南疆密植蘋果園精量播種生草試驗研究*

兗 攀，王久照，姜繼元，陳奇凌

（新疆農墾科學院林園研究所/庫爾勒香梨種質創新與提質增效兵團重點實驗室，新疆 石河子 832000）

綠肥是農作物生產的重要物質基礎，是綠色農業的有效技術支撐。果園生草是綠肥在果園中應用的具體表現，是現代果園地面管理的一種主要方法，可改善地上部微環境和根域土壤環境，促進果樹健康生長。精量播種省種省工，經濟效益顯著，可使植株分布均勻和群體整齊，在作物播種中應用廣泛，但在果園生草中的應用研究還鮮有報道，限制了果園生草技術的推廣。目前，已有很多學者證明了果園生草對土壤的改良作用，如改善土壤團聚體結構[1]，降低土壤溫度和pH，提高土壤孔隙度、有機質含量、微生物數量和酶活性，固氮并降低氮肥用量，以及生物防治害蟲等。長柔毛野豌豆是果園生草中的一種優良草種，具有提升果園土壤綜合肥力的作用[2]，在內地已應用多年，近幾年在新疆梨園進行了一些推廣和研究，但未見關于長柔毛野豌豆精量播種的報道。2018年我們開始在南疆密植蘋果園試種長柔毛野豌豆，發現其可以正常生長發育，但要大面積推廣，需采用節水灌溉方式，并利用播種機進行播種，然而，目前關于長柔毛野豌豆的播種深度、播種量、行間距、滴灌帶鋪設方式等技術參數還都不明確，為此我們進行了長柔毛野豌豆行間精量播種生草試驗，以為南疆果園生草農機與農藝的融合以及該項生草技術的推廣提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在新疆生產建設兵團第三師五十四團，位于莎車縣西北，屬暖溫帶大陸干旱性氣候，四季分明。年無霜期220 d左右，年平均氣溫12.3 ℃，年日照時數2 965 h，年平均降水量56.6 mm。土壤為砂質土，pH 9.3，全鹽0.5 g/kg，有機質1.7 g/kg，有效磷11.7 mg/kg，速效鉀41.0 mg/kg，水解性氮4.6 mg/kg。試驗地冬春漫灌，生長季滴灌，水肥一體化管理。

1.2 試驗材料

草種選擇長柔毛野豌豆，千粒重22.29 g，秋播在2019年9月下旬，春播在2020年4月中旬。試驗分別在沙土果園和壤土果園進行，沙土果園于2017年定植，M9T337矮化自根砧，品種為煙富8，樹高2.7 m。壤土果園于2016年定植，喬砧，品種為紅肉蘋果，樹高3.5 m。均為寬行密植，行間距4 m，考慮兩邊樹盤寬各1 m，施肥溝寬各0.4 m，選擇中間1.2 m寬空地進行播種試驗。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

采用單因素試驗設計，共4組試驗：

Ⅰ播種季節和土壤水分含量：（1）秋季播種，水分足：播種后滴灌充分；（2）秋季播種，水分不足：播種后滴灌不足；（3）春季播種，水分足：底墑足；（4）春季播種，水分不足：底墑不足。以上試驗均在沙土果園進行，播種機半精量條播，播種深度5 cm，播幅1.2 m，4行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復3次。

Ⅱ播種深度：設置2～3 cm、5 cm 和10 cm3個水平，每處理播幅1.2 m，5 行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復3次。

Ⅲ播種量：設置每行每米播種20 粒、45 粒和70粒3 個水平，相當于6.0 kg/hm2、12.0 kg/hm2和19.5 kg/hm2，每處理播幅1.2 m，5行，長度10 m，重復3次。

Ⅳ播種行距：設置40 cm、30 cm 和24 cm3 個水平，每處理播幅1.2 m，行數分別為4 行、5 行和6 行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復3次。

Ⅱ-Ⅳ試驗在壤土果園進行，底墑中等，日常灌溉與果樹同步。為嚴格控制播種深度、播種量和行距，采用人工播種，模擬播種機開溝條播。

1.3.2 調查項目

播種后2 個月調查出苗率，定期測量苗高和覆蓋高度，秋季播種的于第二年6 月評價土壤覆蓋效果，春季播種的于當年8月評價土壤覆蓋效果。

1.3.3 數據統計

應用Microsoft Excel 2016 軟件進行數據整理，SPSS 21.0 軟件進行方差分析和Duncan 多重比較。分枝長度均為當年新發枝條長度。

2 結果與分析

2.1 土壤水分含量和播種季節對長柔毛野豌豆出苗率的影響

由圖1可知，不同土壤水分含量，長柔毛野豌豆出苗率差異顯著。播種后充分灌溉，出苗率可達80%以上，灌溉不足，則出苗率僅有3%。底墑足的土壤，出苗率也可達80%以上，底墑不足的土壤，出苗率僅有26%。不同播種季節，在土壤水分充足的條件下，出苗率差異不顯著，都達到80%以上；在土壤水分不足的條件下，出苗率差異顯著，這是因為春季播種雨水較多，故出苗率較高。綜上所述，土壤水分含量是影響長柔毛野豌豆出苗率的關鍵因素，底墑充足和播后立即灌溉是保證出苗的關鍵措施。秋季播種氣候干旱，更應注重土壤水分的狀況。

圖1 不同土壤水分含量和播種季節長柔毛野豌豆出苗率

2.2 播種深度對長柔毛野豌豆出苗率的影響

由圖2可知，隨著播種深度的增加，長柔毛野豌豆出苗率顯著降低，說明播種深度是影響出苗率的關鍵因素。合適的播種深度可為種子發芽提供良好的水分、氣流通透性和溫度等生長條件[3]。另外，播種深度的確定還跟土壤質地有關。

圖2 不同播種深度長柔毛野豌豆出苗率

2.3 播種量對長柔毛野豌豆出苗數的影響

由圖3 可知，長柔毛野豌豆出苗率隨播種量的增加而降低，但差異不顯著，以每行每米20 粒播種量的出苗率最高，為37%，但因其播種量最少，出苗數也最少。出苗數隨播種量的增加而升高，45 粒播種量的出苗數比20 粒播種量多4 株，但差異不顯著。70 粒播種量的出苗數比45 粒播種量多6 株，差異不顯著，但比20粒播種量多10株，差異顯著。

圖3 不同播種量長柔毛野豌豆出苗情況

2.4 播種量對株間距的影響

由圖4可知，隨播種量的增加，長柔毛野豌豆株間距降低，但差異不顯著。出苗數越多，株間距越小。根據觀察，即使是最小的播種量，覆蓋效果也較好，這說明，株間距在15 cm以內都是合適的。

圖4 不同播種量長柔毛野豌豆平均株間距

2.5 播種行距對長柔毛野豌豆出苗數的影響

由圖5可知，不同行距對長柔毛野豌豆出苗率和出苗數的影響不顯著，但因行數的增加，總出苗數不斷增加，6行的總出苗數顯著高于4行，達到105株，是4行出苗數的1.7倍。增加行數有利于長柔毛野豌豆更加均勻的分布，提高覆蓋效果，但播種量將隨之增加，可通過減少每行播種量控制總播種量。

圖5 不同行距長柔毛野豌豆出苗情況

2.6 生育進程及生草效果

如圖6 所示，長柔毛野豌豆沙土秋播后1 周左右陸續出苗，進入出苗期，此時苗高5 cm 左右，根長10 cm 左右。播種4 周后進入分枝期，至6 周時，已呈團簇狀，苗高10 cm左右，根長15 cm左右，生出大量側根，此時已至11月初，立冬時節，長柔毛野豌豆基本停長，部分葉片開始發紅。經過5 個月漫長的冬春低溫季節，在第二年4 月10 日前后，地上部分開始生長，分枝不斷延長。5 月10 日前后進入初花期，5 月20 日進入盛花期，花期延續1 個多月，覆蓋高度為30 cm左右。5月25日進入結莢期，至6月20日前后已可見飽滿豆莢，此時豆莢緊閉，種子綠色，還未完全成熟。豆莢成熟期大約在7月下旬。

沙土春播4 d 后，長柔毛野豌豆陸續出苗，此時苗高5 cm 左右。3 個月后，至7 月中旬，覆蓋高度為20 cm 左右，雜草少的地方覆蓋效果好，但雜草多的地方覆蓋效果一般，見圖6。另開花少，未見結莢。

壤土春播2個月后，由于雜草較多，長柔毛野豌豆基本被雜草掩蓋，但此后的1個月，長柔毛野豌豆生長迅速，至7月下旬，覆蓋高度已達40 cm左右，比沙土中的長柔毛野豌豆生長量大，并已基本覆蓋雜草，效果較好。

3 討論與結論

3.1 關于土壤質地和水分

壤土果園中的草在中后期表現出較大的生長量，與壤土優良的物理結構有關。有文獻報道，在降雨量大于550 mm 的區域才適宜生草[4]，而南疆年平均降水量僅有50 mm，水資源成為限制南疆果園生草的最關鍵因素。在生產實踐中，不管是秋播還是春播，首要條件是保證土壤底墑，然后是播種后及時徹底的灌溉。在水資源匱乏的南疆，漫灌滿足生長需水的可能性不大，而滴灌帶在行間易被機車碾壓，噴灌可能是更好的方法，總體而言，灌溉困難是限制南疆果園生草技術推廣的主要因素之一。

3.2 關于播種季節和生育期

有文獻報道，長柔毛野豌豆在春季和秋季播種皆可[5]，在南疆的試驗也證明如此。但以秋季更佳，原因是經過秋天的生長，在第二年春天可以盡早的形成覆蓋，抑制雜草，并可完成生殖繁育。本次秋播和春播的日期均偏晚，今后的研究可以提前，如春播在3月20日[2]，秋播在8月下旬。與內地相比，南疆秋天的播種期提前1 個月，第二年的成熟期晚1 個月[6]，整個生育期長達300 d左右，而內地只有233 d[7]，這跟南疆漫長的冬季有關。而南疆春播的種子生育期僅有180 d 左右，不能完成整個生育期，這也是不能開花結實的原因。但春播的成熟期較晚，在9月底依然具有覆蓋效果。已有研究發現，長柔毛野豌豆第一年的地表覆蓋度較高，抑制雜草的效果顯著，而第二年的覆蓋度降低，雜草抑制效果較差，本研究發現雖然有的處理形成了種子，但第二年春季并未再發芽。

3.3 關于播種深度、播種量和行間距

長柔毛野豌豆一般淺播，深度3 cm 左右，但在保水性差的沙土中，可適當加大深度。播種量在內地一般1.0 kg/667 m2（按空地面積計算），根據本次試驗觀察，設置6 行，每行每米播10～20 粒，播幅1.2 m，行間距24 cm，播種量為0.9～1.5 kg/667 m2，與內地類似。對于行間距，通過研究發現，行間距越小，行數越多越有利于生草覆蓋，建議長柔毛野豌豆播幅在1.2～1.4 m，行間距在20～30 cm，行數為6行。行間距也可以寬窄行交替設計，如窄行20 cm，寬行40 cm，滴灌管布設在窄行需要3 條，布置在寬行需要2 條。本次試驗在水分條件中等的壤土果園進行，出苗率整體不高，若鋪設滴灌帶，定期灌溉，出苗率應有提升。

3.4 關于精量播種

為滿足機械化播種的需要，與果園生草配套的精量播種機是必要的。本次試驗采用的是半精量機械式條播機，播種精度不易控制，種子有損壞現象，因此更為先進的播種機在果園中的應用，將促進果園生草模式的推廣。

3.5 推廣前景

果園生草對改良土壤及促進果樹生長結實的作用已被很多研究證實，在內地一些主產區得到一定的推廣，對于南疆貧瘠的土壤，生草提高土壤地力是一項重要的舉措。然而現階段，由于播種技術的不完善、灌溉困難、雜草難以控制以及草籽、水肥、人工投入增加等因素的存在，特定草種的生草推廣并不容易，尚需更多深入的研究。