(1.山東省齊河縣仁里鎮(zhèn)林業(yè)站,山東 齊河 251106;2.山東省齊河縣自然資源局林業(yè)科技推廣站,山東 齊河 251100;3.山東省果樹研究所,山東 泰安 271000)
果園生草就是全園種草或果樹行間帶狀種草,是一項先進、實用、高效的土壤管理方法,近年來全國各地推廣,得到廣大果農(nóng)的歡迎,但也出現(xiàn)了一些弊端。其實果園生草符合現(xiàn)代果業(yè)可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求,是一項現(xiàn)代化、標準化的土壤管理技術,更是果樹肥藥減施、提質增效的關鍵技術。[1]現(xiàn)淺談一下果園生草在果樹“肥藥減施、提質增效”中的作用及應用。
果園生草是一種較為先進的果園土壤管理方法,19世紀中葉始于美國,到20世紀40年代中期,由于開溝旋耕割草機問世,解決了割草問題,這種土壤管理模式在美國才得到大面積推廣,隨后,世界果品生產(chǎn)發(fā)達國家:新西蘭、日本、意大利、法國等國果園土壤管理大多采用生草模式,并取得了良好的生態(tài)及經(jīng)濟效益。1998年果園生草制被中國綠色食品發(fā)展中心納入到綠色食品果品生產(chǎn)技術體系在全國推廣,[2]特別是近年來推廣應用面積迅速,高端有機果園普遍采用生草制,取得了良好的生態(tài)及經(jīng)濟效益,但不少果園在實施過程中也出現(xiàn)了生草制的一些弊端。國家“十三五”重點研發(fā)計劃“梨樹桃樹化肥農(nóng)藥減施技術研究與示范”項目中的“華北桃樹肥藥減施增效技術集成研究與示范”課題把果園生草制列為果樹“減肥減藥、提質增效”的關鍵技術之一。
2.1.1 增加土壤有機質含量,培肥地力 生草初期確實存在草與果樹爭肥水的問題。0~20 cm表土層是草根系的密集分布區(qū),草類多數(shù)是淺根的喜氮植物,在果園中大多吸取地表層土壤中的氮素,而果樹根系大部分集中分布在地下20~40 cm的土層中,選擇適宜的草,和果樹爭奪肥水的競爭也相對較輕。并且草自然死亡或割草腐爛后的殘體在土壤中在微生物的作用下,降解、轉化,形成腐殖質及有效態(tài)礦質元素,不斷補充土壤營養(yǎng),土壤有機質積累隨之增加,有效地提高土壤酶活性,激活土壤微生物活動,使土壤N、P、K移動性增加,[3]改善土壤物理性狀,這就形成了良性循環(huán),從而提高了肥料的利用率。采用生草制的果園,一年可提高土壤有機質含量0.1%~0.3%。在不少農(nóng)業(yè)發(fā)達國家和地區(qū),還利用土地休耕長草來恢復地力。在果園的行間生草,每667 m2產(chǎn)干草500 kg,就相當于每年施用有機肥500 kg,解決了果園土壤有機質短缺的難題。隨著果園生草年限的增加和土壤有機質含量的提高,在土壤理化性狀和通氣性改善,土壤抗蝕力、涵養(yǎng)水源能力,供肥保肥能力和養(yǎng)分有效性等得到提高,果園生草制逐步走上良性循環(huán)的軌道。[4]因此,果園生草,有利于提高表層土壤有機質含量及固碳潛力,實現(xiàn)了以草養(yǎng)地,增強了土壤對有機碳的保護和碳匯作用,生草和果樹落葉(包括細小枝、嫩枝)歸根結合,營養(yǎng)元素得到了循環(huán)利用,從而提高了肥料的利用率,實現(xiàn)了沃土養(yǎng)根,果園營養(yǎng)元素除果實帶走少量部分外,流失減少,在保證果樹穩(wěn)產(chǎn)的基礎上,就能減少化肥的使用量,實現(xiàn)“肥料減施”的目標,符合現(xiàn)代果業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。
2.1.2 改善土壤理化性狀 雜草根系在生長中從土壤中爭得了自己應有的空間,等待草死亡后,根系部位腐爛后會成為上下通透的管道,無意中改變了土壤的通氣性。這一點在降雨多的年份可以得到證實,因為在低洼桃園,凡是生草的桃園,沒有澇災,實行清耕的果園反而會澇死桃樹。生草覆蓋和果園清耕比較,土壤物理性狀好,土壤疏松易碎,通氣良好,有效孔隙和土壤容水能力提高,透水性好,能保持土壤結構的穩(wěn)定,促進土壤團粒結構的形成,有效孔隙和土壤容水能力提高,有利于蚯蚓及土壤微生物的繁殖、活動,土壤微生物的數(shù)量和活性增加,以及多數(shù)土壤酶活性的提高,降低了土壤容重、增加了土壤滲水性和持水能力,改善了土壤理化性狀。[4]
2.1.3 減少水土流失,保持土壤墑情 生草的果園不使地面裸露,通過草的吸收和覆蓋,能有效減少、減緩土壤水分的蒸發(fā),由于雜草的遮陰,土壤水分蒸發(fā)少,表層土壤反而相對濕潤,夏季可有效降低土壤表層溫度,提高近地表和冠層的相對濕度,一般年份生草果園土壤含水量比清耕果園提高1.32%~3.5%。而無草光禿地面土壤干燥的快,并且很快使土壤往深層干燥,黏重的土壤會形成裂縫,影響淺層果樹根系的生長。夏季生草的果園,生草或生草后刈割覆蓋地面,能緩和降雨對土壤的直接侵蝕和水土流失[5];當大雨時,生草的果園雜草吸收大量水分,草根系與土壤的良好結合,泥土不會輕易流失,可有效地防止水土流失,[6]而光禿無草的果園土壤雨水稍大點就會產(chǎn)生徑流,把泥土和營養(yǎng)元素等肥料一起沖走,特別是山區(qū)、丘陵坡地果園,果園生草起到了良好的保持水土作用,青山碧水就是很好的例證。
2.1.4 優(yōu)化果園生態(tài)環(huán)境 實行生草制的果園,使果園樹下像似鋪了綠地毯,可改善園區(qū)內(nèi)果樹生長和觀光采摘環(huán)境,使果品綠色生態(tài)生產(chǎn)變成現(xiàn)實。草類本身的生長、死亡會引來大量的生物及菌類的生存繁殖,為天敵種群繁衍創(chuàng)造了適宜的棲息、隱蔽環(huán)境,如中華草蛉、食蚜蠅、龜紋瓢蟲、東亞小花椿及肉食性螨類等益蟲和青蛙數(shù)量明顯增加,天敵發(fā)生量大,種群穩(wěn)定,使昆蟲種類的多樣性、富集性及自控作用得到提高,果園土壤及果園空間富含寄生菌,制約著害蟲的蔓延,形成果園相對較為持久的生態(tài)系統(tǒng),[7]為天敵提供了豐富的食物,為繁衍棲息提供場所,增加了天敵種群種類和數(shù)量,可以充分發(fā)揮優(yōu)勢種群天敵控制害蟲的能力,從而減少了蟲害的發(fā)生及經(jīng)由蟲害傳毒引發(fā)的病毒病害的發(fā)生率也相應降低,起到了生物防治的效果,減少用藥次數(shù)和用藥量,實現(xiàn)了“減藥”的效果,符合生態(tài)有機農(nóng)業(yè)的要求,對綠色、有機果品生產(chǎn)具有積極的推動作用。生草制后果樹所需營養(yǎng)元素的利用率提高,黃葉病、小葉病、縮果病等生理性病害得到了緩解和預防。
2.1.5 調節(jié)土溫,保護淺層根系 采用生草劑,延長了果樹根系活動時間。果園地表如果缺乏保護物,地溫變化劇烈,受低溫、干旱、高溫等影響,果樹淺層根系生長受阻,甚至死亡,造成水分和營養(yǎng)元素的吸收不足,就會影響地上部樹體的生長和結果。由于果園生草后地層光、熱、水、氣等生態(tài)因子發(fā)生明顯變化,形成了有利于果樹生長發(fā)育的微域小氣候環(huán)境,春季能提高地表溫度,夏季被降低溫度,秋季土壤溫度被增加、保持,冬季可以減少凍土層的厚度,這就延長了果樹根系活動時間,對吸收營養(yǎng)和水分,增加樹體貯藏營養(yǎng)和花芽的充實等很好的作用。對土壤理化性的改良,土壤中的水、肥、氣、熱表現(xiàn)協(xié)調,提高了果園空氣濕度,果園空間相對濕度增加,空間水氣壓與果樹葉片氣孔下腔水氣壓差值縮小,降低果樹蒸騰。[6]近地面有雜草覆蓋,有效調節(jié)地溫,縮小了果園土壤的年溫差和日溫差,有利于果樹根系生長發(fā)育及對水肥的吸收利用。[6]夏季生草覆蓋果園表層土壤溫度比裸露果園溫度下降6~10 ℃,夏季高溫時節(jié)果園也比較涼爽,對果樹生長發(fā)育十分有益,有利于減輕日灼病的發(fā)生。冬季生草果園比清耕果園溫度高1~3 ℃,減輕和預防根系的凍害。果園生草調節(jié)了土壤溫、濕度,對保護淺層根系,促進了果樹根系的生長發(fā)育和吸收、同化,有利于果樹抵御外界不良條件,幫助果樹正常生長。
2.1.6 有利于實現(xiàn)果園機械化管理 行間生草保持了果園土壤的自然結構,草高后用機械刈割,一年2~4次,快速高效,不需要耕作,管理比較省工。據(jù)試驗,果園生草、刈割和清耕相比,可以減少鋤草用工60%左右,并大大減輕了勞動強度,提高效益。[8]施肥灌水等作業(yè)一般都通過管道進行,果園行間地面平整,生草果園地面不怕踩踏,雨后不泥濘,人和機械可以從容通行,打藥等機械操作行走方便,省工、省力、快捷、高效,是實現(xiàn)果園機械化、集約化、標準化管理的基礎,簡化了果樹栽培管理模式。[7]
2.1.7 改良鹽堿地 在平原鹽堿地區(qū)實行果園生草制后,植物覆蓋地面,可以減輕水分蒸發(fā)引起的鹽堿運動,植物在地表的生長,能使土壤中部分鹽堿離子降解,對土壤鹽堿具有一定的調節(jié)作用。
2.1.8 提高果品質量 土壤是果園的載體,土壤質量狀況在很大程度上決定著果園生產(chǎn)的性質、植株壽命、果實產(chǎn)量和品質。生草果園由于土壤有機質、營養(yǎng)元素等土壤肥力的提高及空氣濕度和晝夜溫差增加,進而影響果樹樹體的發(fā)育和果實品質的提高,使果實著色率提高,含糖量大,果實可溶性固形物含量高,硬度較大,酸度降低,風味好,貯藏性增強,貯藏過程中病害減輕。由于表層草的生長,會逼使果樹根系下移,提高了果樹的耐旱性,更好的吸收土壤深層的營養(yǎng)物質、水分等,實現(xiàn)了根深葉茂,可降低久旱暴雨后的裂果率,提高果樹產(chǎn)量和果實可溶性固形物含量等。尤其套袋果園,果實摘袋后最易受高溫和干燥的影響,果面容易發(fā)生日灼和干裂紋,果園生草能有效的避免和防止以上現(xiàn)象發(fā)生,提高果實外觀品質,并可減輕落果落地時的傷害。
2.2.1 草與果樹之間有爭肥的矛盾 生草的前幾年,草與果樹之間有爭肥的矛盾,肥力不足時會對果樹生長有一定的影響。有的果農(nóng)、果樹生產(chǎn)大戶、基地采取自然生草法,對草種類沒有選擇性,不注意控草,讓果園雜草放任生長,爭奪肥水的矛盾突出。造成果樹缺氮嚴重,干旱季節(jié)果樹缺水,加劇了旱害的發(fā)生。
2.2.2 表土板結 長期生草的果園,不翻耕,草根密集,易使表土板結,影響土壤的通氣,導致根系上浮而造成淺根。
2.2.3 易造成草荒 有的果農(nóng)、果樹生產(chǎn)大戶、基地采取自然生草法,對草種類沒有選擇性,不注意控草,讓果園雜草放任生長,有的雜草長到1~3 m高,與果樹爭肥、爭光、爭空間,造成草荒,果樹埋沒在雜草之中,給果園各項作業(yè)帶來了不便,嚴重影響果樹生長、豐產(chǎn)、優(yōu)質。
2.2.4 形成病蟲潛伏場所 由于采用生草,極易形成隱蔽地帶,這樣就會給果樹病菌、害蟲及害鼠等造成潛伏場所。
2.2.5 影響雨季排 澇果園生草后,夏季雜草茂密生長,遇到連陰雨天氣,雜草阻擋雨水的排泄流淌速度,從而影響雨季排澇。
果園生草一般是在當果樹在2年生以后不能再間作其他農(nóng)作物時進行,多采用行間生草。果園生草制有人工種草、自然生草以及人工種草結合自然生草3種方式。其中自然生草管理簡便、省工省力,適宜大面積推廣應用。
一般選擇植株矮小或匍匐,有一定的產(chǎn)草量和覆蓋效果,根系以須根為主,淺根性,與果樹無共性病蟲害,易于管理,適應性強,耐陰、耐踐踏,耗水量較小的豆科和禾本科植物,如紫花苜蓿、毛葉苕子、小冠花、黑麥草等固氮力強,又易分解,生長旺盛的綠肥作物,一般在花期或生長到30 cm左右時進行刈割,割后覆蓋在樹冠下,使其慢慢腐爛。
果園雜草種類較多,發(fā)芽時間、生長高矮等不同,苘麻、蒿子、葎草(拉拉秧)蒼耳草、曼陀羅、刺兒菜、反枝莧、藜、灰菜等深根性、攀沿性雜草生長旺盛,影響果樹根系和樹體生長,要在發(fā)芽前后及早清除。對苦菜、芥菜、蒲公英、馬唐草、狗尾草、虎尾草、牛筋草、地錦草、斑種草、夏至草等淺根性雜草可保留利用。
各地的試驗、生產(chǎn)證(說)明:選擇“馬唐草”為優(yōu)勢草種實行生草制最好。馬唐草屬禾本科一年生草本植物,廣布全國各地,是旱秋作物、果園的主要雜草。在野生條件下,馬唐一般于5-6月出苗,7-9月抽穗、開花,8-10月結實并成熟。植株莖稈直立或下部傾斜,膝曲上升,高10~80 cm,直徑2~3 mm,繁殖力強,植株生長快,分枝多,密集,產(chǎn)草量大,草質好,易形成草坪,馬唐草莖稈纖細,葉片柔軟,除可作飼用外,在結實之前可刈割成綠肥,刈割草植株腐爛后形成有機質較多,并且是淺根性雜草,與果樹爭肥爭水較少,是理想的淺根性綠肥雜草,很值得推廣應用。
3.3.1 清除攀爬、高桿有害雜草 果園雜草種類較多,雙子葉雜草如蒿子、葎草(拉拉秧)、蒼耳草等種子發(fā)芽時間集中,再生能力差,較易滅除。單子葉雜草如蘆葦、白茅、馬唐草等是夏季生長的主要雜草,采用人工或機械的方法控制雜草生長高度。春季分2~3次人工用鐮刀或手持中耕機等去(清)除蒿子、葎草、灰灰菜等圓葉攀爬、高桿雜草,可先任雜草自由生長,期間進行人工調整,及時拔(清)除干凈樹冠下的曼陀羅、灰菜、反枝莧、苘麻、刺兒菜、拉拉秧等攀爬、高桿有害雜草。
3.3.2 控制雜草高度 對馬唐草、狗尾草、虎尾草、牛筋草、斑種草、夏至草等淺根性雜草可保留,嚴格控制高度,等待保留下的馬唐草等生長至30~50 cm時,用打草機或便攜式割草機刈割、打草,隨后再刈割2~3次,就形成草皮和一層碎草,嚴防形成草荒。在割草過程中要注意果樹枝、干的保護,防止碰傷樹體。割下來的草覆蓋在果樹樹冠下,讓其慢慢腐爛。堅決不能放任雜草生長,形成草荒。
3.3.3 保留雜草 果園早春的苦菜、蒲公英、芥菜等矮生雜草,可任其生長不要鏟除,直到枯死覆蓋在地面上腐爛。夏季的馬齒筧也很難成災,鏟除難除盡,可保留。
3.3.4 起壟栽培或夏季挖排澇溝 在平地果園,在定植前整修20~30 cm高的定植壟,實行起壟栽培。地勢低洼的果園,夏季雨季到來之前,挖深度0.3~0.5 m深的排澇溝,并連接周圍排水溝,因弊設防,以利于夏季排水,防止生草后澇災的發(fā)生。
3.3.5 補施氮肥 早春發(fā)芽前,中耕時和割草后,每667 m2可撒施尿素5~8 kg,補充土壤表面氮含量,緩解生草制后雜草爭肥矛盾,促進草的生長,以氮養(yǎng)碳,以草養(yǎng)地。
3.3.6 馬唐草結籽 自然生草果園,8月份后不要再進行割草,以利于草結籽及下一年生草。
3.3.7 秋冬深翻 實行生草的頭2~3年可以不耕翻,以后1~3年結合施秋施基肥用單鏵犁或雙鏵犁耕翻20~30 cm,使地表的有機質達到果樹根系集中分布層,使土壤疏松通氣,在深翻時有意識在果樹行間留出深溝,有利于雨季排澇。
3.3.8 加強病蟲害防治 生草果園在春季噴藥清園時,要地上地下一起噴,徹底清除病蟲害。對三葉草等會導致二斑葉螨共生的果園,要及時對果園樹下噴曬殺螨劑。生草果園常年不用除草劑。