謝 云,汪和遠,鄭本軍,李德峰
(1. 浙江農(nóng)林大學天目學院,浙江 臨安 311300;2. 浙江農(nóng)林大學藝術(shù)設(shè)計學院,浙江 臨安 311300)
浙南山區(qū)近年開辟了大量的山地果園,這些果園的水土流失和土壤肥力下降等問題較為突出。果園套種牧草的生態(tài)效益已有一些研究報道[1~2],關(guān)于果花套種,日本、美國、意大利等國家在應(yīng)用花卉栽培來改善果園生態(tài)環(huán)境方面做過研究[3],而我國類似的研究還未見報道。本研究選擇浙南山區(qū)的青田縣章旦鄉(xiāng)生態(tài)觀光果木花卉園,在果園中套種了2種花卉和1種綠肥,以單作果園為對照,探討它們對土壤溫度、土壤水分和土壤速效養(yǎng)分的影響,以求論證果花套種的生態(tài)效益,既解決果園的水土流失問題,又有較好的景觀效果,為發(fā)展生態(tài)觀光農(nóng)業(yè)獻計獻策。
試驗點設(shè)在青田縣章旦鄉(xiāng)觀光果木花卉園的果園內(nèi)(28° 8′ N,120° 17′ E),屬中亞熱帶季風氣候,年平均氣溫18.3℃,極端最低溫-5.3℃,極端最高溫41.4℃,年平均日照1841 h,日照百分率42%,無霜期279 d,≥10℃年積溫5804.3℃,年平均降水量1603.7 mm,年平均相對濕度76%,年降雨分布不均,梅雨期和臺風期雨量集中,旱洪災(zāi)害機遇率較高,海拔650 ~ 678 m,坡度6 ~ 20°。試驗點是浙南最典型的山區(qū)地帶,以黃壤為主,土層較厚,輕粘質(zhì),有機質(zhì)與全氮含量較低,微酸性,速效磷、鉀缺乏,肥力不高,水土流失嚴重。
采用隨機區(qū)組設(shè)計,在觀光園內(nèi)取桃園480 m2作為試驗地,設(shè)置12個小區(qū),每小區(qū)面積為40 m2,4個處理分別為套種白三葉(Trifolium repens)、套種常夏石竹(Dianthus plumarius)、套種二月藍(Orychophragmus violaceus)和清耕區(qū)(ck),3次重復,桃園的定植密度為600株/hm2,果樹的樹齡均為5年生。
2008年9月,在桃園中分別種植白三葉、常夏石竹、二月藍,另設(shè)清耕區(qū)作對照。播種前清除果園雜草雜物,翻地深20 ~ 25 cm,將地整平,于果樹間行間條播,行距15 cm,深度為1.0 ~ 2.0 cm。根據(jù)對比試驗的要求統(tǒng)一水肥管理,發(fā)芽期注意管理土壤水分,常規(guī)方法管理果園。
于2009年3月23-28日和6月1-7日2個時段,分別測量套種果園和清耕園內(nèi)各區(qū)塊地下15 cm處的土壤溫度、0 ~ 20 cm處土壤水分和土壤孔隙度,并用棋盤式取樣法取0 ~ 20 cm土層的土壤,測定其土壤有機質(zhì)、速效N、速效P、速效K以及有機質(zhì)的含量。土壤水分的測定用105℃烘干法,環(huán)刀法測土壤孔隙度,土壤有機質(zhì)用重鉻酸鉀容量法,速效N用堿解擴散法,速效P用0.05 mol/L HCI-0.05 mol/L H2SO4法,速效K用火焰光度法。
分析試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),果園套種花卉與套種綠肥的生態(tài)效益極為接近,都可明顯改善土壤性狀,減少水土流失,提高速效養(yǎng)分和土壤水分含量,穩(wěn)定地溫,促進果樹生長。
由表1可知,當氣溫較低時,套種果園較清耕桃園可以有效提高 15 cm處土壤溫度,平均增幅達2.0℃;而氣溫較高時,套種果園較清耕桃園可降低地下15 cm處土壤溫度,平均降幅達1.9℃,差異明顯。套種兩種花卉和綠肥之間的土壤溫度差異不顯著。因此,果園套種花卉和套種綠肥一樣,都能顯著減少土壤溫度變幅,相對延長了果樹根系活動和生長的時間,有利于果樹根系生長發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
表1 果花套種地下15 cm處土壤溫度Table 1 Temperature in the soil under 15 cm in interplanted garden℃
由表2表明,套種花卉能減少土壤水分的損失,各套種處理與清耕區(qū)對照,均不同程度地提高了土壤含水量,但不同花卉提高土壤含水量效果不同。與對照相比,春季依次為常夏石竹 > 二月藍 > 白三葉 > 對照,分別比對照提高了 16.0%、15.0%、12.1%;夏季依次為常夏石竹 > 白三葉 > 二月藍 > 對照,分別比對照提高了21.7%、19.7%、7.5%。經(jīng)方差分析和多重比較可知,各套種處理組的含水量與對照相比均達到顯著水平。由于常夏石竹和二月藍枝葉稠密,春季生長茂盛,保水效果優(yōu)于白三葉,但二月藍5月收割種子后,枝葉開始枯萎,保水效果降低。
從以上分析結(jié)果可知,套種栽培后,由于有機物層覆蓋了裸露的地面,減少了太陽的直接輻射,同時有機質(zhì)的增加使有效持水孔隙增加,增強了土壤的容水能力,因此有效減少了蒸發(fā)量。同時也證明了果園套種花卉與套種綠肥一樣能提高土壤含水量。
表2 各處理區(qū)0 ~ 20 cm處土壤平均含水量Table 2 Mean moisture content in the soil under 0-20 cm %
果園套種可快速提高土壤有機質(zhì)含量和速效養(yǎng)分(表 3)。套種花卉雖然在生長過程中消耗了許多土壤養(yǎng)分,但利用光合作用形成的大量地上莖與地下根枯落后腐爛分解,增加了土壤有機質(zhì)和養(yǎng)分。在提高土壤有機質(zhì)方面,套種常夏石竹土壤有機質(zhì)提高最快,比清耕桃園提高了113.2%,主要因為其地下根系發(fā)達,其次為二月藍 73.6%和白三葉 67.9%,均達到了顯著水平。白三葉是固氮植物,能顯著提高土壤速效 N的含量,套種白三葉速效 N的含量提高了125.6%,與對照組之間的差異達到極顯著水平;二月藍對土壤速效K的含量提高最高,達37.5%;速效P的含量在三組套種模式中有所差異,最高的常夏石竹提高了 22.8%,最低的白三葉也提高了5.7%。
表3 土壤有機質(zhì)及速效養(yǎng)分含量Table 3 Organic matter and available N, P and K content in the soil
由表4可以看出,3種套種使土壤密度和土粒密度都有明顯的下降,土壤孔隙度都有明顯提高。與對照相比,套種白三葉試驗基地的土壤孔隙度比清耕桃林平均水平提高了12.9%,套種常夏石竹比清耕桃園提高了11.9%,套種二月藍比清耕桃園提高了12.2%,變化都達到了極顯著水平。
這說明套種花卉疏松土壤的作用十分明顯,這一方面是因為花卉和綠肥的根系有較強的穿透能力,根系的穿插生長使土壤變得疏松;另一方面,花卉種植增加了土壤的有機質(zhì),形成了大量的穩(wěn)定的團粒結(jié)構(gòu),熟化土壤,使土壤變得疏松,加快了土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的運轉(zhuǎn)和吸收,提高了土壤中的空氣含量,利于土壤微生物的活動,有利果樹的生長。
表4 果花套種下的土壤孔隙度Table 4 Specific gravity, density and porosity of the soil
果園套種花卉和套種綠肥的生態(tài)效益相近,均能在高溫季節(jié)降低土壤溫度,在低溫季節(jié)提高土壤溫度,穩(wěn)定土壤溫度;均能降低土壤水分的損失,提高土壤含水量;均能提高果園土壤有機質(zhì)和速效養(yǎng)分,增加土壤孔隙度,這與章家恩等對幼齡果園套種牧草的研究[4],以及向佐湘等茶園套種白三葉的研究有相似的效果[5]。
綜上所述,果花套種的立體種植模式,既可有效改善果園生態(tài)環(huán)境,改良土壤理化性質(zhì),起到培肥地力,促進果、花增產(chǎn)增收的效果,又可美化農(nóng)業(yè)觀光園的景觀,吸引游客,從而提高農(nóng)民的經(jīng)濟收益,達到生態(tài)恢復和經(jīng)濟發(fā)展并舉的目標,實現(xiàn)山地果園可持續(xù)發(fā)展。
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