龍眼園環溝高樹盤養蚯蚓綜合效應研究①

劉世立等

摘 要 對龍眼樹盤進行環溝高樹盤養蚯蚓、環溝高樹盤蓋白膜、環溝高樹盤蓋黑膜和環溝高樹盤無膜處理，以無溝無膜處理為對照，測定土壤含水量、有機質、pH，植株根系，果實產量、品質，葉片相對含水量，枝條水勢等指標。結果表明：環溝蚯蚓能顯著提高樹盤及環溝土壤含水量、有機質、pH，增加龍眼根系數目和重量；環溝白膜、黑膜能增加龍眼根系重量與數目，但效果不如環溝蚯蚓，環溝對龍眼根系無顯著效果；環溝蚯蚓、環溝白膜、環溝黑膜的葉片相對含水量和枝條水勢顯著高于對照；環溝蚯蚓在果實產量、TSS、總糖、可滴定酸、Vc均顯著優于對照。

關鍵詞 龍眼；環溝；蚯蚓；覆膜

分類號 S667.2

龍眼是中國南方名優特產果樹。龍眼集鮮食、加工和保健功能于一體，其味道甜美，營養豐富。日本有學者研究發現，龍眼具有很強的抗癌作用[1-2]。中國龍眼栽培集中在東南沿海和臺灣等地區，2011年廣西龍眼栽培面積15.5萬hm2，位列全國第一，其主要種植區域屬南亞熱帶季風氣候，受季風影響，該區域夏季高溫多雨，土壤表層養分易受流水沖刷而流失，從而降低龍眼果實品質[3-5]。因此，尋求一種能改善龍眼園土壤質量，提高果實品質的土壤管理方式具有重要意義。

目前，果樹生產上及研究中用于增加土壤、樹體含水量和提高果實品質的土壤管理方法主要有清耕、開條溝、起壟、增施有機肥和覆蓋等。開溝能夠很好地收集降水，起壟可增加根系周圍的土壤含水量，有機肥具有很好的保水效果，覆膜能抑制水分蒸發[6-9]。本課題組長期進行果園樹盤養蚯蚓和穴養蚯蚓，研究發現，果園養殖蚯蚓能有效提高土壤質量和果實產量、品質[10]，但這2種方式養蚯蚓濕度管理難度較大，推廣應用受到影響，有必要探索更為簡單的果園蚯蚓養殖模式。本試驗旨在將開環溝起壟與覆膜和添加牛糞養殖蚯蚓結合起來，為建立健全龍眼園保持土壤水分、提高果實品質的綜合措施提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區位于廣西大學標本園，試驗植株為2002年定植的儲良龍眼，株行距為3 m×5 m，南北行向，果園管理水平中等，生長狀況良好。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

于2013年3月上旬設置4個處理：環溝高樹盤養蚯蚓（QY）、環溝高樹盤蓋白膜（BM）、環溝高樹盤蓋黑膜（HM）、環溝高樹盤無膜處理（WM），以不開環溝不蓋膜（CK）清耕處理為對照，單株為一小區，進行3次重復。環溝高樹盤是在距離龍眼主干2 m處挖環溝，環溝深20 cm、寬30 cm，挖出的土堆在樹盤內，形成10 cm高的樹盤。QY是在環溝中填入約15 cm深的腐熟牛糞，加入約100條成熟蚯蚓后，在環溝上方覆膜保濕并防止蟾蜍等動物捕食，膜不覆蓋樹盤；BM和HM兩個處理覆膜的區域為環溝形成的整個圓形樹盤及環溝內壁，不包括環溝底部和外壁。試驗所用蚯蚓是進農6號，由中國農業大學曲周試驗站提供。覆蓋的黑膜、白膜厚度均為0.012 mm。試驗期間果園不澆水、不施肥。

1.2.2 項目測定

1.2.2.1 土壤含水量、pH和有機質

于2014年3月下旬在環溝形成的圓形樹盤內，距離主干約1.5 m的樹盤上用鋼鉆取土，取土深度為0～20、20～40 cm；所挖環狀溝中也用鋼鉆取土，取土深度為0～20、20～40 cm，環溝蚯蚓處理取環溝中土時，先將環溝中經蚯蚓轉化后的蚯蚓糞挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取土。取土后立即測定土壤含水量，風干后測定土壤pH、有機質含量。

1.2.2.2 根系

于2014年3月下旬，在距離龍眼主干1.5 m的樹盤上選取3處，用直徑10 cm的鋼鉆采集龍眼根系，樹盤上的采集深度分別為0～20、20～40 cm；在環溝中同樣用此法采集龍眼根系，采集深度為0～20、20～40 cm，環溝蚯蚓處理取環溝中根系時，先將環溝中經蚯蚓轉化后的蚯蚓糞挖到一旁，再向下0～20、20～40 cm取根。采集后的根系測定其數量、重量、平均直徑。環溝蚯蚓與不起壟無環溝不蓋膜2個處理除了上述的取根方法外，還另行取根。具體方法是在2014年3月底將環溝蚯蚓處理蚯蚓糞中的根全部挖出；不起壟無環溝不蓋膜處理則用2013年3月挖環溝的規格，在其樹盤周圍挖與環溝蚯蚓處理一樣的環溝，在挖出的土中挑出所有根系。統計所挖根系的數量、重量、平均直徑。

1.2.2.3 枝條水勢和葉片相對含水量

于2014年3月下旬取每個處理一年生的幼嫩枝條，用壓力室法測定其水勢[11]。取一年生新梢頂端向下第6～8片剛轉綠的葉測定其葉片相對含水量[12]。

1.2.2.4 果實產量和品質

在2014年8月中旬采果計算產量，并測量果實可溶性固形物（TSS）、總糖、可滴定酸、維生素C。

1.2.3 統計分析

數據采用Excel 2007和SPSS 18.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤含水量的影響

由表1可知，QY處理0～20、20～40 cm環溝土壤的含水量均顯著高于其他處理，說明環溝高樹盤養蚯蚓處理提高了環溝土壤的含水量，BM、HM、WM三個處理環溝土壤差異不顯著；樹盤上，0～20 與20～40 cm深度土壤表現出了相同的趨勢，均是QY、WM>CK>BM、HM，且差異顯著，說明在桂南多雨的3月，覆膜阻止了水分進入樹盤，降低了樹盤土壤含水量；WM與CK在樹盤土壤0～20、20～40 cm均差異顯著，說明環溝起壟增加了樹盤土壤含水量。

2.2 不同處理對土壤有機質的影響

由表2可以看出，在環溝土壤0～20 cm深度土壤中，QY處理有機質含量最高，且與其他處理差異顯著，比環溝無膜高1倍；BM與HM兩處理差異不顯著，但顯著高于CK，落葉殘枝在覆膜處理中主要集中在環溝，增加了覆膜處理的有機質來源；環溝20～40 cm深度土壤表現出與0～20 cm深度土壤類似的趨勢，QY、BM、HM、WM分別為19.32、14.23、14.52、11.97 g/kg，說明QY、BM、HM均能有效提高環溝土壤有機質，QY的提升效果優于其他處理；在樹盤土壤0～20 cm中，QY有機質含量最高23.92 g/kg，比對照高9.72 g/kg，BM與HM兩處理差異不顯著，與其他處理差異顯著，WM低于其他環溝處理，但顯著高于CK，樹盤土壤20～40 cm表現出的規律與樹盤土壤0～20 cm類似，為QY>BM、HM>WM>CK。推測在覆膜處理中，覆膜增加了樹盤土壤的溫度，有利于有機物的降解，導致BM、HM>WM。

2.3 不同處理對土壤pH的影響

表3中，環溝土壤0～20、20～40 cm的pH變化趨于一致，QY、BM、HM均顯著高于WM，其中QY最高，BM與HM兩處理差異不顯著，說明QY、BM、HM均能有效提高環溝土壤pH，QY的提升效果最大；樹盤土壤0～20 cm QY處理pH最高5.52，比對照高0.78，與其他處理差異顯著，BM和HM之間差異不顯著，分別為5.27和5.23，WM和CK差異顯著；樹盤土壤20～40 cm，QY處理pH最高（5.21）且與其他處理差異顯著，BM、HM、WM三處理間差異不顯著，與CK差異顯著，分別為4.93、4.91和4.87。

2.4 不同處理對龍眼根系的影響

由表4可以看出，QY處理在環溝土壤0～20 cm，樹盤土壤0～20、20～40 cm根系重量和根數與其他處理差異顯著，其根系重量均分別為最高3.10、4.01、3.04 g， 根系數量分別為21、21和25根；BM與HM處理在環溝土壤0～20 cm，樹盤土壤0～20、20～40 cm根系重量與數量與WM、CK差異顯著；環溝內土壤20～40 cm的根系重量與根數各處理間差異不顯著。說明QY、BM、HM能顯著促進龍眼根系的生長，WM對龍眼根系沒有明顯的促進作用。

由表5可知，QY處理的根系總重和根數均顯著高于CK，分別為137.34 g、256根，QY處理單根重0.54 g，直徑1.034 mm，顯著低于無溝無膜的1.77 g和2.324 mm。說明蚯蚓糞能有效促進龍眼細根的抽發。

2.5 不同處理對龍眼枝條水勢和葉片含水量的影響

枝條水勢和葉片相對含水量反映了植物體內水分含量的高低。由表6可以看出，QY的枝條水勢均處于最高且與其他處理差異顯著；BM和HM的枝條水勢處理間差異不顯著，但顯著高于WM和CK處理。葉片相對含水量出現了與枝條水勢類似的趨勢，QY的葉片相對含水量顯著高于其他處理；BM、HM兩處理間差異不顯著但與其他處理差異顯著，均低于QY但高于WM與CK。

2.6 不同處理對龍眼產量和果實品質的影響

由表7可以看出，QY處理單株產量與其他差異顯著，為最高19.08 kg。BM與HM產量差異不顯著，但與其他處理差異顯著，分別為18.02、17.85 kg；WM和CK兩處理間產量差異顯著；可溶性固形物方面，QY、BM、HM三個處理間差異不顯著，與剩余兩個處理差異顯著，分別為21.4%、21.1%、21.0%；總糖和Vc表現出相同的趨勢，均為QY>BM、HM>WM>CK；可滴定酸含量中QY、BM、HM處理間差異不顯著，但顯著低于WM、CK處理，分別為0.402、0.437、0.433 g/100 mL，WM和CK處理間差異不顯著，與其他處理差異顯著。WM和CK在平均單株產量、可溶性固形物、可滴定酸指標中兩處理差異不顯著，在總糖和Vc含量中兩處理差異顯著，WM要高于CK。

3 討論與結論

本研究結果表明，環溝高樹盤養蚯蚓能有效增加樹盤和環溝中的土壤含水量。覆膜阻礙了水分的進入，降低了樹盤土壤含水量；環溝的存在會使樹盤上土壤含水量增加。環溝高樹盤養蚯蚓、環溝高樹盤蓋白膜、環溝高樹盤蓋黑膜能有效增加土壤有機質，提高土壤pH值，2個指標的變化趨勢類似，在一定程度上說明，增加有機質是改善酸性土壤pH值的一個有效途徑。

環溝高樹盤養蚯蚓能促進淺層土壤中龍眼細根的抽發，覆膜也能增加土壤中龍眼根系的數目，環溝沒有表現出對根系明顯的促進作用。本研究所測指標具有一定的相關性，土壤含水量是龍眼能利用水分多少的體現，根系多少一定程度上表現龍眼吸取水分的能力，枝條水勢和葉片相對含水量則是樹體對吸水的反映[13-15]。環溝高樹盤養蚯蚓中的蚯蚓糞保持了水分，樹盤上沒有遮擋也使水分能較快地被根系吸收，環溝與樹盤上的根增加了樹體吸水的能力，所以枝條水勢和葉片含水量能保持在較高水平；環溝高樹盤蓋白膜與環溝高樹盤蓋黑膜因為覆膜限制了水分的蒸發，但也阻止了水分進入的范圍，使水分局限在環溝周圍，且其根系在樹盤和環溝中分布沒有環溝蚯蚓密集，所以其枝條水勢和葉片含水量始終比環溝蚯蚓低；從理論上來說，下雨時，環溝高樹盤不蓋膜處理能容納的降水是最多的，但是它保持水分的能力較弱，根系也較少，所以枝條水勢和葉片相對含水量始終較低。因此，在提高樹體對水分利用率時，除了要減少土壤水分的散失，還要促進作物根系的生長。

環溝高樹盤養蚯蚓在增加果實產量和降低可滴定酸，增加果實糖分、維生素含量方面效果較明顯。環溝高樹盤蓋白膜、環溝高樹盤蓋黑膜具有增產、降酸的作用。環溝高樹盤不蓋膜在總糖和Vc方面優于無環溝不蓋膜的清耕，說明環溝的存在能增加這2個指標。環溝高樹盤試驗表明：與清耕管理相比，環溝高盤覆膜養蚯蚓、環溝高盤覆膜、環溝高樹盤不蓋膜處理都有提高土壤質量、提高果實產量和品質的效果，可根據不同果園的具體情況進行應用。

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