鼠茅草對(duì)獼猴桃果園抑草效果及土壤肥力的影響

王加國(guó)，李葦潔，吳 迪，韓振誠(chéng)，蘇文文

(貴州省山地資源研究所，貴陽(yáng)，550001)

雜草管理一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要內(nèi)容，事關(guān)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境與糧食生態(tài)安全[1-2]，尤其在獼猴桃果園較為突出?；瘜W(xué)防除雜草安全隱患大，物理防除人工成本高，嚴(yán)重阻礙了獼猴桃產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。不少研究表明，“種草抑草”能有效提高果園林下管理水平，促進(jìn)果樹(shù)生長(zhǎng)，降低管理成本[3-4]。生產(chǎn)中常用白三葉[5]、紅三葉[6]、黑麥草[7-8]等生草作為林下抑草、護(hù)土及培肥材料，以減少成本，促進(jìn)管理，但因其生長(zhǎng)與果樹(shù)同期，必然引起水、肥競(jìng)爭(zhēng)[9]，雖然人工刈割可減輕競(jìng)爭(zhēng)，但效果不佳，且費(fèi)時(shí)費(fèi)工[10-11]。所以，選擇合適的草種是妥善解決這一問(wèn)題的有效策略。鼠茅草Vulpiamyuros為禾本科(Gramineae)鼠茅屬(Vulpia)越年生草本植物，播種后當(dāng)年10月萌發(fā)，翌年6月死亡，大部分生長(zhǎng)期與獼猴桃生長(zhǎng)期錯(cuò)季，共用養(yǎng)分時(shí)間較短，有作為落葉果園護(hù)土生草的潛在優(yōu)勢(shì)，目前被廣泛用于北方果園覆蓋和果園雜草抑制。但有關(guān)鼠茅草的報(bào)道并不多，最早見(jiàn)于2010年，之后對(duì)其研究主要集中在對(duì)病蟲(chóng)害的影響[12-14]、養(yǎng)分釋放[11，15-16]及對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響[17-18]等方面。鼠茅草耐嚴(yán)寒而不耐高溫，在南方未見(jiàn)相關(guān)研究和人工種植報(bào)道，其適應(yīng)性及抑草效果尚不清楚。本研究探討鼠茅草在貴州省六盤(pán)水市水城區(qū)“紅陽(yáng)”獼猴桃果園的種植適應(yīng)性，抑草效果及對(duì)土壤肥力的影響，擬為“紅陽(yáng)”獼猴桃果園防治雜草節(jié)本增效、綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年10月至2020年12月在貴州省六盤(pán)水市水城區(qū)米籮鎮(zhèn)俄戛村進(jìn)行。試驗(yàn)園為6年生“紅陽(yáng)”獼猴桃園，平均海拔1 230 m，是典型的喀斯特高原峽谷地帶，屬溫涼濕潤(rùn)的高原亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫12.8 ℃，最熱月8月，平均28.6 ℃，最冷月1月，平均5.6 ℃；年降水量800 mm[19]。試驗(yàn)園0～20 cm土壤有機(jī)質(zhì)49.22 g/kg，全氮1.49 g/kg，堿解氮41.85 mg/kg，有效磷154.12 mg/kg，速效鉀92.75 mg/kg，pH值5.08。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

距離“紅陽(yáng)”獼猴桃樹(shù)體主干50 cm處進(jìn)行鼠茅草人工播種，播種量2.0 kg/667 m2。在同一耕作水平區(qū)域，設(shè)置鼠茅草種植小區(qū)和對(duì)照小區(qū)各10個(gè)，每月中旬在每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置3個(gè)1 m×1 m樣方進(jìn)行雜草種類(lèi)、蓋度、“紅陽(yáng)”獼猴桃生長(zhǎng)健康狀況、病蟲(chóng)害等情況調(diào)查。每個(gè)處理小區(qū)內(nèi)按“S”形取表層(0～20 cm)土樣，鼠茅草死亡后(翌年7月)，對(duì)鼠茅草種植小區(qū)和對(duì)照小區(qū)土壤養(yǎng)分進(jìn)行測(cè)定，分析種植鼠茅草后雜草抑制效果和土壤肥力變化。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用pH計(jì)法(土水比為1∶2.5)測(cè)定pH值，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定，全氮含量采用半微量凱氏定氮法測(cè)定，堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，全磷、速效磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀、速效鉀采用火焰光度法測(cè)定。

雜草優(yōu)勢(shì)度=(相對(duì)頻度+相對(duì)密度+相對(duì)蓋度)/3

雜草覆蓋度抑制率(%)=(對(duì)照區(qū)雜草覆蓋度-鼠茅草種植區(qū)雜草覆蓋度)/對(duì)照區(qū)雜草蓋度×100

雜草物種數(shù)抑制率(%)=(對(duì)照區(qū)雜草種數(shù)-鼠茅草種植區(qū)雜草種數(shù))/對(duì)照區(qū)雜草種數(shù)×100

數(shù)據(jù)采用Excel 2016和SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 “紅陽(yáng)”獼猴桃果園雜草動(dòng)態(tài)變化

試驗(yàn)結(jié)果看出，水城“紅陽(yáng)”獼猴桃園未播種鼠茅草地塊中，優(yōu)勢(shì)雜草種類(lèi)主要以菊科(Compositae，6種)和禾本科(Gramineae，4種)植物為主，分別占優(yōu)勢(shì)雜草總種數(shù)的31.58%、21.05%。1—12月，雜草種類(lèi)數(shù)和平均覆蓋度均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)；其中，雜草種類(lèi)6月最多，為22種，1月雜草種類(lèi)最少，僅9種；雜草覆蓋度7月最高，達(dá)100.0%，1月最低，僅10.6%。雜草種類(lèi)因季節(jié)變化不斷更替，各月雜草優(yōu)勢(shì)種類(lèi)均有一定差異，僅在相鄰月份優(yōu)勢(shì)物種種類(lèi)組成有一定相似性，以5—6月優(yōu)勢(shì)種類(lèi)變化最明顯。雜草物種優(yōu)勢(shì)度值最高在7月，為馬唐Digitariasanguinalis(0.837 5)，和該月其他優(yōu)勢(shì)物種相比，單種優(yōu)勢(shì)度相對(duì)較明顯，此時(shí)雜草平均覆蓋度高達(dá)100.0%；雜草物種優(yōu)勢(shì)度值最低在1月，為毛茛Ranunculusjaponicus(0.420 7)，和該月其他優(yōu)勢(shì)物種相比，單種優(yōu)勢(shì)度不明顯。

總體而言，隨月份變化，各月雜草物種優(yōu)勢(shì)度值和平均覆蓋度變化均較明顯，1—4月，優(yōu)勢(shì)度值較高的為毛茛和旋花Calystegiasepium，5月優(yōu)勢(shì)度值較高的為酢漿草Oxaliscorniculata，6—9月優(yōu)勢(shì)度值較高的為馬唐，9—12月優(yōu)勢(shì)度值較高的為藿香薊Ageratumconyzoides(見(jiàn)表1)。

表1 “紅陽(yáng)”獼猴桃果園優(yōu)勢(shì)雜草種類(lèi)動(dòng)態(tài)變化

2.2 鼠茅草“抑草”效果

試驗(yàn)結(jié)果看出，1—12月，鼠茅草種植區(qū)雜草物種數(shù)均低于對(duì)照區(qū)，抑制率以6月最佳，達(dá)47.95%；5、6、7、8月存在極顯著差異，3、4、9月存在顯著差異，1、2、10、11、12月差異不顯著。鼠茅草種植區(qū)覆蓋度在5—11月均低于對(duì)照區(qū)，抑制率以5月最佳，達(dá)39.06%。12月至翌年4月，鼠茅草種植區(qū)覆蓋度都高于對(duì)照區(qū)，抑制率均為負(fù)值，1、2、3、12月存在極顯著差異。5—11月，鼠茅草種植區(qū)覆蓋度都低于對(duì)照區(qū)，5、7、9、10月存在顯著差異，6、8、11月差異不顯著。1—12月，鼠茅草種植區(qū)和對(duì)照區(qū)單位面積內(nèi)雜草物種數(shù)、覆蓋度均呈先增加后減少的趨勢(shì)，但出現(xiàn)峰值月份不一致。對(duì)照區(qū)單位面積內(nèi)雜草物種數(shù)8月最高，達(dá)8種；覆蓋度7月最高，達(dá)100.0%，幾乎全園覆草。鼠茅草種植區(qū)單位面積內(nèi)雜草物種數(shù)也在8月最高，但低于對(duì)照區(qū)；覆蓋度在3月最高，達(dá)95.8%。2—3月是鼠茅草生長(zhǎng)頂峰期，覆蓋度最高，3月中旬后，鼠茅草開(kāi)始枯黃、倒伏，雜草覆蓋度便迅速增加(見(jiàn)表2)。

表2 “紅陽(yáng)”獼猴桃果園鼠茅草抑草效果

2.3 對(duì)土壤肥力的影響

試驗(yàn)結(jié)果看出，鼠茅草種植區(qū)與空白對(duì)照區(qū)土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀相比，種植鼠茅草后，除pH值有所增加外，有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀均有所減低，分別降低了7.68%、16.63%、8.56%、34.88%、36.70%、4.09%、20.26%，降低幅度最大的依次為速效磷、全磷、速效鉀、全氮，但是，僅全氮、全磷存在顯著性差異，其他養(yǎng)分含量差異均表現(xiàn)為不顯著。與貴州獼猴桃種植區(qū)域土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果確定的土壤肥力水平相比[20]，種植鼠茅草后，貴州省六盤(pán)水市水城區(qū)“紅陽(yáng)”獼猴桃果園土壤中堿解氮、速效鉀、速效磷含量分別為38.27 mg/kg、73.96 mg/kg、97.56 mg/kg，均處于低肥力水平；有機(jī)質(zhì)為45.44 g/kg，處于高肥力水平(見(jiàn)表3)。

表3 鼠茅草對(duì)“紅陽(yáng)”獼猴桃果園土壤肥力的影響

3 結(jié)論與討論

本研究表明，貴州省六盤(pán)水市水城區(qū)“紅陽(yáng)”獼猴桃果園雜草種類(lèi)數(shù)和覆蓋度5—9月相對(duì)較高。5月正值“紅陽(yáng)”獼猴桃果實(shí)膨大期，氣溫升高，降雨量逐漸增加，馬唐等雜草開(kāi)始迅速生長(zhǎng)，成為了果實(shí)生長(zhǎng)期最嚴(yán)重的“草害”物種。種植鼠茅草對(duì)雜草種類(lèi)數(shù)和覆蓋度均有一定抑制效果，但最佳抑制率均在其倒伏后，本試驗(yàn)結(jié)果與趙珠蒙等[21]的研究結(jié)果一致。這可能是因?yàn)槭竺┎莸狗螅紦?jù)了土壤表面大部分空間，同時(shí)調(diào)節(jié)土壤溫度和水分，從而抑制了雜草的萌芽和生長(zhǎng)，減少了雜草種類(lèi)，降低物種覆蓋度。

12月至翌年4月，鼠茅草覆蓋度較高，對(duì)雜草覆蓋抑制率均為負(fù)值。該時(shí)期是鼠茅草主要生長(zhǎng)季，雜草物種大部分還未萌芽，鼠茅草主要起到改善果園景觀的作用，以致2月、3月鼠茅草種植區(qū)和空白對(duì)照區(qū)雜草覆蓋度存在極顯著差異。鼠茅草在北方茶園的種植試驗(yàn)表明，越冬后在次年3月返青，6月倒伏[21]，相比之下，本試驗(yàn)園鼠茅草返青、倒伏、死亡時(shí)間提前，這可能與當(dāng)?shù)爻Ｄ甏杭靖邷馗珊岛投揪鶞剌^高有關(guān)。冬季均溫較高，可一直維持鼠茅草正常生長(zhǎng)，冬季沒(méi)有休眠期，至翌年3月中旬，鼠茅草便完成生長(zhǎng)，加上春季干旱，加速了其枯黃、倒伏時(shí)間。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，3月鼠茅草種子成熟落地后，9月能自動(dòng)萌發(fā)大量幼苗，但此時(shí)雜草種類(lèi)較多、覆蓋度較高，鼠茅草競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)雜草，沒(méi)有足夠的生長(zhǎng)空間和養(yǎng)分資源，導(dǎo)致生長(zhǎng)稀疏，長(zhǎng)勢(shì)較弱，達(dá)不到抑草作用。根據(jù)鼠茅草耐寒不耐高溫的生態(tài)學(xué)特性，可在海拔稍高、氣溫低的區(qū)域繼續(xù)試驗(yàn)觀察。鼠茅草春季生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，可提升抑草效果[21]。

土壤養(yǎng)分是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需養(yǎng)分的直接來(lái)源，是土壤中氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)實(shí)際供應(yīng)能力的反映[22-23]。“紅陽(yáng)”獼猴桃每年3月初萌芽，8月中旬采摘，生長(zhǎng)期約140 d[19]，而鼠茅草9—10月萌發(fā)，翌年3月開(kāi)始枯黃，4—5月倒伏，6月死亡，兩者共用養(yǎng)分時(shí)間較短。3—6月，鼠茅草逐漸枯黃、死亡，養(yǎng)分需求減少；但“紅陽(yáng)”獼猴桃開(kāi)始萌芽、開(kāi)花、著果，養(yǎng)分需求逐漸增加，是“紅陽(yáng)”獼猴桃高耗肥期[19]，兩者對(duì)養(yǎng)分需求形成了此增彼減的趨勢(shì)。鼠茅草種植后，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀含量均降低，但僅全氮、全磷含量差異顯著。本研究結(jié)果顯示，試驗(yàn)園在當(dāng)前管理水平下，種草后土壤堿解氮、速效鉀、速效磷含量均處于低肥力水平，僅有機(jī)質(zhì)仍然處于高肥力水平，這可能與已經(jīng)分解的鼠茅草養(yǎng)分還田有一定關(guān)系，需要進(jìn)一步研究。

綜上所述，“紅陽(yáng)”獼猴桃果園種植鼠茅草可抑制雜草生長(zhǎng)，但會(huì)降低土壤肥力，種草后應(yīng)在正常施肥水平上，根據(jù)“紅陽(yáng)”獼猴桃不同時(shí)期的養(yǎng)分需求，增加果園施肥量，以保障“紅陽(yáng)”獼猴桃養(yǎng)分供給。