紅棗與牧草間作對果園土壤養分及小環境的影響

哈斯亞提·托遜江　劉晨　哈麗代·熱合木江　等

摘要：在紅棗果園間作不同牧草，測定產草量以及對果園小環境的影響，與清耕區進行比較分析，為紅棗果林行間種草利用提供科學依據。結果表明，紅棗林行間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草的干草產量為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2；與清耕區相比，生草區的地溫與空氣溫度降低，空氣相對濕度得到提高；土壤全量養分發生變化，有機質含量得到有效提高，間作豆科牧草對全氮含量的改善較明顯，表現為豆科>禾本科>清耕，各處理區中土壤全磷含量隨土層加深略有上升的趨勢，全鉀含量則差異均不顯著。紅棗間作牧草不僅可以保證一定的牧草產量和品質，而且對果園生態具有改善作用。

關鍵詞：紅棗；牧草；間作；果園；小環境；土壤養分

中圖分類號： S344.2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）01-0327-03

收稿日期：2014-03-06

基金項目：新疆維吾爾自治區科技計劃（編號：201231114）。

作者簡介：哈斯亞提·托遜江（1989—），女，新疆克拉瑪依人，碩士研究生，研究方向為牧草生產與育種。E-mail：hasiyat@vip.qq.com。

通信作者：艾比布拉·伊馬木，博士，教授、博士生導師，研究方向為飼料與反芻家畜營養代謝。E-mail：aibibula@sina.com。 紅棗（Ziziphus jujuba）是一種生長在溫帶地區的小喬木，在新疆新興棗產區采用稀植模式大面積種植，主要分布在環塔里木盆地邊緣區域，其面積已達47.36萬hm2[1]。隨著新疆農業產業結構的戰略調整，特色林果業已發展成為區域農村經濟發展的支柱產業，果農套種小麥、棉花等常規農作物逐漸開始退出了果林套種生產模式，而采取清耕方式對林間土地進行管理，會造成土地資源浪費。牧草及飼草作物主要以地上生物量作為飼料，草類的生長受光熱及水肥的影響相對低于谷類作物和經濟作物。果林行間套種飼草，不僅可以充分利用果地生產飼草飼料，抑制雜草生長[2]，還能改善園內的生態環境[3]。研究證明，果樹行間種植多年生植物，具有保持水土、提高土壤肥力[4]、優化果園生態環境[5]、提高果樹產量和品質[6-7]等多種功能，在國外果園管理上已廣泛利用[8]。本研究通過在紅棗果園間作不同品種牧草，測定其產草量及對紅棗果園小環境的影響，與清耕果園進行比較分析，為進一步推廣應用果園間作牧草生產技術提供基礎理論數據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗設在新疆阿克蘇地區新和縣塔木鄉英艾力克村境內，位于塔里木盆地北緣，地理坐標為80°55′～82°43′E、40°45′～41°45′N。屬溫帶大陸性干旱氣候，年均氣溫11.4 ℃，7月最熱，月均氣溫25.9 ℃；1月最冷，月均氣溫-10.7 ℃，年均降水量86.7 mm，年平均蒸發量 1 992.7 mm。灌溉水源來自渭干河。土壤類型為沙壤土。本試驗地紅棗品種為駿栆，五年生，平均株高、干徑和冠幅分別為（1.64±0.34）、（0.27±0.04）、（1.26±0.24） m，株行距4 m×2 m。

1.2供試牧草品種及種植方法

選用和田大葉苜蓿（Medicago sativa L.）、草木樨（M. suaveolens Ledeb.）、一年生黑麥草（Lolium multiflorum）、蘇丹草[Sorghum sudanense （Piper） Stapf.]等4種牧草，于2013年3月26日播種。播種前先施基肥（N：75 kg/hm2，P2O5：240 kg/hm2，K2O：90 kg/hm2），用旋耕機旋耕整地，撒播。灌溉以滿足紅棗需水量為主，分別于2013年4月10日、5月25日、6月10日、7月2日、7月20日進行漫灌。

1.3測定項目及測定方法

1.3.1產草量及營養成分采用“取樣測產法”測定牧草產量，在種草地隨機取樣3處，每處1 m2刈割后立即稱質量即可得鮮草產量，留茬高度為5 cm。切碎混合后取樣500 g，在105 ℃恒溫烘箱中烘24 h至恒質量，稱質量即得干物質質量。牧草樣品風干后，粉碎至全部通過40目篩孔，供營養成分分析。水分含量采用烘干法測定[9]；粗蛋白（CP）含量采用凱氏定氮法測定[9]；中性洗滌纖維（NDF）以及酸性洗滌纖維（ADF）含量采用范氏洗滌纖維分析法[9]測定。

1.3.2空氣溫濕度及土壤理化性狀 于2013年7月2日10：00、12：00、14：00、16：00、18：00分別在草木樨與一年生黑麥草種草區和清耕區對地溫和空氣溫濕度進行測定。地溫在土壤表層以下5、15 cm處采用TR-72U溫濕度記錄儀進行測定；空氣溫濕度同樣使用TR-72U溫濕度記錄儀在距離地表1 m高處測定。種草區牧草刈割后，采集地面下0～30 cm處的土壤，采用烘干法測定含水量，采用環刀法[9]和烘干法測定土壤容重。2013年6月8日第2次刈割后，采用蛇形采樣法分層取0～60 cm土樣（20 cm為1層），晾干粉碎后測定有機質、全氮、全磷、全鉀含量，3次重復。有機質含量采用重鉻酸鉀-外加熱法[9]；全氮含量采用凱氏定氮法測定[9]；全磷含量采用酸溶-鉬銻抗比色法測定[9]；全鉀含量采用火焰光度法測定[9]。

1.4數據處理

試驗數據采用Excel 2003、SPSS 17.0進行統計分析。

2結果與分析

2.1林草間作對牧草產量的影響

在相同的種植方法和管理水平下，供試牧草1年內均可刈割3次，草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草的全年合計干草產量分別為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2，各牧草品種間產草量從高到低依次為蘇丹草>草木樨>大葉苜蓿>一年生黑麥草（表1）。紅棗林間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草產草量在第2茬最高，分別占總產草量的41.13%、36.54%、4555%、51.78%。endprint

2.2林草間作牧草的營養成分含量

表1紅棗果園間作牧草的年產量

牧草名稱鮮草產量（kg/hm2）第1茬第2茬第3茬合計干草產量

（kg/hm2）草木樨15 333.45 21 400.05 15 300.15 52 033.65 9 198.30大葉苜蓿14 990.10 16 183.35 13 116.34 44 289.79 8 775.30 蘇丹草15 700.05 20 116.20 8 343.45 44 159.70 14 331.75 一年生黑麥草14 006.70 23 766.75 8 122.00 45 895.45 7 576.80

試驗結果（表2）表明，間作豆科牧草品質較高，營養豐富，草木樨、大葉苜蓿粗蛋白質含量分別為18.39%、2205%，與其相比，禾本科牧草具有粗蛋白含量和纖維素含量均偏低的特點。表2紅棗果園間作牧草的營養成分含量（干基）

牧草名稱含水量（%）粗蛋白含量（%）中性洗滌纖維含量（%）酸性洗滌纖維含量（%）草木樨82.32 18.39±2.9162.92±0.8838.76±1.09大葉苜蓿80.19 22.05±1.8259.11±3.1131.32±2.47蘇丹草67.55 9.96±1.2234.67±0.4525.63±0.89一年生黑麥草83.49 11.71±0.7951.77±0.0629.26±1.35

2.3林草間作對地溫及空氣溫濕度的影響

地溫是影響土壤理化特性、養分轉移、微生物活動和植物根系生長發育的重要因素，土壤表層性質的改變對土壤溫度的時空變化影響較大。由圖1、圖2可知，7月清耕區果園地下5、15 cm處土壤溫度明顯高于生草區，一年生黑麥草和草木樨種草區地下5 cm土層溫度差在12：00—14：00較為明顯，分別比清耕區低9.5、9.7 ℃；而15 cm土層溫度在12：00變化較明顯，分別比清耕區低5.9、5.2 ℃?？梢?，15 cm處土層溫度日變化幅度明顯小于5 cm處土層溫度。

果園空氣溫度、濕度與當地氣候特點關系密切。由圖3、圖4可以看出，果園地表1 m處空氣溫度在14：00達到最高，此時種草區空氣溫度均低于清耕對照區，最高能降低1.5 ℃。紅棗果園傍晚時濕度較大，隨著氣溫降低，濕度不斷升高，但種草區始終高于清耕區。

2.4林草間作對土壤理化性狀的影響

由表3可見，種草區的平均土壤含水量均高于清耕區，其中0～20 cm土層草木樨土壤含水量最高為13.99%，種草區20～40 cm土層含水量均在13%左右，隨著土層加深，水分含量有所下降，但各處理間差異基本一致。間作牧草還能改善果園土壤容重，與清耕區相比，間作草木樨降低土壤容重效果最明顯，0～20、20～40、40～60 cm土層分別降低12.8%、121%、5.5%；其次是間作一年生黑麥草。40～60 cm土層容重的改善效果遠低于表層，與清耕區相比差異不明顯。表3紅棗間作牧草對不同土層物理化學性狀的影響

土壤中有機質、全氮、全磷、全鉀通常用于衡量土壤養分的基礎肥力。紅棗果園間作牧草后土壤養分比清耕區有不同程度的改善或提高，尤其是土壤中的氮含量明顯增多，有機質等其他營養成分含量也有所提高。一年生黑麥草與草木樨種草區的表層有機質含量達8.69、11.53 g/kg，分別比空白對照區提高了16.64%、54.77%；全氮含量達11.22、13.34 g/kg，比對照區分別提高了13.79%、35.29%。各處理區中土壤全磷含量隨土層加深略有上升，與清耕區相反。而各處理間全鉀含量隨著土層加深差異均不明顯。

3結論與討論

近年來，隨著新疆種植業結構戰略性調整，林果業作為加快該區農業農村經濟發展的支柱產業，得到快速、規?；l展。在環塔里木盆地形成了以紅棗、核桃、香梨等為主的特色林果主產區，紅棗產區大面積種植，其面積已達47.36萬hm2，但是大部分果農采取清耕的方式管理土地，造成土地資源的浪費?？紤]套種牧草對果林的影響，在距離樹體0.5 m以外的行間可供套種利用。不同行距的果園所能利用的行間面積也不相同，行距越大利用空間就越大，果林行距和行間可利用面積之間的回歸關系為利用率（%）=28.18×ln（行距）+33.40，r2=0.967。例如，試驗所選紅棗果林的行株距多采用4 m×2 m，根據方程可計算出667 m2果園的行間利用空間可達7247%。

本試驗在紅棗林間套種草木犀、大葉苜蓿、蘇丹草、一年生黑麥草年干草產量為9 198.3、8 775.3、14 331.75、7 576.8 kg/hm2，雖然低于大田人工草地的最低標準[10]，但在林草的管理上可以優先照顧果樹，同時還能獲得一定的干草產量，而且通過及時刈割，控制牧草的生長高度，使收獲的牧草正處于營養生長階段，可生產優質的牧草產品。其中，草木樨、蘇丹草、一年生黑麥草無論是產量還是品質，均具備較高的潛力和生產可能性。

本研究結果顯示，在夏季高溫干旱時，與清耕區比較，一年生黑麥草和草木樨地下5 cm處土壤溫度分別降低9.5、9.7 ℃，而在地下15 cm處分別降低5.9 、5.2 ℃。15 cm處土層溫度日變化幅度明顯小于5 cm處土層溫度日變化水平。清耕區正午時分氣溫和空氣相對濕度分別達36.9 ℃和25%，而一年生黑麥草和草木樨種草區的氣溫分別降低了11、1.5 ℃，相對濕度增加了0.7、0.9百分點，說明果園間作牧草具有改善園區氣溫和提高空氣相對濕度的作用，這與周野所得結果[11]基本一致。

牧草密集的根系和草腐爛后豐富的腐殖質有利于土壤良好結構的形成，改善土壤容重[12]。本研究中種草區土壤含水量均高于清耕對照區，土壤容重種草區低于清耕區，說明間作牧草后果園地表土壤的物理性狀發生了變化，這對環塔里木特色林果栽培區具有重要的意義。研究發現生草區0～20 cm 土層中有機質增加較其他層次更顯著，表明因生草栽培而增加的有機質主要積累于果園表層土壤，其含量隨深度增加而逐漸減少，與谷艷蓉等的蘋果園試驗結果[13]一致。同時，間作豆科牧草（草木樨）對全氮含量的改善較明顯，表現為豆科>禾本科>清耕，種草區深層全氮含量在統計學上無顯著差異。各處理區中土壤全磷含量隨土層加深略有上升，與清耕區相反。而各處理間全鉀含量隨著土層加深差異均不明顯。

參考文獻：

[1]新疆維吾爾自治區統計局. 新疆統計年鑒2012[M]. 北京：中國統計出版社，2012.

[2]蔣光毅，史東梅，劉玉民，等. 2種果草模式根系生態學特征研究[J]. 西南農業大學學報：自然科學版，2004，26（2）：128-131.

[3]孟林，俞立恒，毛培春，等. 蘋果園間種鴨茅和白三葉對園區小環境的影響[J]. 草業科學，2009，26（8）：132-136.

[4]唐梁柟. 用地與養地結合，提高果園土壤肥力途徑探討[J]. 土壤肥料，1990（5）：26-29.

[5]董素欽. 果園套種牧草對生態環境、培肥地力的影響[J]. 現代農業科技，2006（23）：11-12.

[6]孟林. 果園草業技術[M]. 北京：化學工業出版社，2004：1-2.

[7]劉成先. 改善果園土壤管理的途徑[J]. 北方果樹，1988（3）：1-4.

[8]李光晨，李紹華. 果園土壤管理與節水栽培[M]. 北京：中國農業大學出版社，1998：10-25.

[9]朱進忠. 草業科學實踐教學指導[M]. 北京：中國農業出版社，2009：375-391.

[10]蘭吉勇，李學森，張學洲，等. 8個多年生禾本科牧草引種試驗[J]. 草食家畜，2011（2）：68-70.

[11]周野. 生草栽培對李園秋季土溫養分含量及和空氣濕度的影響[J]. 北方園藝，2008（9）：39-40.

[12]李會科，張廣軍，趙政陽，等. 黃土高原旱地蘋果園生草對土壤貯水的影響[J]. 草地學報，2007，15（1）：76-81.

[13]谷艷蓉，張海伶，胡艷紅. 果園自然生草覆蓋對土壤理化性狀及大桃產量和品質的影響[J]. 草業科學，2009，26（12）：103-107.紀元，殷志明，王一線，等. 淮安市農作物秸稈資源現狀及合理利用的幾點思考[J]. 江蘇農業科學，2015，43（1）：330-333.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2015.01.110endprint