綠肥還田對(duì)葡萄園土壤養(yǎng)分·酶活性及果實(shí)品質(zhì)的影響

摘要 為明確間作油菜綠肥后不同還田方式對(duì)葡萄園土壤養(yǎng)分、酶活性及果實(shí)品質(zhì)的影響，通過大田試驗(yàn)，設(shè)置無綠肥間作、間作油菜覆蓋還田、間作油菜翻壓還田3個(gè)處理。結(jié)果表明，翻壓還田下0～20 cm土層的有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量、脲酶、堿性磷酸酶活性最高，較對(duì)照分別顯著提高50.00%、19.40%、16.47%、25.38%、13.69%、82.35%、26.87%；20～40 cm土層，與對(duì)照相比，覆蓋和翻壓處理的土壤pH、全氮、速效鉀、脲酶、蔗糖酶活性分別顯著提高3.70%、5.07%、44.68%、40.43%、14.71%、20.85%、32.00%、35.50%、11.85%和29.84%，而兩處理間差異不顯著；覆蓋和翻壓處理的葡萄百葉干重、單穗重、可溶性糖、糖酸比、維生素C含量均顯著高于對(duì)照，且在翻壓處理下達(dá)最高。表明間作油菜綠肥可提高土壤養(yǎng)分含量、促進(jìn)葡萄生長(zhǎng)及提高果實(shí)品質(zhì)，其中油菜翻壓還田效果要優(yōu)于覆蓋還田。

關(guān)鍵詞 葡萄；油菜綠肥；土壤養(yǎng)分；酶活性；果實(shí)品質(zhì)

中圖分類號(hào) S663.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2024）13-0133-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.13.033

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSIDab38d2d923b4cc6590e44422773a18dbc0af828ec66ce493a62c34eadfbc52dd）：

Effects of Returning Green Manure on Soil Nutrients，Enzyme Activity and Fruit Quality in Vineyards

XU Bian-bian， DANG Wei

（Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Shangqiu， Henan 476000）

Abstract To understand the effects of different returning methods on soil nutrients，enzyme activity，and fruit quality in vineyards after intercropping rape as green manure.Through field experiments，three treatments were set up：a single grape tree without green manure，intercropping rape with green manure mulching，and intercropping rape with green manure ploughing.The results showed that the organic matter，total N，alkali-hydrolyzed N，available P，available K，urease，and alkaline phosphatase activity in the 0-20 cm soil layer were the highest under the ploughing，increased significantly by 50.00%，19.40%，16.47%，25.38%，13.69%，82.35% and 26.87% compared to the control，respectively.In the 20-40 cm soil layer，compared with control soil pH，total N，available K，urease，and sucrase activities significantly increased by 3.70%，5.07%，44.68%，40.43%，14.71%，20.85%，32.00%，35.50%，11.85% and 29.84%，respectively，while the difference between mulching and ploughing was not significant. The hundred leaf dry weight，ear weight，soluble sugar，sugar acid to ratio，and vitamin C content of grapes were significantly higher than those of the control under mulching and ploughing treatments，and the highest was observed under ploughing treatments. Intercropping rape green manure could increase the soil nutrient content，promote grape growth，and improve fruit quality，and the effect of green manure ploughing was better than that of green manure mulching.

Key words Grape;Rape green manure;Soil nutrient;Enzymatic activity;Fruit quality

基金項(xiàng)目 河南省大宗水果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)；河南省“四有四化”專項(xiàng)。

作者簡(jiǎn)介 徐變變（1990—），女，河南商丘人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，從事果樹栽培生理研究。

收稿日期 2023-08-25

綠肥是重要的有機(jī)肥源，是現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分［1］。油菜作為綠肥的一種，具有成本低、肥效好、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)廣等特點(diǎn)［2-3］。研究表明，種植油菜綠肥不僅能夠增加土壤養(yǎng)分含量，增強(qiáng)土壤酶活性，還能促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)［4-5］ 。李春紅［6］研究表明，油菜還田能夠提高鹽堿土土壤全氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量，并提高土壤脲酶和亞硝酸還原酶活性。在枸杞上的研究表明，油菜還田后能夠提高枸杞產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)［7］。李睿等［8］研究發(fā)現(xiàn)，油菜還田在6 kg/株下，桃園土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量最高，果實(shí)品質(zhì)最佳。然而葡萄園間作油菜綠肥后不同還田方式對(duì)土壤肥力及果實(shí)品質(zhì)的影響研究較少。

鑒于此，筆者通過田間試驗(yàn)，研究葡萄園間作油菜綠肥后，覆蓋和翻壓2種還田方式對(duì)土壤養(yǎng)分、酶活性及果實(shí)品質(zhì)的影響，為葡萄園間作油菜綠肥及其合理施用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年在河南省商丘市梁園區(qū)雙八鎮(zhèn)薛莊進(jìn)行。土壤為砂壤土，pH 7.50，有機(jī)質(zhì)1.05 g/kg，全氮 0.68 g/kg，全磷 0.78 g/kg，堿解氮71.62 mg/kg，有效磷12.50 mg/kg，速效鉀135.75 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物品種為6年生自根砧“巨玫瑰”葡萄，株行距1.0 m×4.0 m。供試綠肥為普通油菜，由當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)購(gòu)買。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022年9月進(jìn)行油菜播種，播種量8 kg/hm2。設(shè) 3 個(gè)處理，分別為對(duì)照（清耕）、行間間作油菜覆蓋還田和行間間作油菜翻壓還田，其中對(duì)照為不間作油菜綠肥，覆蓋處理為油菜盛花期（2023年4月5日）粉碎后在樹盤周圍進(jìn)行覆蓋，翻壓處理為油菜盛花期（2023年4月5日）粉碎后翻壓還田，還田深度25～30 cm，每個(gè)處理設(shè) 3 個(gè)重復(fù)，共計(jì)9個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為18 m2（6 m×3 m），完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，清耕處理定期中耕除草，所有試驗(yàn)區(qū)域其他栽培管理?xiàng)l件均一致。

1.4 取樣方法

1.4.1 土壤樣品采集。果實(shí)成熟時(shí)采集土壤，各處理小區(qū)選5點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)用土鉆分別取0～20和20～40 cm的葡萄樹樹冠垂直投影面積2/3處的土壤樣品，剔除石塊、雜物后帶回實(shí)驗(yàn)室，一部分土樣風(fēng)干過篩進(jìn)行土壤養(yǎng)分含量測(cè)定，一部分土樣貯藏于4 ℃冰箱進(jìn)行土壤酶活性測(cè)定。

1.4.2 果實(shí)樣品采集。果實(shí)樣品、葉片樣品采集與土壤樣品采集在同一天，每個(gè)處理小區(qū)隨機(jī)選取5株長(zhǎng)勢(shì)一致的結(jié)果樹，從每個(gè)樹體采集葡萄4穗，測(cè)定品質(zhì)。

1.4.3 葉片采集。果實(shí)成熟時(shí)，隨機(jī)采集新梢中上部葉片，每株樹采集15片葉，帶回實(shí)驗(yàn)室立即測(cè)定鮮重、葉片SPAD值，后烘干測(cè)定葉片干重。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.5.1 土壤養(yǎng)分含量。 pH采用電位法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定；全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定；全磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定；堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3 浸提法；速效鉀采用NH4OAc浸提-火焰光度法［9］測(cè)定。

1.5.2 土壤酶活性。酶活性參照關(guān)松蔭［10］的方法測(cè)定，包括土壤脲酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶活性。

1.5.3 葉片鮮重、干重、SPAD值。葉片鮮重、干重采用電子天平稱量；葉綠素相對(duì)含量采用SPAD 502型葉綠素儀測(cè)定。

1.5.4 果實(shí)品質(zhì)。果實(shí)硬度采用GY-1型硬度儀測(cè)定；可溶性固形物含量采用手持?jǐn)?shù)字折射儀測(cè)定；可溶性糖和維生素C含量參照王學(xué)奎等［11］的方法測(cè)定。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與繪圖，SPSS 17.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

由表1可知，在0～20 cm土層，與CK相比，覆蓋與翻壓處理均能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量，其中翻壓處理的土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷含量最高，分別顯著提高50.00%、16.47%和25.38%。翻壓處理的土壤全氮和速效鉀含量比CK和覆蓋處理分別高19.40%、6.67%和13.69%、9.54%。各處理對(duì)土壤pH和全磷含量無顯著影響。

20～40 cm 土層，除土壤全氮含量外，土壤其他養(yǎng)分含量表現(xiàn)為翻壓>覆蓋>CK，其中翻壓處理的土壤堿解氮含量較CK和覆蓋處理分別顯著提高14.36%和9.18%；各處理間土壤有效磷含量差異未達(dá)顯著水平。

上述結(jié)果說明覆蓋和翻壓方式均可提高土壤中養(yǎng)分含量，翻壓方式比覆蓋方式更加快速有效。

2.2 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

由圖1可知，在0～20 cm土層，翻壓和覆蓋處理較CK均能提高土壤4種酶活

性，其中翻壓處理的土壤脲酶和堿性磷酸酶活性較CK和覆蓋處理分別顯著提高82.35%、26.87%和26.02%、22.30%。覆蓋處理的土壤過氧化氫酶活性最高，較CK顯著提高49.55%，但與翻壓處理無顯著差異。各處理對(duì)土壤蔗糖酶活性影響不大。

在20～40 cm 土層，與CK相比，覆蓋和翻壓處理均能顯著提高土壤脲酶和蔗糖酶活性，分別顯著提高32.00%、35.50%和11.85%、29.84%。各處理土壤堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性均為翻壓>覆蓋>CK，翻壓處理的土壤堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性均最高，較CK和覆蓋處理分別提高20.24%、13.48%和20.25%、3.83%。表明綠肥翻壓的效果優(yōu)于綠肥覆蓋。

2.3 不同處理對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表2可知，覆蓋和翻壓處理較CK均能顯著提高葡萄百葉干重和單穗質(zhì)量，分別提高11.45%、21.51%和12.05%、14.26%，其中翻壓處理最高，但覆蓋與翻壓處理間無顯著差異。翻壓處理的葡萄百葉鮮重較CK和覆蓋處理分別顯著提高10.89%和8.55%，且覆蓋處理與CK處理間無顯著差異。各處理均能提高葉片SPAD值，但各處理間差異不顯著。

2.4 不同處理對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)的影響

由表3可知，與CK相比，覆蓋和翻壓處理均能提高葡萄可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比和維生素C含量，其中，以翻壓處理的葡萄可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比和維生素C含量最高，分別顯著提高5.62%、8.99%、46.32%和27.56%。各處理對(duì)果實(shí)硬度無顯著影響。

3 討論

3.1 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

油菜作為一種新型綠肥，還田后能夠活化土壤養(yǎng)分，增加土壤養(yǎng)分含量。楊濤等［12］在鹽堿地上種植油菜綠肥的研究表明，油菜綠肥還田后能夠顯著提高鹽堿地土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷和速效鉀含量。蘇港等［13］在春玉米收獲后種植油菜綠肥上的研究表明，油菜綠肥在初花期和盛花期還田均能提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮和速效鉀養(yǎng)分含量。該研究表明，油菜綠肥翻壓和覆蓋還田后均能提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量。同時(shí)發(fā)現(xiàn)油菜綠肥翻壓還田效果優(yōu)于覆蓋還田效果。可能是相較于覆蓋處理，翻壓處理?xiàng)l件下，綠肥與土壤微生物和水分接觸更充分，綠肥腐解更快，植物體內(nèi)的養(yǎng)分更加快速釋放到土壤中［14］，其具體原因有待進(jìn)一步研究。

3.2 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

該研究發(fā)現(xiàn)，與清耕處理相比，油菜綠肥還田后土壤各類轉(zhuǎn)化酶活性均提高，這與王晉龍等［15］的研究結(jié)果相似，即在復(fù)墾地種植油菜綠肥翻壓還田后，與清耕相比，均能顯著提高土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性。一方面可能是由于綠肥翻壓還田后產(chǎn)生大量的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)并促進(jìn)葡萄根系的發(fā)育，使根系分泌物增多，微生物活性增強(qiáng)，為酶活性的提高創(chuàng)造了條件［16］。另一方面可能是綠肥翻壓還田后自身能夠在土壤中釋放各類酶，從而使土壤酶活性增加［17］。

3.3 不同處理對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響

研究表明，油菜還田后不僅能提高土壤養(yǎng)分含量和酶活性，還能促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育和提高果實(shí)品質(zhì)。曹晨輝［18］研究表明，在蘋果園種植油菜綠肥還田后，較清耕相比，2種還田方式均可提高蘋果春梢長(zhǎng)度、葉綠素含量、單果重和產(chǎn)量。寧萬軍等［19］在核桃行間套種油菜還田后發(fā)現(xiàn)，與清耕相比，不僅提高了核桃葉片百葉干重、葉綠素SPAD，而且還使核桃單果質(zhì)量、蛋白質(zhì)和脂肪含量分別顯著提高11.80%、10.34%和2.19%。該研究與其類似，油菜綠肥還田后較清耕處理能夠

顯著提高葡萄百葉干重、單穗重、果實(shí)可溶性糖、糖酸比和維生素C含量。可能是因?yàn)樵谠撛囼?yàn)條件下，綠肥還田后增加了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量，進(jìn)而促進(jìn)了果樹的生長(zhǎng)發(fā)育，提升了葡萄品質(zhì)［20］。

4 結(jié)論

該試驗(yàn)條件下，種植綠肥并進(jìn)行綠肥覆蓋和翻壓2種還田方式均能提高葡萄園土壤養(yǎng)分和酶活性，促進(jìn)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育和改善果實(shí)品質(zhì)，綠肥翻壓的效果優(yōu)于覆蓋。

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