我國果園生草研究現狀與展望

郝紫微，季 蘭

（山西農業(yè)大學園藝學院，山西太谷030801）

我國果園生草研究現狀與展望

郝紫微，季 蘭

（山西農業(yè)大學園藝學院，山西太谷030801）

果園生草是改善果樹生態(tài)條件的一項現代土壤管理技術，實施果園生草栽培可以確?，F代果園的可持續(xù)高效發(fā)展。總結了我國10 a來的生草試驗研究，從草種選擇、果園生草對土壤理化性狀和微生物種群的影響、果園生草對果園生態(tài)環(huán)境的影響以及對果樹生長和果實品質的影響等幾個方面，綜述了到目前為止我國開展果園生草試驗研究的現狀。從多數學者的研究結果可以看出，果園生草顯著改善了土壤的理化性狀和果園的大氣生態(tài)，并明顯增加了土壤養(yǎng)分和微生物數量，提高了果樹產量和改善了品質。預期今后將在篩選適宜草種、探明生草的生理生態(tài)效應和弄清生草對果樹產量品質的影響等方面進行深入研究。

果園生草；草種；土壤肥力；生態(tài)環(huán)境；產量和品質

果園生草栽培是指選擇適宜草種在果樹全園內或僅在行間進行種植的人工生草，以及在株行間選留原生并去除不適宜雜草的自然生草。19世紀末，在美國研究者首先嘗試了果園生草栽培。不久之后，一些發(fā)達國家如新西蘭、日本和法國也積極開展了果園生草實踐，結果發(fā)現，果園生草明顯改善了果園生態(tài)環(huán)境，并產生了良好的經濟效益。近10 a來，在果樹生產發(fā)達國家的果園中，1/2以上的園區(qū)實施了生草栽培，有的國家其生草果園已達到95%左右。然而，我國起步較晚，在20世紀80年代，才開始學習外國經驗，在少數果園開始果園生草栽培試驗研究[1]。目前，只有山東省蘋果園覆草面積占蘋果園總面積的60%左右，而就全國來看，生草果園面積占果園總面積的比例還不足10%。果園生草培肥地力的應用，不僅會影響到我國果業(yè)的提質增效，而且關乎我國果業(yè)現代化的持續(xù)發(fā)展，是提高果樹生態(tài)效益、經濟效益和社會效益的重要舉措。

近年來，許多學者對于果園的諸多方面都進行了研究。試驗結果表明，果園生草能夠提高土壤的有機質含量，改善土壤結構和理化性狀，增加土壤中微生物的數量和種類，防止水土流失，改善果園生態(tài)環(huán)境，提高果品質量，減少果園管理用工，便于機械化作業(yè)[2]，為病蟲害的生物防治和生產高營養(yǎng)、無污染、安全性強的無公害綠色果品創(chuàng)造了條件[3]。因此，筆者總結了近10 a來的生草試驗研究，擬從草種選擇，果園生草對土壤理化性狀、微生物種群的影響和果園生態(tài)環(huán)境的影響，以及對果樹生長和果實品質的影響等幾個方面綜述我國果園生草研究進展，為促進果園生草培肥地力技術的發(fā)展提供參考，以確?，F代果園的可持續(xù)高效發(fā)展。

1 果園生草草種的選擇

1.1 供選草種

在我國所試用的草種中，多數屬于豆科和禾本科植物，包括1年生草和多年生草。常用豆科草種中，主要種植的有百脈根（Lotus corniculatus L.）和三葉草，其中，三葉草包括紅三葉（Trifolium pratense L.）和白三葉（Trifolium repens L.）。常用的禾本科草種有黑麥草（Lolium Perenne L.）、鴨茅（也叫果園草、雞腳草，Dactylis glomerata L.）等[4]。

1.2 草種選擇標準

我國地域遼闊，南北氣候條件差異較大，栽植在不同地區(qū)的果樹生態(tài)條件不同，樹種不同，因此，間作的草種也有差異[4]。草種選擇的原則為：適應當地自然環(huán)境，與果樹爭肥奪水能力弱，耐陰性強，不易感染傳播病蟲害，改善果園生態(tài)環(huán)境效果較佳。

1.3 草種選擇進展

近10 a來，許多學者研究了適宜草種的選擇，已有初步進展。鄭秋玲[4]對渭北蘋果園生草栽培進行研究，結果顯示，在種植的小冠花、紅三葉、白三葉、百脈根和雞腳草5個草種中，小冠花綜合表現最佳。張文利等[5]研究表明，在地處冷涼干旱區(qū)的杏園宜栽植三葉草和苜蓿，間作這些草種能有效地改善杏園生態(tài)環(huán)境，顯著促進杏樹的生長發(fā)育。王富榮等[6]研究發(fā)現，適合桃園間作的草種有大麥草、黑麥草、毛葉苕子等。根據大多數研究結果得出，在北方果園宜選用耐寒、耐旱、耐瘠薄的草種，如百脈根、小冠花、苜蓿和草木樨等；而在南方果園，因其土壤呈酸性，且夏季多高溫天氣，宜選用耐酸、抗高溫的草種，如鴨茅草、黑麥草等[7]。白三葉因其適應能力比較強，在南北方均可選用。研究還發(fā)現，若對果園實施自然生草，可選擇馬唐草、虱子草、狗尾草等良性草，這些草種也可作為果園生草草種。

2 果園生草對土壤理化性狀和微生物種群的影響

2.1 對土壤有機質和礦質元素含量的影響

研究結果表明，生草果園土壤有機質含量較清耕土壤均有不同程度的增加[8]。劉蝴蝶等[9]試驗結果表明，對蘋果園進行連續(xù)生草覆蓋2～3 a后，土壤的有機質含量得到顯著增加，在鴨毛草、扁莖黃芪、百脈根和白三葉生草區(qū)，土壤有機質含量分別是對照的1.54倍、1.52倍、1.47倍和1.51倍，且達顯著水平。楊青松等[10]在梨園進行生草試驗發(fā)現，高羊茅生草區(qū)在0～40 cm土層，其有機質含量顯著高于對照，其中，生草區(qū)0～20 cm土層的有機質為2.02 g/kg，對照區(qū)為1.39 g/kg，而在21～40 cm土層，生草區(qū)為1.4 g/kg，對照區(qū)為0.86 g/kg。吳玉森等[11]、何莉莉等[12]、朱東方等[13]、黃健全等[14]分別在梨園、桃園、核桃園和葡萄園也獲得了相近的結果。綜合多種研究結果可看出，果園生草栽培后，一定程度上增加了土壤的有機養(yǎng)分含量，有效減少了化學肥料的投入量，為提高果實的產量、改進品質奠定了基礎。

有研究指出，果園生草覆蓋能提高土壤中全N含量[15]，是由于果園生草有效減少了氮素向深層土壤的淋溶損失，有利于氮肥的保持，種植豆科草種對土壤的固N作用尤其明顯。彭玲等[16]研究得出，在蘋果樹生長季末期，樹體對氮素的需求仍然較大，往往從土壤中吸收較多的氮素以滿足其生長，蘋果園間作白三葉和黑麥草等后，會降低氮素的淋溶損失，同時果樹的根系活力顯著提高，促使根系吸收到充足的養(yǎng)分，保證了樹體的正常生長。高喜榮[17]研究報道，在蘋果園中種植紫花苜?？梢允谷玁含量提高10.31%，且達顯著水平。黃炎和等[18]研究表明，枇杷果園各種生草方式都能提高土壤全N含量，與清耕區(qū)相比，增幅在18%～88%?？锸痰萚19]對火龍果果園的生草研究得出，果園間作紫花苜蓿、柱花草和百喜草，可提高全N含量26.76%～56.34%。

果園不同生草方式均在不同程度上提高了土壤速效養(yǎng)分含量。朱東方等[13]研究發(fā)現，自然生草極顯著提高了核桃園硝態(tài)N和速效P含量，在生草區(qū)和清耕區(qū)硝態(tài)N分別為49.24，35.81 mg/kg，速效P分別為77.11，32.10 mg/kg，銨態(tài)N和速效K水平也明顯增加，可以看出，核桃園生草能增加多種速效礦質元素的含量，使生草園區(qū)的土壤肥力得到明顯改善。將黑麥草和毛苕子作為綠肥間作在桃園時，速效K、全N等含量增加，其中，黑麥草、毛苕子種植區(qū)速效K含量分別為76.09，77.79 mg/kg（清耕區(qū)為65.14 mg/kg）[12]?？锸痰萚19]研究也得到了相似結果。

研究還發(fā)現，在果園栽培草種初期，因草對礦質元素的吸收而使土壤中多種養(yǎng)分含量下降，但隨著生草年限的增加，土壤中速效N，P，Ca等含量將顯著增加。吳玉森等[11]研究梨園的自然生草試驗發(fā)現，生草2 a后，淺層土壤中多種礦質營養(yǎng)元素含量均低于未生草的園區(qū)，自然生草達7 a時，生草區(qū)淺層土壤的多種礦質營養(yǎng)元素含量均高于清耕區(qū)。李國懷等[20]對柑橘園進行生草試驗發(fā)現，在種植草種1 a后，白三葉生草區(qū)和清耕區(qū)的速效K含量分別是148.0，166.2 mg/kg，栽培2 a后生草區(qū)和清耕區(qū)的速效K含量分別為174.6，164.1 mg/kg。彭玲等[16]研究表明，在蘋果樹生長季前期，與單作蘋果相比，生草區(qū)土壤總氮量及尿素吸收量均低于清耕區(qū)，說明在果樹生長季前期，草與蘋果樹有養(yǎng)分吸收的競爭現象，提示種植者，在果園間作牧草初期，要注意及時收割牧草或適時施肥，以防止牧草和幼齡果樹對養(yǎng)分吸收的競爭；而到秋梢停長期，與單作蘋果相比，種植牧草后蘋果植株生物量、吸氮量、15N-尿素利用率及根系活力顯著提高[15]。

2.2 對土壤物理性狀的影響

果園采用生草栽培后，草根的分泌物和殘根分解物，為微生物提供了良好的物質來源，促進其活動，為根層土壤團粒結構的形成提供了有利條件[21]，主要表現在：土壤孔隙度增加、土壤容重降低、土壤滲水性和持水能力增加以及平穩(wěn)地溫等。

李會科等[22]研究指出，在蘋果園中種植白三葉和黑麥草均能降低土壤容重、增加土壤孔隙度，種植5 a后，黑麥草、白三葉及清耕區(qū)的土壤容重分別為1.25，1.24，1.33 g/cm3；土壤孔隙度分別為52.28%，52.60%，48.57%；生草栽培的土壤其入滲性能和持水能力得到較大幅度的提高，以黑麥草為例，種植5 a后穩(wěn)滲速率為3.02 mm/min，清耕區(qū)為2.40 mm/min，田間持水量分別為26.73%和24.03%。孫計平等[23]在梨園間作黑麥草，結果顯示，在生草區(qū)土壤容重顯著降低，而土壤孔隙度和保水排水能力顯著增加，在0～10 cm土層，清耕區(qū)、生草4 a和生草8 a的土壤容重分別為1.25，1.21，1.16 g/cm3，孔隙度分別為42.19%，50.60%和61.03%；0～10 cm土層的土壤飽和持水量、毛管持水量、排水能力生草8 a時均最高，生草4 a時較低，清耕最低。匡石滋等[19]和孫霞等[24]的研究也得出了相近的結果。

楊青松等[10]試驗表明，生草覆蓋在早春可提高地溫2℃，在夏季生草覆蓋可降低地溫3～4℃[10]。朱東方等[13]對核桃園作自然生草處理發(fā)現，在夏季自然生草區(qū)的土壤平均溫度顯著降低，比清耕區(qū)土壤低6.3℃；而在冬季自然生草區(qū)的土壤溫度明顯增高，比清耕區(qū)高1.7℃。吳紅敏等[25]、呂德國等[8]分別在柑橘園、葡萄園的生草栽培中，也得到了相近的結果。上述研究結果表明，生草處理有平穩(wěn)地溫的作用，顯著降低了極端溫度對果樹的傷害。

2.3 對土壤微生物種群的影響

果園生草可以增加土壤微生物數量和質量，促進果園土壤肥力的提高，還可以改變果園的昆蟲、雜草和微生物等群落結構，產生一個有利于果樹根系生長的土壤環(huán)境[1]。李會科[26]研究表明，在渭北旱地蘋果園中，0～60 cm土層生草大幅度提高了微生物的數量（細菌、真菌、放線菌），生草栽培持續(xù)3 a后，黑麥草和白三葉2個草種的生草區(qū)微生物總數比清耕區(qū)增加了16.93%以上，生草第5年增加了42.76%以上。王艷廷等[27]研究表明，連續(xù)多年自然生草后，梨園耕作層土壤微生物呼吸、活性及微生物磷酯脂肪酸總量分別為對照的2.26倍、2.75倍、1.57倍，差異均達顯著水平[27]。綜上所述，果園生草顯著提高了土壤有益微生物的種類和總量，明顯提高了土壤的通透性和土壤的供肥能力。

3 果園生草對大氣生態(tài)的影響

諸多研究表明，果園生草可以改善果園的大氣生態(tài)，主要表現為：緩沖了果園冠層溫度的變化，增加了果園空氣中的相對濕度，降低了果樹蒸騰，形成了有利于果樹生長發(fā)育的微域小氣候環(huán)境[28]。

3.1 對冠層空氣溫度的影響

高方勝等[29]研究結果得出，實施果園生草降低了紅富士蘋果樹5月10日至10月10日的冠層溫度，在高溫季節(jié)降低冠層溫度的效果尤為顯著，例如，在7，8月白三葉草區(qū)和黑麥草區(qū)，果樹冠層溫度平均降低3.0，2.1℃。李國懷等[30]研究結果表明，實施生草栽培后，橘園生態(tài)環(huán)境得到改善，冬季橘樹冠層氣溫明顯提高，如1月14日提高1.8℃；夏季橘樹冠層氣溫明顯降低，如7月11日和8月15日分別降低0.4，0.5℃。李會科[26]研究同樣發(fā)現，旱地蘋果園行間生草在溫度較低季節(jié)可以提高溫度，而在溫度較高的夏季則可以降溫。綜上所述，果園地面生草對氣溫變化具有緩沖作用，從而改善果樹的生態(tài)環(huán)境，促進果實發(fā)育和提高品質。

3.2 對空氣濕度的影響

果園的空氣濕度是影響果樹生長及果實品質的重要指標之一。對果園實施生草措施后，由于大面積的草本植物具有較強的蒸騰作用，能夠在不同程度上提高果樹冠層空氣濕度。高方勝等[29]對蘋果園的生草研究得出，生草后提高了果樹冠層濕度，在少雨的5—6月尤為明顯，5—6月正值紅富士開花坐果期，生草后果園濕度的增加有利于防止蘋果樹的落花落果。李國懷等[30]研究表明，實行蘋果園生草栽培后，提高了樹冠冠層的空氣相對濕度，其中，5—11月的平均空氣濕度從53.428 5%提高到57.428 5%。李會科[26]研究得出，實施旱地蘋果園行間生草，4—10月，3年生的黑麥草、白三葉比清耕區(qū)空氣相對濕度提高幅度分別達5.46%和6.08%。

4 果園生草對果樹產量及品質的影響

4.1 對果樹產量的影響

果園生草能顯著提高果樹葉綠素等光合色素的含量和果樹葉片的光合強度[8]，并可減緩生草園區(qū)土壤溫度和濕度的晝夜變化，改善果樹根系的生長環(huán)境[31]。這樣，果園生草創(chuàng)造了利于果樹生長的環(huán)境。楊桂英等[32]在蘋果園區(qū)間作了鴨茅等草種后，果樹的樹高、冠幅、新梢長度和新梢粗度均增加，鴨茅和鷹嘴紫云英區(qū)的蘋果產量分別達到了103.50，84.10 kg/株，顯著高于清耕區(qū)（62.33 kg/株）[32]。劉蝴蝶等[9]在蘋果園種植了鴨茅等草種，在生草第3年后，測得蘋果果實樣品的單果質量在200 g以上，顯著高于對照（190.5 g）；生草區(qū)的產量為36 795～42 945 kg/hm2，顯著高于對照的產量（32 640 kg/hm2）。

4.2 對果實品質的影響

楊桂英等[32]研究得出，果園間作鴨茅和鷹嘴紫云英，均可使蘋果總酸含量減少，總糖含量較對照區(qū)分別增加7.16%和18%，Vc含量分別增加45.74%和30.04%，使果實品質得到了改善。李會科[26]在渭北蘋果園區(qū)間作白三葉等草種，結果顯示，在持續(xù)種草5 a后，測得白三葉草區(qū)蘋果果實的可溶性固形物為15.82%、硬度為9.02 kg/cm2和Vc含量為9.01 mg/100 g，而對照區(qū)分別為14.42%，8.46 kg/cm2，8.41 mg/100 g，生草區(qū)的3項品質指標均顯著高于對照[26]。朱東方等[13]對核桃園研究得出，生草果園與清耕園的香玲核桃果實的脂肪含量分別為64.80%和60.20%，生草果園的脂肪含量顯著高于對照，表明生草改善了氣候條件和土壤環(huán)境，使得核桃仁中的脂肪含量得到明顯增加。

5 存在問題

5.1 特定果園的配套草種

目前，對于我國果園生草草種的選擇試驗，主要集中在陜西、山東、山西、河北等省份，并且對蘋果園、梨園、柑橘園的生草研究較多，而對于主要核果類樹種如桃、杏、櫻桃和棗等，以及堅果類果樹如核桃、板栗、榛、扁桃等果園的生草研究較少，對于很多地區(qū)特定果園的適宜草種尚沒有明確地選出。

5.2 生草果園的配套技術

對于生草果園的管理方式，有許多問題需要明確。截至目前，自然生草與人工種草哪種方式獲益更大；全園種植與帶狀種植的選擇問題；果園生草后某些蟲害和病害發(fā)生的問題；果園生草多年后的草種更新問題等尚未見有報道。

5.3 果園成本問題

部分果農認為，自然生草和人工生草相比于清耕，均會不同程度地增加果園的生產成本。例如，在生草初期，選擇的草種未生長至一定的規(guī)模時，雜草競爭生長較強，需人工輔助清除雜草，這會使果園管理的成本提高。實際上，實施果園生草會提高果樹產量和果實品質，從而提高果農的經濟效益。因此，果園生草對增加經濟效益的程度和生草的成本消耗沒有明確的參考數據，這也可能是果農不實施果園生草的原因之一。

5.4 生草與果樹養(yǎng)分競爭問題

在我國3 000 a的農耕文化中，清耕除草、雜草與果樹爭肥奪水的傳統(tǒng)觀念在我國老百姓腦海中根深蒂固，對于果園生草存有顧慮。果農對果園生草的迫切性與重要性認識不到位，認為果園中另一種植物的加入必然會增加土壤養(yǎng)分的消耗[28]，而忽視了持續(xù)施用化肥將引起土壤板結、肥力下降等一系列問題；沒有認識到，生草可以有效地增加土壤有機質含量，改善果園土壤結構和提高土壤肥力。

6 展望

針對上述問題可看出，若在我國廣泛推廣果園生草，有必要將試驗成果及時應用于生產實踐中，在一定地區(qū)設立果園生草示范園區(qū)，并提供關鍵技術，為果農選擇果園生草模式營造良好條件。

要實行果園生草的大面積應用，首先要在選擇適宜草種方面作更細致的研究。同時，生草果園的種類也應擴大范圍，如棗園、葡萄園、榛子園等。生草對果園生態(tài)環(huán)境的影響及對各類果樹的產量和品質的影響等有待深入研究。隨著果園生草示范園區(qū)數量和范圍的擴大，不同模式生草配套管理技術也有待作對比分析。可以預見，隨著各類生草試驗研究的展開，我國果園生草栽培規(guī)程將達到成熟，果園生草的規(guī)模栽培將逐步形成，果園生草這項現代果園栽培技術將會成為我國的常規(guī)土壤管理模式。

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Present Situation and Prospect of the Study on Interplanting Grass in Orchard in China

HAOZiwei，JI Lan

（College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

The interplanting grass in orchard is a modern technique for orchard soil management that could improve ecological conditions of fruit trees.Implement of grass cultivation in orchard widely would ensure the sustainable and efficient development of modern orchards.The experimental study for nearly a decade was summarized.The current studies ofgrass interplanting experiments that so far were carried out in orchards in China were reviewed in such aspects as grass species selection,effects ofgrass cultivation in orchard on soil physical and chemical properties and microorganism communities,effect of grass interplanting on ecological environment in orchard,effect ofgrass cultivation on growth offruit tree and fruit quality.It could be observed from study results ofmost research workers that grass cultivation in orchard greatly improved soil physical and chemical properties and orchard ecological atmosphere,markedly increased soil nutrient and microorganism quantity,enhanced fruit yield and improved quality.It was expected that in the future deep studies would be made on follow sides:selection of suitable grass species,exploration of physiological and ecological effects of grass interplanting in orchard,discovery ofeffects ofgrass interplanting on fruit tree yield and quality.

interplanting grass in orchard;grass species;soil fertility;ecological environment;yield and quality

S66

A

1002-2481（2017）03-0486-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.40

2016-11-18

山西省科技攻關項目（20130311022-5）

郝紫微（1994-），女，山西呂梁人，在讀本科生，研究方向：榛樹種質資源研究與創(chuàng)新。季 蘭為通信作者。