2020, Vol. 37
2. 中国农业科学院郑州果树研究所, 郑州 450016
2. Zhengzhou Fruit Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450016, China
湖北省十堰市作为新发展的猕猴桃种植区，同时还是南水北调中线工程的核心水源区，近年来猕猴桃种植面积增加迅速。但是随着面积的扩大，一些问题也逐渐显现，如粗放管理、滥用除草剂等，一方面严重阻碍了猕猴桃的根系生长，引起猕猴桃植株生长不良甚至死亡；另一方面造成果园的土壤板结、水土流失严重等。有研究表明，果园生草能增加土壤的有机质、改善土壤的通透性、调节果树根系周围的温湿度[1-2]、提升土壤肥力[3]。猕猴桃果园套草可以改善猕猴桃果实品质[4]，十堰猕猴桃果园生草方式有自然生草和人工生草，自然生草可以改善土壤理化性状，增加C、N含量[5]，但是自然生草生长旺盛，容易与果树争水争肥[6]，因此有必要选择适宜十堰猕猴桃园的草种进行人工生草。人工生草宜选择覆盖率高、水土保持效果较好的草种[7-8]，白三叶和黑麦草适合在成龄碱性土壤果园种植[9]。本试验对十堰地区碱性土壤的猕猴桃园自然生草和人工生草进行研究，以期更有效保护核心水源，同时达到绿色、安全、健康的猕猴桃生产目标。
1 材料与方法 1.1 试验地点十堰市年均降水量800 mm以上，年日照时数为1655~1958 h，年平均气温15.4 ℃，无霜期为224~255 d，属北亚热带季风气候。试验在两个地方同时进行，试验地点①：十堰市张湾区长平塘村，土壤类型为沙壤，位于北纬32.57°、东经110.62°，海拔542 m。试验地点②：十堰市郧阳区高岭村，土壤类型为黄壤，位于北纬32.82°、东经110.73°，海拔224 m。
1.2 试验材料供试品种为树龄一致、生长整齐的5年生金魁猕猴桃，各种管理措施一致，株行距为2.5 m×4.5 m。
1.3 试验设计和测定方法 1.3.1 试验设计本试验在两个地块采取随机区组设计，共设置3个处理：（1）种植白三叶，行间种植豆科白三叶，品种为“雷神”（Riesling），2017年9月23日播种，播种量为30 kg·hm-2，于猕猴桃园中清耕除草后均匀撒播于小区。（2）种植多年生黑麦草，行间种植禾本科多年生黑麦草，品种为“超越”（EXCEL），2017年9月23日播种，播种量为30 kg·hm-2，于猕猴桃园清耕除草后均匀撒播于小区。（3）自然生草（CK）。每个处理设置3个重复，小区面积60 m2（4.5 m×13.3 m），含5株猕猴桃（株行距为2.5 m×4.5 m）。两个地块在种草前每667 m2施入20 kg复合肥作为基肥，种草后不施肥；人工生草在苗期进行1~2次人工除草；试验期间不除草，每年割草4次，留茬10~15 cm。
1.3.2 调查项目和方法土样：2018年和2019年7月中旬（盛花后75 d）分别取土样和植物样，每个处理用五点取样法取表层0~20 cm土样，混合均匀后用于土壤理化性状的检测。
植物样：每个小区按五点取样法，采用100 cm× 100 cm（1 m2）的小样方，调查记载杂草种类和数量。每个处理随机选择5株猕猴桃收获果实后称质量得到单产，每株猕猴桃东南西北中各取2个果实，测定单果质量、可溶性固形物（TSS）及纵、横、侧径。
温湿度测定：土样采集当日14：00，在每个土壤取样点附近用土壤多参数测定仪（TZS-ECW-G）测定其温湿度。
pH的测定：土水比1:2，充分摇匀，静置30 min后，用pH计（梅特勒PE28）测定。
速效钾的测定：NH4OAc浸提，火焰光度法[10]；土壤有机质的测定：重铬酸钾容量法-外加热法[10]；速效磷的测定：0.5 mol·L-1 NaHCO3法[10]；碱解氮的测定：碱解扩散法。
果实TSS采用Atago PAL-1测定；果实纵、横、侧径采用广陆数显游标卡尺测定。
1.4 数据统计分析数据统计分析、差异显著性分析采用SPSS 19.0和Excel 2007进行，用Duncan法比较差异显著性。
2 结果与分析 2.1 猕猴桃园生草后杂草的种类不同的生草种类对猕猴桃果园杂草的种类和数量均有很大影响（表 1），种草后杂草的种类减少，数量大幅下降。2019年的果园杂草种类和数量均比2018年多，其中数量增长最多的是高岭村的黑麦草生草区，增长了97.9%，但杂草的种类并没有增加；在长平塘村黑麦草生草区的杂草种类增加了20%，杂草数量增长了3.6%。在白三叶生草区，高岭村的杂草种类增加了一种，数量增长了22.8%；长平塘村杂草种类无变化，只是数量增加了53.9%。在自然生草果园，长平塘村、高岭村的杂草种类分别增长了66.7%和33.3%，数量增长了28.3%和40.0%。在这些地块中发现马塘、稗子是主要的杂草，自然生草果园中刺儿菜是长坪塘村的一种主要杂草，黑麦草生草区中香附子是高岭村的另外一种主要杂草。
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表 1 猕猴桃果园生草后果园的杂草数量 Table 1 Number of weeds in the consequent orchards of kiwifruit orchards |
不同的生草种类对猕猴桃果园温湿度影响不同（图 1）。同一地区不同年份的生草区温度除了高岭村白三叶种植区外均无显著差异，2018年长平塘村的黑麦草生草区温度比对照和白三叶生草区显著提高（P < 0.05，图 1A）。同一年份，长平塘村的自然生草区对照与白三叶和黑麦草处理的湿度无显著差异；在高岭村两个处理的湿度均高于对照，且差异达到显著水平（P < 0.05，图 1B）。
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不同字母表示处理间差异显著（P < 0.05）。下同 Different letters mean significant difference among treatments(P < 0.05). The same below 图 1 生草后果园土壤温湿度的变化 Figure 1 Changes of soil temperature and humidity in orchards after grass growing |
不同的生草种类均能降低猕猴桃果园的土壤pH，增加土壤有机质。由图 2A可知，生草后果园土壤pH均下降，其中在长平塘村的黑麦草种植区pH两年间有显著差异（P < 0.05），2019年比2018年下降了6.58%。随着种草年限的增加，除了长平塘村的自然生草区有机质增加未达到显著水平外，其他生草区域的有机质含量增加均达到显著水平（P < 0.05），其中增幅最大的是高岭村的白三叶生草区，2019年有机质含量比2018年增加了151%（图 2B）。
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图 2 生草后果园土壤pH值和有机质含量的变化 Figure 2 Changes of soil pH value and organic matter content in orchards after grass growing |
不同的生草种类均使猕猴桃果园土壤中氮磷钾含量提高（图 3）。生草后2019年果园土壤中碱解氮含量均比2018年增加，且差异达到显著水平（P < 0.05）；2019年高岭村和长平塘村所有生草区的有效磷含量均较2018年显著增加（P < 0.05）。其中碱解氮和有效磷含量增幅最大的都是高岭村黑麦草生草区，分别增加了85.7%和131.1%（图 3A、图 3B）。在速效钾含量方面，高岭村三个生草区和长平塘村白三叶生草区2019年的速效钾含量较2018年显著增加（P < 0.05，图 3C），增加最多的是高岭村黑麦草生草区，增幅为22.2%。
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图 3 生草后果园土壤中氮磷钾含量的变化 Figure 3 Changes of soil nitrogen, phosphorus and potassium contents in orchards after grass growing |
猕猴桃果园自然生草和人工生草不同年份间品质和产量变化总体表现差异不显著（表 2和表 3）。在长平塘村，同一年份不同生草区，2018年白三叶种植区的猕猴桃产量比对照显著增加（P < 0.05）；2019年，白三叶处理的猕猴桃单果质量比对照显著增加（P < 0.05），但可溶性固形物含量显著降低。同一生草区不同年份间，2019年对照区单株产量较2018年显著增加（P < 0.05），但两个人工生草区单株产量年份差异不显著；白三叶种植区2019年单果质量较2018年显著增加（P < 0.05，表 2）。
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表 2 长平塘村生草果园猕猴桃果实品质及产量 Table 2 Fruit quality and yield of kiwifruit after grass growing in Changpingtang village |
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表 3 高岭村生草果园猕猴桃果实品质及产量 Table 3 Fruit quality and yield of kiwifruit after grass growing in Gaoling village |
在高岭村，同一年份不同生草区，2018年黑麦草种植区的单株产量显著高于白三叶区（P < 0.05）；2019年黑麦草种植区单果质量比对照和白三叶种植区高且差异显著（P < 0.05），黑麦草种植区的果实横径比对照显著增大（P < 0.05）。同一种植区不同年份间，除黑麦草种植区2019年单果质量和侧径显著高于2018年外，其他品质指标的年份差异均不显著（P > 0.05，表 3）。
3 讨论本试验发现猕猴桃果园人工生草后杂草种类和数量均大幅下降，表明果园人工生草可以抑制杂草的生长，与Kunz等[11]对甜菜园的研究结果一致。在十堰地区猕猴桃园生长的主要杂草是马塘、稗子，果园生草后杂草的种类基本没变化。随着种植年限的增加，自然生草果园杂草种类和数量均大幅增加；人工生草果园主要表现为数量增加，种类基本不变，表明人工生草可以有效抑制杂草的种类增加，这与孙雪等[12]研究得到的种植黑麦草可以影响农田中杂草种类的结果基本类似。香附子在高岭村黑麦草种植区数量最多，其不仅可以利用种子繁殖还可通过根茎繁殖，且喜湿耐旱[13]，成为优势种，因此数量增加很快。
猕猴桃果园人工种草可以提高土壤的湿度，这是由于人工种草选择性使用草种，不会与猕猴桃争水，种植后增加了猕猴桃果园地表覆盖，改善了土壤的团粒结构，增加了渗水性和持水能力，使土壤含水量增加[14-15]，这更有利于猕猴桃植株抗逆。在沙壤中自然生草和人工生草保湿效果没有显著差异，可能是沙壤的水分极易散失所致。在温度方面，人工种植黑麦草土壤温度比自然生草高，这与余立恒[16]的研究结果不一致，可能是由于温度较高导致黑麦草生长不良，遮阴效果减弱。
本试验发现种植黑麦草后可以降低碱性土壤的pH值，尤其在长平塘村效果更为显著，这与王依等[17]、孙爱良等[18]的研究结果一致，这表明在十堰地区碱性猕猴桃果园种植黑麦草可以改善土壤的碱性状况。
在猕猴桃果园生草后的第三年，各处理均能促进猕猴桃果园氮磷钾含量的增加，针对桃[19]、葡萄[20]、枣[21]、梨[22]、库尔勒香梨[3]的研究发现生草可以提高土壤营养成分含量，自然生草可以增加甜菜园土壤有机质[23]和枣园土壤速效磷、碱解氮、有效钾[24]，这与本试验研究结果一致。本试验还发现种植黑麦草对碱解氮、有效磷、速效钾含量增加效果比自然生草和种植白三叶更好，这与王小龙等[20]对葡萄园的研究结果一致，表明人工种植黑麦草更有利于提高土壤的营养成分含量，黑麦草是十堰地区猕猴桃园提高土壤肥力的适种草类。
自然生草和人工生草对猕猴桃果实的品质和产量的影响差异不显著，可能是由于“金魁”猕猴桃适宜生长的pH范围为5.8~6.1[25-26]，而高岭村和长平塘村的猕猴桃园土壤pH偏高，不是很适宜“金魁”猕猴桃的生长。
4 结论（1）在猕猴桃园种植白三叶和黑麦草可以抑制杂草的生长，增加土壤湿度，提高有机质、碱解氮、速效钾和有效磷含量，降低碱性土壤的pH值，提升果园的抗逆能力和品种适宜性。
（2）自然生草的生态效应不及人工生草的效果好，而种植黑麦草的效果比白三叶好，因此建议十堰市猕猴桃园生草可选择种植黑麦草。
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