全 文 ：金柑园土壤仿生管理的生态效应研究初报
李国 .黄寿波 隽垂`润
认 (浙江省科学院柑桔研究所 黄君 肚 T4 0。 ) (浙江农业大学园艺系 杭州 31 0 . 2)
陈峻峰
(浙江宁波北仑区农林局 )
随着能源 、 环境 、 生态平衡等问题的
日益突出 , 仿生农业受到越来越多国家的
重视 。 模拟野生果树自然群落的生态系统
特点 , 对果园进行免耕生草覆草等方式的
仿生管理 , 以期达到改善果园生态环境的
特点 , 为提高果品产量 , 改善品质打下坚
实的基础 。
关于果园免耕 、 生草 、 覆草对果园生
态环境的影响和对果树生长发育的作用 ,
国内外均已有报道 。 但所有研究均未与野
生果树群落的自然生态系统相联系 , 且缺
乏这三项措施的综合研究 。 为此 , 我们以
浙江金柑为对象 , 对照野生 山金豆 自然生
态系统特点 , 以揭示金柑园仿照野生生态
系统进行生草 、 免耕和地面覆草的综合生
态效应 。
材料和方法
本试验于 1 9 8 9年 1 2月~ 1 9 9 1年 3 月在
浙江省宁波市北仑区大溟树金柑园和普陀
县桃花岛矛山山金豆原生地进行。 试材为
株行距 2 . 7血 x 2 . 4m 的15 年 生 积 砧 金 弹
( F o r t u n e l l a e r a s s i f o l i a S w i n g l e ) 和
野生山金豆 ( F . h i n d s i i S w i n g l e ) 。 共
设四个处理 :
处理 A : 免耕生草覆草 。 于 1 9 8 9年 12
月覆稻草厚约 1 c0 二 , 1 9 9 0年春 季自然 生
草 , 6月底割草覆盖 , 加稻草至 厚约 1 c0 m ,
7 ~ 9 月自然生草 , 9 月底割草覆盖 , 同
样加稻草使厚 达 10 c m , 整个试验 期间 不
耕翻 , 肥料面施。
处理 B : 翻耕生草覆草 。 除 1 9 9。年 3
月 1 5日及每次覆草前耕 翻 ( 深 约 1 c5 m )
外 , 其余同处理 A 。
尸, ;处理 C: 清耕对照
。 整个试验期间不
覆草 , 肥料面施 。 全年翻耕 6 次 , 深约 15
e m
, 分 别在 19 9 0年 3 月 2 4日、 4 月 2 0日、
6 月 6 日、 7 月 2 0日 、 8 月 2 0日 、 9 月 2 0
日进行 。
处理 D : 野生 山金豆原生地对照 。
各处理于 1 9 9 0年 6 月 5 日、 7月 2 0日 、
9 月 2 0日、 1 1 月2 0 日 分 0 ~ 1 0 e m 、 1 0 ~
2 c0 m
、
20 ~ 40
, m三 个 层次挖剖面取土样
和根样 , 取样点位于离主干 1 米处。 有机
质用铬酸钾容量法一一外加热法 , 速效钾
用火焰光度计法 , 水解氮用扩散法 , 速效
磷用 0 . 0 3 N N H ` F ~ 0 。 0 2 5 N H C I法 , 土壤
蔗糖酶活性用 H of m a n法 , 用染色法统计
菌根侵染率。 土壤含水率用酒精燃烧法。
于盛夏 ( 1 9 9 0年 7 月 5 日~ 7 月 2 0日 ) 、
隆冬 ( 1 9 9 1年 1 月 5 月~ 1月 1 9日 ) 测定
土温 。 1 9 9 1年 3 月 20 日用壕沟法调查根系
垂直分布情况 。
《 浙江柑桔 》 1 9 9 2年 第 3 期
结果与分析
(一 )不 同土壤管理对土壤肥力和土
壤蔗糖酶活性的影响
( 1 )土壤养分含量 0一 lo e。 表土
层有机质水解氮含量 以原生地最高 , 免耕
生草覆草次之 ; 速效磷 、 速效钾含量 以免耕
生草覆草最高 ; 清耕除这效磷含量 高于原
生地 ( 因原生地从未施过磷肥 )外 , 其余均
为最差 , 耕翻除草覆草其土壤养分含量高
于清耕 , 但低于其它两处理 (除速效磷外 ) 。
经方差分析表明 , 各处理间土壤养分含量
差异绝大多数达到显著水平 ,如表 1所示 。
表 1 不同土壤管理对土壤表层 ( 0 ~ 1c0 m ) 肥力水平的影响
( 1 9 9 0年 1 1月 2 0 B )
处 理 水 解 氮
( P P皿 )
速 效 钾
( P P m )
质机%有
2
。
7 4 b 1 3 1
。
s b
速 效 磷
( P P m )
2 9
。
1 2 a Z O 0 a
2
。
0 8 e 8 5
。
s e
7 7
。
7 e
2 0
。
1 6 b 9 5 C
9 2 d 1 7
。
2 8 b 5 0 d
5
。
6 4 a 1 5 5
。
s a 4 9 e 1 1 5 b
注 . 邓肯多玄差异显著性侧脸 p < 。 . 05 , 字毋相 同衣示差异不显著 .
限 于纵向比较 。
原生地为长期自然免耕 、 生草 、 枯枝落 叶
被覆 , 枯枝落叶中含大量养分 , 经微生物
分解后释放出来 , 因而土壤养分 得 以 提
高 , 免耕生草覆草对提高土壤养分含量 的
作用同原生地的相似 。
( 2 ) 土壤蔗糖酶活性 不同土壤管
理对蔗糖酶活性有不同的影 响 。 o一 10 。 m ,
1 0~ 2 0
c m
, 2 0~ 4 0 e m土 层 蔗糖酶活性趋
势大致相 同 , 以免耕生草覆草、 原生地两
处理为高 , 翻耕生草覆草 、 清耕两处理低 。
免耕生草覆草稳定了土壤生态环境 , 有利
于提高土壤酶活力 。
( 3 ) 土壤蔗糖酶活性与土壤养分的
关系 土壤蔗糖酶活性夕上壤有机质 、 速
效钾 、 水解氮含量有极显著的正相关 , 相
关 系 数分 别 为 0 . 8 2 4 5 . 气 0 . 8 0 5 3 , , 、
。 . 9 1 63 二 , 同速效磷含量的相关性差 , r =
。 . 3 3 9 0 , 但如不考虑土壤蔗糖酶活性与处
理 D 速效磷之间的关系 , 则两者也呈极显
著的正相关 ( r 二 0 . 8 7 2 2” ) 。 这说明蔗
糖酶活性的提高 , 也反映了土壤肥力水平
的提高 , 用蔗糖酶活性表证土壤肥力水平
是有效的 。
( 二 ) 不同土壤管理对金柑根 系 V A
菌根侵染率的影响
不同处理金柑根系离根尖 cI m左右的
根段其 V A 菌根侵染率 不同 , 且在不同层
次间有变化 。 O ~ 10 c m土层 , 原生地始终
处于最高水平 ,侵染率保持在 95 % 以上 ;免
耕生草覆草 7 月 20 日前侵染率大于 85 % ,
9 月 2 0日出现低值 , 仅 18 . 8%, 随后逐渐升
高 。 翻耕生草覆草 、 清耕两处理 , 7 月 20
日出现高值 , 侵染率同免耕生草覆草较接
近 , 各为 87 . 5%、 78 . 1%, 而在 6 月 5 日 、
9 月 2 0日侵染率很低 , 尤其是清耕 , 1 月
2 0日出现最低值 , 仅 6 。 3光( 表 2 ) 。
《 浙江柑桔 》 1 9 9 2年 第 3 期
表2 金柑禅不同土壤管理对根系 (0一 1 c0 m土层 )v A一 菌 前
俊染率的影晌 (19 9 。年 )寸一二 1 0~2 0。 m土层的 高 于 0~ 1 0e m土 层的 , 2 0~ 40 c m土层的高于 1 0 ~ 2 c0 m土层
的 , 而 且在不同季节间变幅小。 总之 , 野
生山金豆V A 菌根侵染率最高 , 免耕 上草
覆草次之 , 清耕最低。 菌根真菌和根系形
成共生体 ( 即菌根 ) 需要一定的时间 , 由
于不同的处理对根系影响不同 ( 如翻耕拉
断根系 , 破坏了原有的共生体 ) , 从而影
响根系 V A菌根侵染率 , V A 菌根对 改善植
物矿质营养 , 提高抗性有非常重要 的意义 。
所以 , 在提高菌根侵染率这一点上讲 , 土
壤免耕是积极有效的。
( 三 ) 不同土壤管理对土壤温湿度条
件的影响
盛夏高温期 ( 1 9 9 0年 7 月 20 日~ 8 月
3 日 ) , 免耕生草覆草 、 翻拼生草技草 、
原生地三处理地面温度在 2 8 . 0~ 3 2 . 3℃之
间 , 变幅为 4 . 3℃ ; 清 耕 在 飞 3~ 51 . 6下 之
间 ,其地面平均最高温度高于前三处理 , 分
别为 1 6 。 9℃ 、 15 . 2℃ 、 16 . 1℃ , 差 异 显
著 。 在隆冬 ( 1 9 9 1年 1 月 5 日~ 1 9 日 ) ,
免耕生草覆草 、 翻耕生草覆草、 清拼和原
生地四处理极端最低温度为 0 . 8℃ 、 1 . 0℃ 、
一 0 . 3℃ 、 1 。 7℃ , 最低温度平均值分别为
3
.
4℃ 、 3 . 5℃ 、 1。 8℃ 、 2 。 8℃ 。 在土下 5
e m
、
10 c m
、 巧 c m 和 20 c m 处土温也 有 类
似效应 , 但随土层加深而差异减小 , 可见
覆草在高温期和低温期对 0 ~ 20 o m 土壤
分别具有降温和增温作用 , 从而降低土壤
温度 日较差 , 年较差 。
不同土壤管理对土壤热物理特性有不
同的影响 , 从而使不同处理土温垂直变化
情况有所不同 。 据 1 9 9。年 7 月 20 日测定 ,
免拼生草覆草 、 翻 井生草覆草 、 清耕处理
、 在 7 时均属辐射型 , 9 时均 J爵清 晨 转 换
型 , 1 5时属受热型 , 19 时清耕属傍晚转换
型 , 免耕生草覆草 、 翻耕生草覆草两处理
仍属受热型 。 这说明土壤清耕后土温变化
幅度大 , 变化速度快 , 即土温不稳定 。
不 同处理表土层 。一 1 0 o m土壤绝对含
水量的变化有所不 同 , 免耕生草覆草 、 翻耕
生草覆草两处理在梅雨季节 , 果实成熟期
土壤含水量低 , 高温干早季节含水量 高 ,对
金柑生育有利 ;清耕则相反 , 不利于金柑的
生育 。 雨季生草可充分利用水分 , 降低土壤
湿度 , 干早季节覆草在降雨时接纳较多的
水分 , 天晴时控制水分的蒸友 , 从而改善
土壤滋度条件 , 满足金柑对水分的要求 。
( 四 )不 同土壤管理刘根系生长的影响
据 1 9 9 1年 3 月 20 日调查 , 离主干 1 米
处 0 . 6米宽度 < 2 m m细根数以免耕生草覆
草放多 , 为 3 42 条 ; 翻耕生草覆 草 、 清耕
依 次 减 少 , 分别为 30 0条和 28 1条。 免耕
生 草 覆 草 细 根 在 表 层 0 一 1 c0 m土 中
大幅度增加 , 为翻耕生草覆草的 2 倍 , 清
耕的 3 倍 , 而 10 c m以 下土层反而少于 后
《 浙江柑桔 》 1 9 9 2年 第 3 期
两处理 , 其中 10 ~ 2 c0 m土层中 反以 清耕
的最多 , 翻耕生草覆草和免耕生草覆草的
依次减少 , 分别为 12 4 、 1 15 和 108 条根 。野
生山金豆根系分布情况同免耕生草覆草的
相似 。 土壤免耕对根系影响少 , 翻耕拉断
了根系 , 限制了表土层根系的数量 。
( 五 ) 综合评价
前面介绍了金柑 园不 同土壤管理措施
对土壤各生态因子影响的试验结果 , 为了
综合分析各措施的生态效应 , 列 出了 1 个
项目 , 按各处理改善土壤生态因子的大小
列为 1 、 2 、 3 、 4 ( 表 3 ) 。
衰 3 金柑目不同土壤管理改善生态环境效果的比较
一生1 王里一…:圣竺竺竺巨竺笠.翌登…鲤巨竺竺竺逻些鳗生些竺邑一{一一上一 {一兰一一 兰卜一一上一竺笙鳗笙通坐鱼堕- }一 3一阵三一一一三一}一 l一卫彭锡兰堕竺塑匕一一 }一一一三一一{一二一一卜一望生一}一上一一目遇生塑生整竺竺量-一- {一生一…一二一阵兰` {一一生一-提高表层土速效钾含量 } 1 } 3 } 4 } 2
提高有机质含量
提高蔗糖酶活性
提高淀粉酶活性
提高V A 菌根侵染率
降低夏季表层土最高温度
升高冬季表层土最低温度
从上表看出 : 免耕生草覆草列为第一
的 占 5 项 , 第二的占 5 项 , 综 合 效应 最
好 , 且与野生原生地的有 8 项效应相似 ,
充分体现了仿生的效果。 而清耕的 9 项第
四 、 2 项第三 , 综合效应最差 。
结 论
根据上述金柑园仿生管理四处理的各
项生态效应的测定结果 , 可以看出 , 免耕
生草覆草模仿野生山金豆群落生态是成功
的 , 翻耕生草覆草综合效果不如免耕生草
筱草 , 但胜于清耕 , 说明免耕以及生草筱
草两者单独都对改善生态环境起 重 要 作
用 , 且以生草覆草作用更为显著。 从这里
也看出古老的果园土壤清耕管理法 , 在四
者中效果最差 , 应进行改革 。 但免耕生草
覆草主要有利于表层土的改善 , 对下层土
反有不利影响 , 使细根减少 。 因此在土层
粘重的土壤一定要在深层熟化的基础上进
行免耕生草覆草 , 充分利用表层和下层土
壤 , 则效果更好 。
《 浙江柑桔 》 一 1 9 9 2年 第 3 期