清耕處理即人工除盡試驗(yàn)區(qū)雜草,無任何覆蓋。 果園其他管理措施保持一致。 2020-2021 年連續(xù)2 年進(jìn)行相同試驗(yàn)區(qū)處理。
2020 年 3 月 20 日采集土壤樣品, 每小區(qū)按“S”形取樣法[4],分布于樹體1.2 m 處的行間,用土鉆取0~60 cm 土樣,等距 20 cm 分層取樣,測(cè)定土壤含水量;將剩余土壤分層混合均勻,用四分法收集1 kg 樣品,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,用于土壤養(yǎng)分測(cè)定。
蘋果成熟時(shí)測(cè)定單株產(chǎn)量, 每小區(qū)隨機(jī)選擇5 株樹,不同方向采集正常果10 個(gè),測(cè)定果實(shí)品質(zhì)。
pH 用酸度計(jì)測(cè)定, 土壤含水量用烘干法測(cè)定,土壤容重及孔隙度用環(huán)刀浸水法測(cè)定[5],土壤養(yǎng)分測(cè)定送檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。
果實(shí)品質(zhì)測(cè)定指標(biāo)主要有單果質(zhì)量、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、維生素C含量。
由表1 可知,0~20 cm 土層生草覆蓋區(qū)和清耕區(qū)pH 差別不大;20~40 cm 土層生草覆蓋區(qū) pH 為7.26,地布覆蓋區(qū) pH 為 7.23,清耕區(qū) pH 為 7.48;40~60 cm 土層生草覆蓋區(qū)pH 為7.55, 地布覆蓋區(qū)pH為 7.59,清耕區(qū) pH 為 7.49。 0~60 cm 土壤含水量隨著土層深度的增加呈下降趨勢(shì), 土壤容重呈上升趨勢(shì)。 0~20 cm 土層生草覆蓋區(qū)孔隙度為44.72%,地布覆蓋區(qū)孔隙度為46.26%, 清耕區(qū)為43.42%;20~40 cm土層生草覆蓋區(qū)孔隙度為40.93%, 地布覆蓋區(qū)孔隙度為 45.07%,清耕區(qū)孔隙度為 44.75%;40~60 cm 土層生草區(qū)孔隙度為43.38%, 地布覆蓋區(qū)孔隙度為43.36%,清耕區(qū)為43.77%。
表1 生草和地布覆蓋對(duì)蘋果園土壤pH、含水量、容重及孔隙度的影響
由表2 可知,生草覆蓋區(qū)20~40 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到2.01%,較地布覆蓋區(qū)增加12.82%,較清耕區(qū)增加47.79%, 表明生草覆蓋對(duì)果園的培肥效果明顯;0~20 cm 土層堿解氮含量生草覆蓋區(qū)低于地布覆蓋區(qū)和清耕區(qū),20~40 cm 土層堿解氮含量地布覆蓋區(qū)高于生草覆蓋區(qū)和清耕區(qū),40~60 cm 土層堿解氮含量生草覆蓋區(qū)、地布覆蓋區(qū)及清耕區(qū)差別不明顯;0~20 cm 土層速效磷含量生草區(qū)為2.16 mg/kg,地布覆蓋區(qū)為1.37 mg/kg,清耕區(qū)為2.05 mg/kg,生草覆蓋區(qū)和地布覆蓋區(qū)20~40 cm 土層速效磷含量均高于0~20 cm 土層;0~60 cm 土層隨著深度的增加,生草覆蓋區(qū)、地布覆蓋區(qū)、清耕區(qū)土壤速效鉀含量均成下降趨勢(shì)。
表2 生草和地布覆蓋對(duì)蘋果園土壤養(yǎng)分的影響
由表3 可知, 生草覆蓋和地布覆蓋方式果實(shí)的單果質(zhì)量均比清耕處理區(qū)增加, 果形指數(shù)生草覆蓋區(qū)為0.765, 地布覆蓋區(qū)為0.769, 清耕區(qū)為0.781;果實(shí)硬度生草覆蓋區(qū)為7.67 kg/cm3, 比清耕區(qū)的7.89 kg/cm3降低了0.22 kg/cm3,地布覆蓋區(qū)果實(shí)硬度為7.72 kg/cm3,比清耕區(qū)降低了0.17 kg/cm3;可溶性固形物生草覆蓋區(qū)比清耕區(qū)增加了8.04%,地布覆蓋區(qū)比清耕區(qū)增加了15.61%; 可滴定酸含量清耕區(qū)為0.36%,生草覆蓋區(qū)為0.29%,地布覆蓋區(qū)為0.25%;每100 g 果實(shí)維生素C 含量生草覆蓋區(qū)為19.74 mg、地布覆蓋區(qū)為18.32 mg、清耕區(qū)為17.51 mg。
表3 生草和地布覆蓋對(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)的影響
地面覆蓋可以有效地減少土壤水分蒸發(fā), 提高土壤含水量,改善土壤的理化性質(zhì)[6]。 本試驗(yàn)研究表明,南疆干旱鹽堿蘋果園20~40 cm 土層生草覆蓋和地布覆蓋可以降低土壤的pH,2 種覆蓋模式均可提高土壤溫度, 改善土壤溫濕度環(huán)境從而使土壤酶和微生物的活性增強(qiáng), 分解產(chǎn)生更多的CO2和有機(jī)酸以降低土壤的pH。 0~60 cm 土層土壤含水量隨著土層深度的增加呈下降趨勢(shì),土壤容重呈上升趨勢(shì);生草刈割覆蓋土壤有機(jī)質(zhì)含量比地布覆蓋增加12.82%, 說明生草刈割覆蓋在增加土壤有機(jī)質(zhì)方面優(yōu)于地布覆蓋。 生草刈割覆蓋和地布覆蓋模式均能提高果實(shí)單果質(zhì)量、降低果實(shí)硬度、提高可溶性固形物含量、降低果實(shí)有機(jī)酸含量、增加果實(shí)維生素C 含量; 生草刈割覆蓋較清耕處理區(qū)果實(shí)單果質(zhì)量提高3.09%,果實(shí)硬度降低2.79%,可溶性固形物含量提高8.04%,果實(shí)有機(jī)酸含量降低19.44%,果實(shí)維生素C含量增加12.74%; 地布覆蓋較清耕果實(shí)單果質(zhì)量提高2.15%,果實(shí)硬度降低2.15%,可溶性固形物含量提高15.61%,果實(shí)有機(jī)酸含量提高30.56%,果實(shí)維生素C 含量增加4.63%;2 種覆蓋模式較清耕處理對(duì)果實(shí)果形指數(shù)的影響差別不大。
由此可見, 果園生草覆蓋對(duì)干旱鹽堿區(qū)改善土壤pH、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量及速效養(yǎng)分、增加土壤孔隙度等有較好的效果,能夠改善果實(shí)品質(zhì),因此生草覆蓋和地布覆蓋相結(jié)合是果園的一種較優(yōu)化的土壤管理模式。