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Effect of Planting White Clover as a Cover Crop on the Microclimate of a Peach Orchard and the Peach Quality

白三叶对桃园小气侯和桃品质的影响



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2006) 04-0360-05
白三叶对桃园小气侯和桃品质的影响*
毛培春1 , 孟 林1 , 张国芳1 , 侯福强2 , 张志刚3 , 崔桐华3
( 1. 北京市农林科学院草业与环境研究发展中心, 北京 100089;
2. 北京市农业技术推广站, 北京 100029; 3. 北京市平谷区农科所, 北京 101205)
摘要: 研究在桃园种植白三叶( T r if olium r ep ens)和清耕作业对桃园小气候及大桃品质的影响。结果表明:白三叶区与清
耕区比较, 前者能够维持气温和地温、保持土壤水分, 明显改善桃园小气候, 为桃树生育提供适宜的小环境;增加果桃维
生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量,减少了可滴定酸含量: 白三叶区大桃品质明显好于清耕区, 其中糖酸比增加6. 18,
显著地提高了大桃的口感。
关键词: 白三叶; 清耕; 小环境; 桃品质
中图分类号: S 812    文献标识码: A
Effect of Planting White Clover as a Cover Crop on the Microclimate of a
Peach Orchard and the Peach Quality
MAO Pei-chun
1, MENG Lin
1, ZHANG Guo-fang
1 , HOU Fu-qiang
2 , ZHANG Zhi-gang
3, CUI T ong-hua
3
( 1. Beijing Research and Developmen t Center for Grass and E nvironment , Beij ing 100097,C hina;
2. Beijing Extension Stat ion of A gricul tu ral T echnology, Beijing 100029, China;
3. Inst itute of Pinggu Agriculture Sciences, Pinggu Dist rict , Beijing 101205, China)
Abstract: We studied the ef fect o f tw o t reatments in manag ing a peach orchard: plant ing w hite clover
( T rif ol ium rep ens) , or simply weeding, on the peach g rove and the peach qual ity . The r esults show that the
planted white clover could maintain the air and the soil temperature, hold the so il w ater, obviously impr ove the
microcl imate of the orchard, and of fer a g enial m icro climate for the f ruit gr ow ing . T he f ruit qual ity indices of
vitamin C, of soluble sugar content , and soluble solid had increased, and the f ruit t it rable acidity decreased
simultaneously; the r at io o f sugar to acid raised 6. 18, compared to that under the t reatment of simply w eeding
the orchard. All this showed that plant ing white clover is a better method to ensure the delicious taste of the
fr uit .
Key words : T rif ol ium rep ens; Weeding ; M icr oclimate; Peach quality
  随着观光农业旅游的日益被人们所接受以及保护
生态环境和区域小环境的客观需要, 传统的清耕除草
果园管理方式已经不能适应当前的需要, 果园生草技
术自20世纪90年代引进我国后,取得较好的生态社会
和经济效益, 可以减少水土流失, 改良土壤结构, 保持
土壤水分,增加有机物含量;改善果园生态环境, 防止
杂草丛生[ 1] ; 显著增加天敌的数量, 有效地防止害虫的
危害程度,减少农药的使用[ 2] ;促进果树生长发育, 增
加果实产量, 改善果实品质等明显效应 [ 3] ,是果园生产
中应积极推广应用的重要措施。
北京市郊区近年来在积极调整农业产业结构同
时,因地制宜地发展山区果品生产, 到2001年底果树
种植面积已经达到了12. 53万hm 2,果品生产已经成为
山区致富的重要基础产业, 但是传统的果园管理方式
造成了二次扬沙扬尘和水土流失,对生态环境影响很
大,因此引进果园生草技术对环境改善和果品生产具
有很高实用价值[ 4]。将牧草引入果园,实行生草少耕的
土壤管理制度, 明显改善果园生态环境,降低生产成
本,提高经济效益 [ 5]。
本文针对果园生草对桃园小气候、桃果品质的影
响进行研究, 以期为果园生草进一步推广利用提供基
础理论数据。
收稿日期: 2005-10-25; 修回日期: 2006-09-19
基金项目: 北京市农业科技项目( 20040215)、北京市农业局合作项目( 20050114)
作者简介: 毛培春( 1974-) ,男,汉族,内蒙古锡盟人,助理研究员,主要研究方向为牧草栽培及育种, E -m ail : mmpch@ 163. com
第14卷 第 4期
 Vo l. 14  No . 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
   2006年  12 月
 Dec.    2006
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验于2004年在北京市平谷区南独乐河镇甘营村
桃园进行。属暖温带半湿润大陆性季风区气候, 年均气温
17. 3℃。年均降水量644 mm。土壤为褐土。园中为8年
的大桃品种“24号”,株行距4 m×3 m,有灌溉条件。
1. 2 试验材料
2002 年全园种植白三叶品种“海发( Trif olium
rep ens L. cv . Haifa)”,撒播,播量加大到22. 5 kg/ hm 2,
面积6667 m2 ,对照区实行清耕作业, 保持桃园无杂草。
1. 3 测定方法
于 2004年5月下旬- 11 月上旬,每月5、6、7、8和
20、21、22、23日分别测量气温、地温和空气相对湿度。其
中气温为地面以上1. 2 m 处,地温为地表和地下10~20
cm 处; 空气相对湿度用上海市周浦仪表厂生产的221型
干湿温度计测定, 每天分别于9∶00和15∶00测定两次。
自6月20日起每半个月测定一次0~30 cm 土壤含水量;
均重复三次。在8月底取成熟桃样,由北京市农林科学院
蔬菜研究中心营养品质实验室测定。
1. 3. 1 土壤含水量 用土钻取土,每10 cm 一层, 取
出迅速放入已经做好标记的铝盒里, 取3层共30 cm ,
取回室内立即称量土壤湿重,放入105℃的干燥箱中烘
8 h后,称土壤干重, 土壤含水量公式:
含水量% = W1- W2W1- W0×100%
式中: W1 是带铝盒土壤鲜重; W 2是带铝盒土壤
干重; W0是铝盒重量。
1. 3. 2 维生素C 用2, 6-二氯靛酚滴定法测定[ 6] ,称取
桃10 g ,放在研钵中加入5 mL 2%草酸溶液研碎,用2%
草酸定容到100 mL,过滤待用; 标定染料,取10 mL 标
准Vc溶液置于蒸发皿中,加2, 6-二氯靛酚溶液滴定到
粉红色,并且在30 s内不褪色为终点, 计算1 mL染料相
当于Vc的mg 数; 取10 mL 滤液置于蒸发皿中, 用标定
过的2, 6-二氯靛酚溶液滴定到粉红色,在30 s内不褪色
为止, 记录染料的用量,用以下公式计算:
100 g 鲜样维生素C 含量
W=
( y 0- y 1)×A
B
×Z
X
×100( mg/ g )
式中: W 为100 g 样品Vc mg 数; y 1为滴定空白所
用的 mL 数; y 0 为滴定样品所用染料mL 数; A 为与
1 mL染料溶液相当Vc的mg 数; B为样品g 数; X为滴
定时吸取样品溶液的体积( mL) ; Z 为样品溶液定容后
的总体积( mL)。
1. 3. 3 可滴定酸 用NaOH碱滴定法测定[ 7] ,将均匀
捣碎的材料10 g 放入小烧杯中,加入150 mL 煮沸除去
CO 2的蒸馏水摇匀,然后移入250 mL 的容量瓶中, 充
分摇匀后定容,过滤, 取滤液 50 mL 加入酚酞指示剂
3~4滴,用 0. 1 mol·L - 1NaOH 标准溶液滴定至微红
色, 1 m in内不褪色为终点, 计算公式:
可滴定酸( % ) = cVK×( 250/ 50)×100%
式中: c为标准溶液NaOH 浓度( mol·L - 1) ; V 为
标准NaOH 溶液用量( mL) ; K 为换算适当酸的系数,
这里是苹果酸0. 067; m 为样品的质量。
1. 3. 4 可溶性糖 用蒽酮比色法测定[ 6] ,先做标准曲
线;然后提取糖和显色测定, 取0. 5 g 材料放入刻度试
管中加10 mL 蒸馏水, 塑料薄膜封口, 于沸水中提取30
min,过滤于 25 mL 容量瓶中, 反复冲洗试管及残渣,
定容,吸取提取液0. 5 mL 于试管中,加入1. 5 mL 蒸馏
水,以空白作为参比, 在600 nm 波长下测定其吸光度
值,由标准曲线求出糖的量(g )。计算公式:
可溶性糖含量=
从回归方程求得糖的量/吸取样品的体积×提取液量×稀释倍数
样品干重×106
1. 3. 5 可溶性固形物 用阿贝折光仪测定,打开手持
式折光仪盖板,先用蒸馏水进行校正,然后用纱布或卷
纸将水擦干, 在棱镜玻璃面上滴 2 滴果蔬汁, 进行观
测,读取视野中明暗交界线上的刻度,即为果蔬汁中可
溶性固形物含量。
1. 3. 6 糖酸比 其值为可溶性糖/可滴定酸
1. 4 数据处理
气温、地温、相对湿度等每月数据取平均值作为处
理结果,土壤含水量取0~30cm 的平均值。数据利用
sas9. 0统计软件处理。
2 结果与分析
2. 1 种草对桃园小气候的影响
2. 1. 1 种草对桃园地温的影响 在桃树生长期间白
三叶区地表温度低于清耕区(图1) ,地表温度变化平稳
均匀,即使在6月出现低温时对地温的影响不明显, 而
清耕区则变化明显、在气温最高的7月, 白三叶区气温
比清耕区低 3. 81℃, 说明种植白三叶能够有效降低阳
光辐射,降低地表温度。另外,白三叶区比清耕区地温
变化时间滞后(图2) , 以7月为界, 7月以前白三叶区
361第 4期 毛培春等:白三叶对桃园小气侯和桃品质的影响
10~20 cm 地温明显低于清耕区, 8月以后地温的变化
相反。种植白三叶有利于缓冲气温对10~20 cm 地温
的影响。方差分析结果表明种植白三叶和清耕作业对
地温的影响在春季和秋季差异显著( P< 0. 05) , 在盛
夏7月地表温度也同样差异显著( P< 0. 05) ,表明种植
白三叶对高温时期降低土壤温度有明显作用(表1)。
图 1 种草与清耕对土表地温的影响
F ig . 1 Influence on soil surface temperature
of planting o r w eeding
图2 种草与清耕对 10~20 cm 地温的影响
Fig. 2 Influence on soil tem perature at 10~20 cm
depth of plantion o r w eeding
表1 种草与清耕对桃园地温的影响
Table 1 Influence on soil t emperatur e by planting white clo ver or weeding in the peach o rchard
处理 Treatm ent 5月May. 6月 Jun. 7月 Jul . 8月Aug. 9月 S ep. 10月Oct . 11月Nov.
地表温度 soil s urface 清耕 w eeding 24. 33A 22. 81A 26. 94A 24. 81A 21. 56A 16. 44A 11. 00A
temperature 种草 plant ing 19. 00B 21. 09A 24. 52B 24. 36A 20. 27A 14. 86B 8. 53B
10~20地温 10~20 cm soil 清耕 w eeding 19. 17A 21. 31A 23. 13A 20. 88A 16. 75B 12. 03B 7. 75B
temperature 种草 plant ing 16. 42B 19. 41B 22. 57A 22. 48A 18. 42A 13. 52A 8. 63A
  注:同列中不同字母间差异显著( P < 0. 05) ; Note: Dif ferent small let ters at taching to f igures on the same row indicate s ignif icant dif f erences at a
0. 05 p robabil it y level
2. 1. 2 种草对桃园气温的影响 白三叶区气温在7、8
月分别较清耕区低 0. 49℃和 0. 55℃, 而 5 月则高出
0. 42℃(图3)。种植白三叶可以在高温时降低气温从而
为桃树提供适宜的环境条件,有益于桃树生长。桃树行
间种植白三叶,在温度低时起保温作用,在温度高时则
有降温作用。方差分析结果表明,白三叶和清耕区两者
对气温的影响差异不显著, 但也反映出果园种草对果
树表现的正效应。
图3 种草与清耕对气温的影响
F ig . 1 Influence on temperat ur e of planting o r w eeding
  白三叶区和清耕区一天中最高和最低气温的观测
结果表明(图4) ,前者在盛夏7月和8月明显地降低了
桃园的最高和最低气温,特别是降低了最高气温,在最
高的8月降低了1. 31℃,明显地改善了桃树的小环境,
对于桃树在高温期的生长发育有重要的促进作用,
图 4 种草与清耕对月平均最高最低气温的影响
Fig. 4 Influence on average max temperat ur e or min
tem perature in m onth of plant ing o f weeding
o f planting or weeding
362 草 地 学 报 第 14卷
在9、10、11月提高了桃园的最低和最高温度, 种植白
三叶有利于桃树的生长发育。
2. 1. 3 种草对桃园相对湿度的影响 种植白三叶能
够提高桃园的空气相对湿度, 特别在春季干旱时较清
耕区明显地提高相对湿度(图5) ,二者对桃园相对湿度
的影响差异显著( P< 0. 05) (表2)。在比较干旱的5月
和6月, 白三叶区空气相对湿度明显偏高,最高时二者
相差 2. 25%, 可为桃树的生长发育提供较好的湿度条
件,为丰产丰收打下基础。进入雨季后虽然白三叶区较
清耕区相对湿度大,但是二者差距不大。总之, 三叶草
区全年的空气相对湿度变化量较清耕区小6. 6% ,对桃
树生长,提高桃果品质是很有利的。
图5 种草与清耕对相对湿度的影响
F ig . 5 Influence on relative humidity of
planting o r weeding
表2 种草与清耕对桃园相对湿度的影响
Table 2 Influence on relative humidity by planting w hite clo ver or w eeding in the peach o rchard
处理 T reatment 5月 May. 6月 Jun. 7月 Jul . 8月 Aug. 9月 S ep. 10月 Oct . 11月 Nov.
清耕 w eeding 23. 83B 60. 50A 80. 00A 75. 88A 58. 44A 51. 19A 47. 63A
种草 plant ing 31. 08A 65. 75A 80. 65A 76. 47A 58. 47A 51. 38A 47. 06A
  注:同列不同字母差异显著( P < 0. 05) ; Note: Dif ferent smal l letters at taching to f igur es on the same row indicate sign ifican t dif f erences at a 0.
05 p robabi lit y level
2. 1. 4 种草对桃园土壤含水量的影响 在桃树生长
期间, 从白三叶区和清耕区0~30 cm 土壤含水量的测
定分析可以看出(图6) ,在降水比较集中的7- 8月间,
白三叶区的土壤含水量较清耕区低,最大时相差2. 6% ,
二者差异显著( P< 0. 05) (表3) ,表明在桃园水分集中
供给时白三叶可以降低土壤水分,在降水渐少的9月份
以后, 白三叶区能够减少地面蒸发,保持土壤含水量。在
生长期间,白三叶区土壤含水量的变化较缓而且比较均
匀。在8月以前的集中降水时期,白三叶区土壤含水量
低于清耕区,而且含水量变化也明显低于清耕区, 8月
以后的降水较少时期, 两者的含水量变化势趋缓,但是
前者却高于后者, 为果树生长提供较好的水分条件, 因
此种植白三叶可以很好的保持土壤含水量。
图6 种草与清耕对土壤含水量的影响
Fig. 6 Influence on so il moistur e content
o f planting or weeding
表 3 种草与清耕对桃园土壤含水量的影响
Table 3 Influence on soil mo istur e content by planting w hite clo ver or w eeding in the peach o rchard
处理 T reatment 20/ 6 Jun 20 5/ 7 Ju l 5 20/ 7 Jul 20 5/ 8 Au g 5 20/ 8 Aug 20 5/ 9 Sep 5 20/ 9 Sep 20 5/ 10 Oct 5
清耕 w eeding 13. 49A 15. 00A 18. 13A 19. 09A 14. 95A 15. 20A 13. 13A 12. 67A
种草 plant ing 14. 05A 14. 21A 16. 86A 16. 49B 15. 70A 15. 49A 13. 79A 12. 83A
  注:同列中不同字母间差异显著( P < 0. 05) ; Note: Dif ferent small let ters at taching to f igures on the same row indicate s ignif icant dif f erences at a
0. 05 p robabil it y level
2. 2 种草对桃品质的影响
种植白三叶对大桃品质的影响与清耕区差异显著
( P< 0. 05) (表4) ,其中Vc提高了 2. 31 mg/ 100gFM ,
可溶性糖增加1. 76%, 可溶性固形物增加2. 17% ,而可
滴定酸则下降了0. 08% ,因而明显地提高了桃果的品
质,此外糖酸比分别为21. 95和 15. 14, 种草区比清耕
区高6. 81, 改善了大桃的口感。白三叶区大桃中Vc、可
溶性糖和可溶性固形物含量较清耕区有较大的提高,
显著改善了大桃的品质。
363第 4期 毛培春等:白三叶对桃园小气侯和桃品质的影响
图7 种草与清耕对果品质的影响
Fig . 7 Influence on fruit quality of plant ing o r w eeding
表4 种草与清耕对大桃品质的影响
Table 4 I nfluence on peach fruit quality by planting
white clo ver or w eeding in the peach o rchard
处理
T reatmen t
Vc m g/
100 g FM
可滴定酸
%
可溶性糖
%
可溶性
固形物% 糖酸比
清耕 w eedin g 5. 08B 0. 53A 7. 97B 9. 13B 15. 14B
种草 plan tin g 7. 39A 0. 44B 9. 73A 11. 30A 21. 95A
  注: 同列中不同字母间差异显著 ( P < 0. 05) ; Note: Different sm al l
let ters attachin g to fig ures on the s ame row indicate s ignif icant
dif ferences at a 0. 05 pr ob abil it y level
3 结 论
3. 1 果园生草对改善果园小气候,改善果树生长环境
有很明显的作用,特别是在盛夏的7月和8月,种植白
三叶的桃园气温和月均最高气温较清耕区低;而且具
有保持地温的作用, 可以减缓地温变化, 对于 10~20
cm 地温变化有缓冲作用。
3. 2 在气候比较干燥时,白三叶区较清耕区的空气湿
度有所提高, 为桃树生长提供了良好的环境条件;此外
种植白三叶还可以使土壤含水量均匀变化,特别是在
缺少外来水分补充的条件下,保持桃园的土壤含水量。
3. 3 种植白三叶明显提高了水果品质,各项测定指标
较清耕区均有所提高, 糖酸比提高了6. 18, 改善了大桃
的口感。
4 讨 论
4. 1 本文研究桃园种植白三叶, 与清耕作业比较, 前
者可以调节桃园的温度、湿度,稳定土壤含水量和表土
层温度,增强通透性和提高土壤保水能力, 这与果园生
草在柑桔[ 1]、幼龄橄榄及枇杷 [ 8]、苹果[ 9]和梨 [ 10]研究结
果相一致,表明果园种植适宜的多年生牧草可以改善
果园环境条件,促进果树的生长发育,可以作为果园土
壤管理措施进行推广利用。
4. 2 但是种草以后会出现草树争夺土壤水分和营养
的情况 [ 11] ,因此对于生草技术在不同气候环境条件下
的利用和不同果园适应于种植的草种以及如何处理争
水争肥问题还有待于进一步研究,同时草和果树的管
理措施技术还需要进一步完善,为果园生草技术提供
高效的栽培管理技术, 为其推广提供充分的理论支持。
果园生草不但提高了地面植被的覆盖, 提高水土保持
能力[ 12, 13] ,同时还能够为当地发展畜牧业提供大量优
质饲草,为农民增收提供一项新的技术和手段, 但是在
这些方面尚需进行许多研究和探索工作。
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(责任编辑 孟昭仪)
364 草 地 学 报 第 14卷