鐘蘭軍

摘?要：在龍眼果園套作蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草以及自然生草，并以清耕為對(duì)照，研究不同生草栽培對(duì)龍眼果園理化性質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：與清耕相比，套種蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草可不同程度改善龍眼果園土壤理化性質(zhì)，降低土壤pH值、電導(dǎo)率、氮磷含量，提升Ca、Mg含量，其中套種百喜草、蔓花生、白三葉草的龍眼果園土壤含水量提升10.86%～30.25%;此外，還可增加土壤微生物及土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量磷（MBP）含量，提高磷酸二酯酶、氨肽酶、β葡萄糖苷酶含量;龍眼單果重、單穗粒數(shù)分別增加了5.47%～9.73%、8.45%～17.45%，龍眼單株產(chǎn)量各處理依次表現(xiàn)為白三葉草>鼠茅草>蔓花生>自然生草>百喜草>清耕。綜合以上分析表明，套種蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草4種生草栽培相較清耕均可有效改善土壤理化性質(zhì)、提高龍眼產(chǎn)量，以套作白三葉草的效果最佳。

關(guān)鍵詞：龍眼;生草栽培;土壤;理化性質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S667.2?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?文章編號(hào)：0253-2301（2020）02-0057-06

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.02.012

Abstract：By interplanting Arachis duranensis， rattail fescue， Paspalum notatum Flugge， white clover and natural grass in longan orchards and taking the clean tillage as the control， the effects of different kinds of sod culture on the physical and chemical properties and yield of longan orchards were studied in this paper. The results showed that compared with the clean tillage， interplanting Arachis duranensis， rattail fescue， Paspalum notatum Flugge and white clover could improve the physical and chemical properties of soil in longan orchards to different degrees， reduce the pH value of soil， electrical conductivity and nitrogen and phosphorus content， and increase the content of Ca and Mg， among which the soil water content of longan orchards interplanted with Paspalum notatum Flugge， Arachis duranensis and white clover increased by 10.86%-30.25%. In addition， the contents of soil microorganisms and soil microbial biomass carbon （MBC）， microbial biomass nitrogen （MBN） and microbial biomass phosphorus （MBP） were increased， and the contents of phosphodiesterase， aminopeptidase and βDGlucosidase were also increased. The single fruit weight and the grain number per panicle of longan increased by 5.47%-9.73% and 8.45%-17.45%， respectively. And the yield per plant of longan was white clover>rattail fescue>Arachis duranensis>natural grass>Paspalum notatum Flugge>clean tillage. Based on the above analysis， the results showed that compared with the clean tillage， the four kinds of sod culture including interplanting Arachis duranensis， rattail fescue， Paspalum notatum Flugge and white clover could effectively improve the physical and chemical properties of soil and increase the yield of longan， among which the best effect was achieved by interplanting white clover.

Key words：Longan;Sod culture;Soil;Physical and chemical properties;Yield

龍眼俗名桂圓，是一種典型的亞熱帶水果，富含多酚、多糖等營養(yǎng)成分，具有補(bǔ)益心脾，養(yǎng)血安神之功效[1-2]。我國龍眼栽培區(qū)主要分布于廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、海南等地，是南方地區(qū)的主產(chǎn)熱帶水果。近年來，我國龍眼園存在土壤肥力下降、管理粗放等問題，造成龍眼產(chǎn)量低下、大小形態(tài)不一、品質(zhì)不穩(wěn)定、甜度降低等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。南方地區(qū)龍眼種植大多采用清耕模式，成本高且效率低下，亟需引進(jìn)新型栽培方法加以改善[3-5]。生草栽培是指在果園行間栽作豆科或禾本科植物，并定期刈割，用割下的莖稈覆蓋樹盤，讓其自然腐爛分解的果園管理方法。生草栽培具有改善土壤肥力、改良土壤結(jié)構(gòu)、減少水土流失甚至改善生態(tài)環(huán)境氣候等優(yōu)勢(shì)[6-7]。20世紀(jì)70年代以來，我國開始將生草模式栽培應(yīng)用于蘋果、柑橘、梨樹等果樹栽培，有效提高果實(shí)經(jīng)濟(jì)效益并改善果園種植環(huán)境[1，7-8]。目前國內(nèi)對(duì)龍眼果園的生草栽培研究較少，試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為缺乏。為此，本研究以閩東地區(qū)種植較多的龍眼品種——水南1號(hào)為樣本，研究龍眼園中套作鼠茅草、百喜草、蔓花生、白三葉草以及自然生草對(duì)龍眼果園土壤理化性質(zhì)及產(chǎn)量的影響，旨在為龍眼的生態(tài)栽培模式以及為龍眼果園土壤質(zhì)量改良提供參考考依據(jù)。

1?材料與方法

1.1 ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在福建省寧德市漳灣鎮(zhèn)龍眼種植園進(jìn)行，品種為5年生水南1號(hào)龍眼，樹間距5.0 m×5.5 m，平均株高3.5 m，冠幅1.9 m，干周32 cm。蔓花生、鼠茅草種子采集于福建農(nóng)林大學(xué)中華園，百喜草購自于江蘇四季青種業(yè)有限公司，白三葉草購自于江蘇華豐種業(yè)有限公司。蔓花生、白三葉草為多年生草本植物，鼠茅草為一年生草本植物，蔓花生屬多年生宿根草本植物。

1.2?試驗(yàn)儀器

PHS2F臺(tái)式酸度計(jì)、DDS307電導(dǎo)率儀（上海雷磁儀器有限公司）。JA5002電子天平（上海菁海華科技儀器有限公司）。

1.3 ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年6月至2018年10月在福建省寧德市漳灣鎮(zhèn)龍眼園進(jìn)行，本試驗(yàn)套種蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草以及自然生草共設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)組;以清耕，即定期中耕除草為對(duì)照組（CK），每個(gè)試驗(yàn)組3次重復(fù)，設(shè)置15個(gè)試驗(yàn)地塊，每個(gè)地塊尺寸為4 m×5 m，試驗(yàn)用地避開溝渠、田埂、路邊、林帶等不具代表性用地。2017年5月8日，將各種子在清水中浸泡12 h后，依據(jù)種子∶沙子=1∶10充分混勻后播種，在播種7 d內(nèi)保持土地濕潤，在試驗(yàn)期間依據(jù)天氣干燥狀況進(jìn)行噴灌，各試驗(yàn)地塊常規(guī)管理水平一致。

1.4?土樣采集

2018年5月，各草種已經(jīng)完全成坪，長(zhǎng)勢(shì)良好、分布均勻。采用S形取樣法取樣，使用管型土鉆取土，每個(gè)地塊依據(jù)線路取樣5點(diǎn)，取樣深度為0～20 cm，對(duì)獲得的土壤去除石塊及其他雜質(zhì)后混勻并封存于無菌袋中，帶至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.5?測(cè)定方法

土樣含水率采用烘干法測(cè)定，pH值使用臺(tái)式酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。電導(dǎo)率使用電導(dǎo)率儀進(jìn)行測(cè)定。土壤中全氮、磷、鉀、鈣、鎂含量使用濃硫酸-高氯酸法消煮，隨后使用電感耦合等離子體ICPMS測(cè)定。采摘后記錄單株龍眼果實(shí)數(shù)，采用電子天平稱量果重。

1.6?數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用WPS 2019進(jìn)行歸集整理、公式計(jì)算，使用SPSS Statistics 22進(jìn)行統(tǒng)計(jì)方差分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同生草栽培對(duì)土壤含水量、pH值和電導(dǎo)率的影響

從表1可見，各處理土壤含水量為10.96%～14.51%，其中清耕與自然生草土壤含水量無顯著性差異（P>0.05），百喜草、蔓花生、白三葉草均顯著高于清耕與自然生草，其中白三葉草含水量高達(dá)14.51%，表明其具有顯著鎖水能力;清耕和自然生草pH值無顯著性差異（P>0.05），而鼠茅草、百喜草、蔓花生、白三葉草顯著低于清耕和自然生草;自然生草電導(dǎo)率為達(dá)0.147%，顯著高于清耕處理（P<0.05）;其他生草栽培處理均顯著低于對(duì)照清耕處理（P<0.05）;白三葉草處理的電導(dǎo)率最低，為0.072。綜合土壤含水量、pH值和電導(dǎo)率測(cè)定結(jié)果表明，套種鼠茅草、百喜草、蔓花生、白三葉草對(duì)保持龍眼果園土壤濕潤，維持土壤水分及酸堿平衡具有重要作用。

2.2?不同生草栽培對(duì)土壤礦物質(zhì)含量的影響

由表2可知，套作鼠茅草、百喜草、蔓花生、白三葉草處理的果園土壤全氮、全磷含量均低于清耕和自然生草，其中，蔓花生、白三葉草全氮含量較低，分別為0.62%和0.64%，其原因可能是二者作為豆科植物具有固氮作用，可在一定程度上影響土壤中的含氮量。白三葉草具有最佳的降磷作用，相較清耕和自然生草，全磷含量降低了46.15%和49.09%;套種蔓花生能夠顯著提升土壤全鉀含量（P<0.05），套作鼠茅草、百喜草和白三葉草相對(duì)清耕和自然生草均未能有效提升土壤中全鉀含量。試驗(yàn)結(jié)果表明套作鼠茅草、百喜草、蔓花生、白三葉草能降低土壤全氮、全磷含量，提高土壤中鉀、鈣、鎂含量。

2.3?不同生草栽培對(duì)土壤細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量的影響

從表3可知，各生草栽培處理的果園土壤中細(xì)菌、放線菌、真菌含量均高于對(duì)照，其中，白三葉草的細(xì)菌數(shù)量最多，自然生草其次，分別比清耕增加64.09%、52.78%;套作蔓花生的果園土壤中放線菌數(shù)量為116.54×103 CFU·g-1，比清耕增加46.32%;套作白三葉草的果園土壤真菌數(shù)量最多，達(dá)到118.65×103 CFU·g-1，與清耕差異達(dá)顯著水平（P<0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明生草栽培可增加土壤菌落數(shù)量，促進(jìn)土壤中有機(jī)物與無機(jī)環(huán)境的物質(zhì)能量交流，以提升土壤肥力。

2.4?不同生草栽培對(duì)土壤MBC、MBN和MBP的影響

由表4可知，與清耕組相比，不同生草套作試驗(yàn)組土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量磷（MBP）均顯著增加（P<0.05），其中套作白三葉草的MBC、MBP、MBP分別達(dá)到768.12 、30.56、18.09 mg·kg-1，相較清耕組提高46.53%、45.25%、96.00%。而套作蔓花生的MBN值最高，達(dá)到31.25 mg·kg-1，原因與其為豆科植物具有的固氮作用相關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果表明多種生草套作栽培，在植物腐化降解后可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而提升土壤有機(jī)、無機(jī)養(yǎng)料含量。

2.5?不同生草栽培對(duì)土壤物質(zhì)相關(guān)酶的影響

從表5可知，5種生草栽培均能夠顯著提高磷酸二酯酶、氨肽酶活性、β葡萄糖苷酶活性。試驗(yàn)組磷酸二酯酶活性均高于清耕與自然生草組，其中蔓花生、白三葉草分別達(dá)到0.41、0.42 mg·g-1。

鼠茅草氨肽酶活性最高，達(dá)到12.09 mg·g-1。而蔓花生β葡萄糖苷酶活性最高，相比清耕與自然生草分別提高167.07%、140.66%。土壤酶可極大地加速生物化學(xué)反應(yīng)速度，在土壤微生物活動(dòng)中具有重要作用[9-11]。試驗(yàn)結(jié)果表明生草套作栽培可提高土壤微生物的生物代謝活性。

2.6?不同生草栽培對(duì)龍眼產(chǎn)量的影響

從表6可知，套作白三葉草龍眼單果重為23.45 g，相較清耕提高9.73%，具有顯著性差異（P<0.05），自然生草、百喜草、蔓花生、鼠茅草單果重?zé)o顯著性差異。各處理龍眼單穗粒數(shù)為20.23～24.12個(gè);其中，白三葉草處理的龍眼單穗粒數(shù)最高，為23.76個(gè)，與清耕差異顯著（P<0.05）。龍眼單株產(chǎn)量依次為白三葉草>鼠茅草>蔓花生>自然生草>百喜草>清耕。其中，白三葉草套作模式龍眼單株產(chǎn)量最高，為40.16 kg，相比自然生草（35.19 kg）、清耕（34.12 kg）增產(chǎn)14.12%、17.70%，差異達(dá)顯著水平（P<0.05）。試驗(yàn)結(jié)果表明白三葉草套作可有效改善土壤生態(tài)環(huán)境，提高龍眼果實(shí)產(chǎn)量。

3?結(jié)論與討論

生草栽培能夠提高土壤植被覆蓋率、提高地表生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性[3，12]。范光南等[4]研究表明套種綠肥可以改善果園微生態(tài)環(huán)境，提高果樹光合速率;潘偉彬等[13]研究表明套種牧草能減少徑流量和泥沙量，截留雨水，提高土壤含水量，降低旱季地表溫度，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量;顏曉捷等[14]研究也表明，栽培生草或采取免耕等能提高楊梅林地土壤有機(jī)質(zhì)，提高楊梅果實(shí)品質(zhì)進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。植物栽培中，土壤中的水分是維持植物生長(zhǎng)的重要來源，各種離子溶解在水中被植物吸收，有效地保障植物的生命活動(dòng)，因而水分是判斷植物生命代謝活動(dòng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明，套作蔓花生、百喜草、白三葉草的土壤含水量均高于清耕對(duì)照;其中套作白三葉草果園土壤含水量達(dá)到14.51%，顯著高于清耕和自然生草（P<0.05），表現(xiàn)出較好的鎖水能力，表明其對(duì)于提高龍眼果園土壤濕度具有很大作用。土壤pH值可以反映土壤肥力，不僅能夠影響多種營養(yǎng)成分的吸收，還與植物病蟲害息息相關(guān)，有研究表明多種生草套作種植能夠降低土壤pH值，而以鼠茅草（5.98）、白三葉草（5.88）效果最為顯著[3-15]。土壤電導(dǎo)率在精細(xì)農(nóng)業(yè)中具有不可替代的作用，可以用來反映土壤質(zhì)量、物理性質(zhì)等指標(biāo)[16-17]。本研究中套作鼠茅草、白三葉草、百喜草及蔓花生4種生草栽培電導(dǎo)率顯著低于清耕及自然生草，白三葉草（0.072）、蔓花生（0.081）、百喜草（0.097）的電導(dǎo)率較低。綜合土壤含水量、pH值和電導(dǎo)率分析，龍眼果園套作鼠茅草、白三葉草、蔓花生、百喜草可有效地維持了土壤水分及酸堿平衡，進(jìn)而維持較為穩(wěn)定的土壤環(huán)境。

本研究結(jié)果表明，生草栽培的龍眼果園土壤細(xì)菌、放線菌、真菌含量分別為89.54～143.10、99.67～120.65、89.61～116.54 CFU·g-1。其中，套作白三葉草的龍眼果園土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量分別達(dá)到143.10×103 、87.06×103、120.25×103 CFU·g-1，與對(duì)照組存在顯著性差異（P<0.05）。磷酸二酯酶、氨肽酶、β葡萄糖苷酶在微生物的生長(zhǎng)代謝中發(fā)揮重要作用，酸性土壤中的磷酸二酯酶能夠分解土壤中的酸性物質(zhì)，提高土壤中磷元素含量，β葡萄糖苷酶則能夠分解土壤中的纖維素，氨肽酶可有效分解土壤中的蛋白質(zhì)，進(jìn)而提高土壤氮元素含量。微生物在多種酶的作用下將動(dòng)植物殘?bào)w分解，進(jìn)而將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化分解成碳、氮、磷等元素，從而有效促進(jìn)土壤中有機(jī)物和無機(jī)物的轉(zhuǎn)換[18-20]。套作蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草處理的龍眼果園土壤磷酸二酯酶、氨肽酶活性、β葡萄糖苷酶活性分別為0.30～0.42、10.36～12.09、1.20～2.19 mg·g-1，套作白三葉草的龍眼果園磷酸二酯酶、氨肽酶活性、β葡萄糖苷酶活性分別達(dá)到0.42、10.36 、1.74 mg·g-1，與對(duì)照存在顯著性差異（P<0.05）。此外，套作蔓花生、鼠茅草、百喜草、白三葉草處理的龍眼果園土壤MBC、MBN和MBP含量分別為650.35～768.12、25.79～31.25、11.70～18.09 mg·kg-1，其中套作白三葉草的果園土壤MBC、MBN和MBP含量達(dá)到768.12、30.56、18.09 mg·kg-1，均顯著高于清耕對(duì)照（P<0.05）。綜合以上分析表明，生草栽培能有效提高土壤細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量，在多種土壤酶作用下，加速土壤養(yǎng)分的代謝運(yùn)轉(zhuǎn)。套作蔓花生、白三葉草、鼠茅草等處理均表現(xiàn)出較好的預(yù)期效果，說明三者在改善土壤微生態(tài)環(huán)境及提升土壤肥力中有積極作用，尤以白三葉草表現(xiàn)最佳。

龍眼生長(zhǎng)依賴土壤中的有機(jī)養(yǎng)分和無機(jī)養(yǎng)分，果樹通過吸收土壤中的碳、氮、磷等養(yǎng)分實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)的積累，同時(shí)在多種土壤微生物的作用下，促進(jìn)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)而提高果實(shí)產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果表明生草栽培可有效提高龍眼樹果實(shí)單株產(chǎn)量，套作蔓花生、鼠茅草的龍眼單株產(chǎn)量分別為38.46、38.61 kg，而套作白三葉草處理的龍眼單株產(chǎn)量最高，達(dá)39.16 kg。試驗(yàn)過程中同時(shí)還發(fā)現(xiàn)鼠茅草抗高溫能力較弱，在高于35℃氣溫下出現(xiàn)大面積枯黃、死亡，而蔓花生與百喜草生長(zhǎng)上存在葉長(zhǎng)不方便農(nóng)事操作、根細(xì)長(zhǎng)與樹體競(jìng)爭(zhēng)等缺點(diǎn)，因而不適用本地栽培。因此，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果以及生產(chǎn)實(shí)際，白三葉草在改善土壤多項(xiàng)理化性質(zhì)上具有良好效果，而且由于其生長(zhǎng)速度快、適應(yīng)性廣以及抗熱抗寒性強(qiáng)，更適合于閩東地區(qū)栽培及推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜麗清，吳浩，鄭良永.果園生草栽培的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，31（11）：217-221.

[2]鄧左奇，李英杰，劉珂，等.龍眼根際微生物多樣性研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代園藝，2019（15）：53-55，208.

[3]潘介春，徐石蘭，丁峰，等.生草栽培對(duì)龍眼果園土壤理化性質(zhì)和微生物學(xué)性狀的影響[J].中國果樹，2019（6）：59-64.

[4]范光南，蔡海洋.套種綠肥對(duì)幼齡龍眼園微生態(tài)環(huán)境的影響[J].福建果樹， 2005（1）：1-3.

[5]WANG Y L，LIANG Y Z，ZHANG J，et al.Simultaneous separation and determination of four main isoflavonoids in Astragali Radix by an isocratic LC/ESIMS method[J].Journal of Central South University，2016，23（2）：303-309.

[6]匡石滋，田世堯，段冬洋，等.生草栽培對(duì)火龍果果園土壤特性及微生態(tài)環(huán)境的影響[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2015（5）：1-4，12.

[7]高小葉，張興興，朱建國，等.生草栽培對(duì)果園面源污染的控制：三種牧草的比較研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2015， 24（2）：49-54.

[8]SUTIGOOLABUD P，SUTIGOOLABUD P，MIZUNO T，et al.Effect of chlorate on nitrification in longan plantation soil[J].Soil Science and Plant Nutrition，2008，54（3）：387-392.

[9]熊佰煉，譚必勇.生物質(zhì)炭還田利用對(duì)土壤酶活性影響研究現(xiàn)狀[J].遵義師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，19（3）：106-110.

[10]曹婷婷，郭振.土壤酶活性與土壤肥力關(guān)系的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，9（6）：444-448.

[11]吳艷梅.土壤中主要酶類對(duì)林業(yè)與園林的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（10）：160-161.

[12]馮書華，李紅梅，吳炯，等.元陽梯田兩種森林群落土壤微生物數(shù)量與養(yǎng)分特征[J].西部林業(yè)科學(xué)，2018，47（4）：108-114.

[13]潘偉彬，應(yīng)朝陽，陳恩，等.套種牧草對(duì)果樹根系生長(zhǎng)及果園生態(tài)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008（3）：279-284.

[14]顏曉捷，黃堅(jiān)欽，邱智敏，等.生草栽培對(duì)楊梅果園土壤理化性質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，28（6）：850-854.

[15]劉世立，薛進(jìn)軍.不同環(huán)溝管理方式對(duì)成齡龍眼園土壤理化性質(zhì)及樹體水分的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，45（6）：1005-1009.

[16]陳皓銳，王少麗，管孝艷，等.基于高光譜數(shù)據(jù)的土壤電導(dǎo)率估算模型：以河套灌區(qū)沙壕渠灌域沙壤土為例[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014，28（12）：172-177.

[17]杜春梅，頓圓圓，董錫文，等.蔬菜大棚使用年限對(duì)土壤電導(dǎo)率及功能微生物數(shù)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014， 43（5）：69-71.

[18]馬文文，姚拓，靳鵬，等.荒漠草原2種植物群落土壤微生物及土壤酶特征[J].中國沙漠，2014，34（1）：176-183.

[19]?賈曼莉，郭宏，李會(huì)科.渭北生草果園土壤有機(jī)碳礦化及其與土壤酶活性的關(guān)系[J].環(huán)境科學(xué)，2014，35（7）：2777-2784.

[20]?薩如拉，高聚林，于曉芳，等.玉米秸稈深翻還田對(duì)土壤有益微生物和土壤酶活性的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014，28（7）：138-143.

（責(zé)任編輯：林玲娜）