花椒園不同控草方式的比較

陳政, 龔霞, 李佩洪, 吳銀明, 溫鏗, 曾攀, 唐偉

四川省植物工程研究院，四川 資中 641200

花椒(Zanthoxylum bungeanumMaxim.) 為蕓香科花椒屬落葉小喬木或灌木，是我國廣泛栽培的重要木本油料和香料經(jīng)濟(jì)樹種，也是我國西南山區(qū)重要經(jīng)濟(jì)林木?；ń窞闇\根系樹種[1]，雜草與樹爭肥嚴(yán)重，有“花椒不除草，當(dāng)年就枯老”之說[2]。因此，花椒園雜草防治是花椒園管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。花椒園涉及山地、丘陵、平原、盆地等地勢，種植環(huán)境較為復(fù)雜?；ń穲@雜草與椒樹爭奪養(yǎng)分、光線和空間，對地溫、墑情、土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，還極易成為一些病蟲的棲息場所，成為病蟲害的侵染來源[3]，嚴(yán)重影響椒樹的生長，導(dǎo)致椒樹葉片發(fā)黃，甚至出現(xiàn)落葉，造成產(chǎn)量和質(zhì)量的下降。目前花椒產(chǎn)區(qū)椒園雜草管理還多為農(nóng)藥除草，少部分為人工除草，頻繁中耕除草或人工除草可影響椒樹正常生長[4]。傳統(tǒng)的人工除草成本高、時間長，化學(xué)除草污染土壤、水源，且化學(xué)成分易被花椒樹吸收產(chǎn)生農(nóng)藥殘留。研究以除草布覆蓋、機(jī)械除草與人工除草為研究對象，探明其在抑草效果、土壤養(yǎng)分、土壤水分、花椒園產(chǎn)量及對經(jīng)濟(jì)效益等方面的影響，采用控草方式單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，旨在探究最適宜花椒園控草的技術(shù)措施，為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于四川省阿壩藏族羌族自治州茂縣，地處于四川省西北部、青藏高原東南邊緣，地跨岷江和涪江上游高山河谷地帶，東部為中山地帶，地貌以高山峽谷為主，地勢由西北向東南傾斜。試驗(yàn)地海拔在2 700～2 800 m之間，屬高原性季風(fēng)氣候，日照充足，降水少，干濕季分明，冬季寒冷，夏季涼爽，晝夜溫差和地區(qū)溫差大，年均氣溫11.0 ℃，無霜期 215.4 d，年均日照 1 549.4 h，年降水量486.3 mm。土壤為棕壤土，結(jié)構(gòu)疏松，土層深厚，肥力較高。供試品種為茂縣花椒，椒樹栽植的株行距為3.5 m×4 m，樹齡為7年。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時間：2019年3月至2020年4月，試驗(yàn)設(shè)3個處理，分別為除草布覆蓋、機(jī)械除草和人工除草，以人工除草為對照處理，在同一椒園內(nèi)選取自然條件一致、長勢一致、無明顯病蟲害植株共27株，每3株為1個區(qū)組，隨機(jī)區(qū)組，每個處理重復(fù)3次，3月下旬開始鋪除草布、機(jī)械除草和人工除草。除草布為黑色聚乙烯材料，厚0.15 mm，寬1 m，遮光率89.6%，于距離樹干30 cm處鋪設(shè)，；機(jī)械除草使用割草機(jī)割除雜草地上部分；人工除草處理采用傳統(tǒng)方式手工將雜草連根拔除。2019年3月下旬（施肥后）開始鋪設(shè)除草布、機(jī)械除草、人工除草。

2.2 栽培管理

2.2.1 加強(qiáng)管理

椒園植物生長密度大，需要加強(qiáng)管理，綜合運(yùn)用整形修剪和適時科學(xué)施肥[5-6]（土壤追肥、葉面噴肥）等豐產(chǎn)技術(shù)，2019年3月中旬在花芽萌發(fā)前對試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行了修剪和施肥管理，單株施肥硫酸鉀型復(fù)合肥（15∶15∶15）350 g，5月下旬葉面噴施磷酸二氫鉀1次。

2.2.2 病蟲害預(yù)防

堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合防治的方針，加強(qiáng)樹體和土壤管理，破壞病蟲的生存環(huán)境；大力保護(hù)天敵，積極利用生物防治技術(shù)[7-8]。在病蟲害發(fā)生時，合理使用農(nóng)藥，并盡量使用換代的新型農(nóng)藥；花椒成熟前30 d禁止使用農(nóng)藥。重點(diǎn)防治流膠病、炭疽病、銹病、葉斑病、根腐病、蚜蟲、介殼蟲、紅蜘蛛、天牛等病蟲害。

2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與方法

2.3.1 雜草防效

每處理選取3個觀測點(diǎn)，每點(diǎn)0.25 m2，分別于覆蓋除草布或除草后15、30 d調(diào)查主要種類及其雜草株數(shù)。株防效計(jì)算公式如下：株防效=（空白對照區(qū)活草數(shù)-處理區(qū)殘留活草數(shù)）/空白對照區(qū)活草數(shù)×100%。

2.3.2 土壤養(yǎng)分

2020年3 月中旬采樣，每個小區(qū)采用3點(diǎn)取樣，然后混合成1個土樣，風(fēng)干研磨后室內(nèi)檢測。銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)采用土壤養(yǎng)分速測儀(TPY-16A)檢測。

2.3.3 土壤水分

連續(xù)晴天7天后，采用烘干法測定試驗(yàn)地土層下30 cm處土壤含水量，每個小區(qū)隨機(jī)采集3個點(diǎn)。

2.3.4 產(chǎn)量性狀

測定27株參試單株產(chǎn)量，估算每公頃鮮椒產(chǎn)量。

2.3.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Microsoft Excel 2010處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同控草方式、不同時期對雜草的防效

試驗(yàn)椒園雜草以牛筋草、野豌豆、苦苣菜、藜菜、鵝腸菜為主，調(diào)查不同控草方式對這幾種雜草的防效（見表1）。由表1看出，蓋布或除草15 d和30 d，除草布覆蓋處理對牛筋草、野豌豆、藜菜、苦苣菜和鵝腸菜的防效達(dá)100%，且優(yōu)于機(jī)械除草的和人工除草處理的。除草布處理下只有零星的多年生雜草發(fā)芽，由于不能直接受到光照，且除草布本身質(zhì)地較為緊密，又缺營養(yǎng)而不能穿透，最后逐步死去。機(jī)械除草對所有雜草的防效均在31%以下，防效不太理想，這可能是機(jī)械除草只割除了雜草地上部分的莖葉，地下部分的根莖仍存活在地里，雜草根系發(fā)達(dá)，將繼續(xù)發(fā)芽生長。人工除草將雜草地上部分莖葉和地下部分的根莖全部清除，故其對雜草的防效高于機(jī)械除草的，由于可以接受陽光的照射，散落在地里的雜草種子一段時間后會繼續(xù)發(fā)芽，故其對雜草的防效低于除草布覆蓋的。

表1 不同控草方式對雜草植株防治效果Tab.1 Effects of different grass control methods on weed plants

3.2 不同控草方式對土壤養(yǎng)分的影響

土壤養(yǎng)分能為植物生長提供必需的營養(yǎng)元素，其含量的多少直接關(guān)系到植物的長勢。在同等施肥量條件下，不同控草方式下，有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀含量在控草前后有所差別（見表2）。控草處理前，3種處理之間4項(xiàng)指標(biāo)不存在差異，含量高低趨于一致?？夭萏幚砗?，尤其是覆蓋除草布1年后，4個指標(biāo)與機(jī)械除草、人工除草間均存在差異，其中，除草布覆蓋處理的有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀4個指標(biāo)值都比控草前的有所增加，特別是有機(jī)質(zhì)，比控草前的增加6.05 g·kg-1；機(jī)械除草、人工除草的有機(jī)質(zhì)含量均都比控草前的下降，其中人工除草的比控草前的下降5.80 g·kg-1?？梢?，花椒園采用覆蓋除草布方式控草還可以適當(dāng)增加土壤養(yǎng)分，其中有機(jī)質(zhì)含量增加明顯。

3.3 不同控草方式對土壤水分的影響

2020年4月26 日至5月2日為連續(xù)晴天，不同控草方式下椒園土壤含水量不同，各個處理間存在差異（見圖1）。除草布覆蓋與人工除草、機(jī)械除草間均存在差異，除草布覆蓋的土壤含水量分別比機(jī)械除草的和人工除草的高3.68%和4.65%；但是人工除草與機(jī)械除草之間差異不大。除草布覆蓋可減少土壤水分的蒸發(fā)。機(jī)械除草和人工除草下有雜草，白天為椒園土壤表層蒸發(fā)起到一定的阻攔作用，夜晚可以吸收空氣中的水分，形成露珠，滋潤土壤。連續(xù)晴天后，除草布處理下0～5 cm處土壤表層較機(jī)械除草的干燥，不同土層的土壤溫度不同，不同土層含水量亦不同，除草布覆蓋下不同土層溫度變化及其對椒樹生長的影響也是后期重點(diǎn)研究關(guān)注的方向。

表2 不同控草方式對花椒園土壤養(yǎng)分含量的影響Tab.2 Effects of different grass control methods on soil nutrient content in Prickly ash orchard

圖1 不同控草方式花椒園土壤含水量比較Fig.1 Comparison of soil water content in Prickly ash orchard with different grass control methods

3.4 不同控草方式投入和產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益分析

統(tǒng)計(jì)不同控草方式每公頃花椒園的年投入成本、鮮椒產(chǎn)量和效益如表3，投入成本為：人工除草＞機(jī)械除草＞除草布覆蓋，結(jié)果顯示：除草布覆蓋處理的和機(jī)械除草處理的投入成本只有人工除草的56.25%和64.25%。鮮椒產(chǎn)量為：除草布覆蓋＞機(jī)械除草＞人工除草，除草布覆蓋處理的和機(jī)械除草處理的鮮椒產(chǎn)量分別比人工除草的增產(chǎn)1 035.7 kg和392.8 kg，增產(chǎn)率為19.08%和7.24%。每公頃效益為：除草布覆蓋＞機(jī)械除草＞人工除草，除草布覆蓋處理的和機(jī)械除草處理的每公頃效益分別比人工除草的增收23 340元和10 002元，分別比人工除草的增收22.75%和9.75%，除草布覆蓋的增收效益顯著。

表3 不同控草方式每公頃花椒園的經(jīng)濟(jì)效益Tab.3 Economic benefit of Prickly ash orchard per hectare with different grass control methods

4 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明：在抑草效果上，除草布覆蓋處理的控草效果整體最佳，與陳清華[9]、韓昭俠[10]等研究結(jié)果相同，與范建芝[11]、樊彥兵[12]、岳德成[13]等采用除草地膜覆蓋防除雜草結(jié)果相同。對土壤養(yǎng)分的影響上，除草布覆蓋處理效果最佳，可以有效增加土壤養(yǎng)分，尤其是有機(jī)質(zhì)指標(biāo)，這與陳清華的研究結(jié)果不同，這可能是因?yàn)楣┰囃恋耐临|(zhì)不同，如土壤微生物菌落不同、pH值和土壤理化特性不同等，覆蓋除草布對土壤微生物菌落、土壤理化特性、土壤溫度及花椒樹勢的影響將是以后研究的重點(diǎn)。對土壤水分的影響上，與吳佳[14]等研究結(jié)果一致。從控草成本和產(chǎn)出效益分析，除草布覆蓋處理總投入最低，產(chǎn)出效益最高，其次是機(jī)械除草。綜上，從綠色安全又經(jīng)濟(jì)的角度而言，除草布覆蓋是花椒園最適應(yīng)的控草方式。