不同施肥與間套綠肥對果園水熱特征及硝態氮累積的影響

溫美娟，鄭　偉，趙志遠，王　貴，翟丙年*，王朝輝

（1.西北農林科技大學資源環境學院，陜西楊凌712100；2.農業部西北植物營養與農業環境重點實驗室，陜西楊凌712100）

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不同施肥與間套綠肥對果園水熱特征及硝態氮累積的影響

溫美娟1，2，鄭偉1，2，趙志遠1，2，王貴1，2，翟丙年1，2*，王朝輝1，2

（1.西北農林科技大學資源環境學院，陜西楊凌712100；2.農業部西北植物營養與農業環境重點實驗室，陜西楊凌712100）

摘要：為了研究不同施肥與覆蓋措施下蘋果園水熱特征及硝態氮累積量，于2012—2015年在陜西渭北旱塬白水縣田家洼村進行了田間試驗，探究單施化肥（農戶模式FM）、推薦施肥配合樹盤覆黑色膜（現有模式EM）、增施有機肥配合樹盤覆黑色膜行間種植小油菜（優化模式OM）對果園水分含量、溫度及硝態氮含量的影響。結果表明，與現有模式、農戶模式相比，優化模式能顯著提高0～200 cm土層土壤貯水量，分別平均增加6.1%、14.6%；優化模式能提高0～60 cm土層含水量隨時間變化的穩定性，緩解深層（140～300 cm）土壤干燥化現象，降低土壤剖面水分垂直變異，提高土壤剖面水分垂直分布的穩定性；優化模式的三年平均產量較現有模式、農戶模式分別增加20.1%、33.6%，水分利用率較農戶模式、現有模式分別提高42.6%、28.9%；不同果園管理措施對土壤熱量狀況的影響差異顯著，優化模式較現有模式能顯著降低極端高溫，緩沖不同時間段溫度變異性，提高土壤的保溫性。此外，優化模式能增加成熟期0～120 cm土層硝態氮累積量，較農戶模式、現有模式分別增加277.9、183.7 kg·hm-2，優化模式可降低120～300 cm土層硝態氮累積量，較農戶模式、現有模式分別降低71.3、30.0 kg·hm-2。綜上所述，優化模式可明顯改善土壤水熱狀況，降低深層硝態氮的累積量，是渭北旱地果園緩解水分和溫度脅迫、改善果園生態環境、獲得高產的最優果園管理模式。

關鍵詞：蘋果園；有機肥；二元覆蓋；土壤水分；溫度；硝態氮累積量

溫美娟，鄭偉，趙志遠，等.不同施肥與間套綠肥對果園水熱特征及硝態氮累積的影響［J］.農業環境科學學報，2016，35（6）：1119-1128.

WEN Mei-juan，ZHENG wei，ZHAO Zhi-yuan，et a1. Effects of different ferti1izer treatments combined with green manure intercroPPing on water and therma1 ProPerties and nitrate accumu1ation in soi1s of aPP1e orchard［J］. Journal of Agro-Environment Science，2016，35（6）∶1119-1128.

位于黃土高原的渭北旱塬自然條件得天獨厚，是蘋果的優生區域，為中國蘋果生產的兩大主產區之一，蘋果產業成為增加農民收入、促進區域經濟發展、改善生態環境的支柱產業［1］。但該區無灌溉條件，降雨量少且分布不均，地下水位深，屬于典型的雨養農業區［2］，再加上清耕為主的果園水分管理方式，使土壤蒸發強度增大，水分成為限制蘋果產業發展的關鍵因素。除水資源不足外，土壤貧瘠，供肥保肥能力差，長期過量施用化肥特別是氮肥，導致土壤氮負荷增加、土壤養分不平衡、肥料利用率低、深層土壤硝態氮大量累積、環境污染嚴重［3］，也是限制蘋果產業發展的另一主要因素。因此，優化旱地果園水肥管理，是該區蘋果產業健康持續發展的關鍵。

合理施肥或有效的保墑措施在提高土壤保水保肥能力、改善土壤結構、保護生態環境方面有著重要作用，前人已做了許多有益的探索。很多研究提倡有機無機肥配施，指出有機、無機配施能增加土壤貯水量［4］，降低硝酸鹽淋溶［5］，提高化肥利用率［6］，促進果樹生長、改善果實品質、增加蘋果產量［7］。但有機肥養分含量低，肥效平緩，用量的差異會對化肥肥效產生不同影響。在果園覆蓋措施上，地膜覆蓋不僅能改善土壤水熱狀況等外部生態環境［8］，還能降低NO-3-N淋溶，增加0～100 cm土層NO-3-N累積量［9］；果園生草能降低深層土壤水分變異性，提高土壤涵養水源能力［10-12］，但生草與果樹在旱季存在水分競爭［13］。因此，種植模式選擇行間生草樹盤覆蓋的二元模式［14］，能增加土壤水分含量［15-16］。目前的研究多集中在單一的施肥或覆蓋技術上，而將合理施肥與覆蓋保墑相結合的研究在渭北旱地果園鮮有報道。因此，本研究在前人工作的基礎上，優化果園施肥與覆蓋措施，在陜西渭北旱塬蘋果優生區設置了大田試驗，通過增施有機肥、調整化肥基追比、樹盤覆黑色膜、行間種植小油菜等施肥與覆蓋措施的集成來研究果園水熱特征及硝態氮累積量，旨在篩選出適合當地降雨與栽培制度的旱地果園增產增效的水肥管理模式，為旱地果園可持續生產提供可行的技術途徑。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2012年10月至2015年10月在陜西省白水縣田家洼村蘋果千畝示范園進行，該園區地處陜西省渭北旱塬（109°16＇～109°45＇E，35°4＇～35°27＇N），年均降雨量570 mm，且集中在7—9月，冬春易干旱少雨，年均氣溫11.4℃，無霜期207 d左右。供試果園面積2001 m2，果園地勢平坦，無灌溉條件，土壤為黃綿土，供試地塊試驗前基本性質：0～20 cm土層有機質12.91 g·kg-1，全氮0.65 g·kg-1，硝態氮18.10 mg·kg-1，速效磷35.56 mg·kg-1，速效鉀115 mg·kg-1；20～40 cm土層有機質7.12 g·kg-1，全氮0.46 g·kg-1，硝態氮34.34 mg·kg-1，速效磷6.81 mg·kg-1，速效鉀49.22 mg·kg-1。

1.2試驗材料

供試蘋果品種為長富二號，富士系列，基砧為M26，果樹為12年樹齡，株行距3 m×4 m，樹形均為自由紡錘形。綠肥作物為小油菜。

1.3試驗設計

試驗于2012年果實采收后布置，共設置農戶模式（FM）、現有模式（EM）及優化模式（OM）三個處理，每處理3次重復，每個重復20棵樹，即每個處理60棵樹，面積667 m2。休眠期樹盤覆黑色膜，幼果期行間種植小油菜，成熟期翻壓于果園。施用無機肥為尿素（N 46%）、磷酸二銨（P2O518%，N 46%）和硫酸鉀（K2O 50%），有機肥為豬糞（有機質32.50%，N 6.01 g· kg-1，P2O54.02 g·kg-1，K2O 4.41 g·kg-1）。具體施肥方案見表1。

表1　蘋果園水肥優化管理試驗方案Tab1e1 ExPerimenta1 design of oPtimized water and ferti1izer management in aPP1e orchard

1.4取樣及測定

1.4.1土壤含水量

每個處理選取長勢一致的果樹，在樹冠外圍垂直投影處（行間）和距離樹干40 cm左右（樹盤）處設置取樣點，共取6個重復樣。于2013年6月到2015年9月（蘋果各生育期）每月月末，用土鉆對0～300 cm土壤進行分層（20cm）取樣（2013年采樣深度200cm），取樣后立即帶回實驗室稱鮮土重，求出土壤質量含水率。根據質量含水量和容重計算土壤貯水量：

土壤貯水量（mm）=土壤質量含水量（%）×土壤容重（g·cm-3）×土層厚度（cm）×0.1

1.4.2產量

在蘋果成熟期每個處理隨機選定9棵樹，用TCS120S電子稱分別稱量每棵樹蘋果產量。

1.4.3水分利用效率

WUE=Y/ET

ET=P-△W

式中：WUE為水分利用效率，kg·hm-2·mm-1；Y為蘋果產量，kg·hm-2；ET為全生育期作物總耗水量（蒸散量），mm；P為蘋果生長季的有效降雨量，mm；△W為時段末與時段初田間土壤貯水變化量，mm。

1.4.4土壤溫度

采用RM-003型直角地溫計，分別于開花期（4 月20—23日）、膨果期（7月25—27日）、成熟期（10 月3—6日）測定各處理5、10、15、20、25 cm土層土壤溫度，3次重復。5～25 cm處的土層溫度日變化分別在8：00、10：00、12：00、14：00和18：00進行監測，連續監測3 d（晴天）并取其平均值作為該時期的地溫值。

1.4.5土壤NO-3-N累積量

稱新鮮土樣5.00 g，加入1 mo1·L-1KC1溶液浸提，振蕩1 h后過濾，用AA3（Auto Ana1yzer 3）連續流動分析儀測定濾液中的NO-3-N的含量。

土壤NO-3-N累積量（kg·hm-2）=土層厚度（cm）×土壤容重（g·cm-3）×土壤NO-3-N含量（mg·kg-1）/10

1.5數據處理

試驗數據采用Microsoft Exce1 2007和DPS 7.05軟件進行統計分析，并用LSD法進行差異顯著性多重分析（P＜0.05）。

2　結果與分析

2.1不同水肥管理模式對0～200 cm土層土壤貯水量年變化的影響

不同管理模式對根系區土壤貯水量的影響如圖1所示。可以看出，三種模式下0～200 cm土層貯水量隨降雨量而變化，不同年份由于降雨量不同貯水量差異較大。2013年降雨分布主要集中在7月，2014年、2015年集中在9月。農戶模式、現有模式、優化模式的貯水量在2013年時6月最低，分別為356、368、396 mm，7月最高，分別為418、423、505 mm；2014年時7月出現最低值，分別為331、362、380 mm，9月出現最高值，分別為377、497、542 mm；2015年時8月最低，分別為316、332、355 mm，3月最高，分別為432、454、481 mm。研究時段內不同覆蓋措施下0～200 cm土層平均貯水量表現為優化模式（433 mm）＞現有模式（409 mm）＞農戶模式（378 mm），優化模式顯著高于農戶模式，較現有模式、農戶模式分別增加6.1%、14.6%，說明優化模式保墑效果高于現有模式與農戶模式。

2.2不同水肥管理模式下土壤水分垂直變化特征

3月份果樹處于萌芽期，降雨量少，果樹萌芽所需的養分與水分主要來自上年儲存的營養。7月份隨著果樹葉面積增大及溫度的升高、降雨量的減少，果園水分進入臨界期，該時期果園水分含量的高低影響著果實的膨大與內在品質的形成。進入10月份溫度降低、降雨量增多，果園水分的蒸發與果樹的蒸騰作用均減弱，土壤水分進入蓄水期，該時期的土壤水分影響著來年果樹生長。因此，選擇3月、7月、10月來研究土壤水分的動態變化。此外，與大田不同，果園施肥具有不均勻性，采樣點的不同會直接影響果園水分含量，本研究選擇在樹盤與行間進行采樣，對不同時期不同位置的水分含量與變異性進行分析（以2014年數據為例）。

圖1　不同年份間關鍵物候期不同處理0～200 cm土層土壤貯水量的動態變化Figure 1 Variation of soi1 water storage in different treatments at different growth stages

圖2　不同處理不同生育時期0～300 cm土壤含水量垂直變化Figure 2 Vertica1 variation of soi1 moisture content at 0～300 cm dePth in orchard under different treatments

如圖2a所示，在萌芽期（3月），0～80 cm土層，土壤含水量表現為優化模式＞現有模式＞農戶模式，優化模式含水量較農戶模式、現有模式分別提高17%、10%。80～220 cm土層，各個處理土壤含水量均有增加趨勢，優化模式顯著高于農戶模式與現有模式。220～300 cm各處理土壤含水量基本保持穩定，優化模式略高于農戶模式與現有模式，但差異不顯著。比較樹盤與行間水分變化，可以看出，0～40 cm土層，樹盤含水量高于行間，優化模式樹盤顯著高于農戶模式與現有模式。40～300 cm土層，樹盤與行間差異不顯著。

在膨果期（7月），表層含水量較萌芽期有增加趨勢，但隨著土層加深，各個處理含水量顯著降低（圖2b）。0～60 cm土層含水量表現為優化模式（21.24%）＞現有模式（19.12%）＞農戶模式（18.36%）。60～220 cm土層，土壤含水量出現先降低后增加的趨勢，優化模式含水量最高，較農戶模式、現有模式分別增加29.3%、14.2%。220～300 cm土層，各個處理間差異不顯著，基本上保持穩定。分析樹盤和行間水分變化可以看出，樹盤0～60 cm土層中，優化模式（20.98%）＞現有模式（19.67%）＞農戶模式（16.75%），優化模式與現有模式差異不顯著。行間優化模式顯著高于農戶模式與現有模式，較農戶模式、現有模式分別增加15.7%、8.2%。

在成熟期（10月），0～80 cm土層平均含水量表現為農戶模式（22.52%）＞現有模式（21.41%）＞優化模式（20.80%），80～200 cm土層各個處理含水量基本保持穩定趨勢，優化模式平均含水量最高（23.26%），較農戶模式、現有模式分別增加8.9%、2.5%。200～300 cm土層各處理含水量有降低趨勢（圖2c）。分析樹盤行間水分含量可以看出，三個處理在0～60 cm土層平均含水量表現為樹盤（21.15%）＜行間（21.52%），在60～300 cm土層表現為樹盤（21.48%）＞行間（21.01%）。

不同管理模式下土壤含水量變化統計分析結果如表2所示。三個時期優化模式的土壤平均含水量（0～300 cm土層垂直平均）均高于農戶模式，水分剖面變異系數（CV）小于農戶模式。萌芽期優化模式含水量顯著高于農戶模式與現有模式，CV為4.45%；膨果期各個處理含水量無顯著差異，優化模式CV最??；成熟期優化模式含水量顯著高于現有模式與農戶模式，CV最小為5.81%。可見，優化模式能有效提高土壤剖面水分含量，減小剖面水分的變異性，保墑效果優于農戶模式與現有模式。

2.3不同水肥管理模式對果樹水分利用效率的影響

2013年、2014年和2015年果樹生育期降雨量分別為402、448、352 mm。不同施肥與覆蓋措施對2013—2015年果實產量與水分利用率的影響見表3。

2014年的產量最高，2013年產量最低，2015年處于中間水平。三年平均產量最高的為優化模式，較農戶模式、現有模式分別增產33.6%%、20.1%。不同管理措施下果園水分利用率以2014年為最高，三個處理較2013年分別提高131%（農戶模式）、74%（現有模式）和68%（優化模式），2015年較2014年有所下降，但高于2013年的水分利用率，三個處理較2013年分別增加28.9%（農戶模式）、5.1%（現有模式）和20.1%（優化模式）。優化模式的三年平均水分利用率最高，較農戶模式、現有模式分別提高42.6%、28.9%。

2.4不同施肥與覆蓋措施下關鍵物候期土壤溫度的日變化

表2　蘋果生育期土壤剖面含水量（0～300 cm）的空間變化特征Tab1e 2 SPatia1 variation characteristics of soi1 moisture（0～300 cm）during growth Period

不同覆蓋措施下5～25 cm土層開花期、膨果期及成熟期的土壤平均溫度的日變化如圖3所示。在開花期，農戶模式（15.7℃）的日均溫低于現有模式（17.2℃）與優化模式（16.9℃），但處理間差異不顯著。最低溫出現在早晨8：00，現有模式顯著高于農戶模式，最高溫出現在14：00，各個處理間差異不顯著。農戶模式下日均溫變異系數最大（13.6%），優化模式變異系數最?。?1.5%）。進入膨果期太陽輻射增強，溫度升高，表層土壤干燥疏松，土壤透氣性增強，使得土壤日均溫持續穩定，波動最小。5～25 cm土層日均溫表現為現有模式（25.3℃）＞優化模式（23.7℃）＞農戶模式（23.4℃）?，F有模式溫度變異系數最大，為13.8%，優化模式最小，為9.3%。日均溫最高值出現在16：00，以現有模式下為最高（30.6℃），顯著高于優化模式（25.1℃）與農戶模式（25.5℃）。到成熟期，優化模式（13.9℃）與現有模式（13.8℃）日均溫均顯著高于農戶模式（12.2℃）。現有模式與農戶模式的最高溫出現在12：00—14：00，優化模式出現在14：00—16：00，溫度變異系數大小順序為現有模式＞農戶模式＞優化模式。

表3　不同施肥與覆蓋措施下果樹的產量及水分利用效率Tab1e 3 Yie1d and water use efficiency under different ferti1ization and mu1ching

圖3　不同管理措施下果園不同物候期地溫的日變化Figure 3 Diurna1 variation of soi1 temPerature under different managements at different tree growth Periods

2.5不同施肥與覆蓋措施下0～300 cm土層的NO-3-N累積量

如圖4所示，在0～120 cm土層，農戶模式、現有模式及優化模式3月份NO-3-N累積量分別為503.9、451.9、724.2 kg·hm-2，10月份NO-3-N累積量分別為732.1、826.3、1 010.1 kg·hm-2，成熟期優化模式NO-3-N累積量較農戶模式和現有模式分別增加277.9、183.7 kg·hm-2。在120～300 cm土層，農戶模式、現有模式和優化模式3月份NO-3-N累積量分別為956.2、910.3、1 042.8 kg·hm-2，10月份分別為1 724.3、1 680.6、1 653.1kg·hm-2，成熟期優化模式NO-3-N累積量較農戶模式、現有模式分別降低71.3、30.0 kg·hm-2。可見，優化模式能有效調控0～120 cm土層NO-3-N向下淋溶，增加0～120 cm土層NO-3-N累積量，從而降低成熟期深層土壤NO-3-N累積量。

圖4　不同施肥與覆蓋措施對NO-3-N累積量的影響Figure 4 Accumu1ation of NO-3-N in 300 cm soi1 1ayer under different ferti1ization and mu1ching managements

3　討論

3.1不同管理模式對果園土壤水分的影響

土壤貯水量的變化是土壤內部水分向上蒸散、向下滲透及其與大氣降水共同作用、動態平衡的結果［20］。在無灌溉的旱地果園土壤水分主要來自大氣降雨的補給，受降雨季節性變化的影響，土壤水分也存在著明顯的季節性變化特征［17，21］。本研究的結果表明，不同年份由于生育期降雨量不同，土壤貯水量變化差異較大，三年貯水量最低值均出現在果樹膨果期需水量較大但降雨量較少的時期，最高值出現在成熟期或萌芽期果樹需水量較少的時期。優化模式在二元覆蓋及養分調控的條件下更能有效提高土壤整體貯水量，優化模式三年均值較農戶模式與現有模式分別提高14.6%、6.1%。優化模式較高的貯水量是由于施入較多有機肥，降低了土壤容重，疏松土壤孔隙，增加土壤水庫容量，同時優化模式行間套種小油菜可以有效減少株間土壤水分蒸發，增加貯水量，降低水分虧缺程度［22］。

不同施肥與覆蓋措施對不同時期土壤的保墑效果不同。2014年萌芽期降雨量14.6 mm，果樹需水量少，根系生長緩慢，優化模式與現有模式保溫保墑效果好，土體內部水分運移較快，表層含水量高于農戶模式，100～300 cm土層土壤水勢起主導作用，水分保持穩定。由于樹盤進行覆膜處理，其含水量高于行間。2014年膨果期降雨量47 mm，氣溫升高，降水不足，深層水分在蒸騰拉力的作用下不斷向表層運移，土壤水分輸出大于輸入，土壤水分整體上呈降低的趨勢。優化模式與現有模式的覆蓋措施能起到防止土壤水分蒸發的作用，但優化模式0～300 cm土層平均含水量高于現有模式，主要是由于優化模式在幼果期行間種植生物量小、根系分布淺的小油菜，到膨果期長大的小油菜能起到遮陰的效果，穩定了果園微域環境，李國懷［10］等研究指出，柑橘園在種植白喜根和白三葉的條件下，7—11月果園土壤含水量較對照分別提高2.1%和1.0%；張先來［23］等研究指出，果園生草能提高0～60 cm土層土壤貯水量，較對照提高5.79%。他們的研究與本研究結果均一致。到成熟期降雨量增加，果樹耗水量降低，土壤水分含量逐漸增加，但在表層優化模式與現有模式含水量低于農戶模式，主要是因為：一方面優化模式與現有模式條件下果實產量高，耗水量大，導致主根區水分含量低；另一方面，優化模式行間種植小油菜，到果實成熟期油菜生物量的增大會消耗部分水分，綜合導致優化模式含水量較低。優化模式深層含水量高于現有模式與農戶模式，說明優化模式在行間套種小油菜、增施有機肥的條件下能增大土壤孔隙，促進降雨入滲，在防止深層土壤干燥化的過程中起積極作用。

本研究結果顯示，三年間優化模式產量較農戶模式與現有模式平均增加33.6%、20.1%，主要原因是經過三年的施肥與覆蓋，果園微域環境基本穩定，優化模式施入大量有機肥顯著提高了土壤有機質，再加上合理的肥料配比，不僅能供給果樹生殖生長與營養生長所需的大量營養元素，還能向土壤輸送大量的生物活性物質，為作物提供了一個豐富、長效的營養環境［24］。優化模式三年平均水分利用率較農戶模式、現有模式分別提高42.6%、28.9%，也說明有機肥配合合理的氮磷鉀能促進果樹地上、地下部分協調生長，促進根系對水分的吸收利用，提高果樹的光合速率與蒸騰作用［18，25］，進而提高水分利用率。

3.2不同管理模式對果園土壤溫度的影響

理想的地表覆蓋有利于果樹的生長和對水肥的吸收利用，不僅能調節環境溫度、濕度，還能降低極端溫度對果樹生長的影響。土壤中水熱運動是相互影響的，土壤水分影響土壤熱容量及導熱率，從而影響土壤溫度，同時土壤溫度的變化也會影響土壤水分運動［26］。本研究結果顯示，開花期優化模式與現有模式平均溫度較農戶模式分別升高1.2、1.5℃，主要是因為覆膜阻隔了土壤與水分的外界交換，增大了土壤含水量與熱通量，消弱了土壤與外界的熱量交換［27］。有研究指出果樹毛細根20～60 cm土壤中，最適溫度為20～26℃，超過30℃根系的生長就會受到限制［19］。由于膨果期太陽輻射增強，現有模式下樹盤所覆蓋的黑色膜吸熱作用顯著且膜下難以散熱，再加上行間清耕，最高溫度達到30.7℃，地溫超過了果樹根系生長的最適范圍，不利于果樹的正常生長，而優化模式在行間種植的小油菜在膨果期迅速生長，能起到遮陰效果，最高溫較現有模式降低4.0℃。到成熟期，優化模式與現有模式的日均溫高于農戶模式，但優化模式的最高溫持續時間長于現有模式，且優化模式下溫度變異系數最小。主要原因是行間小油菜能增大土壤容積熱容量與導溫率，削弱太陽長波輻射，降低能量的凈支出，從而降低了溫度日變化［28］。

3.3不同管理模式對果園土壤NO-3-N累積量的影響

王小英等［29］研究指出，陜西果園平均施氮量927.2 kg·hm-2，高于專家推薦施氮量2倍以上，高于國外果園施氮量6～8倍，因而增加了土壤氮環境負荷，盈余的氮素主要以NO-3-N的形式累積在土壤剖面，形成了危險的生態環境隱患。范鵬等［30］研究指出，白水縣12～16年樹齡的果園深層土壤出現明顯的NO-3-N累積現象。呂殿青等［31］研究指出，8年以上蘋果園深層NO-3-N累積量在0～2 m和0～4 m內分別達1602、3414 kg·hm-2。因此，降低深層NO-3-N累積量是實現農業和生態環境可持續發展的關鍵。本研究結果顯示，在成熟期，優化模式能顯著增加0～120 cm土層NO-3-N累積量，較農戶模式、現有模式分別增加277.9、183.7 kg·hm-2，同時能減少NO-3-N向深層淋溶，120～300 cm土層NO-3-N累積量較農戶模式、現有模式分別降低71.3、30.0kg·hm-2?？梢姡瑑灮Ｊ酵ㄟ^增施有機肥和合理氮磷鉀配比能有效降低NO-3-N由于降水而引發的深層淋溶風險，與邢素麗等［6］研究有機無機配施對土壤養分環境效應的結果一致。而120～300 cm土層，農戶模式NO-3-N累積量高于優化模式主要是因為農戶模式長年單施化肥，土壤保水保肥能力降低，養分難以被果樹根系吸收，從而脫離根區在深層累積。

4　結論

（1）優化模式能顯著提高0～200 cm土層土壤貯水量，貯水量的提高是合理施肥與適宜保墑措施共同作用的結果。優化模式能提高淺層土壤含水量隨時間變化的穩定性，增加降雨入滲，緩解深層土壤干燥化現象，提高果實產量，同時提高水分利用率。

（2）增施有機肥、調整氮磷鉀配比配合行間生草、樹盤覆膜的集成措施能增加成熟期0～120 cm土層NO-3-N累積量，降低120～300 cm土層NO-3-N累積量，優化模式是渭北旱地果園改善生態環境、獲得高產的最優果園管理模式。

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Effects of different fertilizer treatments combined with green manure intercropping on water and thermal properties and nitrate accumulation in soils of apple orchard

WEN Mei-juan1，2，ZHENG wei1，2，ZHAO Zhi-yuan1，2，WANG gui1，2，ZHAI Bing-nian1，2*，WANG Zhao-hui1，2
（1.Co11ege of Resources and Environmenta1 Science，Northwest A&F University，Yang1ing 712100，China；2.Key Laboratory of P1ant Nutrition and Agricu1tura1 Environment of Northwest of Ministry of Agricu1ture；Yang1ing 712100，China）

Abstract：Soi1 water and nutrients are two major factors 1imiting aPP1e Production in the Loess P1ateau region in China. A 3-year fie1d ex-Periment was conducted from 2012—2015 in Tian Jia Wa vi11age，Baishui county，Shaanxi Province，to eva1uate the effects of different ferti1-izer treatments combined with green manure intercroPPing on soi1 water and therma1 ProPerties and nitrate accumu1ation in aPP1e orchards. There were three treatments：Farmer management Pattern（FM）—nitrogen，PhosPhorus and Potassium ferti1izers on1y（NPK）；Extension management Pattern（EM）—NPK ferti1izers combined with swine manure（NPKM）and Po1yethy1ene b1ack P1astic fi1m mu1ch（beside the tree trunks）；OPtimized management Pattern（OM）—NPKM，Po1yethy1ene b1ack P1astic fi1m mu1ch（beside the tree trunks）and raPe intercroPPing. Resu1ts showed that soi1 water storage in OM treatment was 14.6%and 6.1%higher than that in FM and EM，resPective1y. OM a11eviated the temPora1 f1uctuation of soi1 moisture in 0～60 cm soi1 dePth and enhance the temPora1 stabi1ity of soi1 moisture in the 1ayer，and ef-fective1y mitigated the soi1 desiccation in 140～300 cm soi1 dePth. Additiona11y，OM a1so decreased the vertica1 variation of soi1 moisture in the soi1 Profi1e and imProved the stabi1ity of the vertica1 soi1 moisture distribution，as comPared with FM and EM. In OM treatments，aPP1e yie1ds was increased by 20.1%and 33.6%，resPective1y，comPared with EM and FM. The water use efficiency was highest in OM，and was 42.6%and 28.9%higher than in FM and EM . However，OM reduced the highest soi1 temPerature，buffered different-time temPerature variabi1ity，increased soi1 therma1 caPacity，as comPared with EM and FM. Neverthe1ess，OM increased NO-3-N content in 0～120 cm soi1 dePth by 342.3 kg·hm-2and 178.4 kg·hm-2，but decreased NO-3-N accumu1ation in 120～300 cm soi1 Profi1e by 556.5 kg·hm-2and 30.0 kg·hm-2，in comParison with FM and EM，resPective1y. Therefore，OM significant1y imProved the therma1 conditions of soi1，reduced the nitrate accumu1ation in deeP soi1，and is the best orchard management Pattern for a11eviating water and temPerature stresses，imProving the eco1ogica1 environment of aPP1e orchards and enhancing aPP1e yie1ds in dry 1and aPP1e orchards.

Keywords：aPP1e；manure；dua1 mu1ching；soi1 water；temPerature；nitrate accumu1ation

中圖分類號：S153.6

文獻標志碼：A

文章編號：1672-2043（2016）06-1119-10 doi∶10.11654/jaes.2016.06.014

收稿日期：2015-11-19

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（201303104，201103005-9）；陜西省農業科技創新轉化項目（NYKJ-2015-17）；楊凌示范區農業科技示范推廣能力提升項目（2015-TS-18）；西北農林科技大學試驗示范基地科技成果推廣項目（TGZX2014-16）

作者簡介：溫美娟（1988—），女，甘肅天水人，碩士生，研究方向為旱地果園水肥管理。E-mai1：wen_mj@126.com

*通信作者：翟丙年E-mai1：zhaibingnian@nwsuaf.edu.cn