李先明 徐文興 朱紅艷 涂俊凡 楊夫臣 吳恢
(1 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所,武漢 430064;2 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,武漢 430070;3 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,武漢 430064)
綠肥協(xié)調(diào)土壤水、肥、氣、熱之間的關(guān)系,持續(xù)的綠肥與化肥合理施加,可以提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷以及速效氮含量,有效地培肥地力,降低生產(chǎn)成本。綠肥翻壓還田對疏松土壤、增加土壤滲透系數(shù)效果顯著,緩解土壤板結(jié),產(chǎn)生的有機(jī)酸可以活化土壤中的礦質(zhì)元素。綠肥種類較多,顏色鮮艷各異,具有耐性強(qiáng)、生命力旺盛、成本投入低等特點(diǎn)的同時,還有較高的觀賞價值,在生態(tài)旅游、景觀綠化方面起著重要的作用[1]。
野豌豆屬(Vicia)植物為重要的豆科綠肥,廣布于全國各區(qū),栽培利用歷史悠久[2-3]。《詩經(jīng)·小雅·采薇》記載,“采薇采薇,薇亦作止;采薇采薇,薇亦柔止”;《禮記》中記述,“芼豕以薇”;《史記·伯夷叔齊列傳》記有,“義不食周粟,隱于首陽山,采薇而食之”;“薇”即野豌豆屬植物。宋代著名詩人蘇軾在《元修菜》中敘述巢菜的播種、生芽、結(jié)莢到采摘以及作為綠肥的應(yīng)用,“彼美君家菜,鋪田綠茸茸;豆莢圓且小,槐芽細(xì)而豐。種之秋雨余,擢秀繁霜中;欲花而未萼,一一如青蟲?!罕M苗葉老,耕翻煙雨叢;潤隨甘澤化,暖作青泥融;始終不我負(fù),力與糞壤同”。《本草綱目》記載,“薇……即今野豌豆,蜀人謂之巢菜;蔓生,莖葉氣味皆似豌豆,其藿作蔬入羹皆宜”。野豌豆屬植物作為綠肥利用,在西晉時期的《廣志》中有詳細(xì)記載,“苕草,色青黃,紫花。十二月稻下種之,蔓延殷盛,可以美田”。隨著現(xiàn)代有機(jī)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的興起,野豌豆屬植物在長江中下游地區(qū)作為春季綠肥,肥飼兼用,特別適合該地區(qū)落葉果樹的生草管理,秋播能很好地抑制冬春季果園雜草,覆蓋期較長,可替代化學(xué)除草劑[4-5];同時根系著生根瘤,與根瘤菌高效匹配進(jìn)行共生固氮,為果園提供氮素營養(yǎng);野豌豆屬植物又因其花期長、色彩艷麗可作綠籬,用于荒山及園林綠化,還可作觀賞花卉,也是早春良好的蜜源作物,蜜品質(zhì)好、產(chǎn)量高。長柔毛野豌豆為優(yōu)良牧草及綠肥,其種子可提取應(yīng)用于免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)及發(fā)育生物學(xué)的植物凝集素;山野豌豆民間藥用稱“透骨草”,能祛濕、清熱、解毒。
為了解決傳統(tǒng)清耕作業(yè)的果園生態(tài)退化、地力下降、除草劑濫用等問題,改善土壤理化性狀,實(shí)現(xiàn)化學(xué)除草劑的綠色替代,在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“果樹優(yōu)質(zhì)高效品種篩選及配套栽培技術(shù)研究”以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“湖北梨樹肥藥減施增效技術(shù)集成研究與示范”的支持下,在武漢市新洲區(qū)潘塘街辦曾崗村發(fā)現(xiàn)了一份野豌豆屬綠肥種質(zhì)資源,命名為大別山野豌豆(Vicia dabieshanicaX.Y.Li et X.M.Li)。該種的自然群落分布在30°57′44″N、114°53′41″E 的區(qū)域,海拔52m;當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?6.6℃,春季平均溫度16.1℃,冬季平均溫度5.0℃;年平均降水量1294.9mm,年平均日照時數(shù)2025.5h,無霜期253.7d[6]。伴生植物為窄葉野豌豆(Vicia angustifoliaReich.)(圖1)、豬殃殃、婆婆納、辣油菜、刺兒菜、蒲公英等。
圖1 原生地的大別山野豌豆(右)與窄葉野豌豆(左)
原產(chǎn)地的大別山野豌豆種子采收后,分別在湖北省棗陽市、武漢市新洲區(qū)和江夏區(qū)建立了中試基地,作為果園的冬春季綠肥,同時兼作果園的春季花海景觀和綠籬。該種有較好的耐陰性,產(chǎn)草量較大,覆蓋率高,根系在土壤中分布不深,與果樹爭水爭肥矛盾小,并且不分泌毒素,對果園的郁閉程度低,沒有與果樹共同的病蟲害。與普通苕子(Vicia villosaRoth.)相比,大別山野豌豆開花早(3 月中旬)、花期長(65d 以上)且花多(每花序花朵8 對以上),甚為美麗,特別適宜果園生草栽培,還具有景觀觀賞、美化空間、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的功能。
2.1 植物學(xué)特征大別山野豌豆多生于河溝灘、荒地、路邊、田埂以及水溝邊,多散生,在叢林下和濕潤肥沃的沙壤地則成片生長,局部形成優(yōu)勢種群。莖蔓生或藉卷須攀援,依附果樹枝條、辣油菜、婆娘蒿等攀援物體可高達(dá)1.5m 以上。根為須根,平均長13.6cm;具較多的自然結(jié)瘤,白色,長約3.5mm,柱形。單株分枝分蘗數(shù)平均5.2個,莖四棱略扭曲,粗2.21mm。葉為羽狀復(fù)葉,小葉7~9 對,葉面光滑無柔毛,葉背具白色柔毛(圖2)?;榭偁罨ㄐ?,花著生于葉腋,紅紫色,每花序平均19 朵花。莢果未成熟時淺綠色,成熟時淡黃色(圖3)。平均每株莢數(shù)33.7個,單莢粒數(shù)3.6 粒,千粒重31.4g。盛花期平均單株鮮重72.6g,青草風(fēng)干后單株干重42.1g(表1)。鮮草中含氮素0.54%、五氧化二磷0.13%、氧化鉀0.45%。
圖2 大別山野豌豆全株
圖3 大別山野豌豆花和幼莢
表1 大別山野豌豆農(nóng)藝性狀分析
2.2 生物學(xué)特性大別山野豌豆在原生地白露播種,出苗期9 月18 日,初花期為3 月20 日,盛花期4 月15 日,花莢期5 月5 日,莢果成熟期5 月30 日,秋播全生育期為225d(表2);播種期在寒露之前,其成熟期也在小滿與芒種之間。在湖北省棗陽市白露播種,出苗期9 月20 日,初花期為3 月下旬,盛花期為谷雨時期,莢果成熟期6 月6 日(芒種),秋播全生育期為232d。
表2 大別山野豌豆物候期
大別山野豌豆較耐旱,但當(dāng)根系分布的土層含水量下降到10%以下時,葉片即停止生長并從基部向上依次發(fā)黃、凋落,同時果實(shí)出現(xiàn)癟粒、癟莢及硬實(shí);不耐高溫,夏季持續(xù)高溫(≥35℃)則枯死。對土壤要求不嚴(yán),黃壤、紅黃壤、黃棕壤及沙壤均可生長,適生于中性或偏酸性土壤,較耐土壤瘠??;但是在肥沃濕潤的沙壤土中鮮草產(chǎn)量高,盛花期刈割每667m2鮮草產(chǎn)量可達(dá)3000kg 以上,瘠薄地管理?xiàng)l件差時,鮮草產(chǎn)量不足1000kg。植株有依附物支撐而直立或半立,成莢率高,每667m2產(chǎn)種量可達(dá)50kg 以上。種莢爆裂性強(qiáng),種子易脫粒;種子含氮0.561%、磷0.185%、鉀0.627%。種子通過浸泡(去除有毒物質(zhì)氫氰酸)、磨碎、吊漿、沉淀、曬制等工藝,加工成豌豆粉,可制做成手工粉絲、粉皮、涼皮等多種食品。
3.1 整地施肥長江中下游地區(qū)注意在立秋和處暑期間搶墑?wù)?。果樹行帶之間進(jìn)行翻耕整地,注意壟面平整,不要成龜背狀,以免干旱造成壟面中間死苗,多雨時則兩側(cè)死苗。畦面寬度依據(jù)果樹行帶的大小以及排水條件確定,一般以1.5~3.0m 較為適宜,不要太窄或太寬;大別山野豌豆不耐澇漬,在整個生長期間必須溝渠配套,溝要開直,溝底要平,圍溝、腰溝和壟溝配套,做到明水能排,暗水能濾。每667m2施入腐熟的豬牛羊糞或者商品有機(jī)肥1000~1500kg,撒施后翻耕耙碎備用。野豌豆喜磷,施磷增產(chǎn)效果顯著,整地的同時混施過磷酸鈣或鈣鎂磷肥約50kg 作基肥。
3.2 種子處理大別山野豌豆種子約有10%~30%的硬粒,俗稱“鐵籽”(圖4)。播種前曬種1~2d,進(jìn)行機(jī)械摩擦去蠟,可提高出苗率20%~30%;同時用7%~10%的鹽水選種,撈去浮在水面上的菌核、癟籽、劣籽,用清水洗干凈播種。
圖4 大別山野豌豆種子
農(nóng)諺“無磷不種豆”,播種時用根瘤菌、磷肥拌種,以提高幼苗生長勢以及田間生物學(xué)產(chǎn)量。特別是第1 次播種野豌豆的生地塊,播種時應(yīng)對種子實(shí)行根瘤菌接種。選擇專一根瘤菌劑,將菌劑加水調(diào)成糊狀,將種子放入拌勻;種子和根瘤菌劑的接種比例為10∶1,將菌液和種子充分混拌,使每粒種子均勻沾到菌液。根瘤菌怕陽光、懼高溫,種子拌好后12h 立即播種,并蓋土避開陽光直射。
接種根瘤菌后的種子用磷肥拌種,每667m2拌種用過磷酸鈣3kg 或鈣鎂磷肥5kg。種子先在室內(nèi)陰涼處保持1~2h,再加入帶黏性的濕泥土攪拌,使種子包裹濕泥后加入磷肥,以避免根瘤菌與磷肥直接接觸;用手不斷攪拌和搓揉,種子成顆粒狀后播種。
3.3 播種長江中下游地區(qū)大別山野豌豆播種時期應(yīng)在9 月上中旬至10 月上旬,即白露和寒露之間擇期進(jìn)行,不能遲于寒露播種;最適宜于9 月上中旬播種,農(nóng)諺“高山種處暑,平地種白露”,建議適期早播;要根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥?、地勢以及小氣候確定播種期,肥地可遲播,瘦地須早播;低溫早播,高溫遲播。每667m2播種量為2~4kg,瘦地多播,肥地少播;早種的少播,晚種的多播;熟地少播,生地多播;留種的少播,壓青的多播。撒播、條播及點(diǎn)播均可,條播行距30~40cm,深度約5cm;點(diǎn)播穴距約20cm,每穴播種子10~15 粒;撒播注意交叉播種,不重播、不漏播。
3.4 草地管理該種出苗不太整齊,播種后7~10d開始出苗,2 周可以出70%,剩余種子持續(xù)出苗約需1個月。地力條件較差的地塊,在分枝期追肥1~2次,每667m2追施磷酸二銨10~15kg。野豌豆在整個生長期要求做到排灌通暢,保持果園潤而不淹。病害主要有菌核病、白粉病,選用70%甲基托布津可濕性粉劑1000 倍液或65%甲霉靈可濕性粉劑1000倍液葉面噴霧;蟲害主要有蚜蟲、薊馬,冬季清園消毒的果園不需要單獨(dú)噴藥防治。
3.5 留種管理留種的野豌豆播種時期宜在秋分前后進(jìn)行,每667m2生產(chǎn)種子30~40kg。播期過早植株生長過旺,開春后易造成蔭蔽、捂花、捂莢,產(chǎn)量低;播種過晚,冬前分枝少,翌年返青慢,影響種子產(chǎn)量和質(zhì)量。宜與辣油菜、油菜、燕麥等混播套種,利用高稈作物為支架,通過莖的攀援實(shí)現(xiàn)通風(fēng)透光,減少落花落莢,增粒增重。
在原產(chǎn)地,大別山野豌豆于小滿到芒種期間收獲。因其為無限花序,莢果自基部向上陸續(xù)成熟,當(dāng)莖稈由青變黃,頂端小葉開始枯萎,下部莢果收縮變黃,約有1/2 的莢果褐色,1/3 的莢果黃色,手觸有響聲,即可進(jìn)行收割。為防止落粒,宜在早晨露水未干時進(jìn)行,隨割隨運(yùn)到曬場上,蓬松地堆捂起來,勿使干燥,以便莖稈中養(yǎng)分繼續(xù)向莢果運(yùn)輸,使籽粒充分后熟。堆積后注意檢查,勿使堆中濕度過大而漚爛莢果,亦要防止籽粒發(fā)芽,如過濕則迅速攤開。堆放幾天后攤開,曬干脫粒,去雜挑凈,貯藏于干燥通風(fēng)處。
4.1 翻壓或刈割改土大別山野豌豆在盛蕾期至初花期時的鮮草養(yǎng)分含量高,適宜翻壓,以每667m2生產(chǎn)鮮草3000kg 計(jì)算,其中含氮素15kg、五氧化二磷3kg、氧化鉀12kg,折合硫酸銨75kg、過磷酸鈣15kg、硫酸鉀25kg。此期正值谷雨時節(jié),采用干耕法,耕深15~20cm,加之土溫較高,好氧性微生物活動劇烈,腐解較快。也可以刈割后,就地在樹盤外圍開溝翻壓,溝深20~30cm;或刈割后堆漚,作為秋季果樹基肥。
4.2 刈割作為青飼白露時節(jié)播種的大別山野豌豆,翌年驚蟄時節(jié)植株仍然矮小,早春刈割則造成產(chǎn)量的較大損失。刈割最佳時期在谷雨前后,刈割1 次作為青飼料,產(chǎn)草量約3000kg。大別山野豌豆含有豐富的銅、鐵、鋅、錳、鈣、磷等礦物營養(yǎng),花期青苗風(fēng)干物粗蛋白含量20.81%,秸稈粗蛋白含量11.84%,適口性好,牛、羊、兔、鵝等喜食,可以混入約10%的精飼料。
4.3 蜜源植物大別山野豌豆的花在20℃時開始泌蜜,最佳泌蜜溫度為24~28℃;無限花序,花朵多且花冠較深,意蜂和中蜂均能采到蜜。其蜜顏色清亮(類似于洋槐蜜),味甘甜,略帶清香味;易結(jié)晶,結(jié)晶色白、油亮。
4.4 觀賞利用大別山野豌豆花色艷麗,花紫色或紫紅色,大面積成片開花場面極為壯觀;花期又較長,涵蓋清明至立夏時節(jié),集肥、飼、花卉等多種功能于一體,是一種很好的景觀類兼?zhèn)鋬?yōu)良蜜粉源的植物。其作為果園花海,用作觀賞,不進(jìn)行刈割或壓青。生態(tài)群落的種子自然留存,可連續(xù)生長多年,無需年年播種,作為觀賞植物管護(hù)成本低。