生草栽培對蘋果園土壤水分動態變化特征的影響

袁嘉瑋 ，張 健 ，張鵬飛 ，孫 權 ，薛琴琴 ，張冬梅 ，張戰備 ，梁哲軍

（1.寧夏大學農學院，寧夏銀川750021；2.山西農業大學棉花研究所，山西運城044000）

果園生草栽培是隨灌溉系統的不斷發展而興起的現代化果園土壤管理模式[1]。我國于1998年將果園生草栽培作為綠色果品生產主要技術措施全面大面積推廣，但時至今日，生草栽培仍處于小面積應用階段，未成為我國主流果園土壤管理模式[2]。諸多研究表明，果園生草栽培可改善果園土壤生態及土壤理化性質，提高土壤含水量，增加土壤有機質及營養元素含量，促進果樹生長發育，提高果實品質及產量[3-12]。不同地區因其土壤生態環境的差異，其適宜種植的果園生草種類略有不同，目前有關山西南部地區蘋果園生草栽培對土壤含水量影響的報道較少。

本試驗以4種人工生草栽培與自然生草對比分析蘋果園不同深度土壤水分動態變化特征，篩選適宜在山西南部地區種植的果園生草品種。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于山西省運城市鹽湖區北相鎮振興莊村山西省農業科學院棉花研究所楊包基地。試驗果園富士蘋果的株行距為4.0 m×1.5 m，樹齡6 a，樹形為紡錘形，果園采用噴灌系統進行灌溉。該地區空氣干燥，光熱條件較好，熱量資源豐富，屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫13.3℃，無霜期212 d左右，年降雨量525 mm左右。試驗園土壤類型為黏土。

1.2 試驗材料

4個果園生草品種均從永濟市富橋鼠茅草種植有限公司購買，包括鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿，以自然生草為對照。

1.3 試驗方法

試驗于2018年4月下旬進行，各果園生草品種均采用行間播種，每個品種的生草面積在1300m2，覆蓋320棵蘋果樹。各草種的草籽質量相同，草種播種密度10 g/m2，于8月下旬割除過高草種，留茬高度控制在10～15 cm，割除物留在果園行間自然分解。各草種灌溉方式及時間同果樹灌溉管理。

1.4 測定項目及方法

分別于6月15日、7月15日、8月15日、9月15日進行土樣采集。土樣采集采用5點取樣法，即在種植不同草種小區的東南、西南、西北、東北4個方位及中間采集 0～5、5～20、20～40、40～60 cm各土層土壤50 g，除雜混合并裝入鋁盒中稱質量，放于烘箱中80℃烘干后第2次稱質量，計算0～5、5～20、20～40、40～60 cm各土層土壤含水量。

1.5 數據分析

數據采用Excel 2019作圖，采用SPSS13.0進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同生草栽培對0～5 cm土層土壤含水量的影響

由圖1可知，6—9月不同生草栽培0～5 cm土層土壤含水量呈先上升后下降趨勢，除8月鼠茅草略低于自然生草外（無顯著差異），其余各處理均高于自然生草。6月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高97.1%、44.2%、169.3%、159.8%，其中，三葉草顯著高于除苜蓿外其余草種，自然生草顯著低于除毛苕子外各生草栽培處理。7月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高9.4%、12.9%、34.6%、44.8%，其中，苜蓿顯著高于自然生草。8月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高71.3%、153.7%、167.1%，其中，三葉草與苜蓿處理土壤含水量顯著高于其他處理。9月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高13.4%、21.6%、15.1%、97.4%，各處理間無顯著性差異。

2.2 不同生草栽培對5～20 cm土層土壤含水量的影響

由圖2可知，6—9月不同生草栽培5～20 cm土層土壤含水量呈先上升后下降趨勢，7月和9月生草栽培各處理均高于自然生草，6月和8月鼠茅草、毛苕子均低于自然生草（無顯著差異）。6月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高87.3%、22.1%，其中，三葉草顯著高于其余處理。7月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高 12.5%、41.2%、56.5%、64.7%，其中，三葉草和苜蓿顯著高于其他處理，自然生草顯著低于各生草栽培處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高12.5%、44.4%，其中，苜蓿處理顯著高于除三葉草外其他處理。9月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高12.4%、22.2%、24.7%、98.3%，苜蓿處理顯著高于其他處理。

2.3 不同生草栽培對20～40 cm土層土壤含水量的影響

由圖3可知，7—9月鼠茅草土壤含水量均低于自然生草，8月毛苕子低于自然生草（無顯著差異）。6月，鼠茅草、毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高0.9%、7.4%、154.8%、70.5%，其中，三葉草顯著高于除苜蓿外其余處理。7月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高1.9%、52.0%、67.6%，其中，三葉草和苜蓿顯著高于其他處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高20.6%、22.4%，但與自然生草無顯著差異，且鼠茅草和毛苕子土壤含水量顯著低于其他處理。9月，毛苕子、三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高4.4%、22.3%、42.2%，苜蓿處理顯著高于鼠茅草處理，其他處理間無顯著差異。

2.4 不同生草栽培對40～60 cm土層土壤含水量的影響

由圖4可知，6—9月鼠茅草、毛苕子土壤含水量均低于自然生草，除7月鼠茅草與自然生草具有顯著差異外，其余均無顯著差異；6—9月三葉草和苜蓿土壤含水量均高于自然生草。6月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高42.3%、7.4%，其中，三葉草顯著高于其他處理。7月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高37.8%、51.2%，且其顯著高于其他處理。8月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高3.4%、53.1%，其中，苜蓿顯著高于鼠茅草處理，其他處理間無顯著差異。9月，三葉草、苜蓿較自然生草土壤含水量分別提高1.5%、31.5%，各處理間無顯著差異。

3 結論與討論

土壤含水量受灌溉、降雨、光照、土壤質地、下滲和作物等多種因素的影響，不同土層受到的影響又不一致[13]。本試驗表明，7月不同生草栽培在0～5、5～20、20～40 cm土層均呈現峰值，其原因是受7月果園灌溉及降雨的影響，而在7月40～60 cm土層部分生草栽培未呈現峰值的原因是受不同草種的影響。0～5 cm土層的土壤含水量毛苕子、三葉草、苜蓿均優于自然生草，鼠茅草于8月略低于自然生草。這與李曉龍等[14]研究結果“人工生草栽培在淺層土壤（5～10 cm）含水量均優于自然生草”的結論不同，其原因可能是由于山西南部地區8月溫度較高，鼠茅草自身生長加快了土壤水分的消耗。5～20、20～40 cm土層土壤含水量三葉草與苜蓿處理總體上明顯優于其他處理，與李曉龍等[14-15]的研究結論一致，部分月份未呈顯著性差異的原因可能是受其他因素影響。40～60 cm土層土壤含水量除7月外，4種人工生草栽培處理與自然生草處理無顯著差異，證明人工生草栽培對40～60cm土層土壤含水量沒有影響。而7月呈顯著差異的原因是由于受灌溉及降雨影響，表層土壤含水量豐富，三葉草和苜蓿處理改善了土壤的持水性能，從而使其土壤中下滲水分量較多，造成在40～60 cm土層下形成差異。