綠肥間作對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響

秦景逸，張 云，王秀梅，朱甜甜，劉 康

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；

2.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000）

綠肥間作對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響

秦景逸1，張 云1，王秀梅1，朱甜甜1，劉 康2

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；

2.新疆林業(yè)科學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000）

分析不同綠肥間作物對(duì)果園土壤溫濕度環(huán)境、樹體生長勢、果實(shí)品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)收益的影響，篩選新疆伊犁河谷地區(qū)適宜間作的綠肥作物，研究用于改善果園生態(tài)環(huán)境的科學(xué)管理模式。田間試驗(yàn)以果園間作紅豆草、紫花苜蓿、黃豆、小麥、清耕（CK）5種方式，采用方差分析法，分析果園間作綠肥的保水性和保溫能力，對(duì)產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，果園通過間作不同綠肥不但改善了土壤的溫濕度環(huán)境，還能有效的增強(qiáng)果樹樹勢，確保果實(shí)的產(chǎn)量及品質(zhì)，從而提升果園的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。適合伊犁河谷地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展的綠肥依次是紫花苜蓿＞黃豆＞紅豆草＞小麥＞清耕。

間作綠肥；果實(shí)品質(zhì)；產(chǎn)量；經(jīng)濟(jì)收益

由于片面追求經(jīng)濟(jì)效益，果園常規(guī)清耕制管理加速了水土流失，土壤環(huán)境嚴(yán)重失衡，生態(tài)位空缺等問題［1］，導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)不斷下降，資源浪費(fèi)和環(huán)境破壞日益嚴(yán)重［2］。種植綠肥可有效為土壤提供養(yǎng)分，提供飼草來源，具有改善生態(tài)環(huán)境、固氮、吸碳以及節(jié)能減耗等作用［3］。我國有豐富的綠肥資源［4］，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中具有重要發(fā)展意義。然而，自20世紀(jì)80年代后，隨著化肥工業(yè)的迅速發(fā)展，綠肥生產(chǎn)日益減少，瀕臨消失［5］。間作綠肥能減少對(duì)環(huán)境污染，促進(jìn)果園長期健康的發(fā)展，提高果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)［6］。研究伊犁河谷生態(tài)果園，有效降低當(dāng)?shù)毓麍@運(yùn)營成本，創(chuàng)造適宜果樹生長發(fā)育的土壤環(huán)境，提高果實(shí)品質(zhì)，對(duì)生態(tài)果園的建設(shè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。近年來關(guān)于我國果園間作方面的研究較多，吳玉森等［7］對(duì)黃河三角洲梨園土壤養(yǎng)分、酶活性及果實(shí)品質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，自然生草對(duì)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量有顯著效果，可提升果實(shí)鮮食品質(zhì)。史進(jìn)等［8］通過對(duì)蘋果園生草區(qū)和清耕區(qū)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，多年生草的果園，果樹上、中、下層的果實(shí)產(chǎn)量明顯高于清耕園。趙秋等［9］對(duì)北方桃園生長環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行的分析表明，二月蘭翻壓后能維持土壤溫度、保持土壤水分，為桃樹生長發(fā)育提供適宜的土壤環(huán)境。譚博等［10］以新鮮葡萄紅提為試材，研究不同生草方式對(duì)葡萄品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，生草制在不同程度上提高了果實(shí)的可溶性固形物含量和內(nèi)在品質(zhì)。但大部分研究集中在南方的梨園、桃園等地，新疆地區(qū)研究相對(duì)較少，現(xiàn)有報(bào)道多從綠肥的品種資源、栽培應(yīng)用模式等方面進(jìn)行研究，探索伊犁河谷地區(qū)間作綠肥對(duì)生態(tài)果園土壤環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響尚未見報(bào)道，且伊犁河谷地區(qū)擁有適合蘋果生長發(fā)育的自然條件，但多采用清耕的管理模式。本試驗(yàn)通過對(duì)新疆伊犁特克斯地區(qū)生態(tài)果園間作4種綠肥，測定和分析綠肥園和清耕園土壤養(yǎng)分含量變化及水溫環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化特征，探討該地區(qū)土壤環(huán)境與果實(shí)品質(zhì)之間的相互關(guān)系，為建立健康可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)果園提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于伊犁地區(qū)特克斯縣境內(nèi)，地處天山北麓西部特昭盆地東端，隸屬伊犁哈薩克自治州，地理坐標(biāo)81°58′59.77″E，43°14′6.32″N，海拔1 100 m，空氣干燥，光照度強(qiáng)，日光資源豐富，屬典型的北溫帶大陸性氣候，全縣年平均氣溫5.3℃，日照時(shí)數(shù)2 732.2 h，年平均降水量375 mm，極端最高氣溫36.7℃，極端最低氣溫-33.4℃，土壤類型屬砂性壤土，土層深厚，剖面質(zhì)地均勻。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地位于特克斯縣馬場六連蘋果生態(tài)示范園，示范園面積12 hm2，主要栽培品種為短枝首紅和富士，授粉品種為嘎啦，2013年定植，栽植密度3 m×7 m，樹勢中等。設(shè)5塊標(biāo)準(zhǔn)地間作不同綠肥，將間作多年生紅豆草（Onobrychis Viciaefolia Scop.）的標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)為T1；將間作多年生紫花苜蓿（Medicago Sativa L.）的標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)為T2；將間作1年生黃豆（Glycien mar Merr.）的標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)為T3；將間作1年生小麥（Friticum Sativum Lam.）的標(biāo)準(zhǔn)地設(shè)為T4，以清耕作對(duì)照。各標(biāo)準(zhǔn)地的地形、土壤等生態(tài)條件以及果樹、綠肥作物田間常規(guī)管理措施一致，果樹栽植行保留1 m清耕保護(hù)帶。綠肥每年刈割兩次，一年進(jìn)行一次土壤深翻，均采用大水漫灌的方式。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 土壤含水量及土壤溫度 采用常規(guī)觀測法在各標(biāo)準(zhǔn)地果樹行間中線上布設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn)，以0～20、20～40、40～60、60～80 cm層進(jìn)行采集。土樣獲取的同時(shí)用農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測儀測定各土層的土壤溫度，然后放入鋁盒，采用烘干法在80℃烘箱內(nèi)干燥12 h測定土壤水分。

1.3.2 樹體生長勢及果實(shí)品質(zhì) 選取15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)果，被檢測果實(shí)參照標(biāo)準(zhǔn)果定級(jí)取平均值，樹體生長勢采用游標(biāo)卡尺測定；葉面積采用手持葉面積儀測定；單果重采用百分之一的天平稱重；果形指數(shù)采用電子數(shù)顯卡尺（0.01 mm）分別測量果實(shí)的縱橫徑；可溶性固形物采用手持折光儀測定。

1.3.3 果樹產(chǎn)量及綠肥產(chǎn)量 在各綠肥園中分別選取30棵標(biāo)準(zhǔn)果樹，計(jì)算其單株產(chǎn)量，根據(jù)果品分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將各標(biāo)準(zhǔn)綠肥園內(nèi)的蘋果進(jìn)行分級(jí)，估算其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。測定各綠肥園刈割后綠肥的產(chǎn)量及最后收割后的產(chǎn)量，計(jì)算各綠肥園內(nèi)總的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

使用Microsoft Office Excel2007、SPSS17進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，使用SigmaPlot12.5進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作不同綠肥對(duì)各土層土壤溫度的影響

土層土壤溫度的變化差異與該土層頻繁的田間活動(dòng)有關(guān)。如圖1所示，果園不同土層土壤溫度呈緩慢下降的變化趨勢。土層0～20 cm各綠肥間作園土壤溫度差異不大，保持在22～23℃，到20～40 cm時(shí)平均下降1～2℃，且差異顯著。在40～80 cm，隨著土層下降，土壤溫度呈現(xiàn)同步下降趨勢，其中T1下降幅度較大，在40～60 cm時(shí)下降為19.2℃，在60～80 cm時(shí)出現(xiàn)回升。相比其他綠肥園，清耕園的下降幅度最激烈，各標(biāo)準(zhǔn)地下降激烈程度為CK＞T3＞T1＞T4＞T2。

圖1 間作不同綠肥對(duì)果園各土層深度土壤溫度的影響

2.2 間作不同綠肥對(duì)各土層土壤含水量的影響

圖2 間作不同綠肥對(duì)果園各土層深度土壤含水量的影響

不同土層深度的土壤含水量對(duì)果樹生長發(fā)育起著決定性作用。由圖2可知，果園不同深度含水量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。0～20 cm土層含水量最高，達(dá)到72.04%（T4），且不同標(biāo)準(zhǔn)地之間差異不大，之后隨著土層下降，相對(duì)含水量開始逐漸下降，20～40 cm土層達(dá)到68.09%左右，直到60～80 cm土層相對(duì)含水量降低為64.13%左右，且各綠肥園間差異顯著，不同土層土壤含水量變化幅度大小依次是CK＞T4＞T2＞T3＞T1。

2.3 間作不同綠肥對(duì)樹體生長勢的影響

果園新梢枝條發(fā)育情況對(duì)果樹樹勢生長、果實(shí)發(fā)育具有重要影響，間作綠肥園和清耕園在新稍發(fā)育情況上存在顯著差異，新梢發(fā)芽數(shù)和葉面積與CK存在顯著差異，新稍長度和新稍粗度差異不顯著，10片葉厚度和重量與CK差異不顯著，各標(biāo)準(zhǔn)地葉長和葉寬差異不明顯。間作綠肥園平均新梢發(fā)芽數(shù)比CK多9個(gè)，平均葉面積比CK大5.54 cm2。T1的葉長和葉寬顯著高于其他綠肥園，新梢粗度最粗的是CK，T2的新梢發(fā)芽數(shù)和新梢長顯著高于其他綠肥園，T3的葉面積顯著高于其他綠肥園。間作綠肥能有效提高新梢發(fā)芽數(shù)，增大葉面積，增強(qiáng)果樹樹勢。新梢發(fā)芽數(shù)提高程度依次是：T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表1 間作不同綠肥對(duì)果園新梢枝條發(fā)育的影響

2.4 間作不同綠肥對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

果實(shí)成熟期對(duì)果實(shí)進(jìn)行采摘，間作綠肥園和清耕園在果實(shí)品質(zhì)上存在顯著差異，單果重和果縱徑與CK存在顯著差異，果點(diǎn)數(shù)和著色度差異不顯著，果橫徑和可溶性固形物與CK相比差異顯著，CK果實(shí)硬度明顯高于其他綠肥園。間作綠肥園平均單果重比CK重6.9 g，T1和T2園可溶性固形物含量顯著低于其他綠肥園，果實(shí)硬度最大的是CK，T3園各項(xiàng)指標(biāo)含量均顯著高于其他綠肥園。間作綠肥能有效提高單果重、降低果實(shí)硬度、提高果實(shí)口感。單果重效果顯著程度依次是T3＞T4＞T2＞T1＞CK。

表2 間作不同綠肥對(duì)果園果實(shí)品質(zhì)的影響

2.5 間作不同綠肥對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響

間作不同綠肥對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響不同。蘋果采摘期過后，對(duì)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益進(jìn)行評(píng)估，其中T2的一級(jí)果品率達(dá)到40%，CK的一級(jí)果品率最低，僅為26%。T2的單株產(chǎn)果數(shù)最高、達(dá)到185個(gè)左右，產(chǎn)出的綠肥干物質(zhì)含量也是最高，達(dá)25.98%，比CK高7.24個(gè)百分點(diǎn)。T4的單株產(chǎn)果數(shù)較其他綠肥園低，僅為94個(gè)，與其他綠肥園相比收益效果最差。除去人工費(fèi)，間作不同綠肥的果園總收益高低依次為T2＞T3＞T1＞T4＞CK。

表3 間作不同綠肥對(duì)果園產(chǎn)量及收益的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 間作不同綠肥對(duì)不同土層土壤溫濕度環(huán)境的影響

果園間作綠肥一定程度上改善了土壤的溫濕度環(huán)境，起到保溫增濕的效果，降低果園極端天氣對(duì)果樹帶來的傷害，形成良性循環(huán)的生態(tài)果園。果園間作綠肥最突出的問題是土壤含水量爭奪，候啟昌［11］對(duì)黃河古道地區(qū)梨園生草栽培研究表明，生草降低了梨園土壤含水量，對(duì)60～100 cm的深層土壤影響較小。但本試驗(yàn)結(jié)果表明，果園間作綠肥保證了良好的溫濕度環(huán)境，原因可能是因?yàn)樘O果根系大部分分布在20～60 cm土壤中，而綠肥作物的根系基本上分布在土壤表層，兩者根系分布的土壤層不同，且隨土壤深度的加深間作綠肥能減緩?fù)寥篮康牧魇А＠顣?huì)科等［12］對(duì)渭北黃土高原旱地果園生草的研究發(fā)現(xiàn)，生草增加了土壤孔隙度，改善了土壤結(jié)構(gòu)，對(duì)土壤持水能力產(chǎn)生明顯影響。這與本試驗(yàn)中的間作綠肥有利于果園在降雨時(shí)期儲(chǔ)蓄水分、在干旱時(shí)期保持水分、持續(xù)改善土壤的溫濕度環(huán)境的研究結(jié)論一致。

3.2 間作不同綠肥對(duì)樹體生長勢及果實(shí)品質(zhì)的影響

由于樹體自身?xiàng)l件長勢情況不同，導(dǎo)致果實(shí)的品質(zhì)出現(xiàn)差異，良好的樹體長勢能提高果實(shí)單果重、果實(shí)硬度、可溶性固形物含量等方面的綜合質(zhì)量。徐雄等［13］在四川大英縣對(duì)李園生草不同利用方式研究表明，各處理的新梢生長量、葉片葉綠素含量和根系活力都顯著高于清耕，本試驗(yàn)也存在相同結(jié)論。鄧豐產(chǎn)等［14］通過對(duì)渭北旱塬蘋果園生草研究發(fā)現(xiàn)，果園種植三葉草對(duì)果實(shí)產(chǎn)量、單果重、著色度的增加都有顯著效果，這與本研究結(jié)果相一致。劉蝴蝶等［15］研究表明，生草能有效提高果實(shí)可溶性固形物、硬度、果形指數(shù)、可溶性糖及糖酸比等指標(biāo)。以上結(jié)論充分說明了果園間作綠肥在提高果實(shí)品質(zhì)方面具有顯著影響。

3.3 間作不同綠肥對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響

果園間作綠肥能顯著減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少田間操作勞力，增加額外收益。間作綠肥能更好的利用資源環(huán)境，使原本單一的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成復(fù)合型生產(chǎn)模式，充分利用土地，獲得兩份收益，提高經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。樊巍等［16］研究發(fā)現(xiàn)，蘋果-紫花苜蓿復(fù)合系統(tǒng)對(duì)蘋果產(chǎn)量具有明顯提高，這與本試驗(yàn)結(jié)論相似。徐澤榮［17］通過對(duì)桔園-牧草復(fù)合園和清耕園對(duì)比得出結(jié)論復(fù)合果園在經(jīng)濟(jì)效益方面優(yōu)于單一果園。因此，建議實(shí)行果園間作綠肥的管理模式，改變傳統(tǒng)果園中單一的生產(chǎn)層次，形成復(fù)合型可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)果園管理模式，降低投入成本，提高果園綜合性經(jīng)濟(jì)效益。

果園間作綠肥可在一定程度上改善土壤的溫濕度環(huán)境，降雨時(shí)期能有效的儲(chǔ)蓄水分，干旱時(shí)期能持續(xù)保持水分，4種綠肥中紫花苜蓿的保溫增濕效果最佳，樹體長勢情況最好。在提高果實(shí)品質(zhì)方面黃豆園具有顯著效果，能有效提高單果重、果橫徑、果縱徑等指標(biāo)。間作綠肥改變了傳統(tǒng)果園中單一的生產(chǎn)層次，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少田間操作勞力，形成復(fù)合型可持續(xù)發(fā)的生態(tài)果園管理模式，降低投入成本，增加額外收益，使原本單一生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成復(fù)合生產(chǎn)模式，因此間作不同綠肥所產(chǎn)生的收益也不同，其中紫花苜蓿的經(jīng)濟(jì)收益最高，黃豆的養(yǎng)地效果最好，紅豆草和小麥次之，建議伊犁河谷地區(qū)果園間作綠肥施用紫花苜蓿或黃豆。

［1］ 呂德國，秦嗣軍，杜國棟，等. 果園生草的生理生態(tài)效應(yīng)研究與應(yīng)用［J］. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，43（2）：131-136.

［2］ 楊洪強(qiáng). 生態(tài)果園必讀［M］. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

［3］ 曹衛(wèi)東，黃鴻翔. 關(guān)于我國恢復(fù)和發(fā)展綠肥若干問題的思考［J］. 中國土壤與肥料，2009（4）：1-3.

［4］ 李子雙，廉曉娟，王薇，等. 我國綠肥的研究進(jìn)展［J］. 草業(yè)科學(xué)，2013（7）：1135-1140.

［5］ 馬衛(wèi)萍，蘇寶新，李志杰，等. 黃淮海地區(qū)綠肥種質(zhì)資源的篩選與評(píng)價(jià)［J］. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2010（S1）：75-79.

［6］ 王齊瑞，譚曉風(fēng). 果園生草栽培生理、生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展［J］. 中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2005（4）：120-126.

［7］ 吳玉森，張艷敏，冀曉昊，等. 自然生草對(duì)黃河三角洲梨園土壤養(yǎng)分、酶活性及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（1）：99-108.

［8］ 史進(jìn)，李文勝，張俊苗. 生草栽培對(duì)果園生態(tài)環(huán)境和果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（4）：647-654.

［9］ 趙秋，高賢彪，寧曉光，等. 冬綠肥二月蘭間作及翻壓對(duì)北方桃園生長環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 中國土壤與肥料，2013（1）：93-96.

［10］ 譚博，曹曉艷，劉懷鋒，等. 果園生草對(duì)葡萄葉片熒光特性及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（6）：683-688.

［11］ 侯啟昌. 黃河故道地區(qū)梨園生草栽培的生態(tài)效應(yīng)［J］. 果樹學(xué)報(bào)，2009（5）：739-743.

［12］ 李會(huì)科，張廣軍，趙政陽，等. 渭北黃土高原旱地果園生草對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（7）：2070-2076.

［13］ 徐雄，張健，廖爾華，等. 李園生草的不同利用方式對(duì)土壤理化性狀及李樹生長的影響［J］.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005（4）：420-423.

［14］ 鄧豐產(chǎn)，安貴陽，郁俊誼，等. 渭北旱塬蘋果園的生草效應(yīng)［J］. 果樹學(xué)報(bào)，2003（6）：506-508.

［15］ 劉蝴蝶，郝淑英，曹琴，等. 生草覆蓋對(duì)果園土壤養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響［J］. 土壤通報(bào)，2003（3）：184-186.

［16］ 樊巍，孔令省，陰三軍，等. 干旱丘陵區(qū)蘋果-紫花苜蓿復(fù)合系統(tǒng)對(duì)蘋果生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（4）：423-426.

［17］ 徐澤榮. 果園種草的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益研究［J］. 草與畜雜志，1992（4）：13-14.

（責(zé)任編輯 白雪娜）

Effects of intercropping green manure on yeild and economic benefits of orchard

QIN Jing-yi1，ZHANG Yun1，WANG Xiu-mei1，ZHU Tian-tian1，LIU Kang2
（1. College of Forestry and Horticulture，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830000，China；
2. Xinjiang Academy of Forestry，Urumqi 830000 ，China）

The research analyzed the effects of different green manure crops on orchard soil temperature，humidity environment，tree growth potential，fruit quality and economic benefits，to selected the green manure crops which were fit for planting in Ili valley region，and improve the scientific management mode of orchard ecological environment. Five different treatments，that orchard was intercropped with sainfoin，alfalfa，soy，wheat，Qinggeng（CK）were designed. The water retention，heat preservation ability，yield and fruit quality of orchard intercropped with green manure were determined and analyzed with variance components method. It was found that intercropped with different green manure not only improved the soil temperature and humidity environment，but also could enhance the fruit tree potential effectively，ensure the fruit yield and quality，then improve the economic benefits of orchard. The green manure production development suitable for Ili river valley was in turn: alfalfa ＞ beans ＞ sainfoin ＞ wheat ＞Qinggeng （CK）.

intercropping green manure；fruit quality；yield；economic benefits

S7-9

A

1004-874X（2017）01-0043-06

2016-11-01

國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201304714）

秦景逸（1993-），女，在讀碩士生，E-mail：15022948208@163.com

張?jiān)疲?964-），女，碩士，副教授，E-mail：1033284941@qq.com

秦景逸，張?jiān)疲跣忝罚?綠肥間作對(duì)果園產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)收益的影響［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（1）：43-48.