摘要
陕北山地苹果园土壤有机质含量低,水分短缺且利用率低等问题严重阻碍区域苹果产业可持续发展。绿肥生草覆盖具有改善土壤性质,提高土壤肥力,调节微气候,以及提高产量和改善品质等作用,选择合适的绿肥品种和优化绿肥生草覆盖模式对于陕北山地苹果园实现高产高效和可持续发展具有重要的支撑。本研究利用田间试验研究了黄土高原山地苹果园行间绿肥生草覆盖对果园土壤水分、土壤养分、绿肥养分积累、绿肥生长状况、苹果产量及果实品质的影响,并在此基础上优化和构建了陕北山地果园绿肥生草覆盖技术。试验共设置6个处理,分别为:对照(CK,清耕)、油菜单作(YD)、毛叶苕子单作(MD)、箭筈豌豆单作(JD)、油菜毛叶苕子混播(YM)、油菜箭筈豌豆混播(YJ)。主要结果和结论如下: 1)果园行间绿肥覆盖下,毛叶苕子单作和箭筈豌豆单作处理的绿肥生物量、养分累积量和水分利用效率显著低于油菜毛叶苕子混播、油菜单作和油菜箭筈豌豆混播处理。油菜毛叶苕子混播处理的绿肥生物量、养分累积量和水分利用效率最高,油菜毛叶苕子混播处理的鲜重最高达92.3t/hm2,干重达10.5t/hm2;与其他处理相比,油菜毛叶苕子混播处理提高绿肥生物量3.7~96.6%,分别提高绿肥氮、磷、钾和有机碳累积量11~95%、4~96%、7~95%和0.3%~95.3%,水分利用效率提高20~95%。 2)相较于清耕,油菜毛叶苕子混播处理增加了中等果单果重3.3%,油菜单作显著降低2.1%,豆科单作(MD和JD)和油菜箭筈豌豆混播处理与清耕无显著差异。油菜毛叶苕子混播处理较清耕处理显著提高大果单果重。油菜处理(YM、YJ和YD)和毛叶苕子单作处理的苹果经济收益较清耕处理显著提高44%、28%、27.6%和19.8%,其中油菜毛叶苕子混播处理效果最佳。 相较于清耕,油菜箭筈豌豆混播处理的苹果硬度显著增加6.6%,油菜毛叶苕子混播处理无显著变化,油菜单作和豆科单作处理(MD和JD)显著降低苹果硬度11.3%、4.8%和9.5%。单作处理(YD、MD和JD)的可溶性固形物较清耕显著降低,混播处理(YM和YJ)与清耕无明显差异。土壤养分提升有利于改善苹果品质。 3)混播处理(YM和YJ)较清耕处理显著降低了0-200cm剖面土壤硝态氮积累量,单作处理(YD、MD和JD)对土壤剖面硝态氮累积量无显著影响。与清耕处理相比,除油菜箭筈豌豆混播处理无显著差异外,其余处理土壤全氮显著降低。油菜处理(YD、YM和YJ)和箭筈豌豆单作处理较清耕显著降低了土壤速效钾含量。各处理的土壤pH较清耕显著降低了5.6%~20.1%,油菜单作处理效果最好。果园生草覆盖的土壤有机质含量和土壤有效磷含量与清耕无显著差异。 4)豆科单作(JD和MD)和油菜毛叶苕子混播处理的土壤剖面含水量与清耕无显著差异,油菜单作和油菜箭筈豌豆混播处理显著降低土壤剖面含水量。油菜单作处理的土壤剖面储水量显著低于清耕,其余处理与清耕无显著差异。 综上,果园绿肥生草覆盖对于提高苹果产量和品质、改善土壤肥力具有良好的效果,值得在陕北山地果园推广应用。绿肥生草覆盖模式(油菜单作、油菜毛叶苕子混播和油菜箭筈豌豆混播)可以有效提升苹果园土壤养分和苹果产量,效果都显著优于豆科单作(毛叶苕子单作和箭筈豌豆单作),其中,油菜毛叶苕子混播效果最好。果园行间进行油菜毛叶苕子混播是陕北山地果园最好的生草模式,值得进行进一步应用推广。本结论仅是两季绿肥覆盖的短期反应,不同生草覆盖模式的长期效应还需要进一步监测和探讨。