王勝男,王 頔
(河北省唐山市果桑技術(shù)推廣站 064300)
果園生草始于19 世紀(jì)中葉美國(guó),20 世紀(jì)40 年代由于開(kāi)溝旋耕割草機(jī)問(wèn)世,在美國(guó)得到大面積推廣[1]。我國(guó)于20 世紀(jì)90 年代開(kāi)始將果園生草作為綠色果品生產(chǎn)技術(shù)體系在全國(guó)推廣,得到果農(nóng)的一致認(rèn)可。生產(chǎn)實(shí)踐中水果園生草面積占生草果園總面積95%以上,干果由于采收的特殊性,果園生草栽培管理鮮見(jiàn)報(bào)道。
果園生草包含兩種模式:人工生草和自然生草。自然生草就是果園里雜草隨物候期自然生長(zhǎng),根據(jù)不同果樹(shù)的生長(zhǎng)特點(diǎn)除去不適宜種類(lèi)的雜草,除刈割外沒(méi)有其他耕作的土壤管理模式。相對(duì)于人工生草,自然生草因投資少,管理簡(jiǎn)單,省時(shí)省工等優(yōu)點(diǎn)在板栗園中悄然興起,但是這方面的文獻(xiàn)報(bào)道少之又少。筆者在唐山市板栗園中開(kāi)展了3 年自然生草試驗(yàn)研究,以期為板栗果園雜草管理提供一種更高效、更簡(jiǎn)易、更安全的技術(shù)模式,助力板栗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量健康發(fā)展。
1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于河北省唐山市遷西縣北部山區(qū)的漢兒莊鎮(zhèn),屬東部季風(fēng)區(qū)暖溫帶半濕潤(rùn)地區(qū),大陸性季風(fēng)氣候顯著。春季干燥多風(fēng),夏季炎熱多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷少雪,年平均氣溫為10.1 ℃,日照時(shí)數(shù)2 705.9 h,無(wú)霜期183 d,年有效積溫4 285.9 ℃,年均降水量754.2 mm。地貌以淺山丘陵為主,土壤由片麻巖風(fēng)化而來(lái),褐土為主,土層較厚,結(jié)構(gòu)疏松,呈酸性或微酸性,多含礫石,通氣透水性好,富含燕山板栗生長(zhǎng)結(jié)果所需的有機(jī)質(zhì)和多種礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),所產(chǎn)板栗品質(zhì)在國(guó)內(nèi)外首屈一指。
1.2 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)板栗園為山地梯田園和平地園,主栽品種為10 年生燕山早豐,株行距3 m×4 m,管理水平較高。雜草為本地自然生長(zhǎng)品種。
1.3 試驗(yàn)方法 自然生草板栗園自2017 年開(kāi)始自然生草,及時(shí)拔除反枝莧、藜、刺兒菜、葎草、菟絲子等惡意競(jìng)爭(zhēng)性雜草,并在草高度大于60 cm及采收前10 d左右刈割,將刈割下的草覆蓋于果園內(nèi);覆蓋園于2017 年6 月麥?zhǔn)蘸笤跇?shù)盤(pán)內(nèi)覆蓋20 cm厚的麥秸,此后每年始終保持20 cm 厚度;除草劑園于2017 年開(kāi)始每年樹(shù)下打除草劑;以相鄰清耕園為對(duì)照。2019 年8-9 月在各試驗(yàn)板栗園內(nèi)隨機(jī)抽取10 株板栗樹(shù),采用常規(guī)測(cè)定方法分別測(cè)定樹(shù)下土壤含水量、容重、孔隙度、速效氮含量、速效鉀含量、速效磷含量,果園土壤表面溫度、地表水分蒸發(fā)量,板栗單粒質(zhì)量、株產(chǎn),板栗果實(shí)含水量、淀粉含量、總糖含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、粗纖維含量等指標(biāo);試驗(yàn)調(diào)查數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行方差分析。
2.1 不同土壤管理模式對(duì)板栗園土壤肥力的影響由表1 可以看出,板栗園連續(xù)3 年自然生草后,園內(nèi)土壤速效氮含量最高,達(dá)到151.36 mg/kg,比清耕園增加了28.0%,秸稈覆蓋園為139.21 mg/kg,增加17.7%,采用除草劑處理的果園土壤速效氮含量則明顯下降,比對(duì)照減少30.55%;速效磷含量變化趨勢(shì)有所不同,自然生草板栗園顯著提高土壤中的速效磷含量,達(dá)到65.67 mg/kg,比清耕園增加了48.74%,秸稈覆蓋園中速效磷含量下降,比清耕園減少15.56%,除草劑園中速效磷含量最低,僅29.31 mg/kg,比清耕園減少33.61%;速效鉀含量呈類(lèi)似趨勢(shì),自然生草板栗園中達(dá)到116.54 mg/kg,比清耕園增加26.17%,秸稈覆蓋園為105.48 mg/kg,增加14.19%,除草劑園減少16.78%。由此可以得出:板栗園自然生草管理顯著提高土壤中速效氮、速效磷和速效鉀含量,培肥地力作用顯著,效果優(yōu)于秸稈覆蓋,而果園內(nèi)打除草劑則顯著減少土壤中養(yǎng)分含量,致使土壤愈發(fā)貧瘠。
表1 不同土壤管理模式對(duì)土壤肥力的影響 /(mg/kg)
2.2 不同土壤管理模式對(duì)板栗園土壤物理性狀的影響 如表2 所示,板栗園連續(xù)3 年自然生草后土壤含水量提高,孔隙度增大,有機(jī)質(zhì)含量升高,分別比清耕園增加15.35%、10.11%和64.71%;容重降低,比清耕園下降7.53%。秸稈覆蓋園改善效果不明顯。除草劑處理則降低了板栗園中土壤含水量、孔隙度和有機(jī)質(zhì)含量,增加了土壤容重,進(jìn)一步惡化了板栗園土壤物理性狀。板栗園自然生草后,土壤表面有草覆蓋,相比清耕的裸露地面,土壤中可以保存更多的水分,孔隙度也同步增大,刈割的草覆蓋土壤,變成肥料提供天然養(yǎng)分,顯著提高了土壤中有機(jī)質(zhì)含量,有效解決了板栗園土壤板結(jié)、干旱、養(yǎng)分含量下降等問(wèn)題。
表2 不同土壤管理模式對(duì)土壤物理性狀的影響
2.3 不同土壤管理模式對(duì)板栗園土壤溫度及地表水分蒸發(fā)的影響 如表3 所示,夏季溫度最高時(shí),板栗園自然生草的土壤溫度為32.5 ℃,清耕園為48.9 ℃,比清耕園降低了33.66%;板栗園自然生草的地表水分蒸發(fā)量為23.61%,比清耕園的38.08%降低了38%,具有顯著性差異。秸稈覆蓋園與清耕園相比,土壤溫度低,地表水分蒸發(fā)量小。除草劑園中土壤溫度升高,水分蒸發(fā)量加大。在近年來(lái)夏季高溫少雨的唐山市板栗產(chǎn)區(qū),果園自然生草,可有效降低板栗園內(nèi)的土壤溫度,保留更多水分,緩解旱情,改善果園小氣候。
表3 不同土壤管理模式對(duì)土壤溫度和地表水分蒸發(fā)量的影響
2.4 不同土壤管理模式對(duì)板栗單粒質(zhì)量和產(chǎn)量的影響 由表4 可以看出,板栗園自然生草后單粒質(zhì)量由8.6 g 增重到9.5 g,增幅10.47%,打除草劑園的板栗單粒質(zhì)量則下降為7.9 g,降幅為8.14%。板栗產(chǎn)量也呈類(lèi)似趨勢(shì),自然生草板栗園單株板栗產(chǎn)量由5.5 kg提高到6.9 kg,增幅為25.45%,打除草劑果園下降為4.2 kg,降幅為23.64%。秸稈覆蓋園也增加了板栗的單粒質(zhì)量和產(chǎn)量,與清耕園相比差異不顯著。由此可見(jiàn),自然生草可提高燕山板栗單粒質(zhì)量和產(chǎn)量,為栗農(nóng)增收提供堅(jiān)實(shí)保障。
表4 不同土壤管理對(duì)板栗單粒質(zhì)量和產(chǎn)量的影響
2.5 不同土壤管理模式對(duì)板栗品質(zhì)的影響 如表5所示,4 種土壤管理模式含水量差異不大;自然生草園板栗的淀粉、總糖、脂肪和蛋白質(zhì)含量均比清耕園顯著增加,其中,蛋白質(zhì)含量增加13.49%,總糖含量增加7.41%,淀粉增加4.24%,脂肪增加3.01%,而粗纖維含量降低4.94%,使板栗口感細(xì)膩軟糯,品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)提高;秸稈覆蓋園中板栗各項(xiàng)指標(biāo)變化不如自然生草園明顯;打除草劑園板栗的淀粉、總糖、脂肪和蛋白質(zhì)含量均呈下降趨勢(shì),淀粉和脂肪含量下降最為明顯,為清耕園板栗的96.23%和94.58%,粗纖維則增加了4.32%,降低了板栗口感和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。由此得出,板栗園采用自然生草管理模式可以改善板栗品質(zhì)和口感。
表5 不同土壤管理模式對(duì)板栗品質(zhì)的影響
果園生草是目前果品發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的果園土壤管理技術(shù)[2]。大量的文獻(xiàn)及試驗(yàn)研究證明果園生草能改良土壤理化性質(zhì),調(diào)節(jié)果園生態(tài)環(huán)境,多年生草能提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)[3-6]。
本研究結(jié)果表明,板栗園自然生草能疏松園內(nèi)土壤,改善土壤結(jié)構(gòu),增加有機(jī)質(zhì),提高肥力,減少水分蒸發(fā),保護(hù)墑情,提高抗旱能力,保持水土,涵養(yǎng)水源,調(diào)節(jié)果園氣候,板栗品質(zhì)和口感同步提升,栗農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益增加。自然生草是適宜板栗園土壤管理的新模式,具有管理省工、投資小、收益高的突出優(yōu)點(diǎn),不使用除草劑,可以最大限度減少農(nóng)藥殘留,符合有機(jī)食品的生產(chǎn)方案,保證燕山板栗的食用安全,為板栗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。下一步,將加大自然生草在板栗、核桃等干果樹(shù)種上的應(yīng)用研究,以期為干果類(lèi)果品的土壤管理模式提供新的發(fā)展思路和數(shù)據(jù)支撐。