果園生草栽培技術與效益研究

摘 要：果園生草是一種生態友好、經濟有效的果園土壤管理模式，對果園整體生態的正向發展、果實最終產量和品質可起到重要的積極作用。基于當前研究現狀，就生草栽培的概況與技術要點和生草栽培對果園中土壤理化性質、速效養分和有機質含量、微生物群落、雜草、病蟲害以及果實品質的影響進行了歸納總結，以期為我國果園生草的進一步研究與推廣應用提供一定的借鑒。

關鍵詞：果園生草；栽培技術；效益

我國是果業大國，水果種植面積及產量一直處于全球領先地位，據統計局資料，我國2018年果園面積已約為1 116.8萬公頃。從全國范圍看，果園土壤有機質含量較低、孔隙度較小、相對條件較差等問題依然存在，果品生產成本較高、優質果品比例較低以及整體果樹種植效益有待提高等諸多方面情況依然存在。因此，根據地方氣候、土壤質地、水分以及果樹種類特征等進行相關研究試驗并推廣果園生草，對不斷改進果園土壤管理模式、持續發展果業生產、提高果品在國際環境中的競爭力有重要意義。

1 生草栽培技術概況

1.1 生草栽培技術的概念

果園生草指在果樹株行距之間播種草籽（主要為禾本科和豆科）或在果園株行間選留原生雜草，使其完全覆蓋地表，提高土地復種指數，達到果草互補的效果，屬于果園土壤管理模式的一種[1]。

果樹屬于多年生木本作物，經過一次播種或栽植，連續生長和采收在兩年以上。多數果樹屬深根性植物，在垂直方向上吸收根具有成層分布的特點，產量及生長狀況基本不受雜草的影響，反而具有各種積極作用，這正是生草栽培可被利用的關鍵前提[2]。

1.2 國內外研究進展

19世紀末，美國首先提出果園生草栽培技術，但報道零星，處于探索性階段。隨著20世紀50—70年代的發展，果園管理者開始采用生態學的思想來解決清耕制給果園帶來各種問題。之后，為了減少化肥的不利影響，滿足公眾對綠色食品、有機食品的需求，通過多年試驗與調整，在日本、新西蘭、意大利、法國等發達國家應用以自然生態體系為基礎的果園生草土地管理模式已比較成熟[3]。

我國對果園生草的研究和應用起步較晚，沈良英等[4]通過文獻計量分析，將我國果園生草栽培研究依據主題持續時間長度劃分為3個階段：從1990—2000年，研究熱點是果園適宜草種的選擇，處于果園生草探索階段，同時也開始少耕防治土壤侵蝕并選擇優良牧草；2001—2017年，研究重點轉向果園雜草病蟲害防除，更加注重不同生草方式對果園主要害蟲及天敵的影響；2018年以后，研究熱點轉向果園管理，更加注重果園綜合效益。

1.3 果園生草栽培的技術要點

1.3.1 生草方法 調查研究表明，人工生草與自然生草是主要的兩種果園生草方式，可以單獨進行，也可以二者結合的方式進行生草種植。人工生草即是在果園行間人工撒播或條播適合當地環境的優良草種。據報道，秋季是種植生草最佳的季節，根據種植管理條件及果園的立地條件確定果園生草方式及時間，可以實行株間、行間生草，全園生草等方式進行生草種植。為了節省清除雜草的勞動力及生產成本，生草一般在9—10月進行播種，這樣有助于避免果園草荒的影響[5]。自然生草則是指在果園行間不進行中耕除草，而讓當地的優良野生雜草自然生長，對惡性雜草及時拔除（圖1）。

1.3.2 生草草種選擇 草種的選擇可以根據當地氣候、土質、水分和果樹樹種特性等進行考慮，一般需強調其對果樹根系無不良影響，與樹體爭水爭肥矛盾小，并且環境適應能力強，最好植株個體還比較矮小、覆蓋性好、耐踐踏，以便于果園管理和作業。對于坡度較大，或存在較為嚴重的水土流失現象的果園，選擇的生草則還要求須根發達，有很強的固地能力，具匍匐莖類。據估計，全球范圍內已發現的草種有5000多種，而用于果園生草的種類更是達到了1000種，主要是禾本科和豆科[6]。毛葉苕子、百脈根和紫花苜蓿等是常用的北方果園生草草種，這些種類具有耐寒、耐旱和耐瘠薄等特點[7]。紅壤是南方果園的土壤類型，可選用耐酸、抗高溫的種類，比如白三葉、高羊茅和多年生黑麥草等[8]。

1.3.3 生草管理 在果園生草制生產過程中，為促使植株盡快生長，可在幼苗期追施少量氮肥，進行一定的基礎水肥管理；后期為促進草體健壯生長，成苗期間可以補充少量磷鉀肥[5]。研究表明，土壤肥力在連續生草情況下，果園土壤墑情及營養肥力會不斷提高。在進行果園生草施肥時，可以使用施肥槍施入，也可以使用水肥一體化技術進行施肥，也可以采用原始施肥方式，用鐵鍬翻起帶草的土，施肥后進行回填壓實操作，同樣可以達到施肥效果。為減少對生草生長的抑制，可以拔除一些高稈、闊葉、深根性的雜草，在生草初期有助于弱苗的生長。同時，利用機械或人工留茬15厘米左右刈割生草，有助于生草后期生長。刈割的草可以作為有機肥翻壓在土壤中，增加土壤的有機質含量，也可以結合果園種養方式，飼養牛羊等牲畜，達到合理高效利用、提高果園整體生產效益的目的。

2 果園生草效益研究

2.1 果園生草的優勢與實際應用

傳統的果園管理中主要采用清耕法，即旨在園內實施不種植其他作物的做法，通過頻繁的耕作維持土壤疏松和不生長雜草的狀態。清耕法可以在短期內取得松土和除草等預期效果，但長久來看會導致果園土壤中有機質含量大量減少，并形成一層堅硬的犁底層，致使土壤肥力四要素比例紊亂，地力減弱，對果樹根系生長有不利影響，最終導致果實產量下降，品質變劣[6]。果園生草克服了清耕法的缺點，將用地與養地相結合，是果樹生產可持續發展的重要方向。

1998年由我國農業部綠色食品發展中心正式把果園生草納入綠色果品生產技術體系，在全國范圍內推廣。果園生草作為重要技術被推薦用于柑橘、蘋果和梨等果園的管理中，在各省份印發的果園生產管理技術指導意見中也反復提及生草法的優勢，這些要求在《2021年春季主要農作物科學施肥指導意見》中有規定，由我國農業農村部發布。作為果園生草應用的典型案例，“果園綠肥豆菜輪茬增肥技術”于2022年9月已在延安累計推廣種植450萬畝，是農業農村部2019年全國農業主推技術之一，也是當年由陜西省推薦唯一入選的農業主推技術（圖2）。

2.2 果園生草對果園生產的影響

2.2.1 土壤理化性質 研究發現，果園種植生草后，土壤容重降低，土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度提高，根層土壤團粒結構得到改善。谷艷蓉等[9]進行自然生草試驗，結果表明，生草地塊土壤容重均小于清耕地塊，減少幅度為4%～11%。同時，郝淑英等[10]在黃土高原地區進行的果園人工生草試驗結果表明，與清耕對照相比，土壤物理性狀、水分以及產量均得到顯著改善和提高。優越的土壤結構、適宜的土壤孔隙，是優質果樹高產的物質基礎。土壤容重下降0.05～0.13克/厘米3，直徑1.00 毫米以上的土壤團粒增加了10.2%～12.2%，土壤孔隙度增加2.5%～5.5%。

2.2.2 土壤速效養分和有機質含量 氮、磷、鉀都是果樹生長所必需的養分元素，是土壤肥力的重要物質基礎。曹保芹等[11]的研究發現，在蘋果園中持續4年栽培三葉草，深度為0～10 厘米和10～40 厘米的土壤中，顯著提高了速效氮磷鉀的含量，這與清耕區相比有著明顯的不同。郭磊等[12]發現在桃園中種植黑麥草，0～20 厘米土層的全氮、全磷、速效磷、速效鉀含量比自然生草分別顯著提高47.19%、36.59%、66.25%、7.85%， 種植紫花苜蓿的土壤全鉀、堿解氮含量比自然生草分別顯著提高9.51%、39.83%。

促進植物生長發育，提高土壤肥力，是土壤有機質的主要作用。土壤有機質泛指以各種形態存在于土壤中的含碳有機化合物。左玉環等[13]在渭北柿子園中進行研究，發現多年種植白三葉草可以有效提高土壤表層（0～10厘米）的有機質含量，較清耕處理相比增加41.6%。李會科等[14]在黃土高原渭北旱地蘋果園中，研究了生草對土壤養分含量的影響，發現生草能夠提高土壤中0～60厘米土層的有機質含量，而且隨著生草年限的增加，深層次土壤中的有機質含量也會得到不斷提高。總的來看，生草栽培有利于果園表層土壤有機質含量及其固碳潛力提高，增強碳匯作用。

2.2.3 土壤微生物群落 相關研究表明，植物的多樣性會增加土壤微生物多樣性，從而有利于植物促生菌和生防菌被植物根系定向富集，而對土壤中病原菌的增殖起到抑制效果。例如王迅等[15]的研究表明，果園生草與清耕相比，種植光葉紫花苕顯著提高了土壤中細菌和真菌的豐度與多樣性。姜莉莉等[16]的研究也有所印證，發現種植黑麥草可提高土壤中鏈格孢菌和曲霉的相對豐度，白三葉處理可提高土壤赤霉菌的相對豐度，鼠茅草處理可增加土壤短梗菌屬和毛殼屬真菌的相對豐度，長柔毛野豌豆處理可增加土壤綠僵菌等有益菌的相對豐度，而自然生草則會使土壤青枯菌等病原細菌數量增加。

2.2.4 病蟲害管理 研究表明，果園生態平衡，是在長期的進化過程中形成的一種相互依存、相互制約的關系，這就是果園中發生的害蟲和廣泛存在的害蟲天敵二者的關系。大量的研究認為，果園生草可以給害蟲天敵提供棲息地，這樣就體現了維持種群多、數量大的特點，維持果園的良性生態條件，從而增強對病蟲害防控的能力，降低病蟲害暴發式發生的風險。杜相革等[17]進一步指出，蘋果園中種草為捕食性天敵提供了更加優越的生存環境，為其提供充沛的獵物資源，從而促進天敵的繁殖，同時也導致了葉螨的種群減少，而且混合草的效果比單一種草的效果更為顯著。此外，定期收割蘋果園中的紫花苜蓿，也能夠有效地防治螨害。于毅等[18]在經過7年的觀察之后，發現在病害發生較為嚴重的獼猴桃園中，經過生草處理后，黃化病、褐斑病和潰瘍病的發病率有所降低，甚至不再發病。

2.2.5 雜草管理 傳統果園對惡性雜草的去除多采取高成本的人工除草方式，使用除草劑短期內雖暫時控制了雜草，但也讓雜草抗藥性增強和土壤中農藥殘留，而果園生草本身可利用植物之間相互競爭的關系和化感作用控草，廉價高效。冉海燕等[19]在杧果園種植廣金錢草和狗牙根來控制雜草，發現對其他雜草的抑制率在81%以上。張苗苗[20]通過生草殘株覆蓋后，雜草的物種豐富度、覆蓋度以及密度都顯著降低。種草可以形成種群優勢，占據生態位，同時雜草種子沒有光，就不能發芽，從而有效抑制雜草。

2.2.6 果實品質 生草栽培可以大大改善果園的生態環境，有助于緩解旱澇災害，減少裂果率，提升果實品質及增加產品經濟價值[21]。胡楓[22]以清耕為對照，研究了不同生草模式對桃果實品質的影響，發現黑麥草和紫花苜蓿兩種行間生草均能顯著增加桃果實的單果質量，同時果實中的可溶性糖、可滴定酸和維生素C含量也顯著提高。此外，韋紅霞等[23]在蘋果園中實行生草后，也發現果實產量與品質有不同程度的提升：8年生的長富2號和嘎拉的產量分別達62.5千克/株和36.1千克/株，比對照分別提高3.5%和7.1%；單果質量、果形指數、全紅果率這3個指標和對照相比都分別有所提高（圖3）。

3 結束語

根據上述分析，可以得出結論：采用生草栽培技術進行果樹栽培，對于果園中土壤理化性質、速效養分含量和有機質含量、微生物群落、雜草、病蟲害以及果實品質都有積極效果，可以顯著提高果園的產量和品質，減少果園的農藥使用量，有助于改善果園的環境，保護果園的生物多樣性，減少果園環境的污染，從而提高果園的生產效益和經濟效益。隨著現代果業的高速發展，先進有效的技術得到更多關注和重視，政府方面可以加大對生草研究的投入，落實相關政策，而果園農戶方面可以積極采用果園生草種植模式，并同時結合如增施有機肥、非化學防控病蟲害等一系列的綠色生產技術，突破可持續發展的瓶頸，同時助力優良模式的示范和推廣。

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