劉彩霞,江新鳳,李文金,李延升,黎小萍,賀望興,王新民
(江西省蠶桑茶葉研究所/江西省茶葉質量與安全控制重點實驗室,江西 南昌 330203)
江西省全省適宜植茶,產茶歷史悠久,是中國重要產茶區(qū)[1]。我省茶樹種植面積在不斷增加,據統(tǒng)計,2018年江西省茶園面積為103 548 hm2,相比較于2017年98 544 hm2,2017年茶園面積增加率為5.08%,高于全國茶園面積平均增長率,茶園增加百分率與開采面積百分綠均在全國18個產茶省(區(qū))中均在前幾位[2]。在茶園建設管理中,綠肥的種植與發(fā)展是不可或缺的一環(huán),選擇當?shù)剡m宜的綠肥種植能有效地改善茶園土壤、保持水土、提高茶葉質量,增加茶園生態(tài)生物多樣性[3~5]。茶園中雜草因繁殖速度快、種類多,經常會與茶樹爭水、爭肥,發(fā)生嚴重時會影響茶葉的產量和品質,是江西丘陵紅壤茶園面臨的生態(tài)問題之一[6]。在現(xiàn)代生態(tài)農業(yè)發(fā)展中,綠肥是農業(yè)管理中重要的組成部分,也是我國傳統(tǒng)農業(yè)的精華[7]。綠肥作物大多數(shù)均具有固氮作用,綠肥本身也含有氮、磷、鉀等農作物所需要的養(yǎng)分和有機質,是一種改良土壤、培肥地力的生物有機肥料[8]。對比一般的農家肥,綠肥具備適應性強、生長速度快,適宜就地種植、就地適應、減少運輸成本等諸多優(yōu)點[9~11]。近幾年來,江西幼齡茶園面積迅速增加,綠肥以其具有改善土壤結構[12]、增強土壤肥力[13]、保持水土、調節(jié)茶園小氣候[14]等方面的特點,尤為適合在土壤相對貧瘠的丘陵紅壤茶園種植[15~16]。筆者研究選取了三種代表性綠肥品種,擬通過對綠肥生長狀況、控草效果以及對茶樹生長的影響進行觀測,以期探索出一種效果佳、成本低、綠色生態(tài)的除草技術,為江西茶園綠色生態(tài)發(fā)展及指導茶農科學除草提供技術支撐。
試驗地點:井岡山市廈坪鎮(zhèn)茶園基地,N26°42′42″,E114°16′38″,海拔190 m,丘陵紅壤土,供試茶樹品種為3年生黃金芽,單行雙株種植,行距約1.5 m,叢距約30 cm。土壤基本理化指標:pH 4.53,有機質含量22.5 g·kg-1,全氮、全磷、全鉀含量分別為0.873 g·kg-1、0.316 g·kg-1和8.429 g·kg-1,速效氮、磷、鉀含量分別為97.96 mg·kg-1、2.47 mg·kg-1和27.5 mg·kg-1。供試綠肥品種:紫云英(T1:4 kg·667m-2)、黑麥草(T2:4 kg·667m-2)、白三葉(T3:4 kg·667m-2),均為市場購置。
將地塊進行分區(qū)處理,共設4個處理,3次重復,共12個小區(qū),每個小區(qū)為30 m×6 m(長×寬),采用隨機區(qū)組進行分區(qū)處理,于2018年12月將三種綠肥種植于茶樹行間,為不影響茶樹生長,綠肥播種行與茶樹行間隔10 cm處留作空行,不播種,以防止綠肥對茶樹產生副作用,并以茶樹單種地塊作為對照處理。整個試驗期間,所有試驗小區(qū)均采用相同的栽培管理措施,不施用任何肥料和農藥。
茶園雜草調查:試驗于2019年3月12日調查,每個小區(qū)按9點取樣,采用33 cm×33 cm方框小樣方,現(xiàn)場記錄雜草的種類、數(shù)量、株高,并稱取地上部分總生物重。
茶園昆蟲調查:小貫小綠葉蟬(Empoasca pirisuga)和綠盲蝽(Apolyghs lucorum Meyer)是春季江西茶園中比較普遍的害蟲[5],捕食性天敵蜘蛛(未定名,以下簡稱蜘蛛)則是茶園中害蟲的天敵[17]。于間作綠肥生長旺盛時期調查各處理中小貫小綠葉蟬、蚜蟲、蜘蛛的數(shù)量及茶樹新稍危害情況。具體方法如下:采用平行跳躍法,用單位平方尺隨機固定茶蓬,抽取3個樣方,用力拍打茶蓬枝條,以白色托盤承接,統(tǒng)計個體數(shù)。
調查數(shù)據采用Excel 2007軟件進行計算,并用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據分析。
從試驗調查結果來看,不同綠肥處理茶園共發(fā)生雜草6科13屬13種,但茶園中主要發(fā)生的雜草種類為牛筋草(Eleusineindica)、小飛蓬(Conyzacanadensis)、酢漿草(Oxaliscorniculata)、積雪草(centellaasiatica)、香附子(Cyperusrotundus)、狗牙根(Cynodondactylon)、一年蓬(Erigeronannuus)和毒萵苣(Lactucaserriola)共5科9種(表1)。
3種不同綠肥控草措施和對照茶園的雜草種類不同(表1、表2),雜草種類分別為間作紫云英處理(T1)發(fā)生5科7種雜草,分別是牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根和一年蓬;間作黑麥草處理(T2)發(fā)生3科4種,分別是牛筋草、狗牙根、小飛蓬和香附子;間種白三葉處理(T3)發(fā)生5科8種雜草,分別是牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根、一年蓬和毒萵苣;空白處理(CK)內發(fā)生的雜草種類除了有各個綠肥處理內發(fā)生的外,有少量的禾本科(Gramineae)白茅(Imeratacylindrica)、大狗尾草(Steariafaberii),菊科(Asteraceae)的藿香薊(Ageratumcoyzoides)、婆婆針(bidensbipinnata)以及紫草科(Boraginaceae)的附地菜(Trigonotispeduncularis)。
表1 主要雜草種類和密度 (株·m-2)
不同綠肥控草措施顯然對茶園雜草密度有著明顯不同(見表1),T1處理對小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子、狗牙根、一年蓬、毒萵苣有明顯的抑制作用,試驗處理雜草密度均小于1株·m-2;T2處理對小飛蓬、牛筋草、酢漿草、積雪草、香附子等抑制作用較其處理組明顯,該組內此類雜草發(fā)生密度均小于或等于1株·m-2;T2處理僅僅對一年蓬、毒萵苣(發(fā)生密度均小于或等于1株·m-2)等雜草的抑制作用較明顯。綜合來看,對牛筋草、小飛蓬、酢漿草、積雪草、香附子防控比較好的處理為T2,田間雜草發(fā)生密度僅為1.0株·m-2、0.6株·m-2、0.2株·m-2、0.2株·m-2、0.2株·m-2,對狗牙根、一年蓬、毒萵苣防控效果比較好的處理為T1,田間雜草發(fā)生密度均為0.2株·m-2。三個處理對雜草發(fā)生密度影響效果應該為T2>T1>T3。
從雜草株防效、高度防效和鮮重防效來看(見表2),間作黑麥草(T2)處理的各項防效均在80%以上,僅平均株數(shù)防效而言,其余兩個處理T1、T3防效也在60%以上;鮮重防效T1、T3分別為60.42%、76.74%,株高防效方面二者均為31.88%。從防效而言,三者都能很好的抑制茶園中雜草發(fā)生的數(shù)量和重量,三個處理的株數(shù)、株高、鮮重防效與CK均有顯著性差異,能很好的抑制雜草的發(fā)生、生長。但三個處理間無明顯的差異性,從數(shù)值上來看,T2要優(yōu)于T1和T3。
表2 田間雜草數(shù)和鮮草重
2019年3月2日至3月16于綠肥生長旺盛期調查茶園中主要害蟲及天敵的數(shù)量(見表3)。從表可以看出,種植綠肥的處理總體上能減少茶園蟲害的數(shù)量。T2處理小貫小綠葉蟬數(shù)量最少為每百葉2.2頭,其余兩個處理均為每百葉4.4頭,均顯著低于空白對照的每百葉7.0頭;盲蝽數(shù)量T1、T2分別為1.6頭·m-2、1.2頭·m-2,二者顯著低于T3處理、CK處理的4.2頭·m-2。蜘蛛數(shù)量T2最高為7.6頭·m-2,其次為T1的6.8頭·m-2,二者顯著高于T3處理及空白,T3處理與空白組間無顯著差異。
表3 害蟲與天敵變化
研究結果表明,生態(tài)控草措施(間作綠肥方法)可以有效地控制茶園雜草的發(fā)生,間作黑麥草雜草株防效、高度防效和鮮重防效均在80%以上。僅平均株數(shù)防效而言,間作紫云英、白三葉防效也在60%以上,鮮重防效其兩個處理分別為60.42%、76.74%,株高防效方面二者均為31.88%。間作綠肥的茶園昆蟲物種多樣性有增加,間作黑麥草的處理能減輕茶園中蟲害發(fā)生情況,增加綠肥試驗茶園中天敵數(shù)量,三個間作處理均能明顯減少茶樹上小貫小綠葉蟬的數(shù)量,效果最好的為黑麥草處理減少了68.6%,紫云英和白三葉處理減少了37.14%。而蜘蛛等天敵的數(shù)量有稍微的提高。
茶園中雜草種類繁多,適宜在酸性土壤生長的旱地雜草,大多通過多種途徑傳播到茶園中來,并在茶園中生長繁衍[18]。茶園雜草在茶葉生產過程中存在著兩面性,一方面雜草群落作為茶園生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其動態(tài)演替可影響茶園生態(tài)系統(tǒng)結構,直接關系到其中的天敵昆蟲、微生物等群落的構成、多樣性和數(shù)量配置[19]。另一方面雜草具有很強的抗逆境能力、繁殖快、生長旺盛等特點,會與茶樹爭水、爭肥、爭光,進而影響茶樹生長。有調查表明,全年不除草的茶園比人工、化學除草茶園減產14.98%~19.84%[20]。雜草的滋生還可能攜帶病蟲害或成為不同茶樹害蟲的中間寄主,助長了茶園病蟲害的發(fā)生。因此,筆者通過種植茶園綠肥,縮小茶蓬行距,壓縮茶園中雜草生存空間,控制雜草生長,利用植物間互補優(yōu)勢或作物群體優(yōu)勢原理,采用間/套作方式提高對雜草的控制能力[19]。研究發(fā)現(xiàn),在井岡山廈坪鎮(zhèn)菖蒲村茶園中采用茶樹與紫云英/黑麥草/白三葉的種植模式,利用作物群體的競爭能力能控制茶園雜草,提高茶園的生態(tài)效益、提高茶園管理質量。