近年來,四川省達州市大力發展花椒產業,截至2022年底,全市花椒種植面積達49.55萬畝,鮮花椒產量為18.85萬噸,產值達14.51億元。花椒產業已成為我市山區扶貧、鄉村振興的重要支柱產業。
隨著全市花椒種植面積的持續擴大,為了實現花椒的早熟和高產,各地不斷增加農藥和化肥的使用量,提高外源性生物調控的強度。這導致了大量有害物質滲入土壤、水體、大氣和生物體內,造成殘留問題。花椒規模基地的生態環境質量普遍下降,土壤結構遭到破壞,有機污染物增多,農藥殘留量上升,以及花椒內源生長素的失衡等栽培生態問題日益凸顯。這些問題導致了我市花椒頻繁發生大面積的病害,如“黃花”病、蚜蟲和銹病等,極大地影響了我市花椒的產量和品質。僅在2022年,全市因規模基地生態失衡造成的減產損失就超過了5000萬元。此外,生態失衡對花椒安全性和產業的破壞性影響不斷加劇,嚴重制約了全市花椒產業的健康發展。因此,花椒栽培生態修復已經迫在眉睫。
EM菌液能夠增強花椒新陳代謝,促進光合作用和強化葉片保護膜,抵抗花椒銹病、炭疽病、立枯病等病原菌,提高土壤肥力。
本研究選取青花椒作為實驗材料,針對污染物累積問題,首次嘗試了“雙生態”修復方法。外部生態修復方法包括:在行間種植大球蓋菇,株間及便道旁種植白三葉草,并使用EM菌液進行灌根;內部生態修復則通過噴施內源性激素——三十烷醇來實現。以常規管理作為對照組,實驗持續兩年,記錄并比較了每年處理后“雙生態修復”對青花椒土壤養分、果實品質及產量的影響。本研究旨在為我國土壤生態修復領域提供理論支持和實踐指導。
1.1 試驗地概況
本研究的試驗于2020~2022年在四川省達州市達川區管村鎮達州神龍寨青花椒種植專業合作社的試驗田中進行,具體地理位置為北緯31°18′5″、東經107°31′13″。該地區屬于亞熱帶濕潤季風氣候區,海拔為480米,年有效積溫達到3514℃,平均年降水量為1076毫米,年日照時長為1273小時,平均無霜期長達300天。試驗地土壤類型為中性紫色土,其基本理化性質如下:pH為5.3,有機質含量為13.6克/公斤,堿解氮含量為128毫克/公斤,速效鉀含量為243毫克/公斤,速效磷含量為256毫克/公斤。
1.2 試驗材料
選擇長勢基本一致的六年生青花椒及青花椒地土壤作為供試材料。
1.3 試驗設計
試驗以常規管理為對照;處理組(雙生態修復):青花椒行間種植大球蓋菇,株間以及便道旁種植白三葉草,EM菌液灌根(外部生態修復);噴施內源性激素三十烷醇(內部生態修復)。
第一,青花椒林下種植大球蓋菇。花椒林下種植大球蓋菇一般是在10~11月播種,1~3月出菇。以15畝花椒地為例,該技術可用花椒修剪掉的枝條作為配料的一部分。具體而言,使用玉米稈或玉米芯3000~4500公斤,可添加適量稻殼。可采用生料栽培或者發酵料栽培兩種方式。
第二,白三葉種植、EM菌灌根。在秋季進行中耕除草作業后,在青花椒樹行間及園區過道路旁播撒白三葉種子。白三葉屬于多年生草本植物,其播種量一般為2~3公斤/畝。若土壤墑情差,則需適當增加播種量。播種后,必須進行定根水的澆灌,以確保種子的正常發芽與生長。在澆灌定根水的過程中,建議添加EM菌液(澆灌1公斤/畝綠隴生物的EM原液,1年3次,首次灌根后間隔約10天進行第二次,再間隔約20天進行第三次)。白三葉侵占能力強,因此成草后不易受到野草的侵擾。然而,在幼苗階段,白三葉生長緩慢,生存能力較弱,因此需要特別注意除草工作,以保障其正常生長。在一年內,需要對白三葉進行2~3次的除草作業。
第三,噴施三十烷醇。選用10%烯效唑、0.1%三十烷醇、98%磷酸二氫鉀等藥肥按比例兌水,進行全枝條噴施,噴施4次,分別在新梢20~40厘米、40~60厘米、60~80厘米、80~100厘米處進行噴施。
1.4 樣品測定
所有樣品均在青花椒果實采摘時采集。
1.5 數據分析
采用Excel和DPS軟件對試驗數據進行統計分析繪圖處理。

土壤速效養分含量測定結果見表1。現從土壤pH、有機質等方面進行詳細分析。
2.1 試驗實施后土壤養分的變化
根據表1所示,“雙生態修復”試驗實施后,青花椒地土壤中的養分含量呈現逐年上升趨勢,與對照組相比,其增長幅度具有顯著性差異。與對照組相比,經過一年的試驗實施,即2021年,土壤中有機質含量顯著提升了56.50%,而兩年后,即2022年,該提升幅度進一步增加至66.22%;土壤pH在2021年相較于對照組提升了25.58%,在2022年則提升了34.88%;就土壤堿解氮含量而言,2021年相較于對照組提升了109.17%,2022年這一數值進一步增長至137.61%;與對照組相比,土壤中速效鉀含量在2021年提升了0.4%,而至2022年則顯著提升了34.77%;與對照組的土壤交換性鈣含量相比,2021年提升了166.47%,2022年這一提升幅度進一步增至185.07%;相較于對照組,土壤中交換性鎂含量在2021年提升了54.50%,在2022年這一數值顯著增長至100.41%;土壤中有效鐵含量與對照組相比,在2021年提升了22.22%,而2022年則提升了33.51%;與對照組相比,土壤中有效鋅含量在2021年提升了58.11%,在2022年這一數值顯著增長至100%。
2.2 試驗實施后青花椒果實品質和產量的變化

從表2可以看出,相較于對照,試驗顯著提高了青花椒麻味素含量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒麻味素含量從12.8毫克/克提高到13.04毫克/克,提高了1.88%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒麻味素含量提高了10.08%。
相較于對照組,試驗顯著提高了青花椒揮發油含量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒揮發油含量提高了2.56%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒揮發油含量提高了43.59%。
相較于對照組,試驗的實施顯著提高了青花椒畝產量,試驗實施一年后,即2021年,青花椒畝產量提高了6.31%,試驗實施兩年后,即2022年,青花椒畝產量提高了17.81%。
本試驗結果表明,“雙生態修復”對青花椒地土壤養分、對青花椒果實品質和產量均有顯著改善。建議在青花椒行間及園區過道路旁撒播白三葉、青花椒噴施合適濃度的三十烷醇和EM菌液灌根,并在青花椒樹下種植大球蓋菇,充分利用林下空間和林蔭優勢,提高經濟效益。

作者單位:四川省達州市農業科學研究院