生草覆蓋對(duì)果園環(huán)境影響的研究現(xiàn)狀

高君,徐小迪，周宇涵，劉名鋒，石其宇，李雄

(1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林延吉 133000；2.延邊朝鮮族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林延吉 133000)

1 果園生草覆蓋的意義

果園生草這一現(xiàn)代化的土壤管理技術(shù)，通常用來改善果園環(huán)境。目前，中國果園大都采取的土壤管理模式是清耕制，而許多西方國家早已開始采用果園生草技術(shù)[1]。除了減少極端天氣對(duì)果園的破壞外，果園生草促生生物量，調(diào)節(jié)氣熱資源，提高肥效，使果園的長期發(fā)展處于更適宜的狀態(tài)，還可延長根系生長，間接改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，減少肥料的使用，降低污染，促進(jìn)果業(yè)長期健康發(fā)展，帶來更高品質(zhì)的果實(shí)和產(chǎn)量[2]。果園生草是現(xiàn)代果園可持續(xù)發(fā)展的保證。

2 生草栽培的類型及應(yīng)用

果園生草的類型，根據(jù)地區(qū)和果園管理需求的不同，也有不同的分類，如全園生草(樹盤除外)和行間生草等[3]。土壤肥沃的成年果園較適合全園生草，土壤淺薄的幼齡果園適用行間生草。果園生草按照種植方法可分為自然生草和人工種草。自然生草是利用果園中不同雜草之間的自然競爭，適者生存，選留栽培，而人工種草就是有選擇性地撒播或條播種植適應(yīng)草進(jìn)行生草栽培。目前，國內(nèi)外共發(fā)現(xiàn)草種五千余種，能夠用來施行果園生草的主要是禾本科和豆科這兩大類，大概有1 000余種[4]。郝紫微[5]等指出，果園生草中，常用的禾本科草種有燕麥草、結(jié)縷草、早熟禾等，常用的豆科草種有百脈根、羽扇豆、長柔毛野豌豆、三葉草、圭亞那柱花草等。1998年，李國懷[6]等提出，位于北方地區(qū)的果園，因冬季較低的氣溫和較少的降水量，土壤的鹽堿化程度較高，應(yīng)選用耐寒、耐旱、耐鹽堿的草種，例如結(jié)縷草、草木樨、苜蓿等；南方地區(qū)的果園土壤多瘠薄，呈酸性，尤其是紅黃壤果園，春夏季降水量大，土壤流失嚴(yán)重，夏秋季又是高溫干旱天氣，應(yīng)選用戀風(fēng)草、黑麥草和百喜草等耐旱、耐貧瘠、耐高溫，適應(yīng)酸性土壤的草種。董慧[7]對(duì)山西省晉中太谷、臨汾翼城等地調(diào)查后得出，幼齡果園可選用抗旱性強(qiáng)的草種，例如紫花苜蓿、紅三葉等，成齡果園可選擇抗?jié)癫莘N，例如鴨茅、白三葉等。百脈根和扁莖黃茂等抗旱草種可種植在旱地果園中。

3 生草覆蓋技術(shù)對(duì)果園土壤性狀的影響

果園生草可以同時(shí)改良果園物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，已成為一種先進(jìn)的果園土壤管理方式。

3.1 土壤結(jié)構(gòu)

土壤孔隙度是評(píng)價(jià)土壤物理性狀的重要指標(biāo)之一。擁有較好的土壤結(jié)構(gòu)和良好的土壤孔隙度，自然能促進(jìn)根系發(fā)達(dá)、樹體生長健壯，果實(shí)增產(chǎn)，品質(zhì)提高[8]。周奧特等[9]在梨園分別進(jìn)行行間種植黑麥草、長柔毛野豌豆，以及自然生草，發(fā)現(xiàn)與清耕相比，土壤的孔隙度在0～40 cm土層有不同程度的提高，在20～40 cm的土層中更為顯著(比清耕提高了約4%)，3種生草差異不顯著。左玉環(huán)等[10]研究表明，果園行間生草后，促進(jìn)土壤團(tuán)粒的增加，使水分滲進(jìn)土壤，有效地提高了土壤的持水能力。趙斐[11]指出，果園生草能夠提高土壤有效養(yǎng)分含量，加快形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。吳玉森等[12]研究顯示，果園生草可以一定程度上降低土壤的鹽堿度，對(duì)土壤的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，增加土壤的肥效，還能降低土壤容重、提高土壤孔隙度，相比于清耕，擁有更高的土壤水分蓄持能力，讓土壤的飽和含水量、田間持水量和凋萎系數(shù)均得到一定提高[13]。

3.2 土壤養(yǎng)分

不同果樹的特性不同，生產(chǎn)中應(yīng)因“樹”制宜，合理搭配果樹與生草品種，以提高土壤的養(yǎng)分。姜翠翠[14]的研究指出，進(jìn)行果園生草后，相比于清耕區(qū)，0～20 cm土層含水量高出28.11%，土壤有機(jī)質(zhì)含量高出25.46%；20～40 cm土層含水量較對(duì)照高出31.25%，土壤有機(jī)質(zhì)含量高出21.40%。吉爽秋[15]等指出，對(duì)梨園進(jìn)行生草覆蓋后，0～20 cm土層中有機(jī)質(zhì)的含量增加8.95%，速效氮減少2.01%，速效磷增加11.99%，速效鉀增加13.83%，全氮磷鉀分別提高20.87%、9.52%、13.82%，20～40 cm土層土壤養(yǎng)分含量同樣也有明顯增加，其中速效磷、全磷與0～20 cm土層存在顯著差異，其余養(yǎng)分含量沒有顯著差異。刁芬蘭等[16]研究表明，行間生草可以明顯提高土壤中全氮、堿解氮、速效鉀、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量，且進(jìn)行越長時(shí)間的生草，越效果顯著。果園生草還可以調(diào)整土壤的pH值，由此解決不同果樹對(duì)pH值有不同要求的問題[17]。陳西清等[18]經(jīng)過在幼齡龍眼園的生草研究后指出，果園生草有效提高土壤的pH值，這或許能夠成為解決南方紅壤和丘陵山地中酸性土壤的有效改良方案。梁博文等[19]在梨園進(jìn)行行間生草后得到數(shù)據(jù)顯示，0～20 cm土層中土壤的pH值低于20～40 cm土層，且土壤pH值與生草時(shí)間成反相關(guān)。楊奉霞[20]對(duì)南方梨園的研究結(jié)果表明，隨著生草時(shí)間的增加，土壤pH值普遍呈下降態(tài)勢(shì)，但不同草種在不同地區(qū)的結(jié)果有所不同。

中國目前的梨園土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)于發(fā)達(dá)國家還有很大的差距，中國多數(shù)水平還在1%以下，發(fā)達(dá)國家達(dá)3%～5%的水平[21]。因此，利用果園生草改善土壤理化性狀是較優(yōu)方案。

4 生草覆蓋技術(shù)對(duì)果園小氣候的影響

果園生草覆蓋技術(shù)對(duì)改善果園環(huán)境、促進(jìn)果樹生長發(fā)育、果實(shí)安全生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等方面具有極其重要的推廣價(jià)值[22]。研究指出，果園生草對(duì)果樹的生長發(fā)育有良好的促進(jìn)作用，有效提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)。一方面，對(duì)于地下根系的生長環(huán)境有較好的改善作用，另一方面在一定程度提高果園的小生態(tài)環(huán)境，更有利于葉片的光合作用，顯著提高果樹葉片的凈光合速率[23]。果樹的生長和病蟲害等受小氣候的影響較大，當(dāng)果園微環(huán)境發(fā)生有利變化的時(shí)候，就更能促進(jìn)果樹的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[24]。果園小氣候是以自然大氣候?yàn)楸尘皸l件，受地理位置的影響，也受果樹品種、特性、栽培措施等的影響，還受地面管理模式的影響[25]。由于生草對(duì)果園土壤的覆蓋，還能改變果園的溫度和濕度，為果樹提供更加優(yōu)良的環(huán)境。焦?jié)櫚驳萚26]在油橄欖園中的研究表明，生草可以抑制高溫季節(jié)下土壤的溫度上升，同時(shí)能夠保持低溫季節(jié)下土壤的溫度不會(huì)過低。段衛(wèi)朋等[27]研究顯示，葡萄物候期和果實(shí)品質(zhì)受行間生草的影響，轉(zhuǎn)色期延遲，果實(shí)總糖含量升高，可滴定酸含量有明顯降低。顏曉捷等[28]、劉蝴蝶等[29]、李祥彬[30]分別對(duì)蘋果園、楊梅園、蜜柚園進(jìn)行了生草試驗(yàn)，也得出相同的試驗(yàn)結(jié)果。毛培春等[31]、高啟明等[32]分別對(duì)桃園、梨園進(jìn)行試驗(yàn)，證實(shí)了進(jìn)行果園生草能夠維持小范圍的氣溫和地溫，有效增強(qiáng)土壤持水力，明顯改善果園小氣候，降低風(fēng)速和相對(duì)照度，給果樹的生長發(fā)育提供更好的環(huán)境。

5 存在的問題與缺點(diǎn)

生草具有改善果園環(huán)境，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，但目前仍有很多問題尚未解決，導(dǎo)致無法廣泛應(yīng)用于果園。在新建的幼樹園里，存在生草與果樹之間的養(yǎng)分爭奪問題。種植年份長的生草園地下根系影響土壤通透性。果園生草后期，不能及時(shí)刈割造成缺乏水肥管理，果園收益不理想。

6 展望

針對(duì)不同果樹品種選擇適合草種，盡量選擇植株矮小、根系較淺、覆蓋面積大的草種作為生草品種，例如長柔毛野豌豆。加強(qiáng)對(duì)果園的雜草清除與管理，以抗雜草能力強(qiáng)的草種，例如紫花苜蓿、早熟禾作為優(yōu)選草種，從初期就建立草種對(duì)于其余雜草的生長優(yōu)勢(shì)。對(duì)生草也要合理及時(shí)地進(jìn)行刈割，降低生草對(duì)果樹汲取營養(yǎng)的競爭力。

7 小結(jié)

與水稻、玉米等短期種植作物相比，果園種植的穩(wěn)定性較高。果園生草可能會(huì)引起一個(gè)相對(duì)立的生態(tài)效應(yīng)：一方面，生草有利于提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[33]，改善果園小氣候；另一方面，生草過度生長會(huì)與果樹競爭養(yǎng)分和水分，影響到樹體正常生長[34,35]。果樹和樹下植物之間，存在復(fù)雜的相互影響力。現(xiàn)如今果園產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，優(yōu)化土壤性質(zhì)等問題有待探究。果園生草具有增強(qiáng)養(yǎng)分有效性，優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)和增加土壤養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)。合理科學(xué)利用生草覆蓋技術(shù)，可以有效解決目前化肥農(nóng)藥過度使用的問題，推動(dòng)果品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)綠色發(fā)展。