周奧特 張峰 胡文軍 宋金龍 許盼云 李春蘭 吳玉霞 何天明

庫爾勒香梨(以下簡稱香梨)是新疆優質地方梨品種,主產于巴音郭楞蒙古自治州和阿克蘇地區,種植面積近6.7萬hm2。生產中,香梨栽培多采用以清耕和噴施除草劑為主的土壤管理模式,以減少田間惡性雜草對土壤養分的競爭。長期清耕作業導致的土壤板結、肥力下降等負面效應在南疆梨園日趨嚴重,從而造成香梨產量降低、品質變劣、效益下滑。
果園生草作為國外果樹生產發達國家廣泛施行的土壤管理制度,對改良土壤理化性狀、改善果園微環境、提高產量和品質、降低果園土壤管理成本等具有重要作用。但由于缺乏系統科學的試驗和研究,該技術尚未在庫爾勒香梨產區推廣使用。
前人在梨園引種黑麥草和長柔毛野豌豆,觀察其在庫爾勒香梨園的適應性。結果表明,兩種草生長良好、產量高,適宜在梨園種植。有鑒于此,本課題組在總結前人經驗基礎上,嘗試引進和吸收國外果園行間生草的土壤管理理念和技術,設計了行間種植黑麥草、長柔毛野豌豆和自然生草在香梨園行間的生草試驗,研究分析了不同草對香梨產量和品質的影響,為行間生草在庫爾勒香梨園的進一步推廣應用提供理論依據和實踐指導。
1? ?材料與方法
1.1? ?試驗地概況? ?試驗地塊為新疆巴音郭楞蒙古族自治州沙依東園藝場10分場(位于庫爾勒市境內),屬暖溫帶大陸性干旱氣候區,年降雨量60 mm,年蒸發量2 800 mm,無霜期210天,7月份平均氣溫26 ℃,1月份平均氣溫7.9 ℃,年均溫11.4 ℃,有效日照時數? ? ? 2 900小時,≥10 ℃有效積溫4 300 ℃。果園土壤為戈壁荒漠灌淤土,pH值8.3,含鹽量? 0.6%,土壤有機質含量1.3 %。主栽品種為香梨,授粉品種為鴨梨,砧木均為杜梨,株行距3 m×4 m,樹齡15年,樹勢中庸。采用井水漫灌方式進行全園灌溉,6次/年,果園管理水平中等。
1.2? ?試驗設計? ?試驗設置黑麥草、長柔毛野豌豆、自然生草3個處理,以果園清耕為對照,共4個小區,每個小區20 m2,重復3次,隨機區組排列。所有試驗區的其他肥水管理、農藥施用以及整形修剪措施完全相同。
1)黑麥草。于2019年3月20日播種,播種前將成熟種子用清水浸泡1~2小時,同時除去漂浮在水面不符合播種標準的種子,每畝播種1.2~1.5 kg,條播,播種深度0.5~1.5 cm,行距30 cm。
2)長柔毛野豌豆。于2019年3月20日播種,播種前剔除大土塊,平整土地,每畝播種5~6 kg,條播,播種深度2~3 cm,行距30 cm。
3)自然生草。任果園內的雜草自然生長,除去甘草、苦豆子等惡性雜草,待雜草長起來覆蓋地面后,根據生長狀況,及時刈割覆蓋于行間。
4)清耕(對照)。每次灌水后10~15天,等地面開始龜裂時用旋耕機旋耕,將雜草翻入土壤中,保持土壤疏松無雜草,每年旋耕3~4次。
1.3? ?試驗方法
1)產量測定。于2019年秋季果實成熟后,各處理隨機選取4株樹,統計每株樹上的果實數量。每株樹采摘12個果實用電子天平稱重,以平均單果質量乘以掛果數來計算單株產量。
2)品質測定。每個處理選取3株樹,在每株樹冠中部沿東、南、西、北4個方向摘取4個果實,將同處理果實混合,做好標記,帶回實驗室對果實品質進行測定。
果實硬度用GY-1型(中國浙江托普儀器有限公司生產)果實硬度計測定。果實可溶性固形物含量用WYT-4型手持糖量計測定。果實可溶性糖采用蒽酮比色法測定。果實可滴定酸采用NaOH滴定法測定。果實維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定。
1.4? ?數據分析? ?數據處理采用Microsoft Excel 2003軟件完成,用SPSS 21.0軟件進行差異顯著性統計分析。
2? ?結果與分析
行間生草對香梨產量和品質的影響詳見 表1。
1)對單果質量和果實產量的影響。從表1可以看出,香梨單果質量,各生草區均高于清耕區,由大到小表現為長柔毛野豌豆區>自然生草區>黑麥草區>清耕區,其中行間種植長柔毛野豌豆的區域平均單果質量最高,為135.75 g,比清耕區(128.83 g)增加5.4%。香梨產量,各生草區均高于清耕區,長柔毛野豌豆區株平均產量最高,為12.05 kg,較清耕區(10.67 kg)增長了12.93%。上述結果表明,行間生草有利于提高香梨單果質量和果實產量。
2)對果實硬度的影響。對果實硬度的測試結果表明,各生草區香梨果實硬度均低于清耕區,表現為清耕區>自然生草區>黑麥草區>長柔毛野豌豆區。生草區果實平均硬度6.5 kg/cm2,比清耕區果實硬度(6.9 kg/cm2)降低了5.8%,表明行間生草降低了香梨果實硬度。
3)對果實可溶性固形物含量的影響。與清耕相較,行間種植長柔毛野豌豆提高了香梨果實可溶性固形物含量,但二者差異不顯著,提升2.45%;行間種植黑麥草和自然生草都降低了香梨果實可溶性固形物含量,其中黑麥草區達顯著差異水平,降低幅度分別為6.38%和3.63%,表明不同生草品種對香梨果實可溶性固形物含量影響不同,行間種植長柔毛野豌豆有助于香梨果實可溶性固形物含量的提高。
4)對果實可滴定酸含量的影響。各生草區香梨果實可滴定酸含量均低于清耕,表現為清耕區>長柔毛野豌豆區、自然生草區>黑麥草區,其中黑麥草區果實可滴定酸含量最低,為? ?0.65 g/kg,與清耕區達到顯著差異,降低幅度為5.8%;長柔毛野豌豆區和自然生草區果實可滴定酸含量與清耕區無顯著差異,降低幅度均為? ? 2.9%。上述結果表明,不同生草品種對香梨果實可滴定酸含量影響不同,行間生草有助于降低香梨果實可滴定酸含量,以行間種植黑麥草最佳。
5)對果實可溶性糖含量的影響。香梨果實可溶性糖含量表現為長柔毛野豌豆區>清耕區>黑麥草區>自然生草區,與清耕相比,行間種植長柔毛野豌豆顯著提高了果實可溶性糖含量,提高幅度為6.6%,自然生草和行間種植黑麥草都降低了果實可溶性糖含量,但差異不顯著,降低幅度分別為2.04%和0.48%。上述結果表明,不同生草品種對香梨果實可溶性糖含量影響不同,行間種植長柔毛野豌豆有助于果實可溶性糖含量的提高。
6)對果實維生素C含量的影響。香梨果實維生素C含量表現為長柔毛野豌豆區>黑麥草區>清耕區>自然生草區,與清耕相比,行間種植長柔毛野豌豆和黑麥草都提高了香梨果實維生素C含量,其中行間種植長柔毛野豌豆提升效果顯著,幅度分別為4.52%和1.9%,自然生草降低了香梨果實維生素C含量,但二者差異不顯著。上述結果表明,不同生草品種對香梨果實維生素C含量影響不同,行間種植長柔毛野豌豆和黑麥草有助于香梨果實維生素C含量的提高。
3? ?小結與討論
果園生草能夠在一定程度上改善長期清耕作業帶來的土壤理化性狀惡化等問題,使果園土壤養分交換能力和生產力得到提高,土壤理化性狀得以改善,土壤的保水保溫保肥性能增強,加之草的生長影響著果園的微環境,提高了果園小氣候的綜合生態效益,形成了有利于果樹生長發育的環境條件,從而提高果實產量和改善果實品質。
研究結果表明,香梨園行間種植黑麥草、長柔毛野豌豆、自然生草較清耕均增加了單果質量和產量,同時降低了果實硬度和可滴定酸含量,這和李祥彬的生草能不同程度地提高蜜柚品質,顯著提高蜜柚單果質量、降低果實可滴定酸含量的結果一致。
同時我們還發現,行間種植長柔毛野豌豆增加了香梨果實可溶性固形物含量、可溶性糖含量、維生素C含量,這與周江濤和鄭偉的生草能提高果實可溶性固形物含量和維生素C含量,改善果實質地的研究結果一致。
綜上所述,行間種植長柔毛野豌豆在香梨果實可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量和維生素C含量方面都表現對改善香梨果實品質的正向效應,為理想的香梨園行間生草品種。
本試驗就庫爾勒沙依東香梨園生草對產量和品質的影響做了初步研究,但生草時間較短且種類較為單一,目前還停留在初期階段。未來要實行大規模的梨園生草,仍有諸多方面需要做更進一步的系統研究。首先,在今后試驗中要擴大梨園草的種類范圍,研究不同生草品種、播種方式、生草年限在梨園的最佳應用模式及其作用;其次,要加強總結梨園生草技術體系,完善生草技術規程;再次,要更精確地研究生草與梨樹生長發育間的水肥競爭機理及其規律、不同植物間的相互影響(如化感作用),從而形成一套完整成熟的梨園生草技術體系,促進香梨產業持續健康發展。
(參考文獻略)
【基金項目】:國家重點研發計劃項目(2018YFD0201400),新疆維吾爾自治區高原重點學科(園藝學)資助項目。
周奧特,宋金龍,許盼云,李春蘭,吳玉霞,何天明,新疆農業大學林學與園藝學院,郵編830052;張峰,新疆庫爾勒香梨研究中心;胡文軍,新疆若羌縣紅棗科技服務中心。
收稿日期:2020-04-28