论文部分内容阅读
果园生草是近年来研究的热点领域之一,它兼具控制杂草、提高土壤肥力、调节土壤微生物多样性及改善果实品质等多种功能,生草模式已成为安全有效、可持续的果园土壤管理新模式。目前,国内的果园生草大多集中在传统果园生草较清耕的区别,本研究通过在有机果园开展果园生草,结合不同生草处理的植物生长表现以及生草还田对有机猕猴桃园0~20 cm土壤理化性质及细菌群落的影响,以期为我国猕猴桃产业可持续发展提供理论依据及技术支撑。陕西猕猴桃的种植面积和产量位居中国首位,目前,陕西省猕猴桃园以清耕为主,导致土壤结构破坏,生物多样性降低等一系列土壤质量下降的问题。本研究分2020年秋播和2021年春播两个阶段,以当季自然生草为对照（CK）,四种秋播人工生草模式分别为:多年生黑麦草+毛苕子（Mode 1）、多年生黑麦草+草木樨（Mode 2）、多年生黑麦草+白三叶（Mode 3）及鼠茅草（Mode4）;春播人工生草为一年生黑麦草+毛苕子（Mode 5）、一年生黑麦草+紫云英（Mode6）及一年生黑麦草+秣食豆（Mode 7）。通过研究不同生草处理的植物生长表现以及生草还田对有机猕猴桃园0~20 cm土壤理化性质及细菌群落的影响,初步探索一套关中地区有机猕猴桃园的生草还田模式,为我国猕猴桃产业发展提供理论依据及技术支撑。主要研究结果如下:（1）生草可有效控制果园杂草。对生草越冬率、地上部生物量进行比较发现,鼠茅草适应性强、耐寒,其越冬成活率显著高于白三叶、多年生黑麦草、毛苕子和草木樨（P＜0.05）,达93.45%,且控制杂草效果最佳。秋播人工生草处理组中Mode 1地上部鲜草量最高,达1107.41 g·m-2;春播人工生草组中Mode 7地上部鲜草产量最高,达3316.67 g·m-2,Mode 5次之。（2）在0~20 cm土层,秋播人工生草处理组土壤含水量较自然生草均增加,但无显著性差异（P＞0.05）。Mode 1在0~5 cm、5~10 cm、10~15 cm和15~20 cm土层,土壤含水量较自然生草分别增加22.44%、7.57%、6.60%和12.87%,Mode 2处理0~20 cm土壤含水量平均值低于其他人工生草处理;春播各生草处理土壤含水量变化各不相同,与对照相比,15~20 cm土层,3个人工生草处理土壤含水量较自然生草均增加,但差异不显著（P＞0.05）。（3）秋播人工生草处理组中Mode 4降低果园土壤p H,春播各人工生草处理提高了土壤p H;绿肥还田后,秋播各人工生草处理较自然生草p H均提高,春播Mode 7处理的土壤p H降低。各生草、还田处理有机质含量均增加,秋播生草Mode 1较自然生草有机质增加38.63%,还田后以Mode 4处理增加效果最为显著（P＜0.05）,Mode1次之;春播生草Mode 6有机质较自然生草增加效果最为显著（P＜0.05）,Mode 5次之,还田后人工生草处理组有机质均显著高于自然生草,Mode 5提高有机质效果最为明显,Mode 7次之。（4）秋播人工生草处理组较自然生草均能提高果园土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,其中,Mode 1提高土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性最为显著（P＜0.05）,分别提高39.83%、60.79%和20.56%;绿肥还田后Mode 3提高土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性效果显著（P＜0.05）,分别提高9.94%、20.31%和3.86%。春播人工生草处理组较自然生草果园土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均提高,Mode 6降低了土壤蔗糖酶活性;绿肥还田后人工生草处理组较自然生草还田后土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均提高,其中,Mode 5提高效果显著（P＜0.05）。（5）秋播人工生草处理组Mode 3土壤细菌物种丰富度最高,绿肥还田后Mode 2土壤细菌物种丰富度和多样性最高,但较自然生草差异不显著。秋播生草、还田各处理土壤细菌群落分布较为集中,且各处理间未明显分开。生草处理下,变形菌门、酸杆菌门和浮霉菌门为优势类群;还田后变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势类群;春播人工生草处理组Mode 6对细菌群落的影响最大,Mode 5次之,还田后,Mode 5物种丰富度和多样性最高,Chao1指数为2946.49,Shannon指数为10.63,与自然生草相比差异不显著。人工生草处理组土壤细菌群落结构比较相似,各处理间未明显分开,但与自然生草处理细菌群落结构差异明显,还田后各处理土壤细菌群落结构有明显差异。生草处理下,变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势类群,还田后土壤细菌优势门类为变形菌门、酸杆菌门和浮霉菌门。秋播鼠茅草覆盖后土壤p H下降,有利于酸杆菌生存。春播一年生黑麦草+毛苕子生草、还田可明显提高芽单胞菌门丰度。在关中平原猕猴桃园种植绿肥及还田生产措施中,建议采用黑麦草+毛苕子的种植方式,以增加土壤有机质,提高土壤酶活性,对其进行翻埋还田可增加土壤细菌物种丰富度和多样性。