紅棗與牧草間作對(duì)果園土壤養(yǎng)分及小環(huán)境的影響

哈斯亞提·托遜江　劉晨　哈麗代·熱合木江　等

摘要：在紅棗果園間作不同牧草，測(cè)定產(chǎn)草量以及對(duì)果園小環(huán)境的影響，與清耕區(qū)進(jìn)行比較分析，為紅棗果林行間種草利用提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明，紅棗林行間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草的干草產(chǎn)量為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2；與清耕區(qū)相比，生草區(qū)的地溫與空氣溫度降低，空氣相對(duì)濕度得到提高；土壤全量養(yǎng)分發(fā)生變化，有機(jī)質(zhì)含量得到有效提高，間作豆科牧草對(duì)全氮含量的改善較明顯，表現(xiàn)為豆科>禾本科>清耕，各處理區(qū)中土壤全磷含量隨土層加深略有上升的趨勢(shì)，全鉀含量則差異均不顯著。紅棗間作牧草不僅可以保證一定的牧草產(chǎn)量和品質(zhì)，而且對(duì)果園生態(tài)具有改善作用。

關(guān)鍵詞：紅棗；牧草；間作；果園；小環(huán)境；土壤養(yǎng)分

中圖分類號(hào)： S344.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）01-0327-03

收稿日期：2014-03-06

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)科技計(jì)劃（編號(hào)：201231114）。

作者簡(jiǎn)介：哈斯亞提·托遜江（1989—），女，新疆克拉瑪依人，碩士研究生，研究方向?yàn)槟敛萆a(chǎn)與育種。E-mail：hasiyat@vip.qq.com。

通信作者：艾比布拉·伊馬木，博士，教授、博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)轱暳吓c反芻家畜營(yíng)養(yǎng)代謝。E-mail：aibibula@sina.com。 紅棗（Ziziphus jujuba）是一種生長(zhǎng)在溫帶地區(qū)的小喬木，在新疆新興棗產(chǎn)區(qū)采用稀植模式大面積種植，主要分布在環(huán)塔里木盆地邊緣區(qū)域，其面積已達(dá)47.36萬(wàn)hm2[1]。隨著新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整，特色林果業(yè)已發(fā)展成為區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，果農(nóng)套種小麥、棉花等常規(guī)農(nóng)作物逐漸開始退出了果林套種生產(chǎn)模式，而采取清耕方式對(duì)林間土地進(jìn)行管理，會(huì)造成土地資源浪費(fèi)。牧草及飼草作物主要以地上生物量作為飼料，草類的生長(zhǎng)受光熱及水肥的影響相對(duì)低于谷類作物和經(jīng)濟(jì)作物。果林行間套種飼草，不僅可以充分利用果地生產(chǎn)飼草飼料，抑制雜草生長(zhǎng)[2]，還能改善園內(nèi)的生態(tài)環(huán)境[3]。研究證明，果樹行間種植多年生植物，具有保持水土、提高土壤肥力[4]、優(yōu)化果園生態(tài)環(huán)境[5]、提高果樹產(chǎn)量和品質(zhì)[6-7]等多種功能，在國(guó)外果園管理上已廣泛利用[8]。本研究通過(guò)在紅棗果園間作不同品種牧草，測(cè)定其產(chǎn)草量及對(duì)紅棗果園小環(huán)境的影響，與清耕果園進(jìn)行比較分析，為進(jìn)一步推廣應(yīng)用果園間作牧草生產(chǎn)技術(shù)提供基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在新疆阿克蘇地區(qū)新和縣塔木鄉(xiāng)英艾力克村境內(nèi)，位于塔里木盆地北緣，地理坐標(biāo)為80°55′～82°43′E、40°45′～41°45′N。屬溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫11.4 ℃，7月最熱，月均氣溫25.9 ℃；1月最冷，月均氣溫-10.7 ℃，年均降水量86.7 mm，年平均蒸發(fā)量 1 992.7 mm。灌溉水源來(lái)自渭干河。土壤類型為沙壤土。本試驗(yàn)地紅棗品種為駿栆，五年生，平均株高、干徑和冠幅分別為（1.64±0.34）、（0.27±0.04）、（1.26±0.24） m，株行距4 m×2 m。

1.2供試牧草品種及種植方法

選用和田大葉苜蓿（Medicago sativa L.）、草木樨（M. suaveolens Ledeb.）、一年生黑麥草（Lolium multiflorum）、蘇丹草[Sorghum sudanense （Piper） Stapf.]等4種牧草，于2013年3月26日播種。播種前先施基肥（N：75 kg/hm2，P2O5：240 kg/hm2，K2O：90 kg/hm2），用旋耕機(jī)旋耕整地，撒播。灌溉以滿足紅棗需水量為主，分別于2013年4月10日、5月25日、6月10日、7月2日、7月20日進(jìn)行漫灌。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及測(cè)定方法

1.3.1產(chǎn)草量及營(yíng)養(yǎng)成分采用“取樣測(cè)產(chǎn)法”測(cè)定牧草產(chǎn)量，在種草地隨機(jī)取樣3處，每處1 m2刈割后立即稱質(zhì)量即可得鮮草產(chǎn)量，留茬高度為5 cm。切碎混合后取樣500 g，在105 ℃恒溫烘箱中烘24 h至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量即得干物質(zhì)質(zhì)量。牧草樣品風(fēng)干后，粉碎至全部通過(guò)40目篩孔，供營(yíng)養(yǎng)成分分析。水分含量采用烘干法測(cè)定[9]；粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮法測(cè)定[9]；中性洗滌纖維（NDF）以及酸性洗滌纖維（ADF）含量采用范氏洗滌纖維分析法[9]測(cè)定。

1.3.2空氣溫濕度及土壤理化性狀 于2013年7月2日10：00、12：00、14：00、16：00、18：00分別在草木樨與一年生黑麥草種草區(qū)和清耕區(qū)對(duì)地溫和空氣溫濕度進(jìn)行測(cè)定。地溫在土壤表層以下5、15 cm處采用TR-72U溫濕度記錄儀進(jìn)行測(cè)定；空氣溫濕度同樣使用TR-72U溫濕度記錄儀在距離地表1 m高處測(cè)定。種草區(qū)牧草刈割后，采集地面下0～30 cm處的土壤，采用烘干法測(cè)定含水量，采用環(huán)刀法[9]和烘干法測(cè)定土壤容重。2013年6月8日第2次刈割后，采用蛇形采樣法分層取0～60 cm土樣（20 cm為1層），晾干粉碎后測(cè)定有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量，3次重復(fù)。有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-外加熱法[9]；全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定[9]；全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定[9]；全鉀含量采用火焰光度法測(cè)定[9]。

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1林草間作對(duì)牧草產(chǎn)量的影響

在相同的種植方法和管理水平下，供試牧草1年內(nèi)均可刈割3次，草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草的全年合計(jì)干草產(chǎn)量分別為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2，各牧草品種間產(chǎn)草量從高到低依次為蘇丹草>草木樨>大葉苜蓿>一年生黑麥草（表1）。紅棗林間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草產(chǎn)草量在第2茬最高，分別占總產(chǎn)草量的41.13%、36.54%、4555%、51.78%。endprint

2.2林草間作牧草的營(yíng)養(yǎng)成分含量

表1紅棗果園間作牧草的年產(chǎn)量

牧草名稱鮮草產(chǎn)量（kg/hm2）第1茬第2茬第3茬合計(jì)干草產(chǎn)量

（kg/hm2）草木樨15 333.45 21 400.05 15 300.15 52 033.65 9 198.30大葉苜蓿14 990.10 16 183.35 13 116.34 44 289.79 8 775.30 蘇丹草15 700.05 20 116.20 8 343.45 44 159.70 14 331.75 一年生黑麥草14 006.70 23 766.75 8 122.00 45 895.45 7 576.80

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，間作豆科牧草品質(zhì)較高，營(yíng)養(yǎng)豐富，草木樨、大葉苜蓿粗蛋白質(zhì)含量分別為18.39%、2205%，與其相比，禾本科牧草具有粗蛋白含量和纖維素含量均偏低的特點(diǎn)。表2紅棗果園間作牧草的營(yíng)養(yǎng)成分含量（干基）

牧草名稱含水量（%）粗蛋白含量（%）中性洗滌纖維含量（%）酸性洗滌纖維含量（%）草木樨82.32 18.39±2.9162.92±0.8838.76±1.09大葉苜蓿80.19 22.05±1.8259.11±3.1131.32±2.47蘇丹草67.55 9.96±1.2234.67±0.4525.63±0.89一年生黑麥草83.49 11.71±0.7951.77±0.0629.26±1.35

2.3林草間作對(duì)地溫及空氣溫濕度的影響

地溫是影響土壤理化特性、養(yǎng)分轉(zhuǎn)移、微生物活動(dòng)和植物根系生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素，土壤表層性質(zhì)的改變對(duì)土壤溫度的時(shí)空變化影響較大。由圖1、圖2可知，7月清耕區(qū)果園地下5、15 cm處土壤溫度明顯高于生草區(qū)，一年生黑麥草和草木樨種草區(qū)地下5 cm土層溫度差在12：00—14：00較為明顯，分別比清耕區(qū)低9.5、9.7 ℃；而15 cm土層溫度在12：00變化較明顯，分別比清耕區(qū)低5.9、5.2 ℃。可見，15 cm處土層溫度日變化幅度明顯小于5 cm處土層溫度。

果園空氣溫度、濕度與當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)關(guān)系密切。由圖3、圖4可以看出，果園地表1 m處空氣溫度在14：00達(dá)到最高，此時(shí)種草區(qū)空氣溫度均低于清耕對(duì)照區(qū)，最高能降低1.5 ℃。紅棗果園傍晚時(shí)濕度較大，隨著氣溫降低，濕度不斷升高，但種草區(qū)始終高于清耕區(qū)。

2.4林草間作對(duì)土壤理化性狀的影響

由表3可見，種草區(qū)的平均土壤含水量均高于清耕區(qū)，其中0～20 cm土層草木樨土壤含水量最高為13.99%，種草區(qū)20～40 cm土層含水量均在13%左右，隨著土層加深，水分含量有所下降，但各處理間差異基本一致。間作牧草還能改善果園土壤容重，與清耕區(qū)相比，間作草木樨降低土壤容重效果最明顯，0～20、20～40、40～60 cm土層分別降低12.8%、121%、5.5%；其次是間作一年生黑麥草。40～60 cm土層容重的改善效果遠(yuǎn)低于表層，與清耕區(qū)相比差異不明顯。表3紅棗間作牧草對(duì)不同土層物理化學(xué)性狀的影響

土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀通常用于衡量土壤養(yǎng)分的基礎(chǔ)肥力。紅棗果園間作牧草后土壤養(yǎng)分比清耕區(qū)有不同程度的改善或提高，尤其是土壤中的氮含量明顯增多，有機(jī)質(zhì)等其他營(yíng)養(yǎng)成分含量也有所提高。一年生黑麥草與草木樨種草區(qū)的表層有機(jī)質(zhì)含量達(dá)8.69、11.53 g/kg，分別比空白對(duì)照區(qū)提高了16.64%、54.77%；全氮含量達(dá)11.22、13.34 g/kg，比對(duì)照區(qū)分別提高了13.79%、35.29%。各處理區(qū)中土壤全磷含量隨土層加深略有上升，與清耕區(qū)相反。而各處理間全鉀含量隨著土層加深差異均不明顯。

3結(jié)論與討論

近年來(lái)，隨著新疆種植業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，林果業(yè)作為加快該區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，得到快速、規(guī)?；l(fā)展。在環(huán)塔里木盆地形成了以紅棗、核桃、香梨等為主的特色林果主產(chǎn)區(qū)，紅棗產(chǎn)區(qū)大面積種植，其面積已達(dá)47.36萬(wàn)hm2，但是大部分果農(nóng)采取清耕的方式管理土地，造成土地資源的浪費(fèi)?？紤]套種牧草對(duì)果林的影響，在距離樹體0.5 m以外的行間可供套種利用。不同行距的果園所能利用的行間面積也不相同，行距越大利用空間就越大，果林行距和行間可利用面積之間的回歸關(guān)系為利用率（%）=28.18×ln（行距）+33.40，r2=0.967。例如，試驗(yàn)所選紅棗果林的行株距多采用4 m×2 m，根據(jù)方程可計(jì)算出667 m2果園的行間利用空間可達(dá)7247%。

本試驗(yàn)在紅棗林間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草年干草產(chǎn)量為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2，雖然低于大田人工草地的最低標(biāo)準(zhǔn)[10]，但在林草的管理上可以優(yōu)先照顧果樹，同時(shí)還能獲得一定的干草產(chǎn)量，而且通過(guò)及時(shí)刈割，控制牧草的生長(zhǎng)高度，使收獲的牧草正處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的牧草產(chǎn)品。其中，草木樨、蘇丹草、一年生黑麥草無(wú)論是產(chǎn)量還是品質(zhì)，均具備較高的潛力和生產(chǎn)可能性。

本研究結(jié)果顯示，在夏季高溫干旱時(shí)，與清耕區(qū)比較，一年生黑麥草和草木樨地下5 cm處土壤溫度分別降低9.5、9.7 ℃，而在地下15 cm處分別降低5.9 、5.2 ℃。15 cm處土層溫度日變化幅度明顯小于5 cm處土層溫度日變化水平。清耕區(qū)正午時(shí)分氣溫和空氣相對(duì)濕度分別達(dá)36.9 ℃和25%，而一年生黑麥草和草木樨種草區(qū)的氣溫分別降低了11、1.5 ℃，相對(duì)濕度增加了0.7、0.9百分點(diǎn)，說(shuō)明果園間作牧草具有改善園區(qū)氣溫和提高空氣相對(duì)濕度的作用，這與周野所得結(jié)果[11]基本一致。

牧草密集的根系和草腐爛后豐富的腐殖質(zhì)有利于土壤良好結(jié)構(gòu)的形成，改善土壤容重[12]。本研究中種草區(qū)土壤含水量均高于清耕對(duì)照區(qū)，土壤容重種草區(qū)低于清耕區(qū)，說(shuō)明間作牧草后果園地表土壤的物理性狀發(fā)生了變化，這對(duì)環(huán)塔里木特色林果栽培區(qū)具有重要的意義。研究發(fā)現(xiàn)生草區(qū)0～20 cm 土層中有機(jī)質(zhì)增加較其他層次更顯著，表明因生草栽培而增加的有機(jī)質(zhì)主要積累于果園表層土壤，其含量隨深度增加而逐漸減少，與谷艷蓉等的蘋果園試驗(yàn)結(jié)果[13]一致。同時(shí)，間作豆科牧草（草木樨）對(duì)全氮含量的改善較明顯，表現(xiàn)為豆科>禾本科>清耕，種草區(qū)深層全氮含量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無(wú)顯著差異。各處理區(qū)中土壤全磷含量隨土層加深略有上升，與清耕區(qū)相反。而各處理間全鉀含量隨著土層加深差異均不明顯。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2015.01.110endprint