茶園間作綠肥生態(tài)控草技術(shù)研究

劉彩霞，江新鳳,李文金，李延升，黎小萍，賀望興，王新民

(江西省蠶桑茶葉研究所/江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點實驗室，江西 南昌 330203)

江西省全省適宜植茶，產(chǎn)茶歷史悠久，是中國重要產(chǎn)茶區(qū)[1]。我省茶樹種植面積在不斷增加,據(jù)統(tǒng)計，2018年江西省茶園面積為103 548 hm2，相比較于2017年98 544 hm2，2017年茶園面積增加率為5.08%，高于全國茶園面積平均增長率，茶園增加百分率與開采面積百分綠均在全國18個產(chǎn)茶省(區(qū))中均在前幾位[2]。在茶園建設(shè)管理中，綠肥的種植與發(fā)展是不可或缺的一環(huán)，選擇當(dāng)?shù)剡m宜的綠肥種植能有效地改善茶園土壤、保持水土、提高茶葉質(zhì)量，增加茶園生態(tài)生物多樣性[3～5]。茶園中雜草因繁殖速度快、種類多，經(jīng)常會與茶樹爭水、爭肥，發(fā)生嚴(yán)重時會影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，是江西丘陵紅壤茶園面臨的生態(tài)問題之一[6]。在現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中，綠肥是農(nóng)業(yè)管理中重要的組成部分，也是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華[7]。綠肥作物大多數(shù)均具有固氮作用，綠肥本身也含有氮、磷、鉀等農(nóng)作物所需要的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)，是一種改良土壤、培肥地力的生物有機(jī)肥料[8]。對比一般的農(nóng)家肥，綠肥具備適應(yīng)性強(qiáng)、生長速度快，適宜就地種植、就地適應(yīng)、減少運輸成本等諸多優(yōu)點[9～11]。近幾年來，江西幼齡茶園面積迅速增加，綠肥以其具有改善土壤結(jié)構(gòu)[12]、增強(qiáng)土壤肥力[13]、保持水土、調(diào)節(jié)茶園小氣候[14]等方面的特點，尤為適合在土壤相對貧瘠的丘陵紅壤茶園種植[15～16]。筆者研究選取了三種代表性綠肥品種，擬通過對綠肥生長狀況、控草效果以及對茶樹生長的影響進(jìn)行觀測，以期探索出一種效果佳、成本低、綠色生態(tài)的除草技術(shù)，為江西茶園綠色生態(tài)發(fā)展及指導(dǎo)茶農(nóng)科學(xué)除草提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗地點：井岡山市廈坪鎮(zhèn)茶園基地，N26°42′42″,E114°16′38″,海拔190 m,丘陵紅壤土，供試茶樹品種為3年生黃金芽，單行雙株種植，行距約1.5 m，叢距約30 cm。土壤基本理化指標(biāo)：pH 4.53，有機(jī)質(zhì)含量22.5 g·kg-1，全氮、全磷、全鉀含量分別為0.873 g·kg-1、0.316 g·kg-1和8.429 g·kg-1,速效氮、磷、鉀含量分別為97.96 mg·kg-1、2.47 mg·kg-1和27.5 mg·kg-1。供試綠肥品種：紫云英(T1：4 kg·667m-2)、黑麥草(T2：4 kg·667m-2)、白三葉(T3：4 kg·667m-2),均為市場購置。

1.2 試驗處理

將地塊進(jìn)行分區(qū)處理，共設(shè)4個處理，3次重復(fù)，共12個小區(qū)，每個小區(qū)為30 m×6 m(長×寬)，采用隨機(jī)區(qū)組進(jìn)行分區(qū)處理，于2018年12月將三種綠肥種植于茶樹行間，為不影響茶樹生長，綠肥播種行與茶樹行間隔10 cm處留作空行，不播種，以防止綠肥對茶樹產(chǎn)生副作用，并以茶樹單種地塊作為對照處理。整個試驗期間，所有試驗小區(qū)均采用相同的栽培管理措施，不施用任何肥料和農(nóng)藥。

1.3 調(diào)查內(nèi)容、方法及數(shù)據(jù)分析

茶園雜草調(diào)查：試驗于2019年3月12日調(diào)查，每個小區(qū)按9點取樣，采用33 cm×33 cm方框小樣方，現(xiàn)場記錄雜草的種類、數(shù)量、株高，并稱取地上部分總生物重。

茶園昆蟲調(diào)查：小貫小綠葉蟬(Empoasca pirisuga)和綠盲蝽(Apolyghs lucorum Meyer)是春季江西茶園中比較普遍的害蟲[5]，捕食性天敵蜘蛛(未定名，以下簡稱蜘蛛)則是茶園中害蟲的天敵[17]。于間作綠肥生長旺盛時期調(diào)查各處理中小貫小綠葉蟬、蚜蟲、蜘蛛的數(shù)量及茶樹新稍危害情況。具體方法如下：采用平行跳躍法，用單位平方尺隨機(jī)固定茶蓬，抽取3個樣方，用力拍打茶蓬枝條，以白色托盤承接，統(tǒng)計個體數(shù)。

調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進(jìn)行計算，并用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同綠肥處理對茶園主要雜草物種組成、種類和密度的影響

從試驗調(diào)查結(jié)果來看，不同綠肥處理茶園共發(fā)生雜草6科13屬13種，但茶園中主要發(fā)生的雜草種類為牛筋草(Eleusineindica)、小飛蓬(Conyzacanadensis)、酢漿草(Oxaliscorniculata)、積雪草(centellaasiatica)、香附子(Cyperusrotundus)、狗牙根(Cynodondactylon)、一年蓬(Erigeronannuus)和毒萵苣(Lactucaserriola)共5科9種(表1)。

3種不同綠肥控草措施和對照茶園的雜草種類不同(表1、表2)，雜草種類分別為間作紫云英處理(T1)發(fā)生5科7種雜草，分別是牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根和一年蓬；間作黑麥草處理(T2)發(fā)生3科4種，分別是牛筋草、狗牙根、小飛蓬和香附子；間種白三葉處理(T3)發(fā)生5科8種雜草，分別是牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根、一年蓬和毒萵苣；空白處理(CK)內(nèi)發(fā)生的雜草種類除了有各個綠肥處理內(nèi)發(fā)生的外，有少量的禾本科(Gramineae)白茅(Imeratacylindrica)、大狗尾草(Steariafaberii),菊科(Asteraceae)的藿香薊(Ageratumcoyzoides)、婆婆針(bidensbipinnata)以及紫草科(Boraginaceae)的附地菜(Trigonotispeduncularis)。

表1 主要雜草種類和密度 (株·m-2)

2.2 不同綠肥處理對茶園主要雜草的防控效果

不同綠肥控草措施顯然對茶園雜草密度有著明顯不同(見表1)，T1處理對小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根、一年蓬、毒萵苣有明顯的抑制作用，試驗處理雜草密度均小于1株·m-2；T2處理對小飛蓬、牛筋草、酢漿草、積雪草、香附子等抑制作用較其處理組明顯,該組內(nèi)此類雜草發(fā)生密度均小于或等于1株·m-2；T2處理僅僅對一年蓬、毒萵苣(發(fā)生密度均小于或等于1株·m-2)等雜草的抑制作用較明顯。綜合來看，對牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子防控比較好的處理為T2,田間雜草發(fā)生密度僅為1.0株·m-2、0.6株·m-2、0.2株·m-2、0.2株·m-2、0.2株·m-2，對狗牙根、一年蓬、毒萵苣防控效果比較好的處理為T1，田間雜草發(fā)生密度均為0.2株·m-2。三個處理對雜草發(fā)生密度影響效果應(yīng)該為T2>T1>T3。

從雜草株防效、高度防效和鮮重防效來看(見表2)，間作黑麥草(T2)處理的各項防效均在80%以上，僅平均株數(shù)防效而言，其余兩個處理T1、T3防效也在60%以上；鮮重防效T1、T3分別為60.42%、76.74%，株高防效方面二者均為31.88%。從防效而言，三者都能很好的抑制茶園中雜草發(fā)生的數(shù)量和重量，三個處理的株數(shù)、株高、鮮重防效與CK均有顯著性差異，能很好的抑制雜草的發(fā)生、生長。但三個處理間無明顯的差異性，從數(shù)值上來看，T2要優(yōu)于T1和T3。

表2 田間雜草數(shù)和鮮草重

2.3 不同綠肥處理對茶園主要害蟲及天敵的影響

2019年3月2日至3月16于綠肥生長旺盛期調(diào)查茶園中主要害蟲及天敵的數(shù)量(見表3)。從表可以看出，種植綠肥的處理總體上能減少茶園蟲害的數(shù)量。T2處理小貫小綠葉蟬數(shù)量最少為每百葉2.2頭，其余兩個處理均為每百葉4.4頭，均顯著低于空白對照的每百葉7.0頭；盲蝽數(shù)量T1、T2分別為1.6頭·m-2、1.2頭·m-2，二者顯著低于T3處理、CK處理的4.2頭·m-2。蜘蛛數(shù)量T2最高為7.6頭·m-2，其次為T1的6.8頭·m-2，二者顯著高于T3處理及空白，T3處理與空白組間無顯著差異。

表3 害蟲與天敵變化

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，生態(tài)控草措施(間作綠肥方法)可以有效地控制茶園雜草的發(fā)生，間作黑麥草雜草株防效、高度防效和鮮重防效均在80%以上。僅平均株數(shù)防效而言，間作紫云英、白三葉防效也在60%以上，鮮重防效其兩個處理分別為60.42%、76.74%，株高防效方面二者均為31.88%。間作綠肥的茶園昆蟲物種多樣性有增加，間作黑麥草的處理能減輕茶園中蟲害發(fā)生情況，增加綠肥試驗茶園中天敵數(shù)量，三個間作處理均能明顯減少茶樹上小貫小綠葉蟬的數(shù)量，效果最好的為黑麥草處理減少了68.6%，紫云英和白三葉處理減少了37.14%。而蜘蛛等天敵的數(shù)量有稍微的提高。

茶園中雜草種類繁多，適宜在酸性土壤生長的旱地雜草，大多通過多種途徑傳播到茶園中來，并在茶園中生長繁衍[18]。茶園雜草在茶葉生產(chǎn)過程中存在著兩面性，一方面雜草群落作為茶園生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，其動態(tài)演替可影響茶園生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，直接關(guān)系到其中的天敵昆蟲、微生物等群落的構(gòu)成、多樣性和數(shù)量配置[19]。另一方面雜草具有很強(qiáng)的抗逆境能力、繁殖快、生長旺盛等特點，會與茶樹爭水、爭肥、爭光，進(jìn)而影響茶樹生長。有調(diào)查表明，全年不除草的茶園比人工、化學(xué)除草茶園減產(chǎn)14.98%～19.84%[20]。雜草的滋生還可能攜帶病蟲害或成為不同茶樹害蟲的中間寄主，助長了茶園病蟲害的發(fā)生。因此，筆者通過種植茶園綠肥，縮小茶蓬行距，壓縮茶園中雜草生存空間，控制雜草生長，利用植物間互補(bǔ)優(yōu)勢或作物群體優(yōu)勢原理，采用間/套作方式提高對雜草的控制能力[19]。研究發(fā)現(xiàn)，在井岡山廈坪鎮(zhèn)菖蒲村茶園中采用茶樹與紫云英/黑麥草/白三葉的種植模式，利用作物群體的競爭能力能控制茶園雜草，提高茶園的生態(tài)效益、提高茶園管理質(zhì)量。