芒果園不同生草草種體系下土壤改良效果及生態效應初探

摘要：為探究芒果園不同生草草種體系下土壤改良效果及生態效應，筆者在廣西百色市右江區芒果園開展以清耕和自然生草為對照，人工種植狗牙根、大豆、百喜草、硬皮豆、紫花苕子5種不同草種的田間試驗，調查研究土壤改良效果及生態效應。研究結果顯示，芒果園生草可以改善田間小氣候，降低土壤溫度，提高土壤濕度，抑制雜草生長，同時，還可以改善土壤理化性質，特別是提升土壤有機質、大量元素、中微量元素含量，降低土壤重金屬銅含量。不同生草草種體系影響效果不同，生草成坪后以大豆提升土壤養分含量最明顯，以狗牙根降低土壤重金屬鋅含量及雜草抑制最佳，以硬皮豆降低重金屬銅含量效果最優，且翌年硬皮豆豆莢剝落可再生，以紫花苕子最省人工、不需刈割、翌年種子可再生。

關鍵詞：芒果園；生草；土壤改良；生態效應

20世紀80年代開始，我國對生草栽培進行研究和應用[1]。近年來研究表明，果園生草能夠維持土壤基礎肥力、減少農藥用量、改善土壤生態環境，助力果樹產業可持續發展[2]。但是，在不同果園種植不同生草草種，土壤改良效果不同，對果園的微環境影響不同。例如，楊露等對生草改善果園土壤肥力和蘋果樹體營養的效果研究表明，生草兩年的彎葉畫眉草處理的土壤中真菌和放線菌數量最多，生草2年的粗燕麥草處理的土壤中細菌數量最多[3]。何堂熹[4]等對生草栽培對芒果園土壤生境和果實品質的影響表明，生草處理當年刈割1次覆蓋地表及樹盤周圍，可以改良土壤理化性質。生草栽培處理可以提高果實可溶性固形物、維生素C含量及糖酸比，以種植紫花苕子表現較佳。本文對百色市2023～2024年芒果園不同生草草種體系下土壤改良效果及生態效應展開調查研究，為下一步生產管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在百色市芒果研究中心永樂科研基地，位于廣西百色市右江區永樂鎮西北樂村那班屯，地處百色芒果種植核心區，屬于典型的右江河谷地帶，年平均溫＞21℃，最低溫度＞0℃，1月平均氣溫＞12.5℃，花期日均溫＞20℃；春季前期干燥后期有一定濕度，開花期降雨量＜150 mm，持續陰雨天較少。

1.2 試驗設計

高接換種4年生的‘熱農1號’芒作為試材，砧木為土芒，中間砧為‘臺農1號’芒。2024年3月開始試驗，采用單因素隨機區組設計，設置清耕（對照1）、自然生草（對照2）、格桑花、狗牙根、大豆、百喜草、硬皮豆、紫花苕子等共8個處理組，每個處理設置3次重復，每個重復面積為4 m×8 m。2024年5月，各生草成坪時期隨機采樣（三次重復后混合，用4分法收集樣品）進行理化指標測定，同時，隨機調查每個生草處理單位生草產量（每個生草處理設置3次重復，每個重復面積為0.5 m×0.5 m，測定單位面積生草重量，折算畝產重量）；在‘熱農1號’芒生長最快時期將各生草（含自然生草）全園刈割1次，覆蓋于地表及樹盤周圍還田；刈割還田1個月后取土樣（3次重復后混合，用4分法收集樣品）進行理化指標測定。

1.3 研究內容與方法

2023～2024年，參照《NYT1808-2022熱帶作物種質資源描述規范 芒果》[5]，觀測‘熱農1號’芒花期、坐果期。2024年3月底～5月底，在各處理區隨機調查土壤溫度、土壤濕度、土壤pH、雜草抑制率；5月底～

6月初，將各處理生草刈割1次并回田，同時，檢測各處理生草養分含量及土壤養分含量。其中，土壤按5點采樣法采集深度20 cm土層土壤樣品。

各生草處理的生草及土壤檢測：交換性鈣、交換性鎂、有效態鐵、有效態銅、有效態鋅、全氮、全磷、全鉀、有效硼、有效態錳、pH、有機質。交換性鈣、交換性鎂用火焰分光光度法測定[6-7]；有效態鐵、有效態錳、有效態銅、有效態鋅，采用二乙烯三胺

5乙酸（DTPA）浸提-電感耦合等離子體發射光譜法測定；全氮用凱氏定氮法；pH采用酸度計測定；全磷用鉬銻抗比色法；全鉀用火焰分光光度法；有效硼用可見分光光度法；有效硫用電感耦合等離子體發射光譜法；有機質用重鉻酸鉀容重法。

1.4 統計分析

采用Excel2023進行統計分析，用 SPSS 20.0統計軟件對數據進行方差分析，差異顯著性運用Duncan's檢驗法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同生草養分對比

根據調查及由表1結果可知，有機質方面，5種

生草成平時期有機質含量均達到較高水平，約為64.8%～69.4%，表現為狗牙根gt;硬皮豆gt;紫花苕子gt;大豆gt;

百喜草；在氮、磷、鉀含量水平方面，大豆、紫花苕子、硬皮豆分別表現最高；在鈣、鎂含量水平上，大豆均表現最佳；重金屬銅含量水平方面，百喜草gt;大豆gt;

狗牙根gt;紫花苕子gt;硬皮豆；重金屬鋅含量水平方面，硬皮豆gt;百喜草gt;狗牙根=紫花苕子gt;大豆；pH方面均呈弱酸性。

根據表1結果計算可知：刈割還田，5種生草可為土壤提供養分氮分別為8.82 kg/667 m2、30.38 kg/667 m2、13.95 kg/667 m2、18.55 kg/667 m2、16.26 kg/667 m2；可為土壤提供養分磷分別為1.51 kg/667 m2、3.95 kg/667 m2、1.67 kg/667 m2、2.37 kg/667 m2、2.69 kg/667 m2；可為土壤提供養分鉀分別為20.91 kg/667 m2、64.18 kg/667 m2、30.62 kg/667 m2、51.34 kg/667 m2、34.25 kg/667 m2。

2.2 不同生草草種體系對芒果園土壤溫濕度及雜草的影響

不同生草草種體系對芒果園土壤溫度、濕度及雜草的影響情況詳見表2。

由表2可知，從土壤溫度來看，5種生草草種體系下芒果園土壤溫度與清耕相比均有降低，與自然生草相比略持平或略有降低，平均土壤溫度降低程度情況為硬皮豆最佳；從土壤濕度來看，5種生草草種體系下芒果園土壤濕度與清耕相比略持平或略有提升，平均土壤濕度提升程度情況為狗牙根最好；從土壤pH來看差異不明顯；從雜草抑制率來看，4月份雜草抑制率約為46.3%～77.8%，隨著生草草種的生長，雜草抑制率均有提高，5月份雜草抑制率約91.8%～97.5%，其中5月底紫花苕子枯萎，根據田間觀測幾乎無雜草，與清耕處理水平相近。根據現場調查及表1可見，大豆、硬皮豆成坪快，紫花苕子次之，百喜草成坪較慢。

2.3 不同生草草種體系對芒果園土壤有機質及養分的影響

不同生草草種體系對芒果園土壤有機質及養分的影響情況見表3。

根據調查及由表3可知，5種生草刈割還田一個月后，對芒果園土壤養分均有不同程度影響，總體表現為有機質、大量元素（氮、磷、鉀）、中量元素（鈣、鎂）等含量升高，重金屬銅含量降低。土壤有機質含量最高為大豆，比清耕高136.9%；生草刈割還田后，大豆、硬皮豆、大豆分別提升土壤中氮、磷、鉀含量達25.0倍、69.9倍、155.7倍，均表現最高；大豆、硬皮豆分別提升土壤中重量元素鈣、鎂含量

1.5倍、6.5倍；生草刈割還田后土壤重金屬銅含量降低，硬皮豆效果最優，降低64.1%；生草刈割還田后土壤重金屬鋅含量有增有降，狗牙根降低土壤重金屬鋅含量效果最優，降低67.4%。

3 討論與結論

3.1 花期芒果園生草可以調節土壤溫濕度并抑制雜草生長

試驗結果表明，芒果園生草可以改善田間小氣候，可以降低土壤溫度，提高土壤濕度，并可以抑制雜草生長。在右江河谷區域或者在高溫干旱年份，建議芒果園栽植生草，調節田間氣候，減少地表水分蒸發，預防高溫干旱對芒果花期開花授粉的影響；天氣寒冷年份，芒果園樹盤周圍的生草也可調節田間氣候，防止土壤溫度波動過大，預防果樹根部受凍，是芒果花期預防高溫或寒害的措施之一。建議可以在秋季播種紫花苕子3～5 kg/667 m2或者次年春天播種硬皮豆3～5 kg/667 m2，易成活，省人工，注意避開樹盤。

芒果園生草對土壤pH影響的差異并不明顯，目前，有關果園生草對土壤pH影響的研究結論并不一致，隨著生草年限的延長，土壤pH升高[8]和降低[9-10]的研究結果均有文獻佐證。

3.2 芒果園生草當年刈割后還田可以改善土壤理化性質

試驗結果表明，芒果園生草當年刈割后還田可以改善土壤理化性質，但不同生草處理的影響不同，這與何堂熹[4]等研究結論一致。生草刈割還田后均可以提高土壤有機質含量，大豆提高最多，其次是紫花苕子、硬皮豆，百喜草提高最少，大豆秸稈占比高，因此，有機質含量高，生產上常常建議“秸稈還田”，同樣，倡議植物秸稈還田芒果園。同時，生草刈割后均可提高土壤養分氮含量，大豆提高最多，其次是硬皮豆、紫花苕子，百喜草提高最少。因為紫花苕子同大豆、硬皮豆均屬豆科，大豆、紫花苕子、硬皮豆能“結瘤固氮”，根據楊浩[11]等最新研究進展，已知其皮層細胞獲得一種植物發育的干細胞關鍵分子模塊“SHR-SCR”，該干細胞分子模塊，可賦予豆科植物皮層細胞分裂能力，使該豆科屬草本植物的皮層與其他生草植物不同。同時，該干細胞分子模塊還能被根瘤菌的信號激活，誘導豆科植物形成根瘤，實現共生固氮。

芒果園不同生草草種體系可以改善田間小氣候，降低土壤溫度，提高土壤濕度，并且可以有效抑制雜草滋生，提升芒果園的生態效益與經濟效益。雜草主要滋生時期為每年4—10月，正好也是芒果主要生長發育時期，其中5月雜草抑制率可達 97.5%，此時正是芒果快速膨大時期。從生態效益來看，芒果園生草既保持了芒果園草類的多樣性，又能有效防除雜草，減少了除草劑的投入，提升了經濟效益。在正常自然降雨條件下，芒果園生草也可阻流水分，減少養分隨地表徑流的流失。調查研究還發現硬皮豆覆蓋率比較高，但是藤本植物，通風透氣效果不好，在后期會匍匐生長，需刈割。

參考文獻

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