綠肥間作對果園產量及經濟收益的影響

秦景逸，張 云，王秀梅，朱甜甜，劉 康

（1.新疆農業大學林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830000；

2.新疆林業科學院，新疆 烏魯木齊 830000）

綠肥間作對果園產量及經濟收益的影響

秦景逸1，張 云1，王秀梅1，朱甜甜1，劉 康2

（1.新疆農業大學林學與園藝學院，新疆 烏魯木齊 830000；

2.新疆林業科學院，新疆 烏魯木齊 830000）

分析不同綠肥間作物對果園土壤溫濕度環境、樹體生長勢、果實品質及經濟收益的影響，篩選新疆伊犁河谷地區適宜間作的綠肥作物，研究用于改善果園生態環境的科學管理模式。田間試驗以果園間作紅豆草、紫花苜蓿、黃豆、小麥、清耕（CK）5種方式，采用方差分析法，分析果園間作綠肥的保水性和保溫能力，對產量及果實品質進行測定發現，果園通過間作不同綠肥不但改善了土壤的溫濕度環境，還能有效的增強果樹樹勢，確保果實的產量及品質，從而提升果園的經濟效應。適合伊犁河谷地區生產發展的綠肥依次是紫花苜蓿＞黃豆＞紅豆草＞小麥＞清耕。

間作綠肥；果實品質；產量；經濟收益

由于片面追求經濟效益，果園常規清耕制管理加速了水土流失，土壤環境嚴重失衡，生態位空缺等問題［1］，導致果實品質不斷下降，資源浪費和環境破壞日益嚴重［2］。種植綠肥可有效為土壤提供養分，提供飼草來源，具有改善生態環境、固氮、吸碳以及節能減耗等作用［3］。我國有豐富的綠肥資源［4］，在傳統農業中具有重要發展意義。然而，自20世紀80年代后，隨著化肥工業的迅速發展，綠肥生產日益減少，瀕臨消失［5］。間作綠肥能減少對環境污染，促進果園長期健康的發展，提高果實產量及品質［6］。研究伊犁河谷生態果園，有效降低當地果園運營成本，創造適宜果樹生長發育的土壤環境，提高果實品質，對生態果園的建設具有重要現實意義。近年來關于我國果園間作方面的研究較多，吳玉森等［7］對黃河三角洲梨園土壤養分、酶活性及果實品質研究發現，自然生草對增加土壤有機質含量有顯著效果，可提升果實鮮食品質。史進等［8］通過對蘋果園生草區和清耕區的對比發現，多年生草的果園，果樹上、中、下層的果實產量明顯高于清耕園。趙秋等［9］對北方桃園生長環境及果實品質進行的分析表明，二月蘭翻壓后能維持土壤溫度、保持土壤水分，為桃樹生長發育提供適宜的土壤環境。譚博等［10］以新鮮葡萄紅提為試材，研究不同生草方式對葡萄品質的影響發現，生草制在不同程度上提高了果實的可溶性固形物含量和內在品質。但大部分研究集中在南方的梨園、桃園等地，新疆地區研究相對較少，現有報道多從綠肥的品種資源、栽培應用模式等方面進行研究，探索伊犁河谷地區間作綠肥對生態果園土壤環境及果實品質的影響尚未見報道，且伊犁河谷地區擁有適合蘋果生長發育的自然條件，但多采用清耕的管理模式。本試驗通過對新疆伊犁特克斯地區生態果園間作4種綠肥，測定和分析綠肥園和清耕園土壤養分含量變化及水溫環境的動態變化特征，探討該地區土壤環境與果實品質之間的相互關系，為建立健康可持續發展的生態果園提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于伊犁地區特克斯縣境內，地處天山北麓西部特昭盆地東端，隸屬伊犁哈薩克自治州，地理坐標81°58′59.77″E，43°14′6.32″N，海拔1 100 m，空氣干燥，光照度強，日光資源豐富，屬典型的北溫帶大陸性氣候，全縣年平均氣溫5.3℃，日照時數2 732.2 h，年平均降水量375 mm，極端最高氣溫36.7℃，極端最低氣溫-33.4℃，土壤類型屬砂性壤土，土層深厚，剖面質地均勻。

1.2 試驗方法

試驗地位于特克斯縣馬場六連蘋果生態示范園，示范園面積12 hm2，主要栽培品種為短枝首紅和富士，授粉品種為嘎啦，2013年定植，栽植密度3 m×7 m，樹勢中等。設5塊標準地間作不同綠肥，將間作多年生紅豆草（Onobrychis Viciaefolia Scop.）的標準地設為T1；將間作多年生紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）的標準地設為T2；將間作1年生黃豆（Glycien mar Merr.）的標準地設為T3；將間作1年生小麥（Friticum Sativum Lam.）的標準地設為T4，以清耕作對照。各標準地的地形、土壤等生態條件以及果樹、綠肥作物田間常規管理措施一致，果樹栽植行保留1 m清耕保護帶。綠肥每年刈割兩次，一年進行一次土壤深翻，均采用大水漫灌的方式。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 土壤含水量及土壤溫度 采用常規觀測法在各標準地果樹行間中線上布設3個采樣點，以0～20、20～40、40～60、60～80 cm層進行采集。土樣獲取的同時用農業環境檢測儀測定各土層的土壤溫度，然后放入鋁盒，采用烘干法在80℃烘箱內干燥12 h測定土壤水分。

1.3.2 樹體生長勢及果實品質 選取15個標準果，被檢測果實參照標準果定級取平均值，樹體生長勢采用游標卡尺測定；葉面積采用手持葉面積儀測定；單果重采用百分之一的天平稱重；果形指數采用電子數顯卡尺（0.01 mm）分別測量果實的縱橫徑；可溶性固形物采用手持折光儀測定。

1.3.3 果樹產量及綠肥產量 在各綠肥園中分別選取30棵標準果樹，計算其單株產量，根據果品分級標準將各標準綠肥園內的蘋果進行分級，估算其經濟價值。測定各綠肥園刈割后綠肥的產量及最后收割后的產量，計算各綠肥園內總的經濟價值。

使用Microsoft Office Excel2007、SPSS17進行數據分析和處理，使用SigmaPlot12.5進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 間作不同綠肥對各土層土壤溫度的影響

土層土壤溫度的變化差異與該土層頻繁的田間活動有關。如圖1所示，果園不同土層土壤溫度呈緩慢下降的變化趨勢。土層0～20 cm各綠肥間作園土壤溫度差異不大，保持在22～23℃，到20～40 cm時平均下降1～2℃，且差異顯著。在40～80 cm，隨著土層下降，土壤溫度呈現同步下降趨勢，其中T1下降幅度較大，在40～60 cm時下降為19.2℃，在60～80 cm時出現回升。相比其他綠肥園，清耕園的下降幅度最激烈，各標準地下降激烈程度為CK＞T3＞T1＞T4＞T2。

圖1 間作不同綠肥對果園各土層深度土壤溫度的影響

2.2 間作不同綠肥對各土層土壤含水量的影響

圖2 間作不同綠肥對果園各土層深度土壤含水量的影響

不同土層深度的土壤含水量對果樹生長發育起著決定性作用。由圖2可知，果園不同深度含水量呈現逐漸下降趨勢。0～20 cm土層含水量最高，達到72.04%（T4），且不同標準地之間差異不大，之后隨著土層下降，相對含水量開始逐漸下降，20～40 cm土層達到68.09%左右，直到60～80 cm土層相對含水量降低為64.13%左右，且各綠肥園間差異顯著，不同土層土壤含水量變化幅度大小依次是CK＞T4＞T2＞T3＞T1。

2.3 間作不同綠肥對樹體生長勢的影響

果園新梢枝條發育情況對果樹樹勢生長、果實發育具有重要影響，間作綠肥園和清耕園在新稍發育情況上存在顯著差異，新梢發芽數和葉面積與CK存在顯著差異，新稍長度和新稍粗度差異不顯著，10片葉厚度和重量與CK差異不顯著，各標準地葉長和葉寬差異不明顯。間作綠肥園平均新梢發芽數比CK多9個，平均葉面積比CK大5.54 cm2。T1的葉長和葉寬顯著高于其他綠肥園，新梢粗度最粗的是CK，T2的新梢發芽數和新梢長顯著高于其他綠肥園，T3的葉面積顯著高于其他綠肥園。間作綠肥能有效提高新梢發芽數，增大葉面積，增強果樹樹勢。新梢發芽數提高程度依次是：T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表1 間作不同綠肥對果園新梢枝條發育的影響

2.4 間作不同綠肥對果實品質的影響

果實成熟期對果實進行采摘，間作綠肥園和清耕園在果實品質上存在顯著差異，單果重和果縱徑與CK存在顯著差異，果點數和著色度差異不顯著，果橫徑和可溶性固形物與CK相比差異顯著，CK果實硬度明顯高于其他綠肥園。間作綠肥園平均單果重比CK重6.9 g，T1和T2園可溶性固形物含量顯著低于其他綠肥園，果實硬度最大的是CK，T3園各項指標含量均顯著高于其他綠肥園。間作綠肥能有效提高單果重、降低果實硬度、提高果實口感。單果重效果顯著程度依次是T3＞T4＞T2＞T1＞CK。

表2 間作不同綠肥對果園果實品質的影響

2.5 間作不同綠肥對果園產量及經濟收益的影響

間作不同綠肥對果園產量及經濟收益的影響不同。蘋果采摘期過后，對產量及經濟收益進行評估，其中T2的一級果品率達到40%，CK的一級果品率最低，僅為26%。T2的單株產果數最高、達到185個左右，產出的綠肥干物質含量也是最高，達25.98%，比CK高7.24個百分點。T4的單株產果數較其他綠肥園低，僅為94個，與其他綠肥園相比收益效果最差。除去人工費，間作不同綠肥的果園總收益高低依次為T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表3 間作不同綠肥對果園產量及收益的影響

3 結論與討論

3.1 間作不同綠肥對不同土層土壤溫濕度環境的影響

果園間作綠肥一定程度上改善了土壤的溫濕度環境，起到保溫增濕的效果，降低果園極端天氣對果樹帶來的傷害，形成良性循環的生態果園。果園間作綠肥最突出的問題是土壤含水量爭奪，候啟昌［11］對黃河古道地區梨園生草栽培研究表明，生草降低了梨園土壤含水量，對60～100 cm的深層土壤影響較小。但本試驗結果表明，果園間作綠肥保證了良好的溫濕度環境，原因可能是因為蘋果根系大部分分布在20～60 cm土壤中，而綠肥作物的根系基本上分布在土壤表層，兩者根系分布的土壤層不同，且隨土壤深度的加深間作綠肥能減緩土壤含水量的流失。李會科等［12］對渭北黃土高原旱地果園生草的研究發現，生草增加了土壤孔隙度，改善了土壤結構，對土壤持水能力產生明顯影響。這與本試驗中的間作綠肥有利于果園在降雨時期儲蓄水分、在干旱時期保持水分、持續改善土壤的溫濕度環境的研究結論一致。

3.2 間作不同綠肥對樹體生長勢及果實品質的影響

由于樹體自身條件長勢情況不同，導致果實的品質出現差異，良好的樹體長勢能提高果實單果重、果實硬度、可溶性固形物含量等方面的綜合質量。徐雄等［13］在四川大英縣對李園生草不同利用方式研究表明，各處理的新梢生長量、葉片葉綠素含量和根系活力都顯著高于清耕，本試驗也存在相同結論。鄧豐產等［14］通過對渭北旱塬蘋果園生草研究發現，果園種植三葉草對果實產量、單果重、著色度的增加都有顯著效果，這與本研究結果相一致。劉蝴蝶等［15］研究表明，生草能有效提高果實可溶性固形物、硬度、果形指數、可溶性糖及糖酸比等指標。以上結論充分說明了果園間作綠肥在提高果實品質方面具有顯著影響。

3.3 間作不同綠肥對果園產量及經濟收益的影響

果園間作綠肥能顯著減輕勞動強度，減少田間操作勞力，增加額外收益。間作綠肥能更好的利用資源環境，使原本單一的生產模式轉變成復合型生產模式，充分利用土地，獲得兩份收益，提高經濟效應。樊巍等［16］研究發現，蘋果-紫花苜蓿復合系統對蘋果產量具有明顯提高，這與本試驗結論相似。徐澤榮［17］通過對桔園-牧草復合園和清耕園對比得出結論復合果園在經濟效益方面優于單一果園。因此，建議實行果園間作綠肥的管理模式，改變傳統果園中單一的生產層次，形成復合型可持續發展的生態果園管理模式，降低投入成本，提高果園綜合性經濟效益。

果園間作綠肥可在一定程度上改善土壤的溫濕度環境，降雨時期能有效的儲蓄水分，干旱時期能持續保持水分，4種綠肥中紫花苜蓿的保溫增濕效果最佳，樹體長勢情況最好。在提高果實品質方面黃豆園具有顯著效果，能有效提高單果重、果橫徑、果縱徑等指標。間作綠肥改變了傳統果園中單一的生產層次，減輕勞動強度，減少田間操作勞力，形成復合型可持續發的生態果園管理模式，降低投入成本，增加額外收益，使原本單一生產模式轉變成復合生產模式，因此間作不同綠肥所產生的收益也不同，其中紫花苜蓿的經濟收益最高，黃豆的養地效果最好，紅豆草和小麥次之，建議伊犁河谷地區果園間作綠肥施用紫花苜?；螯S豆。

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（責任編輯 白雪娜）

Effects of intercropping green manure on yeild and economic benefits of orchard

QIN Jing-yi1，ZHANG Yun1，WANG Xiu-mei1，ZHU Tian-tian1，LIU Kang2
（1. College of Forestry and Horticulture，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830000，China；
2. Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi 830000 ，China）

The research analyzed the effects of different green manure crops on orchard soil temperature，humidity environment，tree growth potential，fruit quality and economic benefits，to selected the green manure crops which were fit for planting in Ili valley region，and improve the scientific management mode of orchard ecological environment. Five different treatments，that orchard was intercropped with sainfoin，alfalfa，soy，wheat，Qinggeng（CK）were designed. The water retention，heat preservation ability，yield and fruit quality of orchard intercropped with green manure were determined and analyzed with variance components method. It was found that intercropped with different green manure not only improved the soil temperature and humidity environment，but also could enhance the fruit tree potential effectively，ensure the fruit yield and quality，then improve the economic benefits of orchard. The green manure production development suitable for Ili river valley was in turn: alfalfa ＞ beans ＞ sainfoin ＞ wheat ＞Qinggeng （CK）.

intercropping green manure；fruit quality；yield；economic benefits

S7-9

A

1004-874X（2017）01-0043-06

2016-11-01

國家林業公益性行業科研專項（201304714）

秦景逸（1993-），女，在讀碩士生，E-mail：15022948208@163.com

張云（1964-），女，碩士，副教授，E-mail：1033284941@qq.com

秦景逸，張云，王秀梅，等.綠肥間作對果園產量及經濟收益的影響［J］.廣東農業科學，2017，44（1）：43-48.