刁希強 王麗杰 李田 劉寧 尹巍 李萌
(山東省濰坊市農業科學院,濰坊 261071)
2017年6 月至2018年12月,“山地果園土壤修復及水肥高效利用研究”項目,對果園生草技術進行了初步研究。試驗采取人工種植鼠茅草和苜蓿方式,對山地桃園土壤進行改良修復,結合水肥一體化技術的應用,取得了較好的效果。
2017年5 月,經充分考察,將試驗地點確定兩處,一處是青州市王墳鎮清風與生態采摘桃園,面積1.33 hm2,2016年秋季定植,品種為青州蜜桃,種植密度4 m×3 m;另一處市青州一正有機農牧有限公司王墳鎮西股基地桃園,面積0.67 hm2,2014年定植,品種為 永蓮4號,種植密度4 m×2.5 m。分別采集土壤樣品進行了檢測化驗。王墳鎮屬北溫帶亞濕潤氣候,年平均氣溫12.7℃,無霜期150~192 d,大陸季風氣候明顯,四季分明,熱量豐富,降水量豐富,雨熱同步,對動植物生長非常有利。
果園人工生草所用的草種主要分為兩大類,一類是豆科植物,另一類是禾本科植物,均為養地植物,可以通過生物固氮等方式培肥地力[1]。結合到試驗地情況,確定選擇鼠茅草和紫花苜蓿為播種草種。
3.1 種草期 按照 《山東省果園生草技術規程》,清風峪基地于2017年9月20日播種鼠茅草,播后第2 d降小雨,基本與冬小麥播期一致。采取撒播方式,全園生草,播種量1.5 kg/667m2,春季返青后追施尿素10 kg/667m2;一正公司基地于2017年9月27日(雨后)播種苜蓿,采取撒播方式,全園生草,播種量 2 kg/667 m2,春季返青和收割一次后,根據土壤肥力和底肥量,667 m2追施尿素3 kg、氯化鉀2 kg。
3.2 生草初期 在生草初期,幼苗生長比較緩慢,抗旱能力也略差,果園應保持充足的土壤含水量[2]。生草果園最好實行滴灌、微噴灌的灌溉措施,防止大水漫灌。結合中耕徹底清除雜草,以便草苗茁壯成長[3]。
3.3 合理刈割 果園生草應控制其長勢,像苜蓿、長毛野豌豆等夏秋季節生長量大的草,適當刈割可以增加年產草量和土壤有機質。當年生草的果園一般最多刈割1~2次,產量穩定后1年2~4次[4]。刈割時注意留茬高度,一般情況下禾本科草留茬高度在心葉以下,保住它的生長點,豆科類的草需保住莖的1~2節[5]。鼠茅草則不需要刈割。生草園可減少施用氮肥、有機肥,同時在生長期果樹根外追肥3~4次。果園生草4~6年后,結合秋季施基肥,分年逐步翻壓更新[6]。
3.4 覆草效果 從兩處試驗基地分別進行鼠茅草和紫花苜蓿生草情況看,鼠茅草對當地雜草的覆蓋效果略優于紫花苜蓿,種植鼠茅草第2年能達到90%以上,紫花苜蓿在85%左右。
4.1 保持土壤水分,改善果園小氣候和生態系統 果園生草改變了傳統清耕果園水熱傳遞的模式,由于草對光的截取,近地表光照度、日最高溫度較清耕區明顯下降,夏季高溫時節果園比較涼爽,對果樹生長發育十分有利,并有助于減輕日灼病的發生[7]。
果園生草后第2年(2018年),選擇夏季晴好天氣,分別于2018年7月12日、16日、17日、18日當日下午4時左右測量桃園土壤含水量及5 cm地溫。10月24日上午10時左右對清風峪基地種植鼠茅草果園進行測量。試驗表明,在夏季高溫季節土壤含水量,種植苜蓿比清耕園平均高5.50%以上,種植鼠茅草比清耕園平均高1.50%以上,果園生草保水效果明顯。對果園土壤5 cm的測量結果表明,在夏季高溫時,由于生草仍處于生長旺季,對陽光反射和折射,降低了地溫;而在冬季低溫時,生草枯萎腐敗,減少地熱和水分的散失,起到了保溫的效果。
4.2 增加土壤有機質含量,改善土壤理化性質 果園生草、草根分泌物及殘根可促進土壤微生物活動,提高土壤有機質含量,有助于土壤團粒結構的形成,土壤容重下降,孔隙度增加,使土壤理化性狀及肥力發生相應變化[8-10]。
試驗分別于生草前2017年5月對兩處試驗桃園土壤取樣,生草后2018年10月對清風峪試驗桃園土壤取樣,進行化驗。果園生草后對果園土壤的檢測結果表明,果園生草可改善土壤物理性狀,使土壤容重降低,提高土壤總孔隙度;果園生草后,其枯葉、枯根等殘體在土壤中降解、轉化,形成腐殖質,增加土壤的有機質含量,豐富土壤微生物,改善土壤微生物體系。果園生草能有效調節土壤pH值,使土壤酸堿度降低(表1)。

表1 土壤化驗結果統計表
4.3 促進果樹生長發育,改善果實品質,提高經濟效益 果園生草可以改善果樹生長環境,使土壤中的水、肥、氣、熱比較協調,提高土壤綜合肥力水平,增加果樹根系的生長、吸收、合成能力,從而促進樹體的生長發育,加快體內物質的轉化,果實成熟提前。果園生草對促進花芽的形成,提高花芽質量,改善果實性狀,增加果形指數有顯著作用[11-12]。
清風峪基地青州蜜桃未進入結果期,試驗只采集了一正公司基地永蓮4號桃樣品,該品種正常成熟期一般在9月15日前后,由于2018年雨水偏多,加之山區小氣候,2018年成熟比正常年份偏晚,爛果較重(達30%)。9月23日采樣,9月25日送山東新世紀檢測認證中心檢測。對送檢的永蓮4號桃果實檢測結果顯示(表2),種植苜蓿與清耕方式對照相比,單果重相差不大,但著色明顯,色澤更深,商品性更好,果實硬度小一點,與采收期晚有一定關系;可溶性固形物含量普遍高于對照,總糖含量增加4%左右,總酸含量減少5%左右。說明果園生草對提高果實品質有明顯效果。

圖1 2018年10月24日鼠茅草腐爛后土壤微生物情況
果園生草作為一種優良的果園土壤管理措施,符合現在所倡導生態農業發展理念和可持續發展戰略,目前已推廣到山東、山西、北京、陜西、新疆、遼寧等地,以新疆、山東應用面積較大。我國果樹面積和產量居世界首位,關于生草栽培的研究已取得了一定進展,但多數仍處于試驗和小范圍推廣階段,實施面積不足10%,我國果園栽培方式與現代化果業生產相比,仍存在較大差距。推廣果園生草,有必要將試驗成果及時應用于生產實踐中,設立果園生草示范園,并提供技術支持,為果農選擇果園生草模式營造良好環境。

表2 永蓮4號桃果實樣品檢測結果