生草栽培對湘東丘陵砂梨園土壤理化性狀的影響

摘要：為給丘陵果園生草栽培種植模式提供理論依據，在湖南省瀏陽市對丘陵砂梨（Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ Ｎａｋａｉ）園生草栽培區和清耕區（對照）的土壤理化性質進行了對比研究。結果表明，生草栽培在旱季可顯著提高０～３５ ｃｍ土層土壤的含水量，蓄水保墑效果明顯；春季可提高３０ ｃｍ處土層地溫，夏季可降低地溫2℃左右，同時使土壤容重降低、總孔隙度顯著提高；與清耕區相比，生草栽培區０～２０ ｃｍ土層的有機質、全氮、全磷、全鉀含量有所增長，速效磷、速效鉀的含量也顯著高于清耕區，但速效氮含量有所下降，比清耕區降低了４．３4％。

關鍵詞：生草栽培；丘陵區；砂梨園；土壤；理化性質

中圖分類號：Ｓ６０４＋．６；Ｓ６６１．２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）08－1593-03

Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ Ｓｏｄ Ｃｕｌｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｓｏｉｌ ｉｎ Ｈｉｌｌｙ Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ Ｏｒｃｈａｒｄ ｏｆ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｈｕｎａｎ

ＧＡＯ Ｃｈａｏ１ａ，ＹＵＡＮ Ｄｅ－ｙｉ１ａ，ＹＵＡＮ Ｊｕｎ２，ＱＩＵ Ｙａ－ｑｕｎ１ｂ，ＧＡＮ Ｇｕｏ－ｊｕａｎ１ｂ

（１． Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａ． Ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ． ｏｆ Ｎｏｎ－wｏｏｄ Ｆｏｒｅｓｔ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ； ｂ． College ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０００４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｈｉｌｌｙ ｐｅａｒ（Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ Ｎａｋａｉ） ｏｒｃｈａｒｄ ｉｎ Ｌｉｕｙａｎｇ city of Ｈｕｎａｎ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｒｅａｓ ｏｆ soils treated with ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｉｌｌａｇｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＣＫ） in order ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｉｎ ｈｉｌｌｙ ｐｅａｒ ｏｒｃｈａｒｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗａｔｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ０～３５ ｃｍ ｄｅｅｐ soils ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｉｎ ｐｅａｒ ｏｒｃｈａｒｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｙ ｓｅａｓｏｎ． Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ３０ ｃｍ ｄｅｅｐ ｓｏｉｌ ｉｎ ｓｐｒｉｎｇ，ｂｕｔ also ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｙ 2℃ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｐｏｒｏｓｉｔｙ． Ｉｎ ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ａｒｅａ， ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ， ｔｏｔａｌ Ｎ， ｔｏｔａｌ Ｐ ａｎｄ ｔｏｔａｌ Ｋ ｏｆ ｔｈｅ ０～２０ ｃｍ ｄｅｅｐ ｓｏｉｌ ｈａd ｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｉｔ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｐ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ ｉｎ ｐｅａｒ ｏｒｃｈａｒｄ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｎ ｈａｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ４．３4％．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｄ ｃｕｌｔｕｒｅ； ｈｉｌｌｙ ａｒｅａ； ｐｅａｒ（Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ Ｎａｋａｉ） ｏｒｃｈａｒｄ； ｓｏｉｌ； ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

我國南方丘陵面積廣闊，在丘陵建園種果是我國南方最常見的土地利用方式之一。近年來， 南方山地丘陵果園生態問題嚴重，主要原因是果園土壤耕作管理方式落后，果農習慣的清耕法導致果園土壤結構被破壞和地力衰退，不利于水土保持、肥力提高和病蟲害防治［１－４］。目前，國外和我國部分省區已廣泛采用果園生草栽培生態種植模式［５，６］，這種栽培模式能有效地提高果園的生態效益和經濟效益。砂梨（Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ Ｎａｋａｉ）由于營養豐富和經濟效益明顯，栽培面積在南方丘陵地帶逐年擴大［７］，但由于長期采用傳統的栽培模式，使地力衰退和土壤流失問題日益嚴重；而采取生草栽培是可望提升砂梨園土壤肥力和水土保持能力的措施之一。為探明生草栽培對丘陵砂梨園土壤理化性質的影響，本研究以湖南省瀏陽市的砂梨果園為研究對象，較系統地研究分析了丘陵砂梨園生草的土壤效應，以期為我國丘陵果園生草種植模式應用提供理論依據。

１材料與方法

１．１試驗地概況

供試果園為湖南省瀏陽市大圍山鎮中南林業科技大學教學科研基地砂梨園，該地處于東經１１３°４９′１０″，北緯２８°０５′３２″，面積約１７０ ｈｍ２，地形為典型的南方丘陵山區，屬中亞熱帶季風濕潤性氣候，土壤為第四紀紅壤，土層深厚，土質較黏，肥力中等。所栽品種主要為七年生翠冠、黃金、新高等，生長勢中等，平均樹高為２．２０ ｍ，栽植密度為２ ｍ×３ ｍ，管理水平中上。

１．２試驗設計及數據處理

試驗于２００８～２０１０年進行，設２個處理。一是生草栽培區，在２００８年選擇丘陵山體中部梨園播種黑麥草，每年刈割２～３次，把割下的草覆蓋于樹盤上，不深翻，每年視情況適當補種；二是清耕區（對照），選擇同等位置的砂梨園做清耕管理，園內經常除草耕作。每處理０．３３ ｈｍ２，３次重復，在每個處理中選取山體中部生長發育正常，冠幅、樹勢大體一致的梨樹１０株為標準株，在離樹干０．５ ｍ處采集樣品和測定相關數據。試驗所測數據使用Ｅｘｃｅｌ、ＳＰＳＳ １３．０軟件進行統計分析。

１．３材料的采集與測定

１．３．１土壤含水量、溫度的測定于２０１０年雨季（６月２２日、６月２９日、７月８日）和旱季（７月２７日、８月１６日、９月２日），按照０～１５ ｃｍ、２０～３５ ｃｍ、４０～５５ ｃｍ將土層分層取土樣；含水量用烘干法測定，結果取平均值；于同年春季（３月、４月）和夏季（７月、８月）每隔１０ ｄ定時定點，分別對各處理地表和地下３０ ｃｍ處的土壤溫度用地表溫度計和曲管地溫計進行測定。

１．３．２土壤理化性質的測定于２０１０年６月中旬田間取樣，每個處理在１０個取樣點取０～２０ ｃｍ、２１～４０ ｃｍ土層取土１００ ｇ，混合后四分法取土０．５ ｋｇ室內陰干，用常規方法［８］測定。土壤容重用環刀法測定；土壤比重用比重瓶法測定；土壤總孔隙度通過“總孔隙度＝（ｌ－容重／比重）×１００％”計算獲得；有機質用重鉻酸鉀氧化－比色法測定；全氮用凱氏蒸餾滴定法測定；全磷用氫氧化鈉熔融－鉬銻抗比色法測定；全鉀用氫氧化鈉熔融－火焰光度法測定；速效氮用擴散吸收法測定；速效磷用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法測定；速效鉀用乙酸銨提取－火焰光度計法測定。

２結果與分析

２．１砂梨園生草對土壤含水量變化的影響

從測定結果（圖１和圖２）可以看出，生草栽培不同深度土層土壤的含水量皆高于清耕栽培。其中，生草栽培砂梨園０～１５ ｃｍ、２０～３５ ｃｍ、４０～５５ ｃｍ土層的土壤含水量在雨季分別比對照清耕區高出了１１．６％、２２．２％、１１．８％；旱季分別比對照清耕區高出了３８．５％、１４．９％、６．９％；生草栽培區淺土層含水量均高于深土層，可見由于生草的原因，使淺層土壤的保墑效果大于較深土層；而清耕砂梨園在旱季則呈現出淺土層含水量低于深土層的趨勢，蓄水保墑的能力較低。

２．２砂梨園生草對土壤溫度變化的影響

在不同時期對不同處理各土層土溫進行觀測，結果如表１。從表１可見，由于春季氣溫較低，生草栽培和清耕管理對砂梨園地表溫度的影響不大，生草栽培區３０ｃｍ處土壤平均溫度雖然高于清耕區溫度，但增幅不大，不過在一定程度上也起到了保溫效果，可提高砂梨園地溫。在炎熱的夏季，氣溫一般較高，生草栽培的降溫作用較為明顯。夏季生草栽培區地表溫度均低于清耕區，平均下降了１℃；而生草栽培區３０ ｃｍ處土壤則較清耕區下降了２℃左右。

２．３砂梨園生草對土壤物理性狀的影響

對各處理的土壤物理性狀測定結果見表２，從表２可見，生草栽培３年后的砂梨園，其０～２０ ｃｍ土層的土壤容重、比重、總孔隙度分別為１．０８ ｇ／ｃｍ３、２．９１ ｇ／ｃｍ３、６２．４％，與清耕對照相比，容重下降幅度為２８．０0％，比重增加幅度為２０．２5％，總孔隙度增加幅度為６４．２1％；２１～４０ ｃｍ土層的土壤容重、比重、總孔隙度分別為１．７９ ｇ／ｃｍ３、２．６５ ｇ／ｃｍ３、３２．４％，與清耕相比，容重降低了３．７６％、比重增加了６．４３％，總孔隙度增加了２８．０６％。可見，砂梨園生草栽培后土壤腐殖質增加，促進了土壤團粒結構的形成，使得園土容重降低、孔隙度增加，土壤結構趨于合理，更加有利于根系的生長。

２．４砂梨園生草對土壤養分的影響

對不同處理的土壤養分測定結果見表３，從表３可見，砂梨園生草栽培后，土壤有機質含量及全氮、全磷、全鉀含量均有不同程度的增加。生草栽培的０～２０ ｃｍ和２１～４０ ｃｍ土層的土壤有機質含量分別增加至１４．９ ｇ／ｋｇ、１２．３ ｇ／ｋｇ，與清耕區相應土層相比，增幅分別為２０．16％、２５．５1％。０～２０ ｃｍ土層土壤中的全氮、全磷、全鉀含量均較清耕對照有不同程度的提高，而速效氮含量比對照降低了４．３4％。２１～４０ ｃｍ土層的土壤中速效氮含量有所提高，生草栽培區比清耕區提高了１８．３2％。兩個土層中速效磷的含量均有所提高，０～２０ ｃｍ土層提高了３８１．４2％，２１～４０ ｃｍ土層提高了７６．４0％。速效鉀的含量也明顯提高，０～２０ ｃｍ土層提高了１１５．68％，２１～４０ ｃｍ土層提高了７９．88％。

３小結與討論

研究表明，生草栽培模式可以緩解降雨對土壤的直接侵蝕，減少水土流失，提高土壤肥力［９］。從本試驗結果也可以看出，生草栽培模式在雨季和旱季都能提高砂梨園土壤的蓄水保墑能力，能有效減少丘陵地區砂梨園表層土壤的沖刷，使土壤水分相對穩定，其在旱季的作用則異常突出。生草栽培模式對土壤溫度的變化起到了緩沖作用，在春季氣溫較低時，生草栽培模式可減輕或避免土溫過低對砂梨樹淺層吸收根的傷害；夏季又能減少砂梨園土壤對太陽輻射能的吸收，保證根系正常代謝。生草栽培后土壤的理化性狀也得到了改善，土壤孔隙度得以提高，有效地改善了砂梨園土壤結構，增加了穩水保肥性能；土壤中有機質、氮、磷、鉀的含量及土壤中養分的有效性均得到了提高，這有利于土壤微生物的活動，也有利于礦質元素的分解、釋放，為果樹的生長發育和開花結果創造了有利的土壤環境［１０］。果園生草栽培模式作為一種優良的果園土壤耕作管理模式，符合當今所倡導的可持續發展戰略，已成為當今生產綠色優質果品的重要途徑，應在廣大南方丘陵果園大力推廣。但果園生草可能會造成草與樹體競爭養分的情況出現，應根據園土狀況加強肥水管理，以保證土壤養分周年供應的相對穩定。另外，由于樹種、果園立地條件等的不同，對各地區果園生草種植模式中草種的選擇還有待進一步探討。

參考文獻：

［１］ 廖志文． 果園土壤覆蓋方式及其作用［Ｊ］． 湖北農業科學，１９９７（５）：４５．

［２］ 唐梁楠． 用地與養地結合提高果園土壤肥力途徑的探討［Ｊ］． 土壤肥料，１９９０（５）：２６－２９．

［３］ 蔡冬元． 果樹栽培技術（南方本）［Ｍ］． 北京： 中國農業出版社， ２００１． ６８－６９．

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［１０］ 謝瑾嵐， 龍桂芝． 丘陵紅壤橘園綠肥覆蓋改土效應研究［Ｊ］． 湖南農業科學，１９９０（５）：３８－４０．