泰沂山區(qū)蘋果園自然生草優(yōu)勢草種類及養(yǎng)分特征

劉加芬+李慧峰+余賢美+安淼

摘要：為研究自然生草在改善蘋果園管理水平方面的作用，2014—2015年，在山東省果樹研究所肥城市安駕莊鎮(zhèn)邊院村矮砧蘋果試驗(yàn)園進(jìn)行自然生草試驗(yàn)。結(jié)果表明：春、夏二季（4月至7月中旬）是各種草的主要發(fā)生期；不同時(shí)期的優(yōu)勢草種存在一定差異；泰沂山區(qū)蘋果園優(yōu)勢草種有薺、藜、綠穗莧、狗尾草、馬唐、牛筋草、馬齒莧等。6月中旬以前，草的種類相對較少，產(chǎn)草量較低；進(jìn)入6月下旬，草的種類增多，產(chǎn)草量較高，全年每666.7m2干草產(chǎn)量約420.4 kg。自然生草的氮素含量為2.17%～4.17%，除綠穗莧外，其余草種的氮素含量與人工生草的相差不大；磷素含量分別為0.65%～1.45%，與人工生草相比，其平均含量相對較高；鉀素含量為3.57%～9.33%，除春季草薺菜外，均明顯高于所檢測人工生草的鉀含量。綜上結(jié)果表明，自然生草能有效改善蘋果園的管理水平。

關(guān)鍵詞：蘋果園；自然生草；人工生草；優(yōu)勢草種類；養(yǎng)分特征

中圖分類號(hào)：S661.105 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2017）07-0120-05

Abstract To investigate the effects of natural grass on improving the management of apple orchard， the natural grass test was carried out in the dwarf-stock apple orchards of Shandong Institute of Pomology which located at Bianyuan Village， Anjiazhuang Town， Feicheng City， Shandong Province in 2014 and 2015. The results showed that the grasses grew mainly in spring and summer （from April to mid-July） with some differences in advantageous grass varieties in different periods， and the advantageous grasses in apple orchards in Taiyi mountain area were shepherds purse， goosefoots， Amaranthus viridis， green bristlegrass， crab grass， Eleusine indica and Portulaca oleracea， et al. There were relatively fewer varieties of grasses and lower yield before mid-June； since late-June， the grass varieties and yield increased， and the yield of dry grass was 420.4 kg per 666.7m2. According to the nutrition pattern of natural grass， the nitrogen content ranged from 2.17% to 4.17%， which nearly the same as that of artificial grass except Amaranthus hybridus； the phosphorus content ranged from 0.65% to 1.45%， which was higher than that of artificial grass； the potassium content ranged from 3.57% to 9.33%， which was significantly higher than that of artificial grass except shepherds purse in spring. These results indicated that natural grass could efficiently improve the management of apple orchard.

Keywords Apple orchard； Natural grass； Artificial grass； Advantageous grass variety； Nutrition pattern

泰沂山區(qū)是我國重要的蘋果產(chǎn)區(qū)之一。絕大多數(shù)蘋果園長期清耕，有機(jī)物料投入不足，過量偏施化肥，導(dǎo)致果園土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低，土壤嚴(yán)重酸化，果實(shí)品質(zhì)變劣[1]。因此，探索科學(xué)實(shí)用的土壤管理制度對該區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

果園生草對果園生態(tài)、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤理化性狀、果實(shí)品質(zhì)等均呈現(xiàn)優(yōu)良效應(yīng)[2-5]，是歐美及日本等發(fā)達(dá)國家普遍推行的果園可持續(xù)發(fā)展土壤管理模式[6]。我國于1998 年將果園生草作為綠色果品生產(chǎn)措施在全國推廣[7]，但清耕果園面積占果園總面積90%以上，果園生草尚處于試驗(yàn)與小面積應(yīng)用階段。泰沂山區(qū)蘋果園大都處于丘嶺砂石山地，土壤瘠薄，降雨不均勻，蓄水保墑能力低，果園人工生草難度較大，自然生草果園逐步增多。因此，本研究通過連續(xù)定點(diǎn)監(jiān)測，開展了泰沂山區(qū)蘋果園自然生草試驗(yàn)，研究優(yōu)勢草種的變化動(dòng)態(tài)、生物學(xué)性狀、養(yǎng)分特征及生物產(chǎn)量，旨在為進(jìn)一步探索完善自然生草技術(shù)、逐步明確自然生草在改善果園土壤質(zhì)量的效果提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 果園環(huán)境條件

試驗(yàn)于2014—2015年在山東省果樹研究所肥城市安駕莊鎮(zhèn)邊院村蘋果矮砧試驗(yàn)園進(jìn)行。蘋果園2007年秋栽植，品種嘎啦，中間砧M26，高紡錘形，株行距 1 m×4 m，行間自然生草，株間控草，生長季進(jìn)行滴灌。

1.2 試驗(yàn)方法

在整個(gè)生長季，行間良性雜草任其生長，惡性（蔓類）雜草及時(shí)剔除。待行間草長至50～80 cm進(jìn)行刈割，刈割留茬高度約5～6 cm，割下的草覆蓋株間。

刈割前調(diào)查優(yōu)勢草種類，然后分別采集優(yōu)勢草種的地上部分，帶回室內(nèi)，檢測其水分、碳、氮、磷及鉀素含量。每個(gè)優(yōu)勢草種采集檢測樣品一次：5月初采集薺菜樣品，6月初采集黎、綠穗莧、狗尾草樣品，7月初采集毛馬唐、牛筋草樣品。重復(fù)3次。

果園產(chǎn)草量：刈割前，每666.7m2選取5個(gè)點(diǎn)，按S形布點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)面積1 m2，5個(gè)點(diǎn)分別取草稱重，其平均值即為1 m2產(chǎn)草量。依據(jù)單位面積的產(chǎn)草量推算666.7m2 產(chǎn)草量，其中除去了株間地帶面積。重復(fù)3次。

株高：隨機(jī)選取每個(gè)優(yōu)勢草種各5株（不經(jīng)過刈割）。禾本科草，于抽穗期測量莖基部至頂部葉片的高度；藜、綠穗莧于顯蕊期測量從莖基部到頂部花序頂尖的長度；薺菜，于花期測量從莖基部到頂部花序頂端的長度。

根系長度：隨機(jī)選取每個(gè)優(yōu)勢草種各5株（未刈割過的），盡可能無損地取出主要根系層的根，測量其根系的最大長度。根系測量的物候期同株高。

人工生草品種為多年生紫花草木樨、白三葉與高羊茅：于7月下旬，從肥城市安駕莊鎮(zhèn)邊院村矮砧蘋果試驗(yàn)園分別采集這三種草（未刈割過的）的地上部分，帶回室內(nèi)，檢測其水分、碳、氮、磷及鉀素含量。重復(fù)3次。

1.3 測定方法

采用105℃烘干法測定水分；采用K2Cr2O7容量法測定碳含量；樣品經(jīng)硫酸-過氧化氫消煮后，采用凱氏定氮法測定氮含量；采用釩鉬黃比色法測定磷含量；采用火焰光度計(jì)法測定鉀含量。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同時(shí)期優(yōu)勢草種及生長特點(diǎn)

自然生草果園草類較多，春末夏初（4月至7月中旬）是各種草的主要發(fā)生期（表1）。不同季節(jié)，優(yōu)勢草種存在一定差異，且存在明顯的演替規(guī)律。泰沂山區(qū)蘋果園優(yōu)勢草種主要有薺菜、藜、綠穗莧、狗尾草、馬唐、牛筋草、馬齒莧等。早春優(yōu)勢草種為薺菜，3月底4月初開始生長，4月底5月初即結(jié)籽，田間刈割后不再繼續(xù)生長，根系主要分布于3～4 cm表土層。藜于4月初開始發(fā)生，經(jīng)過刈割可繼續(xù)生長，一直持續(xù)到7月上旬，主根、側(cè)根及毛細(xì)根都較發(fā)達(dá)，主要根系可達(dá)地表20 cm以下。綠穗莧、狗尾草主要在5月至7月發(fā)生生長，其中6、7月生長量最大， 經(jīng)過刈割可繼續(xù)生長。綠穗莧根系分布較深，主根與側(cè)根發(fā)達(dá)，毛細(xì)根稀少，主要根系可達(dá)地表15 cm以下，狗尾草為須根系，根系發(fā)達(dá)，主要在地表以下約20 cm土層中分布。毛馬唐與牛筋草主要在6月以后發(fā)生，毛馬唐根系分布較牛筋草的深，但牛筋草根系遠(yuǎn)比毛馬唐的發(fā)達(dá)。雖然不同草種的根系差別較大，但都主要分布在0～20 cm土層，可能主要對果樹的表層根影響較大。由表1還可以看出，薺菜、黎、綠穗莧及狗尾草4種草的莖直立性較強(qiáng)，可能影響到果園光照及果園管理操作。另外，調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)葎草、茜草、牽牛、蘿藦等雜草對蘋果樹危害較大。

2.2 不同時(shí)期的優(yōu)勢草種長勢及產(chǎn)草量

蘋果園不同時(shí)期自然生草產(chǎn)草量如表2所示。由于6月中旬以前草種類相對較少，該區(qū)多數(shù)年份表現(xiàn)春季干旱缺水，致使此期草生長緩慢，生長量較小，地面覆蓋率較低，刈割周期長，因此，一般1個(gè)月進(jìn)行1次。通常年份，5月初進(jìn)行第一次刈割，6月初進(jìn)行第二次刈割，2次刈割每666.7m2 鮮草產(chǎn)量均不足200 kg，干草產(chǎn)量不足50 kg。6月下旬進(jìn)入雨季后，隨著降雨量的增多，草種類增多，長勢變旺，覆蓋率增大，產(chǎn)草量隨之提高，大約每半個(gè)月需要刈割一次，一般自6月下旬至8月初大約需要刈割3～4次，每次刈割每666.7m2 鮮草產(chǎn)量均在500～700 kg之間，干草產(chǎn)量在120～180 kg 之間，7月是全年產(chǎn)草量最高時(shí)期。進(jìn)入7月下旬以后，草的長勢減弱，草產(chǎn)量降低，至8月上旬各種草基本停止生長。

2.3 優(yōu)勢草種水分及主要養(yǎng)分含量

泰沂山區(qū)自然生草蘋果園優(yōu)勢草種水分及主要養(yǎng)分檢測結(jié)果（表3）表明，綠穗莧、毛馬唐、牛筋草含水量較高，均接近90%，其它草種含水量相對較低，說明上述3種草對水分需求量大，與果樹競爭水分的能力較強(qiáng)。

碳氮比普遍較低，均小于25∶1[8]，最高為19.5∶1，自然生草與人工生草相差不大。碳氮比低，覆蓋于樹盤上的刈割草較易腐解，不需要再增施氮素化肥。

自然生草的氮素含量為2.17%～4.17%，人工生草的氮素含量2.18%～3.32%，只有綠穗莧的氮素含量遠(yuǎn)高于所檢測的人工生草品種，其它的相差不大。 磷素含量分別為0.65%～1.45%與0.51%～0.95%，自然生草的磷素平均含量高于人工生草品種。自然生草的鉀含量為3.57%～9.33%，除春季草薺外，均明顯高于檢測的人工生草品種。說明果園自然生草對氮、磷、鉀的需求量較大，尤其對土壤中的磷、鉀素有較強(qiáng)的富集功能，腐解后可向土壤提供更多的有效磷和速效鉀。

3 討論與結(jié)論

果園生草是現(xiàn)代果園土壤管理制度的一項(xiàng)主推技術(shù)，在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家基本取代了單一的清耕模式。果園生草受到如此重視，與其所取得的良好生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。俞巧鋼等[9]試驗(yàn)表明山地果園套種綠肥，可以明顯減少地表徑流量和泥沙流失，固土效果增強(qiáng)；減少由地表徑流和泥沙攜帶侵蝕引起的土壤養(yǎng)分損失，且有助于水體環(huán)境保護(hù)；還可提高果實(shí)糖度，改善品質(zhì)。李會(huì)科等[2]研究表明黃土高原旱地蘋果園生草 ，能降低土壤容重， 增加土壤孔隙度，提高田間貯水量；能顯著提高0～20 cm土層有機(jī)質(zhì)含量， 隨生草年限的增加， 較深土層有機(jī)質(zhì)含量趨于增加；0～40 cm土層全氮、全磷、全鉀呈現(xiàn) “S”形演變過程，生草前期（4年）消耗大于積累， 蘋果與牧草在該土層存在養(yǎng)分競爭， 在第五年呈現(xiàn)恢復(fù)性增長；提高0～40 cm土層水解氮、速效磷及速效鉀含量。孟林等[10]試驗(yàn)表明蘋果園間種綠肥，能有效改善園區(qū)地溫和氣溫， 提高園區(qū)空氣相對濕度，特別是盛夏高溫時(shí)， 能有效降低園區(qū)地溫和氣溫，秋冬寒冷天氣時(shí)， 有保持土壤溫度作用。

果園生草包括人工生草與自然生草。人工生草，既要投入一定量人工，又要掌握相關(guān)的種植與管理技術(shù)，例如：播種前需平整地面，播種期遇干旱需要澆水播種，苗期遇干旱需及時(shí)灌水，保證草被的極早形成等。自然生草，除草種具有天然的適應(yīng)性外，不需要種子、種植及管理方面的費(fèi)用及技術(shù)，只需要定期刈割，同樣具有改善果園生態(tài)及提高果實(shí)品質(zhì)等效應(yīng)[11-14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在株行距 1 m×4 m果園，采用行間自然生草，每666.7m2年產(chǎn)干草420.4 kg，約與2.3 m3羊糞所提供的有機(jī)物料量相當(dāng)，可以逐步緩解沂蒙山區(qū)蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)過耗、土壤酸化及板結(jié)等問題。所以，在目前條件下，泰沂山區(qū)蘋果園應(yīng)以自然生草為主。

自然生草作為一種獨(dú)特的生草模式，需采取與之配套的管理技術(shù)，以最大限度地趨利避害。自然生草對樹體的不利影響主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是草的生長需要從土壤中吸取大量的水分和養(yǎng)分，造成與樹體水分和養(yǎng)分的競爭[15，16]。二是草的遮蔽影響果園光照。為了減少其對樹體的不利影響，可采取以下兩項(xiàng)措施：一是采用行間生草、株間抑草的生草模式。因?yàn)榘饓旁耘喙麍@，80%根系集中在株間，這樣可大大減少水分及養(yǎng)分競爭。株間抑草采用人工除草、除草劑除草與行間刈割的草覆蓋株間相結(jié)合的措施。二是控制行間生草高度。因?yàn)楣麍@自然生草種類繁多，有些草種的直立性較強(qiáng)，例如，黎與綠穗莧，草過高會(huì)影響果園光照，因此，草長至40～50 cm及時(shí)刈割，留茬高度10～15 cm，以減少對樹體光照的不利影響。

由于該區(qū)自然優(yōu)勢草種的氮、磷、鉀需求量普遍較高，尤其是鉀素，而且該區(qū)自然優(yōu)勢草種都沒有固氮作用，所需大量的氮、磷、鉀素都要從土壤吸收。因此，在果園自然生草初期（1～4年）[2]，氮、磷、鉀肥料的需用量較清耕果園多，在果園生草后期（5年后），草腐爛歸還了土壤，土壤肥力及土壤理化性狀得到初步改善，可以適當(dāng)減少氮、磷、鉀肥的用量。因此，泰沂山區(qū)自然生草蘋果園施肥，建議根據(jù)果園行間的土壤養(yǎng)分狀況及不同土壤養(yǎng)分的特征進(jìn)行合理施肥。若行間土壤速效磷和速效鉀含量分別在5 mg/kg和40 mg/kg以上，不需要在行間生草帶施入磷、鉀肥，否則，需要在前一年秋季或當(dāng)年早春，結(jié)合中耕每666.7m2行間撒施磷（P2O5）9 kg、鉀（K2O）15 kg；在6—7月份草生長旺季，每666.7m2行間撒施尿素30 kg，分二次刈割后撒施。第二、三、四年行間草的氮肥施入均同第一年的施肥量，第五年行間施肥量減為原來的二分之一。

參 考 文 獻(xiàn)：

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