不同耕作模式對(duì)椒園土壤狀況的影響

曾 攀，吳銀明，龔 霞，李佩洪，張金容，陳 政,唐 偉,溫 鏗,王海峰，唐 亞，張 艷

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

1 概述

1.1 花椒

花椒(Zanthoxylumbungeanum Maxim.)栽植簡(jiǎn)便，生長(zhǎng)快，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，是世界范圍內(nèi)花椒屬植物的主要經(jīng)濟(jì)栽培種[1]，在四川廣泛栽培。花椒皮中含豐富揮發(fā)精油、麻味素(酰胺類)、生物堿、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸等有效成分，可食用、可入藥。花椒幼果、成熟果以及花椒籽、花椒枝梢等副產(chǎn)物均有多種形式的開發(fā)利用價(jià)值。花椒樹根系發(fā)達(dá)，耐干旱，耐瘠薄，具有良好的保水固土能力，兼具良好的生態(tài)價(jià)值，亦被廣泛用于園林綠化、植保、環(huán)保等領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代，紅花椒被廣泛種植于海拔2000m左右的坡地。青花椒因?qū)ν寥馈夂虻拳h(huán)境因子的適應(yīng)性好，近十年種植發(fā)展快，產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速。

1.2 四川椒園耕作模式現(xiàn)狀及問(wèn)題

四川省植物工程研究院花椒科研團(tuán)隊(duì)多年對(duì)四川花椒產(chǎn)區(qū)大量實(shí)地走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，花椒產(chǎn)區(qū)大多地理位置偏遠(yuǎn)，個(gè)體種植者對(duì)新的生產(chǎn)管理技術(shù)接受度較低，專技人員少，生產(chǎn)技術(shù)滯后，缺乏科研技術(shù)支撐和指導(dǎo)，沒有科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理，椒園耕作管理簡(jiǎn)單粗放，產(chǎn)區(qū)低質(zhì)、低產(chǎn)椒園多，幼樹病蟲害嚴(yán)重、座果率低、死亡率高的現(xiàn)象屢見不鮮，大量椒園病蟲害多發(fā)、樹勢(shì)早衰、大小年現(xiàn)象嚴(yán)重，椒園豐產(chǎn)期短。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，椒園耕作管理模式不同，花椒種植效果迥異，有的2～3年就開始豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，也有的長(zhǎng)期低產(chǎn)或無(wú)產(chǎn)；有的8～10年就樹勢(shì)衰弱，幾乎無(wú)抽梢萌新能力，也有的持續(xù)多年豐產(chǎn)；有的放任不管枝繁葉茂但產(chǎn)量低下，也有的精耕細(xì)作卻產(chǎn)量不高。

1.3 本研究目的意義

土壤的不同利用方式對(duì)土壤狀況有著重要影響。有研究表明，不同土地利用方式下表層土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、pH值、脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶含量活性差異顯著[2]。椒園土壤系統(tǒng)是椒樹賴以生存的基礎(chǔ)，為椒樹提供生長(zhǎng)必須的水分、礦質(zhì)元素及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。椒園土壤利用方式不同，導(dǎo)致土壤狀況不同，椒樹的樹勢(shì)、產(chǎn)量、壽命表現(xiàn)必然不同。

本研究通過(guò)實(shí)地調(diào)研和定點(diǎn)試驗(yàn)研究，室外試驗(yàn)和室內(nèi)檢測(cè)分析相結(jié)合，對(duì)不同耕作模式下椒園土壤狀況進(jìn)行分析，進(jìn)而切合生產(chǎn)實(shí)際總結(jié)更加高效、生態(tài)的椒園耕作模式，用以指導(dǎo)花椒生產(chǎn)實(shí)踐。

2 椒園不同耕作模式及土壤情況

2.1 調(diào)研點(diǎn)和試驗(yàn)點(diǎn)概況

對(duì)四川西路、南路紅花椒主產(chǎn)區(qū)以及盆地青花椒種植區(qū)分別選點(diǎn)，每個(gè)調(diào)研點(diǎn)選1個(gè)豐產(chǎn)/強(qiáng)樹園和1個(gè)弱樹園進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)研，試驗(yàn)點(diǎn)采取特定耕作管理措施，調(diào)查每個(gè)點(diǎn)不同耕作模式下椒園的樹勢(shì)和產(chǎn)量情況，并采土檢測(cè)土壤情況。

調(diào)研點(diǎn)1位于阿壩州茂縣小牛兒村，海拔2800m，地形為平緩坡地，主栽品種為六月椒，樹齡8/19年。調(diào)研點(diǎn)2位于雅安市漢源縣宜東鎮(zhèn)高橋村，海拔2070m，高山坡地，主栽品種為漢源貢椒，樹齡8/10年。調(diào)研點(diǎn)3位于南充市嘉陵區(qū)南陽(yáng)壩村，海拔276m，淺丘地形，主栽品種為天知椒，樹齡2年。調(diào)研點(diǎn)4位于達(dá)州市開江縣長(zhǎng)田鄉(xiāng)，海拔500m，地形為坡地，主栽品種為九葉青，樹齡4年。調(diào)研點(diǎn)5位于內(nèi)江市資中縣銀山鎮(zhèn)黃連樹村，海拔280m，淺丘地形，主栽品種為九葉青，樹齡10年。調(diào)研點(diǎn)6為試驗(yàn)點(diǎn)，位于阿壩州汶川縣大門寨村，海拔2200m，地形為山地，主栽品種為六月椒，樹齡20～30年。其中點(diǎn)1、2、6為紅花椒園，點(diǎn)3、4、5為青花椒園。各點(diǎn)椒園樹勢(shì)及產(chǎn)量情況如表1所示，其中產(chǎn)量均為各點(diǎn)2019～2020年平均株產(chǎn)。

2.2 調(diào)研點(diǎn)和試驗(yàn)點(diǎn)耕作模式

成年椒園調(diào)查近3年實(shí)際耕作管理情況，幼樹園調(diào)查整個(gè)管理期耕作管理情況。試驗(yàn)點(diǎn)連續(xù)2年采取特定耕作管理試驗(yàn)措施。各點(diǎn)椒園耕作管理情況如表2、表3、表4所示。

表2 調(diào)研/試驗(yàn)點(diǎn)椒園病蟲害防治及施肥管理情況

表3 調(diào)研/試驗(yàn)點(diǎn)椒園施肥管理情況

表4 調(diào)研/試驗(yàn)點(diǎn)椒園修剪、中耕除草及間套作情況

2.3 不同耕作模式椒園土壤情況

參照魯如坤《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[3]，在相近時(shí)間段相對(duì)穩(wěn)定的晴天，各調(diào)研點(diǎn)及試驗(yàn)點(diǎn)椒園分別隨機(jī)選取3株椒樹，在其樹盤滴水線內(nèi)距土表10～20cm左右深度以環(huán)刀取土樣進(jìn)行檢測(cè)。參照李開萍等對(duì)花椒林土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)研究結(jié)果的最小數(shù)據(jù)集[4]，檢測(cè)各點(diǎn)土壤樣本的pH值、水分、容重、總孔隙度、最大持水量、最小持水量、土壤入滲率，有效磷、速效鉀、水解性氮、有機(jī)質(zhì)等物理、化學(xué)指標(biāo)，得到對(duì)應(yīng)椒園土壤的農(nóng)化特性[5]。不同耕作管理模式下椒園土壤理化情況如表5所示。

表5 調(diào)研/試驗(yàn)點(diǎn)椒園土壤理化情況

3 結(jié)果與分析

對(duì)各椒園土壤指標(biāo)測(cè)定，結(jié)果表明，pH值點(diǎn)3>點(diǎn)1>點(diǎn)6>點(diǎn)5>點(diǎn)4>點(diǎn)2，點(diǎn)2弱樹園土壤pH值4.9最低，為強(qiáng)酸性土壤。點(diǎn)3弱樹園土壤pH值8.25最高，為堿性土壤。大多數(shù)pH值集中在6.0～8.0之間。花椒能在土壤酸堿度4.9～8.25范圍成活，說(shuō)明花椒樹對(duì)土壤酸堿度的適應(yīng)范圍很廣。豐產(chǎn)園/強(qiáng)樹園pH值范圍在5.42～8.15之間，而弱樹園pH值范圍在4.9～8.25之間，說(shuō)明極端的酸性或堿性土壤都不利于花椒生長(zhǎng)。點(diǎn)1、點(diǎn)3、點(diǎn)6弱樹園pH值均在堿性范圍內(nèi)高于對(duì)應(yīng)點(diǎn)強(qiáng)樹園，其樹勢(shì)、產(chǎn)量明顯差于對(duì)應(yīng)點(diǎn)的強(qiáng)樹園。

從表4可知，點(diǎn)2強(qiáng)樹園除草方式為全年覆蓋除草膜，弱樹園為除草劑每年除草3次，兩園其余耕作管理方式一致。表5顯示，點(diǎn)2強(qiáng)樹園土壤pH值5.58呈酸性，弱樹園土壤pH值4.9呈強(qiáng)酸性，強(qiáng)樹園有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷均高于強(qiáng)樹園。該點(diǎn)強(qiáng)樹園與弱樹園在同一塊山地相近位置，兩園土壤狀況原本相近，覆蓋除草膜使強(qiáng)樹園土壤狀況明顯改善，土壤酸性有所減弱，養(yǎng)分含量有所提高，椒園樹勢(shì)、產(chǎn)量情況明顯比弱樹園好。而強(qiáng)酸性的土壤直接導(dǎo)致弱樹園樹勢(shì)早衰、病蟲害嚴(yán)重、連年低產(chǎn)。

點(diǎn)3、點(diǎn)4均為該點(diǎn)弱樹園與強(qiáng)樹園耕作管理方式完全一致，但各點(diǎn)弱樹園病蟲害程度明顯比強(qiáng)樹園嚴(yán)重，樹勢(shì)明顯比強(qiáng)樹園弱，點(diǎn)3弱樹園產(chǎn)量明顯低于豐產(chǎn)園，這應(yīng)該與它們的土壤狀況本身有直接關(guān)系。結(jié)合表5可知，點(diǎn)3、點(diǎn)4強(qiáng)樹園與弱樹園的耕作模式對(duì)土壤的反向作用較弱，土壤本身的理化狀況直接影響椒園樹勢(shì)和產(chǎn)量。

點(diǎn)1、點(diǎn)6為耕作管理措施不同的椒園。結(jié)合表1至表5分析可知，點(diǎn)1、點(diǎn)6椒園病蟲害防治以殺蟲劑、殺菌劑、植物調(diào)節(jié)劑為最佳，殺蟲劑加殺菌劑其次，單一藥物效果最差。施藥次數(shù)以3～5次最佳，施藥1次效果最差，不足以起到防治作用。施肥種類以復(fù)合肥+農(nóng)家肥+有機(jī)肥每年3～5次效果最佳，施肥方法以溝施或穴施+撒施最佳，單一的環(huán)施或溝施效果均不理想。中耕除草方式以人工除草+除草劑好于單一的人工除草或除草劑除草。分析原因，可能因花椒是淺根系作物，采取單一的肥料環(huán)施、溝施和人工除草，椒園土壤頻繁翻動(dòng)，易對(duì)椒園土壤表層的呼吸根、毛細(xì)根造成機(jī)械損傷，不僅不利于椒樹淺根系生長(zhǎng)[6]，還容易導(dǎo)致根部病害，影響樹體吸收水分養(yǎng)分。整形修剪效果由好到差依次為每年3次、2次、1次、0次。因點(diǎn)1、點(diǎn)6均為紅花椒，以上分析僅作為紅花椒園參考。

表5顯示，點(diǎn)1、點(diǎn)4、點(diǎn)6土壤pH值相對(duì)居中，這幾個(gè)點(diǎn)土壤有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效鉀、有效磷含量在數(shù)值體現(xiàn)上在所有檢測(cè)點(diǎn)的同類檢測(cè)值中顯著靠前。表1又顯示，點(diǎn)1、點(diǎn)4、點(diǎn)6豐產(chǎn)/強(qiáng)樹園樹勢(shì)、產(chǎn)量情況比其余點(diǎn)豐產(chǎn)/強(qiáng)樹園好，同時(shí)，這幾個(gè)點(diǎn)弱樹園樹勢(shì)、產(chǎn)量情況比其余點(diǎn)弱樹園好。即：點(diǎn)1、點(diǎn)4、點(diǎn)6椒園耕作模式不同，但土壤狀況相對(duì)良好，椒園樹勢(shì)、產(chǎn)量表現(xiàn)良好。

點(diǎn)5強(qiáng)樹園間作了三葉草，其余點(diǎn)均未間套作。點(diǎn)5強(qiáng)樹園、弱樹園除間套作不一樣外，其余耕作管理措施完全一致，強(qiáng)樹園有機(jī)質(zhì)、水解性氮、有效磷、速效鉀含量均高于或顯著高于弱樹園。由此可知，間種三葉草提高了土壤的有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分含量，這與范玉貞等[7]對(duì)梨園間種白三葉的研究結(jié)論一致。

4 結(jié)論與討論

4.1 土壤質(zhì)量狀況決定了椒園的優(yōu)劣

土壤pH值對(duì)土壤肥力有明顯影響，不適宜的土壤pH值會(huì)導(dǎo)致微生物活性降低，使土壤肥力受到嚴(yán)重阻礙[8]。當(dāng)土壤pH值<4.5時(shí)，土壤溶液中可產(chǎn)生大量交換性鋁離子，它是酸性土壤上作物生長(zhǎng)的主要限制因子[9]。土壤是椒樹立身之本，酸堿度適中、疏松透氣、有機(jī)質(zhì)含量高、理化活性好、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好，氮、磷、鉀及微量元素等養(yǎng)分均衡的土壤，更能培育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的椒園。本研究結(jié)合資料查閱顯示，土壤pH值6.0～7.5最適合花椒樹生長(zhǎng)。

4.2 椒園耕作模式反作用椒園土壤及生態(tài)環(huán)境

除草方式對(duì)椒園土壤的影響：?jiǎn)我蝗斯こ輹?huì)破壞椒園土壤表層根系，除草劑除草可直接殺死椒園的雜草，減少人工除草對(duì)椒樹根系的擾動(dòng)，也減少雜草與椒樹根系的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，但長(zhǎng)期單一的除草劑除草會(huì)加劇土壤中農(nóng)藥殘留，引發(fā)系統(tǒng)藥害，還會(huì)縮小土壤孔隙度，造成土壤板結(jié)。病蟲害防治方法對(duì)椒園土壤的影響：?jiǎn)我皇┯没瘜W(xué)農(nóng)藥防治病蟲害與化學(xué)除草劑除草同理，不僅會(huì)影響土壤理化結(jié)構(gòu)，并且在殺除害蟲和清除病原的同時(shí)，也可能會(huì)殺死椒樹蟲害的天敵，從長(zhǎng)期來(lái)看，反而會(huì)加劇病蟲害發(fā)生。施肥管理方法對(duì)椒園土壤的影響：長(zhǎng)期使用化學(xué)復(fù)合肥會(huì)破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤板結(jié)，土壤活性減退，土壤有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分流失。間套作對(duì)椒園土壤的影響：間套作三葉草可減除雜草對(duì)椒樹危害，也可減少除草劑對(duì)椒園土壤的危害，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分。同時(shí)，可避免人工清除雜草對(duì)花椒根系的擾動(dòng)。

4.3 椒園耕作建議

椒園土壤與椒園、椒樹是一個(gè)有機(jī)整體，優(yōu)良的土壤是培育優(yōu)質(zhì)椒園的前提，椒園的耕作管理模式反過(guò)來(lái)影響椒園土壤生態(tài)。科學(xué)合理的耕作管理模式可改善椒園土壤質(zhì)量和土壤生態(tài)。在花椒生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)椒園的耕作管理有以下建議：一是盡量少施化肥或避免單一施用化肥，多施用農(nóng)家肥和有機(jī)肥；二是結(jié)合根外追肥和植物調(diào)節(jié)劑進(jìn)行病蟲害防治，變換使用不同品類農(nóng)藥，避免長(zhǎng)期使用單一品類的殺蟲劑或殺菌劑，有條件的椒園要推廣生物防治病蟲害；三是有條件的椒園推廣除草膜除草，其次選擇人工除草結(jié)合除草劑除草，后兩者盡量不單一采用；四是幼樹園可套作豆科植物，已投產(chǎn)椒園盡量不間套作，有條件的投產(chǎn)椒園可間套作三葉草。