王志典

摘 要：以土壤pH值5.2的富士蘋果園為試材，通過行間種植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，探究土壤酸化蘋果園行間生草對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)、酶活性及果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：酸化土壤種植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，均能有效提高0～40厘米土層土壤氮磷鉀、有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量，提高土壤蔗糖酶、脲酶、過氧化氫酶及磷酸酶活性，果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量顯著提高，其中箭舌豌豆效果優(yōu)于紫花苜蓿和鼠茅草，土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳含量與CK比較，提高幅度達(dá)到44.4%、11.5%、44.6%、44.8%；土壤脲酶活性、過氧化氫酶活性及磷酸酶活性，較對(duì)照提高54.1%、28.8%、71.1%；平均單果質(zhì)量、去皮硬度、可溶性固形物含量、畝產(chǎn)量較CK提高16.5%、15.2%、22.7%、23.1%。綜上所述，箭舌豌豆對(duì)酸化土壤改良效果顯著，有效提高果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量，可以在生產(chǎn)中推廣使用。

關(guān)鍵詞：富士蘋果園；生草；土壤營(yíng)養(yǎng)；酶活性；產(chǎn)量；品質(zhì)

山東棲霞蘋果種植有上百年的歷史，由于過于依賴化肥，近年來?xiàng)继O果土壤酸化問題日趨嚴(yán)重，據(jù)調(diào)查棲霞蘋果園土壤平均pH值4.69，呈強(qiáng)酸性[1]。土壤酸化使團(tuán)聚結(jié)構(gòu)被破壞，緩沖能力降低，土壤沙化，微生物群落多樣性降低，嚴(yán)重影響植株根系對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化吸收[2-3]，導(dǎo)致樹勢(shì)弱、果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量降低；酸化加速土壤中鈣、鎂、鉀等微量元素的淋失，導(dǎo)致果園苦痘病加重，同時(shí)鹽基性陽(yáng)離子減少，鋁、錳等有害金屬離子增加[4-5]。

近年來，科研工作者圍繞酸化果園土壤改良開展了大量研究，取得了一系列的研究成果。其中，果園生草是重要的酸化土壤改良農(nóng)藝措施，孫瑤等[6]研究發(fā)現(xiàn)果園生草和土壤調(diào)理劑配施能有效改善土壤質(zhì)量，增加蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)。胡衡生等[7]試驗(yàn)表明，格拉姆柱花草能大幅度提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤氮磷鉀含量，降低酸度，疏松質(zhì)地，增強(qiáng)土壤蓄水保水能力。筆者研究了鼠茅草、紫花苜蓿對(duì)土壤酸化蘋果園土壤改良的效果，以期為酸化果園土壤改良提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)園概況

試驗(yàn)于山東省棲霞市觀里鎮(zhèn)蘋果園進(jìn)行。該地區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)大陸氣候，年降水量約650毫米，年日照時(shí)數(shù)約2730小時(shí)，無(wú)霜期約210天。試驗(yàn)園主栽品種為富士，2017年定植，株行距1.5米×4米，土壤為砂壤土，pH值5.2，0～40厘米土層有機(jī)質(zhì)含量13.3克/千克，全氮含量1.09克/千克，有效磷含量101.2毫克/千克，有效鉀含量124.6 毫克/千克，果園管理按常規(guī)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試材草種選用鼠茅草、箭舌豌豆、紫花苜蓿，清耕為對(duì)照（CK）（圖1～圖4），2018年生草，秋播，播種量鼠茅草2.5千克/畝，紫花苜蓿及箭舌豌豆1.5千克/畝，采用條播形式，相鄰行間種植相同草種，一行蘋果樹與相鄰兩行生草帶組成一個(gè)小區(qū)，３次重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 生草生物學(xué)指標(biāo)測(cè)定 參照楊露等[8]的方法在10月下旬調(diào)查不同草種的密度、蓋度、地上和地下生物量等生物學(xué)性狀指標(biāo)。

1.3.2 土壤養(yǎng)分含量及酶活性測(cè)定 土壤指標(biāo)測(cè)定采用pH 顯式酸度計(jì)測(cè)定土壤 pH值。土壤堿解氮含量測(cè)定采用堿解-擴(kuò)散法；土壤有效磷含量測(cè)定采用碳酸氫鈉-鉬藍(lán)比色法；土壤有效鉀含量測(cè)定采用火焰光度計(jì)法；土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定、土壤有機(jī)碳含量的測(cè)定及酶活性的測(cè)定均采用劉業(yè)萍等[9]的方法。

1.3.3 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 10月中下旬，果實(shí)成熟后采樣，每處理隨機(jī)采樣50個(gè)，平均單果質(zhì)量用0.1克的天平測(cè)量；果實(shí)縱橫徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量，計(jì)算果形指數(shù)，計(jì)算公式：果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/橫徑；可溶性固形物含量用測(cè)糖儀測(cè)定；果實(shí)去皮硬度用GY-1型果實(shí)硬度計(jì)測(cè)定。采收后測(cè)定產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS 19.0軟件對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生草生長(zhǎng)狀況

由表1看出，酸化土壤條件下，3種生草生長(zhǎng)狀況以箭舌豌豆最好，草密度、蓋度、地下部生物量及上部生物量，均顯著高于鼠茅草和紫花苜蓿，分別較鼠茅草和紫花苜蓿高出78.2%、82.6%；28.4%、7.28%；31.5%、36.5%；45.1%、58.5%。紫花苜蓿與鼠茅草比較，紫花苜蓿蓋度顯著高于鼠茅草，其他指標(biāo)間差異不顯著。以上結(jié)果表明，pH值5.2的土壤酸化果園，箭舌豌豆的生長(zhǎng)狀況優(yōu)于鼠茅草和紫花苜蓿。

2.2 生草對(duì)不同土層酸化土壤養(yǎng)分含量及pH值的影響

由表2 看出，0～40厘米土層生草果園土壤氮磷鉀含量及有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量較清耕果園顯著提升。0～20厘米土層，箭舌豌豆處理，土壤堿解氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳含量顯著高于紫花苜蓿和鼠茅草處理，與CK比較，提高幅度達(dá)到44.4%、11.5%、44.6%、44.8%，紫花苜蓿處理，顯著高于鼠茅草；土壤速效磷含量以鼠茅草最高，較CK提高50.3%。21～40厘米土層，土壤有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量以箭舌豌豆最高，較CK提高36.9%、42.4%，堿解氮含量以箭舌豌豆和紫花苜蓿處理顯著高于鼠茅草處理，速效鉀含量三者間無(wú)顯著差異。行間生草與對(duì)照清耕果園相比，生草果園pH值變化不顯著。以上說明酸化土壤果園行間種植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草能夠顯著提高0～40厘米土層氮磷鉀含量、有機(jī)質(zhì)及有機(jī)碳含量，其中箭舌豌豆效果優(yōu)于紫花苜蓿和鼠茅草。

2.3 生草對(duì)酸化土壤酶活性的影響

由表3看出，0～40厘米土層土壤酶活性生草處理較CK顯著提高，但不同草種間存在顯著差異。0～20厘米土層，蔗糖酶活性3種生草處理間無(wú)顯著差異，脲酶、過氧化氫酶及磷酸酶活性，以種植箭舌豌豆為最高，較對(duì)照提高54.1%、28.8%、71.1%，種植紫花苜蓿和鼠茅草土壤酶活性無(wú)顯著差異。21～40厘米土層，所有生草處理土壤蔗糖酶活性、脲酶活性無(wú)顯著差異，過氧化氫酶活性、磷酸酶活性，以種植箭舌豌豆最高，較CK高出32.2%、149.7% 。以上結(jié)果說明，土壤酸化果園行間生草能夠提高土壤酶活性，其中種植箭舌豌豆效果優(yōu)于鼠茅草和紫花苜蓿。

2.4 生草對(duì)土壤酸化蘋果園果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

從表4可以看出，酸化土壤果園進(jìn)行行間生草，能夠顯著提升果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量。平均單果質(zhì)量以箭舌豌豆處理最高，達(dá)到275.13克，較CK提高16.5%；其次是紫花苜蓿處理，達(dá)到251.62克，鼠茅草處理和CK平均單果質(zhì)量無(wú)顯著差異。箭舌豌豆處理果實(shí)的去皮硬度、可溶性固形物含量顯著高于其他處理，達(dá)到8.62千克/厘米-2、15.05%，較對(duì)照提高15.2%、22.7%，紫花苜蓿和鼠茅草處理二者之間無(wú)顯著差異。畝產(chǎn)量以箭舌豌豆處理最高，達(dá)到4 405.26 千克/ 畝，較CK提高23.1%，其次是紫花苜蓿處理，鼠茅草處理最低。以上結(jié)果說明酸化土壤果園生草能夠有效提高果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量，其中種植箭舌豌豆效果最顯著。

3 討 論

我國(guó)果業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期過于依賴氮肥，導(dǎo)致土壤中 NH4+ 積累過多，NH4+經(jīng)過硝化作用可產(chǎn)生大量的 H +，導(dǎo)致土壤 pH值降低[10]。土壤酸性環(huán)境一方面影響土壤理化性質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，另一方面抑制蘋果根系生長(zhǎng)，以及營(yíng)養(yǎng)吸收[11]，最終影響樹體生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)。果園生草是改良土壤的重要農(nóng)藝措施。草種的選擇直接影響果園生草的效果。本研究中箭舌豌豆在酸性土壤環(huán)境中的密度、蓋度及生物量顯著高于鼠茅草及紫花苜蓿，適宜在酸性土壤環(huán)境種植。土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是果樹生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，侯啟昌[12]研究發(fā)現(xiàn)，種植白三葉、紫花苜?？煞謩e增加土壤速效鉀、速效磷的含量。曾丹娟[13]等對(duì)黑麥草研究發(fā)現(xiàn)，果園種植黑麥草明顯提高土壤氮磷鉀的含量。筆者在本研究中也發(fā)現(xiàn)，在酸性土壤條件下，種植箭舌豌豆、鼠茅草、紫花苜蓿能有效增加土壤氮磷鉀、有機(jī)質(zhì)及有機(jī)碳含量，這可能與生草刈割后覆蓋的草、大量的生草根系等殘?bào)w有利于土壤微生物菌落的形成有關(guān)，其中箭舌豌豆效果優(yōu)于鼠茅草和紫花苜蓿，這可能與箭舌豌豆對(duì)酸性環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性有關(guān)。土壤酶活性直接影響果樹的根系生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)吸收，有研究表明果園生草能夠提高土壤酶的活性，減少有毒物質(zhì)的積累，加快土壤中有機(jī)質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化進(jìn)程[14]。本研究和前人結(jié)果一致，酸化土壤果園行間生草，箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草顯著提高了土壤酶活性，其中箭舌豌豆效果最顯著。果實(shí)的品質(zhì)和產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)，果園生草對(duì)果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量產(chǎn)生一定的影響，張朋朋等[15]研究表明果園生草5年，庫(kù)爾勒香梨平均單果質(zhì)量提高12.9%，可溶性固形物含量提高3.31%。本研究表明，土壤酸化蘋果園，行間生草能顯著提高蘋果的平均單果質(zhì)量、去皮硬度、可溶性固形物含量及畝產(chǎn)量，箭舌豌豆效果最顯著，這可能與生草能夠顯著改善土壤養(yǎng)分狀況及提高土壤酶活性有關(guān)。

4 結(jié) 論

土壤酸化蘋果園行間種植箭舌豌豆、紫花苜蓿、鼠茅草，箭舌豌豆生長(zhǎng)狀態(tài)較好，具有較強(qiáng)酸環(huán)境適應(yīng)性，土壤氮磷鉀含量及有機(jī)質(zhì)、有機(jī)碳含量提高幅度最大，顯著提高土壤酶活性，從而顯著改善土壤酸化蘋果園蘋果果實(shí)品質(zhì)，提高果園產(chǎn)量，可在實(shí)際生產(chǎn)中推廣。

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