摘""要：為明確生草栽培對澳洲堅(jiān)果果園土壤理化性質(zhì)的影響，篩選出適宜當(dāng)?shù)氐纳菰耘嗄Ｊ健１狙芯窟x擇5種果園常見生草草種（光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜），以清耕為對照，分析不同處理間果園土壤含水量、溫度、物理性質(zhì)、養(yǎng)分及肥力差異，并運(yùn)用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，生草栽培能有效增加表層土壤含水量，相較對照增加8.7%～24.0%。同時，生草栽培能降低果園表層土壤溫度，降低幅度達(dá)7.6%～16.8%。與對照相比，生草栽培區(qū)土壤容重平均降低11.7%。在土壤養(yǎng)分方面，生草栽培區(qū)顯著提升了土壤有機(jī)質(zhì)含量，其中白三葉土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，達(dá)到32.0"g/kg，豆科草種與十字花科草種能顯著增加土壤速效養(yǎng)分含量，禾本科草種則表現(xiàn)不明顯。光葉紫花苕子、白三葉、肥田蘿卜生草栽培模式的土壤綜合肥力系數(shù)表現(xiàn)最好，分別比對照增加了51.5%、49.2%、45.4%，果園土壤肥力評價可達(dá)肥沃級別。利用隸屬函數(shù)法對各處理的果園土壤的含水量、容重、溫度、肥力共4個理化指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，光葉紫花苕子栽培模式表現(xiàn)最佳。

關(guān)鍵詞：澳洲堅(jiān)果；生草栽培；土壤理化性質(zhì)；隸屬函數(shù)法；綜合評價中圖分類號：S664.9""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Comprehensive"Evaluation"of"Soil"Physico-chemical"Properties"in"the"Macadamia"Orchard"under"Different"Sod-cultural"Practices"Based"on"Membership"Function"Method

ZHOU"Chunheng，"WANG"Wenlin，"ZHENG"Shufang，"QIN"Zhenshi，"TAN"Qiujin*，"HUANG"Xiyun*

Guangxi"South"Subtropical"Agricultural"Science"Research"Institute，"Longzhou，"Guangxi"532415，nbsp;China

Abstract："To"clarify"the"impact"of"sod-cultural"practices"on"the"soil"physico-chemical"properties"in"Macadamia"orchards，"suitable"local"grass"cultivation"models"were"selected."Five"common"grass"species"in"orchards"（Vicia"villosa，"Trifolium"repens，"Lolium"multiflorum，"Vulpia"myuros，"and"Raphanus"sativus）"were"selected"in"the"study"with"clear"tillage"as"the"control"to"analyze"the"differences"in"soil"moisture"content，"temperature，"physical"properties，"nutrients，"and"fertility"among"different"treatments"in"orchards."The"membership"function"method"was"used"for"comprehensive"evaluation."Sod-cultural"practices"could"effectively"increase"the"surface"soil"moisture"content，"which"was"8.7%～24.0%"higher"than"that"of"the"clear"tillage"control."Meanwhile，"sod-cultural"practices"could"reduce"the"surface"soil"temperature"of"orchards"by"7.6%"to"16.8%."Compared"with"tillage，"the"average"soil"bulk"density"in"the"sod-cultural"practice"areas"decreased"by"11.7%."In"terms"of"soil"nutrients，"sod-cultural"practice"areas"significantly"increased"the"soil"organic"matter"content，"with"T."repens"having"the"highest"soil"organic"matter"content，"reaching"32.0"g/kg."Leguminous"and"cruciferous"grass"species"could"significantly"increase"the"soil"available"nutrient"content，"while"poaceae"grass"species"showed"no"significant"improvement."The"soil"comprehensive"fertility"coefficient"of"the"cultivation"modes"of"V."villosa，"T."repens，"and"R."sativus"showed"the"best"performance，"increased"by"51.5%，"49.2%，"and"45.4%"respectively"compared"to"the"clear"tillage"control."The"evaluation"of"orchard"soil"fertility"could"reach"a"fertile"level."The"optimal"grass"cultivation"mode"obtained"using"the"membership"function"method"was"V."villosa."Comprehensive"evaluation"of"the"four"physical"and"chemical"indicators"of"soil"moisture"content，"bulk"density，"temperature，"and"fertility"in"each"treated"orchard"by"the"membership"function"method""revealed"the"cultivation"mode"of"V."villosa"performed"the"best.

Keywords："Macadamia;"sod-cultural"practices;"soil"physico-chemical"properties;"membership"function"method;"comprehensive"evaluation

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2024.11.014

澳洲堅(jiān)果（Macadamia"integrifolia"Maiden"amp;"Betche）別名昆士蘭栗、澳洲胡桃、夏威夷果、昆士蘭果，系山龍眼科澳洲堅(jiān)果屬多年生常綠果樹，原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭東南部和新南威爾士東北部沿岸的亞熱帶雨林地區(qū)[1]。其營養(yǎng)豐富，具有調(diào)節(jié)血脂等功能，素有“干果皇后”的美稱[2-3]。澳洲堅(jiān)果是我國重要的木本油料樹種，廣西從20世紀(jì)70年代開始商業(yè)化引種澳洲堅(jiān)果，是國內(nèi)最早開始商業(yè)化種植的省區(qū)之一，經(jīng)過40多年的發(fā)展，目前廣西種植面積已超過1.4萬hm2，位居全國第二[4]。果園的土壤管理方式是果樹栽培的重要技術(shù)，健康的土壤是果園高質(zhì)量生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，科學(xué)合理的現(xiàn)代化果園土壤管理方式可以維持和提升果園的土壤健康水平，不僅在提升土壤肥力、病蟲害防控等方面成效顯著，且對果園生態(tài)環(huán)境更加友好[5-6]。澳洲堅(jiān)果在廣西雖已有幾十年的種植歷史，但仍屬新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)配套技術(shù)尚不成熟。目前廣西澳洲堅(jiān)果果園主要采用“清耕法”進(jìn)行果園栽培管理，“清耕法”在短期控制果園雜草危害效果上表現(xiàn)較好，但長期清耕必將導(dǎo)致果園土壤退化、生產(chǎn)成本增加、果實(shí)品質(zhì)下降等問題[7]，降低產(chǎn)業(yè)市場競爭力[8]。

果園生草栽培技術(shù)起源于美國，目前已在發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)有關(guān)生草栽培技術(shù)目前還處于小試階段[9]，已有研究表明，生草對改善果園微域環(huán)境、增強(qiáng)果樹光合作用、控制其他雜草生長、減輕病蟲危害、增加土壤肥力等有較為明顯的作用[10-12]。同時，也有研究表明生草植物與果樹特別是幼齡果樹間會存在水分和養(yǎng)分的競爭關(guān)系[13]。開展適宜當(dāng)?shù)匕闹迗?jiān)果果園的生草栽培技術(shù)研究顯得尤為必要。本研究以澳洲堅(jiān)果為研究對象，以不同生草栽培模式為切入點(diǎn)，選擇5種果園常見生草草種：光葉紫花苕子（Vicia"villosa）、白三葉（Trifolium"repens）、一年生黑麥草（Lolium"multiflorum）、鼠茅草（Vulpia"myuros）、肥田蘿卜（Raphanus"sativus）進(jìn)行生草栽培，圍繞澳洲堅(jiān)果果園土壤含水量、土壤溫度、土壤養(yǎng)分展開研究，并對不同生草模式的果園進(jìn)行肥力評價，明確生草栽培對澳洲堅(jiān)果果園土壤理化性質(zhì)的影響，以期為篩選出最佳的澳洲堅(jiān)果園生草栽培模式提供合理的建議與參考，為廣西澳洲堅(jiān)果果園的高效生態(tài)經(jīng)營提供參考。

1""材料與方法

1.1""試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2020年11月在廣西龍州縣廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研基地布置生草試驗(yàn)，果園立地條件一致，為平地果園，海拔135.5"m，無霜期達(dá)350"d以上，年均氣溫22.6"℃，年均降水量1574"mm，雨熱同期。果園土壤為紅壤土，土壤pH"4.9，有機(jī)質(zhì)含量20.9"g/kg，全氮含量1.3"g/kg，全磷含量0.9"g/kg，全鉀含量2.3"g/kg，速效磷含量18.8"mg/kg，速效鉀含量117"mg/kg。澳洲堅(jiān)果樹齡三年生，常規(guī)管理，株行距5"m×6"m，樹勢中庸，管理水平良好。全年抽梢4～5次，花期位于3月中旬，果實(shí)成熟期位于9月。試驗(yàn)共設(shè)6個處理：（1）光葉紫花苕子（Vicia"villosa），豆科；（2）白三葉（Trifolium"repens），豆科；（3）一年生黑麥草（Lolium"multiflorum），禾本科；（4）鼠茅草（Vulpia"myuros），禾本科；（5）肥田蘿卜（Raphanus"sativus），十字花科；（6）CK（清耕），中耕除草。澳洲堅(jiān)果冬季修剪施肥后將草種播種于果樹兩旁，播種方式為撒播，平均播種量為45"kg/hm2。生產(chǎn)年限為3"a，生草高度達(dá)到40"cm時進(jìn)行刈割翻壓還園處理。

1.2""樣品采集與測定

在2023年5月生草旺盛生長期，使用土鉆采用五點(diǎn)采樣法采集各處理0～20"cm土層土壤樣品，將土壤樣品剔除石粒和樹根等雜物，風(fēng)干，過2"mm篩，裝袋待用。

土壤容重（BD），使用100"cm3的環(huán)刀取0～"20"cm土層土樣，105"℃烘干至恒重，測定單位體積的土壤重量。土壤pH使用水土比2.5∶1（體積∶質(zhì)量）浸提后用pH計(jì)進(jìn)行測量，土壤機(jī)械組成使用比重計(jì)法測定。土壤有機(jī)質(zhì)（SOC）采用重鉻酸鉀氧化法進(jìn)行測定，全氮（TN）使用凱氏定氮法測定，全磷（TP）、全鉀（TK）采用硝酸-高氯酸-氫氟酸消煮法進(jìn)行測定，速效磷（AP）采用0.5"mol/L"NaHCO3浸提法測定，速效鉀（AK）采用NH4OAc浸提法測定[14]。

于2021年7月1日、2022年7月1日、2023年6月30日，取各處理0～20"cm土層土壤樣品，用烘干法測定土壤含水量，并于當(dāng)日8：00—18：00每間隔2"h用紅外測溫儀（Apogee"MI-210）測定1次各處理地表處土壤溫度，結(jié)果取平均值。

1.3""數(shù)據(jù)處理

土壤肥力系數(shù)計(jì)算參照袁浩亮等[15]的方法：

式中，IFIi為土壤肥力系數(shù)；x為土壤有機(jī)質(zhì)（g/kg）、全氮（g/kg）、速效磷（mg/kg）、速效鉀（mg/kg）測定值；xa與xp為分級標(biāo)準(zhǔn)下、上限；xc介于分級標(biāo)準(zhǔn)上、下限之間；屬性值分級標(biāo)準(zhǔn)（xa、xp、xc）主要參考第二次全國土壤普查標(biāo)準(zhǔn)[16-18]（表1）。

式中，IFIi平均與IFIi最小分別為土壤各屬性分肥力的平均值和最小值；n為評價指標(biāo)個數(shù)。根據(jù)計(jì)算的綜合肥力系數(shù)給出土壤的肥力評價：很肥沃（IFII≥2.7），肥沃（1.8≤IFIIlt;2.7），一般（0.9≤"IFIIlt;1.8），貧瘠（IFIIlt;0.9）[19]。

隸屬函數(shù)計(jì)算參照劉亞西等[20]的方法：

隸屬函數(shù)：R（Xi）=（Xi–Xmin）/（Xmax–Xmin）

反隸屬函數(shù)：R（Xi）=1–（Xi–Xmin）/（Xmax–Xmin）

式中，Xi為指標(biāo)i的測定值，Xmin、Xmax分別為各處理下指標(biāo)i的最小值和最大值，以各指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值作為綜合評價值。

所有數(shù)據(jù)采用Excel"2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的統(tǒng)計(jì)分析，用SPSS"21.0軟件進(jìn)行單項(xiàng)分組資料的方差分析（One-way"ANOVA），用Origin"2018軟件繪圖。

2""結(jié)果與分析

2.1""土壤含水量影響

生草栽培對表層土壤含水量的影響如圖1所示。5種草種生草栽培模式均顯著高于CK（Plt;"0.05），光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草栽培模式分別比CK高24.0%、12.4%、19.5%、14.5%、8.7%。說明果園生草模式能蓄水保墑，其中光葉紫花苕子生草栽培的蓄水保墑效果最佳（Plt;0.05）。

2.2""土壤溫度影響

生草栽培對地表土壤溫度的影響如表2所示。CK土壤溫度的變化幅度較大，最高溫度可達(dá)36.9"℃，生草栽培區(qū)則顯著降低，光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草

栽培模式下地表土壤最高溫度分別比CK降低8.7%、15.2%、9.5%、16.8%、7.6%。說明生草因阻隔太陽的直接照射而減少了土壤對太陽輻射的吸收，其中鼠茅草生草的地表土壤溫度最低，且溫度變化幅度最小。

不同生草栽培模式的地表土壤溫度變化曲線見圖2。各處理方式下地表土壤溫度日均變化均呈現(xiàn)先增加后降低的特征，均在14：00達(dá)到每日最高值。CK顯著高于生草區(qū)，在14：00達(dá)到峰值33.8"℃，分別比光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草區(qū)高9.0%、13.4%、10.5%、15.0%、7.3%。且CK日均變化幅度均大于生草區(qū)，日最高溫度與最低溫度變化幅度為3.1nbsp;℃，高于光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草區(qū)的2.7、1.8、2.2、2.0、2.4"℃。說明果園生草栽培能對地表土壤溫度起到較好的調(diào)節(jié)作用，生草能有效降低夏季高溫時地表土壤溫度，減少高溫對樹體的傷害，其中鼠茅草生草栽培的降溫調(diào)節(jié)作用最佳。

2.3""土壤物理性質(zhì)影響

生草栽培對土壤物理性質(zhì)的影響如表3所示，5種草種生草栽培模式的表層土壤容重均顯著低于CK，光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草栽培模式分別比CK低8.3%、9.2%、10.8%、13.3%、16.7%。生草區(qū)與CK土壤質(zhì)地均為粘土，土壤機(jī)械組成差異不明顯，CK區(qū)土壤機(jī)械組成砂粒粒級含量稍低于生草區(qū)，粘粒粒級含量略高于生草區(qū)。果園表層土壤pH除光葉紫花苕子和肥田蘿卜外，其他3種草種生草栽培模式與CK相比均差異顯著（Plt;"0.05）。說明果園生草能顯著降低土壤容重，土壤容重作為土壤質(zhì)量評價的重要指標(biāo)，土壤容重越低說明土壤越疏松，土壤孔隙度、含水量、空氣等狀況越好。但生草對土壤質(zhì)地與機(jī)械組成的影響不明顯，土壤pH在不同生草模式下表現(xiàn)不同，受生草草種種類影響較大。

2.4""土壤養(yǎng)分影響

生草栽培對土壤養(yǎng)分含量的影響如圖3所示。生草栽培可有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，白三葉土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，達(dá)到32.0"g/kg，光葉紫花苕子、白三葉、一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜生草栽培模式下分別較CK增加11.2%、19.0%、2.6%、1.5%、16.4%。豆科草種的光葉紫不同小寫字母表示處理間差異顯著（Plt;0.05）。

花苕子、白三葉對土壤全氮含量影響差異顯著（Plt;0.05），分別較CK增加26.3%、10.0%，而一年生黑麥草、鼠茅草、肥田蘿卜影響差異不顯著。一年生黑麥草的土壤全磷含量最高，為1.52"g/kg，比CK增加53.5%，其他處理方式與CK相比無明顯差異，生草區(qū)土壤全鉀含量與CK差異均不顯著。由此可見，果園生草能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，在促進(jìn)土壤全氮含量增加上豆科草種的作用更明顯，禾本科的一年生黑麥草對土壤全磷含量增加的作用明顯，其他草種則無明顯作用。

在土壤速效養(yǎng)分方面，光葉紫花苕子、白三葉與肥田蘿卜在土壤速效磷含量上增幅較大，分別較CK增加156.2%、152.1%、132.2%，一年生黑麥草、鼠茅草生草區(qū)土壤速效磷含量則較CK有小幅下降。生草區(qū)的土壤速效鉀含量均高于CK，其中肥田蘿卜增加幅度最大，比CK增加91.4%。以上結(jié)果表明，不同生草模式對土壤速效養(yǎng)分影響各異，豆科與禾本科草種能促進(jìn)速效磷

含量顯著增加，在速效鉀含量上則無明顯作用。

2.5""土壤肥力影響

不同生草栽培模式下土壤綜合肥力系數(shù)及肥力評價見表4。各處理的IFII表現(xiàn)為：光葉紫花苕子gt;白三葉gt;肥田蘿卜gt;鼠茅草=CKgt;一年生黑麥草，光葉紫花苕子、白三葉與肥田蘿卜在生草栽培后均能提升土壤肥力，相較于CK，光葉紫花苕子、白三葉與肥田蘿卜的IFII分別增加51.5%、49.2%、45.4%，土壤肥力評價達(dá)到肥沃級別。而一年生黑麥草與鼠茅草在生草栽培后IFII均無明顯增長，一年生黑麥草甚至低于CK，在土壤肥力評價上與CK均屬于一般級別。

2.6""不同生草栽培模式綜合評價

對澳洲堅(jiān)果果園土壤的含水量、容重、溫度、肥力共4個理化指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算并求平均值，隸屬函數(shù)平均值（綜合評價值）越大，說明生草模式的土壤生態(tài)效益越好。根據(jù)各生草模式綜合評價值的大小排序（表5）可知，不同生草栽培模式的綜合評價值均大于CK，說明果園生草對提升土壤生態(tài)效益效果更佳。對不同生草

模式的優(yōu)劣進(jìn)行排序，表現(xiàn)為光葉紫花苕子gt;白三葉gt;肥田蘿卜gt;鼠茅草gt;一年生黑麥草gt;CK，表明生草栽培對果園土壤理化性質(zhì)均有改善作用，但不同種類的草種作用大小不同，豆科草種的綜合表現(xiàn)優(yōu)于十字花科和禾本科草種。

3""討論

本研究結(jié)果表明，與果園清耕區(qū)相比，不同生草栽培模式澳洲堅(jiān)果果園表層土壤含水量均有一定提高，增大范圍為8.7%～24.0%，這是因?yàn)樯莞采w不但減少了土壤水分的蒸發(fā)，而且有利于土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的形成以及土壤孔隙度的增加，使得田間持水量和飽和持水量提高，從而提高了土壤的保水能力[21]。生草具有很好的水分保持作用，杏園生草區(qū)的含水量較CK增加了0.4%～"3.1%[22]；生草后土壤物理性狀、水分及產(chǎn)量均有明顯提高，土壤孔隙度增加1.5%～5.5%，土壤含水量增加了1.7%～3.0%[23]；本研究結(jié)果與上述研究結(jié)論一致。

所有植物的生長發(fā)育都需要一定的溫度范圍，只有在最適溫度范圍內(nèi)植株才能正常生長發(fā)育[24]；自然生草降低了表土層土壤每天最高溫度，也降低了晝夜溫差[25]；本研究生草栽培區(qū)地表土壤溫度顯著降低，說明生草栽培能有效優(yōu)化調(diào)節(jié)表土層溫度。

土壤容重、土壤pH、總孔隙度、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、田間持水量、土壤呼吸強(qiáng)度等物理性質(zhì)能直接影響到土壤的肥力狀況[26]。本研究結(jié)果表明，果園生草栽培之后，土壤容重平均降低了11.7%，生草栽培模式下土壤容重較清耕相比均有所下降[24，"27]，生草栽培使楊梅林地土壤pH有所提高[28]，與本研究結(jié)果一致。在梨園行間進(jìn)行生草栽培時發(fā)現(xiàn)生草區(qū)土壤pH較CK顯著下降[29]，本研究結(jié)果表明，光葉紫花苕子和肥田蘿卜生草栽培模式下果園表層土壤pH與CK無明顯差異，白三葉和鼠茅草生草區(qū)表層土壤pH顯著高于CK，而一年生黑麥草顯著低于CK，土壤pH可能受果樹樹種和草種種類綜合影響，具體變化規(guī)律還有待進(jìn)一步研究。

土壤有機(jī)質(zhì)以及N、P、K等含量的增大對提高土壤滲透性有明顯的促進(jìn)作用，同時也是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量大小和存在狀況直接影響了果樹的生長、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)[30]。本研究澳洲堅(jiān)果園生草栽培之后，土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量明顯增加，生草刈割還園后殘留體會被土壤微生物進(jìn)行分解，進(jìn)而增加土壤中有機(jī)碳的積累[31-32]。其中光葉紫花苕子和白三葉（豆科）的效果更為突出，因?yàn)槎箍颇敛萏岣咚獾康淖饔脧?qiáng)于禾本科和十字花科，通過根瘤菌的固氮作用，有效提高果園土壤氮的含量。土壤中氮元素的利用效率，在很大程度上決定著土壤有機(jī)質(zhì)的分解[33]。已有研究表明單純地施加氮肥并不能改善土壤質(zhì)量，在提升土壤有機(jī)質(zhì)和氮元素含量方面豆科植物發(fā)揮著重要的作用[34]，其可以從土壤、肥料、空氣中吸收氮元素，為伴生植物提供氮素，從而提高植物生長力[35]。

綜上所述，光葉紫花苕子栽培模式對土壤產(chǎn)生了良好影響，綜合表現(xiàn)最佳，綜合肥力系數(shù)比較和隸屬函數(shù)法評價等結(jié)果也最佳。

4""結(jié)論

生草栽培能有效提高澳洲堅(jiān)果果園土壤含水量、養(yǎng)分及肥力，有效降低土壤容重與溫度，其中光葉紫花苕子表現(xiàn)最佳。

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