鼠茅草对苹果园土壤物理性状及产量的影响

DOI 10 16626 j cnki issn1000 8047 2017 04 005 鼠茅草对苹果园土壤物理性状及产量的影响 李艳红1 石德杨2 张培苹1 孙强生1 孙瑶1 王洪章1 1 烟台市土壤肥料工作站 山东 264000 2 烟台市农业科学研究院 本文于 2016 10 09 收到 2017 01 04 收到修改稿 烟台市科技发展计划项目 2012053 李艳红电话E mail liyanhong0535 163 com 王洪章为通信作者 电话 0535 6217117 E mail yantaitufei si na com 摘要以 6 年生 红富士 苹果为试材 研究鼠茅草对苹果园土壤物理性状及产量的影响 结果表明 种植鼠茅草降低了苹果园土壤容重 提高了土壤总孔隙度 生草第 2 年和第 3 年一级果率分别提高了 13 15 25 71 667 m2产量分别提高了 9 03 13 77 关键词苹果 红富士 鼠茅草 土壤容重 土壤总孔隙度 产量 中图分类号 S661 1文献标志码 A文章编号 1000 8047 2017 04 0017 03 长期以来 我国苹果园采用传统的清耕制管理 模式 导致土壤退化 果园生态系统生物多样性降 低 果实品质变劣 产量下降 市场竞争力降 低 1 盲目追求产量 大量投入化肥 农药等 偏施氮肥 有机肥施用严重不足 导致土壤结构受 到破坏 环境污染等一系列问题 果园种植鼠茅草 已成为发达国家绿色有机果品生产的主要技术措施 之一 围绕果园种植鼠茅草 果树 水土保持 生 态等学科的学者对其进行了广泛的试验研究 取得 了许多经验和结论 2 5 但在不同的气候条件 土 壤类型 不同的生草方式 以及不同的树种 草种 等条件下 研究结果往往不同 且多数研究集中在 南方的柑橘园 梨园 龙眼园等 北方地区的研究 相对较少 本试验以 6 年生 红富士 为试验材 料 研究苹果园种植鼠茅草对土壤物理性状及产量 的影响 以期为改善山东省烟台市苹果园土壤管理 制度提供参考和依据 1材料与方法 1 1试验材料及设计 试验在山东省蓬莱市北沟镇孙家村苹果园进 行 棕壤土类棕壤亚类中层轻壤土 试验前取 0 20 cm 土样测定 碱解氮含量 65 0 mg kg 速效磷 含量 14 0 mg kg 速效钾含量 88 0 mg kg 有机 质含量 0 93 pH 值 5 9 供试品种 红富士 树龄 6 年生 栽植行株 距 4 m 2 m 树势均匀 水浇条件为塘坝 移动管 灌 供试鼠茅草种子由莱阳市土壤肥料工作站提 供 2013 年 10 月 1 日播种 每 667 m2播种量 1 5 2 0 kg 播种深度 3 4 cm 采用撒播方式 行间 生草 以清耕区作对照 1 2测定项目及方法 1 土壤容重 土壤总孔隙度测定 2015 年 生草第 2 年 和 2016 年 生草第 3 年 鼠茅草 枯死后 7 月中旬 取样 采用 S 形取样法布 置 15 个采样点 分别取 0 20 20 40 cm 土层土 样 先将采样点土面铲平 再将环刀 刀口端向 下 平稳压入土壤中 切忌左右晃动 在土柱冒 出环刀上端后 用铁铲挖周围土壤 取出充满土壤 的环刀 用锋利的削土刀削去环两端多余的土壤 擦去环刀外的泥土 环刀两端立即加盖 以免水分 蒸发 立即带回实验室称重 土壤容重 g cm3 环刀内干土重 环刀容积 土壤总孔隙度 1 容重 2 65 100 2 产量测定 2015 2016 年 10 月果实成熟 后 选择代表性植株 5 株 每株树分别从东 西 南 北 中 5 个方位 1 3 1 5 m 水平高度随机采 2 个果 共计 50 个果 称量单果重 取平均值 按照 GB T 10651 2008 根据苹果直径对其进行 分级 70 mm 及以上为一级果 65 mm 及以上为二 级果 1 3数据处理 采用 DPS 6 55 软件进行数据分析 用最小显 著极差法 LSD 进行显著性检验 71中国果树 2017 4 17 19 2结果与分析 2 1鼠茅草对苹果园土壤容重的影响 由表 1 可知 鼠茅草区 清耕区土壤容重均随 土层加深而增加 鼠茅草区不同土层土壤容重均低 于清耕区 生草第 2 年 鼠茅草区 0 20 20 40 cm 土层土壤容重分别较清耕区下降 19 58 14 38 第 3 年分别下降 31 21 22 29 差 异基本达显著水平 其中 0 20 cm 土层土壤容重 下降幅度大于 20 40 cm 土层 且随种植年限的增 加下降幅度也增大 说明种植鼠茅草可降低苹果园 土壤容重 对其影响主要集中在 0 20 cm 土层 且随种植年限的增加根系穿插作用增强 对土壤容 重的影响也增大 表 1鼠茅草区及清耕区不同土层土壤容重 处理 土层深度 cm 土壤容重 g cm3 生草第 2 年生草第 3 年 鼠茅草区0 201 15 b1 08 c 20 401 31 ab1 29 b 清耕区 对照 0 201 43 a1 57 a 20 401 53 a1 66 a 注 同列 同年份 小写字母不同表示在 0 05 水平差异显 著 下同 2 2鼠茅草对苹果园土壤总孔隙度的影响 由表 2 可以看出 土壤总孔隙度随土层的加深 而降低 鼠茅草区不同土层土壤总孔隙度均高于清 耕区 生草第 2 年 鼠茅草区 0 20 20 40 cm 土 层土 壤 总 孔 隙 度 分 别 较 清 耕 区 提 高 22 46 19 70 生草第 3 年分别提高 45 07 37 50 差异基本达显著水平 可见 鼠茅草区 0 20 cm 土层土壤总孔隙度增加幅度大于 20 40 cm 土层 且增加幅度随种植年限的增加而增大 表 2鼠茅草区及清耕区不同土层土壤总孔隙度 处理土层深度 cm 土壤总孔隙度 生草第 2 年生草第 3 年 鼠茅草区0 2056 33 a59 00 a 20 4050 67 ab51 33 b 清耕区 对照 0 2046 00 b40 67 c 20 4042 33 b37 33 c 2 3鼠茅草对苹果等级及产量的影响 由表 3 可以看出 鼠茅草区一级果率 单果 重 株产及 667 m2产量均显著高于清耕区 生草 第 2 年 分 别 较 清 耕 区 提 高 13 15 6 16 9 04 和 9 03 生草第 3 年分别提高 25 71 12 16 13 73 和 13 77 苹果园种植鼠茅草 不仅显著提高了果实等级 还能显著提高产量 表 3鼠茅草区及清耕区苹果等级及产量 处理生草年限一级果率 二级果率 单果重 g株产 kg667 m2产量 kg 鼠茅草区生草第 2 年86 0 a8 0 b248 85 a28 22 a2 342 a 生草第 3 年88 0 a8 0 b256 36 a28 75 a2 387 a 清耕区 对照 生草第 2 年76 0 b16 0 a234 42 b25 88 b2 148 b 生草第 3 年70 0 b20 0 a228 56 b25 28 b2 098 b 3小结与讨论 许多研究指出 植被 耕作 栽培等措施对土 壤物理性状有重要影响 6 7 Merwin 等 8 研究认 为 生草可改善表层土壤结构 范光南等 9 研究 指出 红壤幼龄龙眼园生草 2 年可降低表层 亚表 层土壤容重 0 68 0 63 增加土壤总孔隙度 0 52 1 29 增 加 毛 管 孔 隙 度8 16 4 48 乌克兰 10 年生的苹果园生草试验结果也 表明 0 20 cm 和 20 40 cm 土层水稳性土壤团粒 含量分别增加 19 6 21 0 和 10 4 15 6 土壤透水吸水性提高了 2 倍 鼠茅草枯死倒伏后 在地表形成一层土壤与大气热交换的障碍层 既减 少了土壤表面太阳辐射 也减少了土壤热量向大气 中散发 鼠茅草对 0 20 cm 土层土壤物理性状影 响较大 而果树根系主要集中在 20 60 cm 土层 不会导致这一土层土壤湿度过大 本研究结果表 明 种植鼠茅草降低了苹果园土壤容重 0 20 cm 土层下降幅度大于 20 40 cm 土层 且随着鼠茅草 种植年限的增加 下降幅度增大 提高了土壤总孔 隙度 改善了土壤的物理性状 有利于苹果树的生 长 郝淑英等 10 在黄土高原对旱地苹果园中鸭毛 草 扁茎黄芪 百脉根 白三叶 4 种牧草行间生草 栽培的研究表明 与清耕区相比 生草可以提高产 量 12 78 31 57 单 果 重 提 高 18 06 81李艳红 石德杨 张培苹 等 鼠茅草对苹果园土壤物理性状及产量的影响 18 80 一级果率提高 5 93 9 74 但不同 种类牧草增加幅度不一 王淑媛 11 研究指出 红 星 苹果园 3 年生草覆盖试验 百脉根和美国苜 蓿区株产分别比清耕区提高 31 9 和 23 7 单 果重分别提高 3 9 和 2 7 近年来 在芒果 12 蜜柚 13 梨 14 等果园开展生草试验 研究表明生 草可显著提高产量 15 本试验种植鼠茅草 2 年和 3 年后一级果率分别提高了 13 15 和 25 71 667 m2产量分别提高了 9 03 和 13 77 这可能是因 为种植鼠茅草后果园里的生物多样性增加 并且土 壤容重下降 土壤总孔隙度增加 有利于果树的生 长 从而产量增加 参考文献 1 周志翔 李国怀 徐永荣 果园生态栽培及其生态生理效应研 究进展 生态学杂志 1997 16 1 45 52 2 Grubinger V P Minotti P L Managing white clover living mulch for sweet corn production Amer Alternative Agriculture 1990 5 1 4 12 3 White G C Holloway I C Influence of simazine or a straw mulch on the stablishment of apple trees in grassed down or cultivat ed soil Journal of the American Society for Horticultural Science 1967 42 377 389 4 Misra L P Note on effect of orchard floor management practices on the growth yield and leaf nutrient status in ed Delicious apples Indian Journal of the American Society for Horticultural Science 1984 41 37 39 5 李国怀 百喜草及其在南方果园生草栽培和草被体系中的应 用 生态科学 2001 20 2 70 74 6 Lalande Gagnon B Simard et al Soil microbial biomass and enzyme activity liquid hog manure application in a long term field trial Canadian Journal of soil Science 2000 80 2 263 269 7 华孟 王坚 土壤物理学 北京 北京农业大学出版社 1993 8 Merwin I A Stiles W C Orchard groundcover management impact on soil physical properties Journal of the American Society for Hor ticultural Science 1994 119 2 209 215 9 范光南 傅金辉 刘长全 等 果园生草 套种绿肥对红壤幼 龄果园土壤物理性状的影响 福建农业学报 1998 13 85 89 10 郝淑英 刘蝴蝶 牛俊玲 等 黄土高原区果园生草覆盖对 土壤物理性状 水分及产量的影响 土壤肥料 2003 1 25 27 11 王淑媛 果园生草制的研究 北方果树 1991 3 34 37 12 Bai C J Liu G D He H X et al A preliminary study on inter cropping stylo and other crops with mango at the semi arid site of Hainan ACTA Agerestia Sinica 2003 11 3 350 357 13 何炎森 翁锦周 李瑞美 等 自然生草覆盖对 溪蜜柚果 园土壤养分和果实产量的影响 亚热带农业研究 2005 1 5 45 48 14 罗天琼 龙忠富 莫本田 等 梨园秋冬季种草及利用试验 草业科学 2001 18 5 11 15 15 陈清西 廖镜思 郑国华 等 果园生草对幼龄龙眼园土壤 肥力和树体生长的影响 福建农业大学学报 1996 25 4 429 432 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹 檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹檹