果园生草及其在板栗上的应用概述

2023-08-04 10:19王东升张京政郭春磊
现代农村科技 2023年4期
关键词:栗园栗树草种

苏 强 陈 闯 魏 源 曹 飞,4 王东升,4 张京政,4 郭春磊,4*

(1 河北科技师范学院园艺科技学院 河北 秦皇岛 066004;2 板栗产业技术教育部工程研究中心 河北 秦皇岛 066004;3 河北省特色园艺种质挖掘与创新利用重点实验室 河北 秦皇岛 066004;4 河北省板栗产业协同创新中心 河北 秦皇岛 066004)

1 前言

受过去传统果园中的杂草一定要及时除掉的固有观念影响,生草模式在我国的发展举步维艰,直到1998 年国家将生草模式作为绿色果园技术开始大力推广。果园生草不仅能为果树创造一个良好的生长环境,并且能增强土壤肥力,从而实现果树的高质量发展。研究推广果园生草技术,在创造良好经济效益的同时,也保证了我国林果业经济的绿色健康可持续发展。板栗种植和栽培在我国具有悠久的历史,但板栗园管理粗放、长期清耕,导致土壤肥力退化严重,栗果产量低、品质差,板栗园实行人工种草或自然生草能有效改善其生长环境,使其有机质含量增加,进而提高土壤肥力,促进栗树生长,提高产量,改善品质。

2 果园生草的作用

2.1 调节果园小气候。首先,果园生草在土壤表面形成一层缓冲层,避免了阳光的直射,增加了土壤近地面的相对湿度,同时降低了昼夜温差和季节温度的变幅。其次,在夏季高温时果园生草能替果树分担一部分的蒸腾作用,有助于果园小气候环境的形成。陈久红等研究表明,较清耕相比,生草能增加空气湿度,在高温季节可降低地表温度,秋季气温降低时又具有增温效果[1]。

2.2 改善土壤理化性质,提高土壤肥力。果园生草后土壤中的物质转化和能量流动变得更加活跃,土壤中有益微生物增多,酶活性增强,加速了土壤腐殖质的形成,土壤结构变得松散,土壤通气性、透水性增加[2]。同时生草也减少了因淋溶、雨水、风力而造成的养分流失,保持了土壤肥力。最后,生草后腐烂的枯叶、枯根经土壤微生物分解腐烂成肥,改善了土壤品质,增强了土壤肥力,使果实品质和产量得以优化。

2.3 利于果园生态防治。果园人工种草或自然生草能极大的丰富生态系统,增加捕食性、寄生性天敌的种类和数量,达到利用天敌防治害虫的目的。程亚樵等苹果园生草试验表明,果园生草模式能增加害虫天敌数量,起到有效防治病虫害目的[3];李丽莉等研究表明,不同的果园生草模式对病虫害的防治效果也不相同,人工种草园较于自然生草园防治效果更佳[4]。

2.4 提高果实产量和品质。果园种草可以提高土壤有效养分和水分含量,创造适合果树生长发育的小环境,进而提高果实产量和品质。陈久红等人在“库尔勒香梨”果园发现,与清耕相比,生草提高了土壤肥力,但种植草种的差异也影响果实品质,黑麦草能提高单果重和维生素C 含量,紫花苜蓿能降低果实可滴定酸含量,白三叶草能增加红晕果率和可溶性固形物的含量,天然草增加了可溶性糖含量和果实的横径[1]。

2.5 降低生产成本。果园生草能提高土壤中有机质及各种矿物质养分含量,不需要同清耕果园一样每年都施入大量有机肥和化肥,大大节省了生产成本[5]。同时,减少了中耕除草的资源投入,降低劳动强度,提高工作效率。与人工草相比,果园天然草可就地取材驯化,生产成本低廉,便于在生产实践中推广应用。

3 果园生草技术

3.1 果园生草模式

3.1.1 生草方式。果园生草模式应做到因地制宜,结合当地的地理位置、气候条件、土壤质地等多种条件,选择适宜当地发展的生草模式和生草种类[6]。常见的果园生草模式包括全园生草和行间生草。生长势旺盛的果园通常使用全园生草,行间生草适合刚建立不久的幼果园。从地表覆盖的角度来看,它可以分为自然生草和人工生草,自然生草具有耐粗放管理、适应性强、节约成本等优点,但成坪程度低,短时间见效慢,对改善土壤要求没有针对性;人工种草成坪速度快,短时间就会有较好的效果,对改善土壤及微域环境具有针对性,但成本高、不耐粗放管理。

3.1.2 草种选择。草种选择以耐刈割、根系分蘖力强的禾本科和高效固氮的豆科植物为主,生长类型为1年生和多年生[7]。自然界的草多种多样,自然生草筛选草种的一个重要标准就是选择低矮、茎不木质化的须根系植物,以能够适应当地土壤和气候条件的当地草种作为首选。人工草种应选择适应性强、成坪快、耐践踏、便于管理的草种。其次,选择的草种应具有覆盖性强、需水量低的特点。最后,所选草种应无果树常见病虫害,并有利于果树害虫的天敌和微生物活动[8]。种植多年生草种,可免去每年的播种成本,目前在实际生产中应用比较广泛。常见的草种有鼠茅草、紫花苜蓿和长毛野豌豆。

3.1.3 播种时期和种植方式。大部分草种的播种时间在春秋两季,日均气温保持在15 ℃以上,春播一般在3 ~4 月份进行,秋播一般在8 ~9 月份进行。种植方式主要有直播生草(包括条播和撒播)和育苗移栽,直播生草通常适用于地势比较平坦、立地条件良好的果园,春播宜条播,行距20 ~30 cm;秋播宜撒播,播深1 ~2 cm。在较干旱贫瘠的山地果园,通常先用苗床育苗再移栽到果园里,移栽后要及时浇水。

3.2 果园生草管理技术

3.2.1 刈割覆盖。果园生草适时刈割覆盖不仅有助于草种的更新复壮,而且将刈割后的草覆盖于果树的树盘或畦面,有助于减缓水土流失,刈割的时间、高度和次数与水土流失程度均存在相关关系[9]。在葡萄园生草后在适当的时间用机械刈割有助于土壤团聚体的稳定。此外,及时适时刈割还可减轻生草与果树争肥争水,改善果树的生长发育情况。

3.2.2 水肥管理。播种前结合全面耕翻对土壤施入基肥,基肥以有机肥为主,配合少量的长效氮肥。由于草坪后期追施肥比较困难,所以前期应尽可能的施足基肥,一般基肥施用量为3.5 ~4.5 kg/m2。播种时可将草种与肥料均匀混合后撒入土中,既方便了播种,又确保了草坪土壤肥力的充足。种草后及时追肥并去除那些生长迅速的野草,短时间内就能形成优势草坪,提高草坪整齐度和覆盖率[10],追肥和浇水可以在草坪草的生长期间配合进行,追肥可以施入根旁或采用叶面追肥的方法。叶面追肥是将易溶于水的营养元素均匀的喷洒于叶片表面,追肥效果显著,简单方便,工作效率高[11]。

3.2.3 翻压压青。当年在果园种植的生长期较短的草,可从初花期到开花结荚期,或在草的生物产量达到峰值时翻压[12]。高茎或藤蔓状的草种用刀或割草机压碎,然后翻压入土,在土壤微生物的作用下转变为土壤有机质,实现果园营养的循环利用。树下翻压压青是切实可行的土壤管理模式,在南方幼龄橘园将豆科牧草翻压入园后,园中土壤元素含量显著提升,土壤肥力进一步增强[13]。

4 生草模式在板栗园的应用

4.1 栗园生草的优点

4.1.1 栗园生草能在极大程度上减轻园地因雨水冲刷而导致的土壤表层腐殖质及盐基含量的流失。板栗园通常建在地势较高的坡地或丘陵地,在这些地区生草能极大程度地减缓水土和养分的流失,保持栗园土壤的肥沃,为提高栗园产量和果实品质提供保证。

4.1.2 生草栗园中草叶、草根腐烂后被土壤微生物分解,使栗园土壤中有机质含量升高,提升了土壤肥力。据报道在板栗园种植白三叶草,相比清耕园,土壤中速效氮、速效磷、速效钾含量显著提高,有机质含量提高43.65%[14];京东板栗无公害生产基地大力推广行间生草并树下覆草,实现了绿色无公害生产,土壤肥力提升明显,板栗产量和品质显著提高[15]。

4.1.3 栗园生草后土壤中的微量元素有效性得到提高,能减轻栗树的缺素症状,如因缺硼引起的空苞现象、缺锌的小叶病和缺铁的黄叶病均很少看到[16]。

4.1.4 生草栽培能提高栗树的光合作用效能,进而改善板栗果实的产量和品质。朱益帜等研究发现,锥栗园生草栽培不仅改善了环境因子,而且可以增加散射光,供锥栗树体二次吸收利用,有效提高光合速率,增加光合作用产生的碳水化合物,有效提高了锥栗的可溶性糖、淀粉、果实还原糖等含量和果实干重[17]。

4.1.5 生草栽培可以扩大栗树害虫的天敌种群,起到防治栗园病虫害的目的。在板栗大豆间作园研究发现天敌数量要明显大于除草单作园[18];自然生草栗园能有效降低板栗红蜘蛛的虫口密度,减轻红蜘蛛为害;栗园种植黑麦草能显著增加栗钝绥螨的种群数量,对于防治针叶小爪螨效果显著[19]。

4.1.6 生草栽培可以稳定栗园土壤表面的温度和湿度,有利于栗树根系的生长,调节栗树地上部分和地下部分的生长平衡。

4.2 生草模式和草种选择。板栗园立地条件差、土壤贫瘠,生草常以人工种草为主,人工种植简单、见效快、易管理;自然生草通常用于土壤条件比较好的栗园,难管理,目前没有较完善的养护管理技术。在实际生产过程中依据地理位置、气候及土壤条件可以将2 种生草模式有机结合起来,探索出适宜本地区的最优草种和搭配模式,从而实现生草效益的最大化。随着栗树的生长栗园容易出现郁闭现象,严重制约板栗的高产和高质量发展,间伐则是应对栗园郁闭现象行之有效的手段,间伐后,结合生草栽培能有效提高栗园的产量和果实品质。幼树栗园或间伐后的板栗园可实行行间生草,在生长旺盛立地条件比较好的栗园可实行全园生草。常用的生草种类有白三叶草、长毛野豌豆、草地早熟禾、扁茎黄芪、多年生黑麦草、草木樨、扁蓿豆、羊草、猫尾草、野牛草、紫花苜蓿、结缕草、百脉根等。据报道在南方锥栗园种植黑麦草对园地土壤理化性质和土壤酶活性提升效果最好,能显著提高锥栗产量及品质。此外,草过高、根系过深、年生长周期过长的草种对栗树的生长发育及果实采收不利,在栗园生草栽培选择草种时要特别注意[20]。

4.3 综合管理。刈割能调控草种群落的发展进程,改变群落中昆虫种群的数量,利于减轻栗树病虫害的发生;此外,夏季压青可明显提高栗园土壤肥力,埋压绿肥既解决了秋季施肥难的问题,也解决了由于长期清耕导致的土壤贫瘠和板结[21]。压肥一般采用树下沟埋法,将生草、枝叶、栗蓬等用土埋在沟内,每年7 月下旬~8 月下旬捡拾栗果前,是最佳绿肥压青时间[23]。生草覆盖栗园需合理进行施肥处理,施肥以穴施为主,以距栗树主干80 cm 为半径做圆,沿圆边缘挖8个穴,穴深以30 cm 为宜,有机肥无机肥配合施入效果最好,施入后刈割覆盖。

5 小结与展望

果园生草是我国土壤管理模式的一次重大变革,实现了土壤内部的物质循环和能量传递,利于土壤的循环及可持续利用。果园生草能形成良好的微域环境,使土壤理化性质得到改善,有机质含量增加,显著提高果实的品质和产量,这对发展绿色可持续循环经济,保证我国林果业生态健康发展具有重要意义。

就目前板栗园生草的现状分析,技术仍然落后,必须坚持因地制宜、把握经济效益、抓住关键时期、合理进行配套技术革新。首先,栗园生草要特别重视生态适宜性问题,有研究表明,在年降水量不足550 mm 的地区,果园生草会导致果园深层土壤蓄水量减少,进而影响果树的健康生长[22]。其次,栗园生草具有净化空气、降低噪音、美化果园的功能,优美的果园环境可以吸引游客来体验采摘的乐趣,发展旅游经济大有可为。同时这也为发展林下经济提供了思路,可以在板栗树下种植矮秆作物、中药材、食用菌、山野菜等,发展立体栽培,充分利用空间和资源,将树下闲置土地科学利用。最后,在栗园生草的自然选择中也可以筛选培育高效、节水、抗旱的国产草种,这将对发展我国草业种质资源具有重要意义。

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