不同密度可降解防草布對柑橘幼樹生長及土壤性質的影響

羅宇，成璐伶，孫太安，戴素明*，李大志*

(1.湖南農業大學 園藝學院，湖南 長沙 410128；2.懷化市農業綜合服務中心，湖南 懷化 418000)

中國的柑橘栽培面積、產量居全球第一[1]。柑橘喜溫暖濕潤的氣候環境，然而橘樹的株行距大，大部分雜草適宜在此條件下生長，其強大的根系與果樹爭肥爭水同時造成了柑橘園容易受到多種雜草侵害[2]，因此，雜草防治是橘園栽培管理中的重要內容，進行雜草防治的方法多種多樣，果園除草有人工除草、化學除草和覆蓋除草等方法[3]。但人工除草的成本高、效率低，不適宜大果園廣泛推廣，化學除草會產生污染環境、農藥殘留和食品安全等問題。因此，柑橘園亟需省工省力的控草栽培模式，以降低生產成本、提高柑橘生產的經濟效益。采用防草布覆蓋可達到有效防草的目的[4-6]。除了防草，已有的研究顯示防草布能夠優化土壤理化性質，促進果樹樹體的生長發育并顯著提高作物的水分利用效率[7]。可降解防草布是一種新型地布產品，除了能達到與普通防草布相同的除草、增溫和保墑等效果，還能夠被自然界的微生物分解，不會對環境產生惡劣影響[8-13]。前人研究發現，可降解防草布能夠對成年柑橘樹達到控水增糖的效果[14]。關于可降解防草布對柑橘幼樹果園的影響未見報道。因此，該實驗選取了3種不同密度可降解防草布作為實驗材料，探討防草布覆蓋處理對柑橘幼樹生長及土壤物理性狀的影響，旨在為柑橘幼樹果園如何選擇不同密度可降解防草布提供參考，為幼樹果園綠色高效栽培管理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地為湖南省新建的標準化溫州蜜柑果園。該地氣候類型為亞熱帶濕潤季風氣候，冬冷夏熱，四季分明；熱量充足，雨水集中；春溫多變，夏秋多旱；嚴寒期短，暑熱期長。該地區橘園位于平原地帶，土壤類型為水稻土。

1.2 試驗設計

試驗共設置4個處理，分別為52 g·m-2低密度可降解防草布覆蓋(T1)、72 g·m-2中密度可降解防草布覆蓋(T2)、82 g·m-2高密度可降解防草布覆蓋(T3)和清耕(CK)。防草布沿著定植行覆蓋在植株兩側，防草布之間的連接部位及地面用地釘固定。采用田間定位，每個處理小區面積60 m2(10 m×6 m)，小區間設置 1 行或 1 列果樹隔離帶，每個處理3次重復，不同處理采取同樣的管理措施。待防草布覆蓋3 a后，分析果園的土壤理化性質、根系生長和植株生長狀況。試驗于 2021年開始，各處理連續覆蓋3 a。

1.3 測定指標及方法

每個重復隨機選取3個樣點，清理掉土壤表面的雜草、枯枝和落葉，平整地面，分別在橘樹行間距離主干40、60 cm 處挖長 1 m、深 60 cm 的土壤剖面觀測根系，每個剖面垂直方向每20 cm為一層，共劃分為 3 層。采用環刀法收集每個剖面3層土壤上體積為 100 cm3的土樣，在實驗室采用烘干法(105 ℃烘干至恒重)測定土壤容重和含水量。采用土壤剖面法系統調查各個剖面根系數量。每個試驗處理隨機選取5株樹，測量植株的高度和冠幅。

1.4 數據處理與分析

用Excel 2019進行數據處理及繪圖，采用 SPSS Statistics 25統計軟件對數據進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同覆蓋處理對溫州蜜柑幼樹樹體生長的影響

從表1可以看出，柑橘幼樹果園進行可降解防草布覆蓋以后，能夠增加幼樹的株高。與CK相比，T1和T2的株高和冠幅均無顯著性差異，T3對幼樹的株高和冠幅影響較大，能夠顯著增加幼樹的株高和冠幅，分別比CK增加了29.19%和16.30%。由此可見，T3有助于幼樹樹體生長。

2.2 不同覆蓋處理對溫州蜜柑幼樹根系分布的影響

由圖 1中A 可知，與CK相比，T1、T2引起根系數量顯著性減少，而T3則與CK無顯著性差異。CK在不同土層深度上分布的根系數量不同，其中在20～<40 cm土層深度上根系數量最多，40～60 cm根系數量最少。而T3在0～<20 cm土層深度上根系數量最多。在40～60 cm剖面上，可降解防草布覆蓋對根系數量和根系分布的影響具有類似結果(圖1中B)。由此可見，T3利于根系生長，但易造成根系分布在淺土層。表明根系為了適應環境變化而最大限度地獲取土壤資源，進行了自身調節，以提高其吸收養分和水分的能力。

A—20～<40 cm剖面；B—40～60 cm剖面。括號內數值為根系總數量，無相同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖1 不同覆蓋處理下幼樹根系分布情況Fig.1 Root distribution of young trees under different mulching treatments

2.3 不同覆蓋處理對土壤物理性質的影響

土壤容重能夠反映土壤的疏松度，一般來說土壤容重越高，土壤越緊實，不利于根系生長。土壤容重數據顯示(表2)，與CK相比，T1和T2對土壤容重的影響無顯著性差異，T3在40～60 cm土層深度/20～<40 cm剖面的位點上能引起土壤容重顯著性增加，比對照增加10.14%。但在其余5個位點上均無顯著性差異。土壤含水量數據顯示(表2)，與CK相比，T1、T2和T3在0～<20 cm土層深度/20～<40 cm剖面的位點上均能引起土壤含水量顯著增加，其中T3增加最為明顯，達到22.53%；T1、T2、T3在40～60 cm土層深度的位點上均能引起土壤含水量顯著下降，其中T3下降最為明顯，達到14.12%～17.94%。由此可見，T1、T2、T3對土壤容重影響不大，但能造成表層土壤含水量增加和深層土壤含水量減少。

表2 不同覆蓋處理土壤物理性質變化Table 2 Changes in soil physical properties under different mulching treatments

3 討論與結論

多項研究表明，可降解園藝地布能夠在北方春播枸杞、棉花、玉米、芋頭和松花菜等作物生長過程中具有顯著的增產保水保溫效果[15-19]。本研究發現，在柑橘幼樹上，高密度可降解防草布優于低密度可降解和中密度可降解防草布，能促進幼樹地上部分生長，并且不會引起根系總數量減少。因此，本文建議柑橘幼樹果園可覆蓋高密度可降解防草布。

可降解防草布對土壤容重無顯著性影響，但能引起淺層土壤含水量的增加和深層土壤含水量的減少。這與李發康等[20]的研究結果相似，可能是由于地布覆蓋減少了表層土壤的水分蒸發，阻礙了雨水滲透土壤。土壤水分作為土壤養分流動和循環的有效載體，和根系生長有密切關系[21]。表層土壤的水熱條件最佳，同時具有良好的物理結構，覆蓋處理表層土壤根系分布密集，在容重較小且含水量較高的淺層土壤條件下，土質疏松，根系生長阻力小，易于穿插，同時根系逐水性明顯，因此，根系數量多，在容重較大且含水量較少的深層土壤下，土壤較為緊實，根系生長阻力大，穿插不易，因此，根系不向深層土壤擴張，深層根系數量分布極少，出現根系上浮現象。本研究發現，高密度可降解防草布處理的根系數量以0～<20 cm淺土層的分布居多，具有根系上浮的特征，這可能與高密度可降解防草布對土壤含水量的顯著性影響有關。根系上浮易降低樹體的固定作用，造成樹體傾斜或倒伏，影響樹體生長發育，一般可通過深層土壤改良得以緩解。因此，高密度可降解防草布在覆蓋前需加強深層土壤的改良。