全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (2) : 477 - 480
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 11 - 27; 修回日期 : 2007 - 03 - 05
基金项目 : 国家 ‘十五 ’重点攻关项目 ( 2002BA16B10) ; 中国科学院知识创新项目 ( kzcx1206202 ) ; 陕西省农业攻关项目
(2004K012G2)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zhaozy@ nwsuaf1edu1cn)
黄土高原旱地苹果园生草对土壤养分的影响
李会科 1 , 张广军 1 , 赵政阳 23 , 李凯荣 1
(1 西北农林科技大学资源与环境学院 , 陕西杨凌 712100; 2 西北农林科技大学园艺学院 , 陕西杨凌 712100)
摘 　要 : 对黄土高原渭北旱地苹果园生草土壤养分测定结果表明 : 生草能提高 0～60 cm土层有机质含
量 , 种植禾本科牧草有机质年积累 011% , 豆科牧草年积累 0115% ; 随着生草年限的增加较深土层土壤有
机质也趋于增加。生草对 N、P、K营养的影响主要表现在 0～40 cm土层 , 生草的前期土壤养分消耗大于
积累 , 全 N、全 P、全 K的演变呈现 “S”型的演变过程 , 生草能提高 0～40 cm土层水解 N、速效 P及速
效 K含量 , 黑麦草活化 P的作用大于白三叶 , 而白三叶活化 N的作用大于黑麦草。随着生草年限的增加 ,
苹果产量及品质得到提高。
关键词 : 生草 ; 黄土高原 ; 苹果 ; 果园 ; 土壤养分
中图分类号 : S 66111　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220477204
Effects of In terplan ting of Herbage on So il Nutr ien t of Non2irr iga ted Apple
O rchard in the L oess Pla teau
L I Hui2ke1 , ZHANG Guang2jun1 , ZHAO Zheng2yang23 , and L I Kai2rong1
(1 College of Environm ent and Resource, N orthw est A & F U niversity, Yang ling, Shaanxi 712100, China; 2 College of Horticul2
ture, N orthw est A & F U niversity, Yangling, Shaanxi 712100, China)
Abstract: The soil nutrients of interp lanting of herbage in app le orchard in W eibei areas in the loess
p lateau were studied. Results showed that the content of soil organic matter within 60 cm soil layer was in2
creased by 011% in grass fam ily herbage land and by 0115% in the pulse fam ily herbage per year respective2
ly. W ith the p rogress of growing herbage years, the soil organic matter increased in dep t soil layers. The
effects of interp lanting of herbage on total N , P and K were observed within 40 cm soil layer. Nutrient compe2
tition existed between herbage and app le tree within 40 cm soil layer in four years after p lanting herbage. In
the fifth year of herbage growth, the content of total N , P and K increased. The content of total N , P and K
appeared“S”type change in five years. But the content of hydrolytic N , available P and available K within
40 cm soil layer increased. The activated organic P and hydrolytic N were different in lands with various kinds
of herbage. The activated organic P in perennial ryegrass land was more effectively than that in white clover
land. The hydrolytic N in white clover land increased compared with perennial ryegrass land. W ith the p ro2
gress of growing herbage years, fruit output and quality were enhanced.
Key words: Planting herbage; The loess p lateau; App le; O rchard; Soil nutrient
果园生草是欧美及日本等发达国家普遍推行的果园土壤管理模式 ( Greenham, 1995) , 近年来我
国的研究多数集中在南方的橘园、枇杷园、梨园等 (徐明岗 等 , 2001; 姚青 等 , 2004; 张猛 等 ,
2006) , 黄土高原地区的研究相对较少。目前基本上是针对果园生草现状而进行评价 , 对果园生草土
壤养分与牧草的互作关系及土壤养分的演变缺乏动态的定位观测 (徐明岗 等 , 2001; 郝淑英 , 2003;
园 　　艺 　　学 　　报 34卷
张猛 等 , 2006; 赵政阳和李会科 , 2006)。本研究选择陕西渭北黄土高原半干区的旱地 “雨养 ”苹
果园 , 测定分析苹果园生草土壤养分动态变化特征 , 探讨该区域苹果园生草土壤养分与牧草的互作关
系及其演变特征 , 为该区域建立果园生草技术 , 改进果园土壤管理提供理论依据。
1　材料与方法
试验地位于陕西洛川县凤憩镇塬面无公害苹果示范园 , 面积 10 hm2 , 10～12年生半矮化红富士
(新疆野苹果 /富士 /M26 ) 栽植密度 2 m ×4 m。土壤为黄土母质上发育的黑垆土 , 有机质 7185 g/kg,
全 N 1102 g/kg, 速效 N 3318 mg/kg, 全 P 1118 g/kg, 速效 P 9103 mg/kg, 全 K 1146 g/kg, 速效 K
83107 mg/kg。果树每年每 hm2 施肥 : 过磷酸钙 600 kg, 尿素 600 kg, 硫酸钾 300 kg, 未施有机肥 ,
旱作。2000年 8月试验设白三叶生草区、黑麦草生草区和清耕区 3个处理 , 每小区面积 2 hm2。白三
叶播种量为 715 kg/hm2 , 黑麦草为 15 kg/hm2 , 未施肥。为便于定位观测 , 2002年依据生草种类 , 采
用常规的典型抽样法 , 选设 3块 (3个处理 ) 观测标准地 (200 m ×200 m ) , 生态条件及牧草、果树
的田间管理措施一致。2002～2004年在各标准地内采用 S形固定采样法分层取 0～100 cm (20 cm为
一层 ) 土样 , 测定土壤有机质及 N、P、K养分参考 《土壤理化分析 》 (1983)。2002、2004年测定果
实单果质量、可溶性固形物含量、硬度、单株产量。
2　结果与分析
211　生草对土壤有机质的影响
如表 1所示 , 2002～2004年在 0～60 cm土层 , 生草区各标准地平均有机质含量均高于清耕区 ,
且多重比较结果显示 , 在 2003年与清耕区达显著差异 ( P < 0105) , 在 2004年达极显著差异 ( P <
0101) , 表明生草区土壤有机质库容的演变以进化为主 ; 白三叶区与黑麦草区 2004年平均有机质含量
差异显著 ( P < 0105) , 表明随着生草年限的增加 , 白三叶对土壤有机质的积累促进作用强于黑麦草 ,
种植黑麦草年可提高土壤有机质 011% , 白三叶则为 0115%。
表 1　土壤有机质
Table 1　So il organ ic ma tter ( g/kg)
标准地
Plots
测定年份
Measure year
土层 Soil layer( cm)
0～20 20～40 40～60 平均 Mean
特征方程
The characteristical equation R
2
黑麦草区 2002 018744 016440 014500 016561 y = - 011628 lnx + 018602 019364
Perennial ryegrass land 2003 019781 017638 015320 017580 y = - 014767 lnx + 019818 019990
2004 110179 017990 016568 018246 y = - 014706 lnx + 110480 019797
白三叶区 2002 018643 016018 015632 016964 y = - 012950 lnx + 018501 019636
W hite clover land 2003 110179 018866 017484 018843 y = - 013034 lnx + 110495 019332
2004 111586 111215 018675 110492 y = - 014889 lnx + 112900 018300
清耕区 2002 018013 016824 015646 016828 y = - 013078 lnx + 018507 018844
Farm ing land 2003 017847 016519 015606 016658 y = - 012134 lnx + 017907 019952
2004 017315 016064 015237 016205 y = - 012523 lnx + 017627 018807
在垂直剖面 , 各标准地土壤有机质均自表层沿剖面递减 , 但与清耕相比 , 生草区标准地 0～60
cm各土层有机质含量随着生草年限的增加均有不同程度的增加 (表 1)。对 2002与 2004年生草区各
标准地 0～60 cm各土层有机质含量进行多重比较 , 黑麦草区 0～20 cm与 20～60 cm差异显著 ( P <
0105) , 表明随生草年限的增加土壤有机质的积累作用主要在表层 , 白三叶区 0～40 cm与 40～60 cm
差异显著 ( P < 0105) , 白三叶对土壤有机质的积累作用主要集中在 0～40 cm层。对各标准地土壤有
机质含量 ( y) 与土层 ( x) 进行回归 , 其方程 y = 2alnx + b ( a > 0, b > 0) , 若令 dy /dx即 y″= 0, 则
有 y′白 > y′黑 , 说明随着土层的加深 , 白三叶改善深层土壤有机质的作用强于黑麦草。
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　2期 李会科等 : 黄土高原旱地苹果园生草对土壤养分的影响 　
212　生草对土壤全价养分含量的影响
如表 2所示 , 与清耕区相比 , 生草区各标准地对全 N、全 P、全 K的影响主要集中在 0～40 cm
土层 , 在 2002年、2003年即生草前 4年 , 生草区各标准地 0～40 cm土层全 N、全 P、全 K较清耕区
低 , 表明在前期养分消耗量大于积累量 , 苹果与牧草在该土层存在养分竞争 , 这可能与地被植物群落
形成有关。焦峰等 (2006) 对陕北黄土高原不同退耕年份植被与养分互动效应研究认为 , 在退耕地
植被恢复期 , 由于施肥的停止及植被养分的消耗使土壤养分含量降低 , 有一个连续下降的时间区间。
根据田间观察 , 在生草栽培中 , 牧草地被的形成是一个渐进的过程 , 从牧草地被的培育到稳定群落的
建成一般要 2～3年时间 , 且普遍重视果树施肥而忽视对牧草施肥 , 因此 , 生草前期 0～40 cm土层全
N、全 P、全 K降低与牧草缺乏施肥及地被植物群落形成期牧草生长消耗有关。
表 2　土层中全 N、全 P、全 K的含量
Table 2　The con ten t of tota l N, tota l P and tota l K in so il ( g/kg)
标准地
Plots
土层
Soil layer( cm)
全 N Total N
2002 2003 2004
全 P Total P
2002 2003 2004
全 K Total K
2002 2003 2004
黑麦草区 0～20 11123 11091 11358 11439 11508 11764 261120 261932 281875
Perennial 20～40 01903 01984 11124 01993 11083 11608 261975 261420 301830
ryegrass land 40～60 01846 01652 01681 11105 11184 11467 221834 231471 251470
白三叶区 0～20 11260 11305 11482 11050 11227 11572 261033 301035 331125
W hite 20～40 01923 11124 11306 11069 11122 11243 241143 321382 351318
clover land 40～60 01644 11020 11064 01947 01985 11051 251383 321544 331784
清耕区 0～20 11175 11323 11261 11571 11552 11476 281750 321054 281260
Farm ing 20～40 11063 11237 11134 11043 11169 11175 311042 301249 281834
land 40～60 01790 01995 01826 11236 11025 11206 201836 211651 211240
进一步对 2002、2003年各标准地 0～40 cm土层全 N、全 P、全 K含量求平均 , 并进行多重比较 ,
结果显示 , 2002、2003年生草区各标准地全 N、全 P、全 K含量与清耕区差异不显著 , 黑麦草区差异
显著性大小为 : 全 N <全 P <全 K, 白三叶区则为 : 全 P <全 N <全 K, 表明黑麦草对 N的消耗较大 ,
白三叶对 P的消耗较大。如表 2所示 , 在 2004年生草区各标准地 0～40 cm土层全 N、全 P、全 K较
清耕区高 , 但差异不显著 , 表明该土层全 N、全 P、全 K呈恢复性增长 , 随牧草植被稳定群落的形
成 , 植被残体、半腐解层在微生物作用下形成的矿质营养逐渐向土壤下层淋析 , 向土壤补充营养。生
草对果园土壤全 N、全 P、全 K的作用是一个长期的持续过程 , 牧草地被群落形成期果园土壤全 N、
全 P、全 K有所降低 , 其变化呈现 “S”型 , 果园生草栽培中应在生草前期重视对地被植物的施肥。
213　生草对土壤速效养分含量的影响
表 3表明 , 0～40 cm土层 , 生草区各标准地水解 N、速效 P及速效 K较清耕区高 , 表明生草改
善了土壤库 N、P、K的实际供给能力 , 活化了有机态 N、P、K, 有利于果树对其吸收利用 , 这可能
表 3　土层中水解 N、速效 P、速效 K的含量
Table 3　The con ten t of hydrolytic N, ava ilable P and ava ilable K in so il (mg/kg)
标准地
Plots
土层
Soil layer( cm)
水解 N Hydrolytic N
2002 2003 2004
速效 P Available P
2002 2003 2004
速效 K Availalbe K
2002 2003 2004
黑麦草区 0～20 301459 331182 33164 101522 91656 111384 841174 1261900 1281430
Perennial 20～40 271074 271639 281120 51244 41476 51637 761589 941550 961010
ryegrass land 40～60 181713 221124 221875 31031 21745 31143 711645 871790 871350
白三叶区 0～20 371067 381390 381756 111025 141257 151014 911790 1191810 1221870
W hite 20～40 321510 361982 371532 81142 111886 121381 711534 1201007 1221010
clover land 40～60 221538 251611 251680 41144 31115 31462 631901 841351 851762
清耕区 0～20 261724 261665 271320 91734 91945 91912 851042 841058 851431
Farm ing 20～40 231120 221864 231185 61012 51911 51743 681751 631739 701154
land 40～60 171864 181719 181623 21762 21725 21812 601865 611230 611762
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与牧草根系的分泌物及牧草提高了土壤微生物活性有关。Moria ( 1969) 认为活的根系的分泌物的作
用及土壤大量微生物和土壤动物的存在 , 土壤中缓效态或难溶性养分可转化为速效态或易溶性养分。
在 0～40 cm土层 , 黑麦草区水解 N含量低于白三叶区 , 而白三叶区速效 P低于黑麦草区 , 表明生草
类型不同 , 对水解 N、速效 P效应存在差异 , 黑麦草对有机态 P的活化作用强于白三叶 , 而白三叶提
高水解 N的能力强于黑麦草 , 因此 , 开展牧草混作对于放大果园生草培肥效应有重要意义。
214　生草对果实产量和品质的影响
如表 4所示 , 2002年生草区各标准地产量与清耕区差异不显著 , 但随着生草年限的增加 , 生草
区产量较清耕区均有较大提高 , 其中白三叶区产量增加最多 , 达 14139%。与清耕区相比 , 生草明显
地改善了果实的品质。随年限增加 , 白三叶较为突出 , 2004年白三叶区单果质量增加 16130% , 硬度
增加 7188% , 可溶性固形物含量增加 8122% , 黑麦草果实硬度的增加达 10110%。
表 4　生草对果实产量、品质的影响
Table 4　Effect of gra ss on fru it output and qua lity
标准地
Plots
株产
Output per tree ( kg)
2002 2004
单果质量
Average fruit mass( g)
2002 2004
可溶性固形物
Soluble solid substance ( % )
2002 2004
硬度
Firmness( kg/cm2 )
2002 2004
白三叶区 W hite clover land 2614 3012 23116 24015 1514 1518 1711 17180
黑麦草区 Perennial ryegrass land 2611 2811 21913 22314 1513 1515 1711 18115
清耕区 Farm ing land 2517 2614 21012 20618 1418 1416 1617 16150
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