生草栽培對楊梅土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)的影響

生草栽培對楊梅土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)的影響

楊梅是原產(chǎn)于中國的亞熱帶果樹，分布在1833n。經(jīng)濟種植主要集中在浙江、江蘇、福建、廣東、江西、安徽、湖南和貴州。種植面積1.5.106hm2，年銷售額1.0.06噸。楊梅果實風(fēng)味獨特,營養(yǎng)和經(jīng)濟價值較高;樹體耐貧瘠,根系有固氮能力,適宜山地栽培。由于楊梅經(jīng)濟效益顯著,農(nóng)民自覺經(jīng)營的積極性隨之提高,但栽培管理失當,施肥種類單一,重化肥輕有機肥的現(xiàn)象較為普遍,植被遭受嚴重破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日益惡化,如滿山遍野“剃光頭”,水土流失嚴重,即“遠看綠油油,近看水土流”,土壤退化明顯,板結(jié)、酸化嚴重,有機質(zhì)降低,保肥保水能力削弱。長此以往,不僅導(dǎo)致林地效益的下降,而且破壞生態(tài)環(huán)境,嚴重影響到經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。楊梅生態(tài)經(jīng)營迫在眉睫。果園生草栽培自20世紀80年代引入中國以來,已先后在蘋果Malusdomestica,李Prunussalicina,龍眼Dimocarpuslongan等不同果樹樹種開展試驗。研究表明:果園生草栽培是一種生產(chǎn)有機果品重要的、更為省力的土壤管理制度,通過生草栽培可減少農(nóng)藥用量,保護天敵,維持生態(tài)平衡;抗旱、保墑,增加土壤肥力;同時可以促進果樹的生長,提升果實的品質(zhì)和產(chǎn)量;還可提高勞動效率,增強現(xiàn)代果園的觀賞效果。目前,生草栽培對楊梅果園林地土壤、林內(nèi)小環(huán)境及果實品質(zhì)的研究尚無相關(guān)報道。本研究探討生草栽培對楊梅果園土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)的影響,以期探討楊梅果園土壤管理的適宜模式,為果園生態(tài)系統(tǒng)生物調(diào)控提供技術(shù)支撐,為楊梅產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。1研究領(lǐng)域和方法1.1試驗時間、地點試驗在浙江省仙居縣福應(yīng)街道田園楊梅合作社楊梅基地進行,基地的地理位置為28°53′30.2″N,120°42′41.5″E,海拔140m,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,年均氣溫為17.2℃,最熱的7月平均氣溫28.2℃,最冷的1月份平均氣溫5.9℃,年平均降水量為1452.4mm,年日照時數(shù)為1786.2h,土壤為紅壤。試驗果園8hm2,2000年建園,主栽品種為“東魁”‘Dongkui’,株行距4m×5m,南北走向,無灌溉條件,主要依靠天然降水補充水分。園區(qū)果樹為盛產(chǎn)期,生長健壯,樹勢中等,無病蟲害。果樹生長管理狀況在該區(qū)域具有代表性。實驗前楊梅林地土壤采取清耕措施,處理前樣地0~20cm土壤的理化性質(zhì)為pH4.3,有機質(zhì)為14.6g·kg-1,堿解氮73.5mg·kg-1,有效磷6.2mg·kg-1,速效鉀76.2mg·kg-1。1.2耕作與除草。在樹盤覆蓋、生長并覆蓋護面為植物生長采用不同生草栽培模式進行果園生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)控。2007年4月開始進行試驗,采用隨機區(qū)組實驗設(shè)計,共設(shè)3個處理,分別為清耕(Ⅰ,對照),天然生草(Ⅱ),大綠豆Phaseolusradiatus(Ⅲ),3次重復(fù),面積1hm2·處理-1。清耕處理即將楊梅林地雜草除凈,沒有任何覆蓋;天然生草是保留林地中的雜草,使其自然生長,待生長到一定高度時刈割覆蓋樹盤,翌年春季翻耕入土;大綠豆播種量為105kg·hm-2,3月初全園播種;6月中下旬、9月下旬刈割覆蓋樹盤,鮮質(zhì)量合計為18975kg·hm-2。各試驗小區(qū)施肥量一致(施肥量為腐熟廄肥20250kg·hm-2·a-1,尿素1050kg·hm-2·a-1,草木灰4050kg·hm-2·a-1),樹體管理統(tǒng)一采用一般方法。連續(xù)處理3a后,于2010年7月采集林地土壤及果實樣品進行分析。1.3測定指標與方法多點采集各小區(qū)0~20,20~40cm土層土壤樣品,混合后采用四分法分取樣品1.00kg左右,帶回室內(nèi)風(fēng)干待用,同時在樣地中隨機選擇楊梅平均木5株,在每株樹冠中部東西南北4個方向采摘楊梅果實0.50kg,混合后四分法選取1.25kg,置于冷藏箱中,于當天帶回實驗室進行相關(guān)指標分析。土壤理化性質(zhì)的測定:土壤pH值用酸度計法(水土比為2.5∶1.0);有機質(zhì)用硫酸-重鉻酸鉀外加熱法;堿解氮采用堿解擴散法;有效磷用鹽酸氟化銨浸提-分光光度法;速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法。果實品質(zhì)指標的測定:可溶性固形物采用手持折光儀法;可滴定酸采用堿滴定法;維生素C采用2,6-二氯靛酚滴定法;還原糖、總糖采用蒽酮比色法。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用統(tǒng)計分析軟件DPS,利用最小顯著差法(LSD)進行多重比較。2結(jié)果與分析2.1生草栽培對楊樹林土壤結(jié)構(gòu)的影響2.1.2土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成部分,它含有各種養(yǎng)分,并能改善土壤結(jié)構(gòu)和其他物理性狀,是土壤肥力的重要標志之一。從表1可知:表層土壤(0~20cm)有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)以天然生草區(qū)為最高,大綠豆區(qū)次之,清耕對照最低,它們之間的差異達到了顯著水平。深層(20~40cm)各處理有機質(zhì)均有所下降,最高的為大綠豆區(qū),其次天然生草區(qū),最低的仍為清耕對照區(qū)。2.1.3土壤磷素供應(yīng)指標從表1可知:不同生草栽培區(qū)土壤堿解氮、速效鉀質(zhì)量分數(shù)沒有顯著差異,楊梅林地堿解氮、速效鉀均大于70mg·kg-1,能很好地供應(yīng)楊梅生長。土壤速效磷質(zhì)量分數(shù)是衡量土壤磷素供應(yīng)狀況的較好指標。不同生草栽培區(qū)土壤有效磷存在著顯著差異,從大到小依次為天然生草區(qū)、大綠豆區(qū)、清耕對照區(qū)。2.2不同生草栽培對石榴品質(zhì)的影響3a生草栽培明顯提高了楊梅產(chǎn)量,天然生草、大綠豆栽植及清耕的楊梅產(chǎn)量分別為:11700,10800,9450kg·hm-2,生草栽培楊梅產(chǎn)量提高了1350~2250kg·hm-2。生草栽培對楊梅果實品質(zhì)產(chǎn)生了一定的影響,對不同指標其影響程度不同。從表2可知:除可溶性固形物外,維生素C、還原糖、總糖、固酸比果實品質(zhì)指標均表現(xiàn)為天然生草區(qū)>大綠豆區(qū)>清耕對照區(qū),而總酸質(zhì)量分數(shù)則是以清耕對照區(qū)為最大。從這可以看出,生草栽培對楊梅起到了增糖降酸的作用,有效地提高了楊梅的品質(zhì)。2.3土壤理化性質(zhì)與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系將楊梅品質(zhì)有關(guān)的指標與林地0~20cm土壤pH值、堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質(zhì)進行相關(guān)分析,結(jié)果如表3所示。從表中可知:楊梅果實中的可溶性固形物與土壤的pH值呈正相關(guān),總酸與堿解氮、有效磷、有機質(zhì)等呈顯著負相關(guān),維生素C、還原糖、固酸比與堿解氮、有機質(zhì)呈顯著正相關(guān),而總糖與有效磷和有機質(zhì)均呈顯著正相關(guān)。其中土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與楊梅果實中的維生素C、總酸、還原糖、總糖和固酸比的相關(guān)性達顯著或極顯著水平,說明林地土壤有機質(zhì)能顯著影響楊梅品質(zhì)。3不同種植條件對土壤ph值的影響經(jīng)過3a的生草栽培,提高了楊梅林地土壤pH值,其中以栽植大綠豆的效果較好,與清耕對照相比,酸堿度提高了pH0.3。相關(guān)研究也表明:南方酸性土壤栽培生草后,pH值有所上升;而北方蘋果園栽培生草后土壤pH值有下降趨勢,連續(xù)14a生草栽培后,蘋果園土壤pH值急劇下降。王寧等發(fā)現(xiàn),在土壤中添加豆科Leguminosae的大豆Glycinemax,花生Archishypogaea,蠶豆Viciafaba,紫云英Astragalussinicus,豌豆Pisumsativum秸稈的物料均使土壤pH值增大。雖然有機物料分解過程中產(chǎn)生的有機酸也可能對后期土壤pH值降低有貢獻,但有機酸多為弱酸,僅當土壤初始pH值較高時,它們才會對土壤產(chǎn)生明顯的酸化作用,而在較低pH值下有機酸根陰離子是一種堿,它們與H+的締合作用會使土壤pH值升高。因此,本實驗條件對土壤pH值有提高作用。天然生草栽培和大綠豆種植均能增加土壤有機質(zhì)、堿解氮和有效磷質(zhì)量分數(shù),與清耕對照相比,0~20cm土壤增加幅度分別為25.2%~48.9%,7.3%~10.5%,82.1%~291.1%。陳清西等研究表明:果園生草提高了土壤肥力,土壤中速效氮和速效鉀比生草前分別提高了189.3%~217.1%和12.8%~59.1%,全氮提高了17.4%~27.5%,pH值和有機質(zhì)也比生草前有所提高。本研究結(jié)果也表明,生草栽培有利于提高土壤肥力,這與前人研究結(jié)果一致。3a生草栽培明顯提高了楊梅的產(chǎn)量,這與劉蝴蝶等對蘋果園套種生草的研究結(jié)果一致。生草栽培不僅提高了楊梅的產(chǎn)量,還提高了楊梅可溶性固形物、維生素C、還原糖、總糖、固酸比,降低了總酸?？梢?天然生草栽培對楊梅品質(zhì)有較好的改善作用。鄧豐產(chǎn)等報道黃土塬區(qū)旱地蘋果園連續(xù)間作白三葉Tritoliumrepens6a,果實可溶性固形物比清耕增加11.3%。Whangchai認為,生草增加了林亡果園土壤有機質(zhì),引起林亡果Mangiferaindica含糖量增加,改善了林亡果的儲藏品質(zhì)。梨Pyruspyrifolia園生草栽培3a后果實可溶性固形物質(zhì)量分數(shù)由對照的121.0g·kg-1提高到158.0g·kg-1,維生素C提高22.5%。楊梅果實品質(zhì)與林地土壤養(yǎng)分之間的相關(guān)分析表明:林地土壤有機質(zhì)能顯著影響楊梅品質(zhì),如通過栽植生草或采取免耕等均能有效提高土