力推果园生草建设生态文明

陈学森 王艳廷

山东农业大学园艺科学与工程学院·271018

力推果园生草建设生态文明

陈学森 王艳廷

山东农业大学园艺科学与工程学院·271018

近几年国内外大量的调研结果表明，全世界水果生产先进国家的果园都生草，唯有中国的果农仍在锄草。因此，果园生草培肥地力技术不仅影响到我国果业的可持续高效发展及农民的持续增收，而且是果业现代化的重要特征之一，是生态文明建设、生态农业建设的重要组成部分。

1 影响我国果树产业可持续高效发展的瓶颈问题

从目前我国苹果产业发展的大局来看，虽然苹果产业为推动区域经济社会发展和农民持续增收做出了重要贡献，但依然存在一些与可持续发展概念不相符的问题；目前我国苹果老产区存在的果园老龄化及设施条件差等问题，虽然都比较严重，但对环境构不成威胁，其中设施条件差的问题，适当加大投入就能在短时间内得到解决，而果园老龄化的问题，可以通过“树龄老、枝龄小”的办法即“垂柳式整形技术”得到有效解决。因此，均不是影响苹果产业可持续发展的瓶颈或关键问题。而黄河流域3000年农耕文化与清耕除草、好气微生物对土壤有机质的降解(转化为CO2而逸出土壤)，以及有机肥投入不足而以化肥为主，导致果园土壤有机质含量呈持续下降及贫瘠化的态势，即“传统观念，清耕除草、事倍功半;乔砧密植、果园郁闭、病虫加剧;眼前利益，化肥为主，低效利用，资源污染，土壤酸化，有机不足，肥力下降”；土壤肥力问题不是短时间能够解决的问题，需要几代人的共同努力。因此，土壤肥力问题是影响我国果树产业可持续高效发展的瓶颈问题。

2 果园生草在我国未得到有效推开应用的原因

果园生草是一种较为先进的果园土壤管理方法。19世纪中叶始于美国，20世纪40年代中期，由于开沟旋耕割草机问世，解决了割草问题,以及果园喷灌系统的发展，这种土壤管理模式在美国得到大面积推广。随后，世界果品生产发达国家新西兰、日本、意大利、法国等国果园土壤管理大多采用生草模式，并取得了良好的生态及经济效益。果园生草是果园土壤管理制度一次重大变革，我国于20世纪90年代开始将果园生草制作为绿色果品生产技术体系，在全国推广建立了许多典型示范样板，取得了一定成效，但实践中清耕果园面积占果园总面积90%以上。果园生草培肥地力技术只所以不能在我国有效推开，有如下8个原因：①黄河流域3000余年精耕细作的农耕文化及其传统观念；②“杂草与果树争肥争水”的顾虑；③对果园生草的迫切性与重要性认识不到位，将果园生草片面理解为简单、没有科技含量的措施，仅仅是现代栽培模式的配套技术；④树干太矮，生草后影响果园操作；⑤乔砧密植、果园郁闭，没有小草生长的阳光；⑥果农要在有限的土地面积上创造效益的最大化，是导致果园郁闭的客观因素；⑦目前苹果收购基本上是根据果实大小定价格，化肥在增大果个方面的显著作用使多数果园以化肥为主，有机肥投入不足，加之春旱秋涝及修剪技术不当，加剧了果园郁闭；⑧生草果园技术不配套。

3 果园生草改善土壤结构，持续提高土壤的有机质及肥力，显著提高果品品质

“杂草与果树争肥争水”的观点在老百姓的脑海里根深蒂固，影响深远，因此，果农每年除草10余遍，把果园除的干干净净。

为了解除老百姓果园生草的困惑，我们对

黄河三角洲济军基地自然生草1～7年的梨园土壤营养状况进行了分析研究，结果发现，自然生草1年的土壤N、P、K等营养元素的含量略低于清耕对照区，但自然生草7年的梨园，不仅土壤N、P、K等营养元素的含量显著高于清耕对照区，而且土壤有机质含量由0．8%提高到2．4%，果实鲜食品质显著提升。上述结果表明，在人工种草及自然生草果园的初期，的确存在草与果树争肥的问题。因此，在生草栽培的前期，果园水肥的有效供应是确保果园生草栽培成功与否的关键时期，特别是在土壤肥力较差的果园进行生草栽培，注意适当补充有机肥十分必要。一旦顺利度过生草栽培的关键时期，随着生草年限的增加和土壤有机质含量的提高，土壤理化性质和通气性改善，以及抗蚀力、涵养水源能力、供肥保肥能力和养分有效性等同步提高，从而走上了良性循环的可持续发展轨道。

4 果园生草典型范例

近年来，人们对有机肥及土壤有机质含量重要性的认识水平不断提高，在山东、陕西及河北等苹果主产区相继进行了果园生草试验，并初见成效，其中济南军区黄河三角洲生产基地（济军基地）及蓬莱的生草实践具有典型性。

济军基地位于黄河入海口冲积平原，属滨海盐化潮土，土壤含盐量0.3%～0.4%。20世纪80年代开始大力发展果业生产，主要采用“大坑深栽、清耕除草”等传统技术措施，果树栽植成活率极低。1993年从国外引进白三叶、黑麦草、高羊茅及紫花苜蓿等10余种草种进行果园人工种草试验又未获成功，其中白三叶容易引起红蜘蛛大爆发，黑麦草及高羊茅等根系太发达，引起表层土干燥等影响果树根系生长；2000年进行“小坑浅栽”等多种新的栽植方式的探讨，2003年在3团13分场的7.3 hm2梨园进行了全园自然生草试验，每年机械割草3～4次，每次割草后每667 m2撒施7.5～10 kg尿素，及时喷药防治害虫，果园有机质含量显著提高，果实品质优良，树势健壮，取得了省工、高效、绿色、生态的初步成效，其中土壤有机质含量由1.0%提高到2.4%，而用工量仅是清耕除草的20%左右，得到当地果农认可。

蓬莱园艺场采取四项措施提高果园现代化水平，取得了较好的效果∶一是梯田改坡地，提高土地利用率20%以上，解决了光照和旱涝不均问题，减轻了冬季冻害，结合生草解决了水土流失问题，并且有利于将来实现机械化作业。二是锄草改种草，20世纪90年代末开始尝试果园生草技术，最初种植三叶草，后发现三叶草根系不够发达，且易受干旱影响，易发生白蜘蛛危害。随后，开始在果园中试种苜蓿草、黑麦草，鼠茅草、高羊茅等，最后认为高羊茅（Festuca arundinacea）最适宜在苹果园中种植；高羊茅的突出优点是根系发达，根系长到哪里沃土效果到哪里，对土壤结构的改善最有利，且竞争性强，病虫害少，每年经历2次发芽和枯萎，1年刈割3～4次，通过10多年的生草技术，目前蓬莱园艺场超过200 hm2果园有机质含量普遍在1.5%以上，个别地块超过2.0%，远远高于全省平均水平，而且种草割草与除草相比，大大节约了劳力成本。三是漫灌改微喷灌，节约了水资源，节约了劳动力，实现了果园水分的均衡分配。四是挖穴追肥改水肥一体化，挖穴追肥是为果树提供营养的重要措施，但其缺点是挖穴过程中破坏了果树的表层根系，影响了树体营养吸收和生长。在喷灌的基础上，结合将沼液与水一同浇入地中，每年分别在萌芽前、花后根系生长期、夏季根系生长旺盛期及果实采收后4个时期进行喷施，大大减少氮肥施用量，提高了土壤有机质含量，从而提高果园产量和果品质量与效益。

5 “给果园小草一点阳光，苹果更灿烂”的现代果园管理理念

果园生草培肥地力技术与可持续发展的概念相符，是全面提高果园土壤有机质含量、提升果园综合管理效率与效益，实现苹果产业可持续发展的必然选择。为此，我们提出了“给果园

小草一点阳光，苹果更灿烂”的现代果园管理理念，其科学内涵及产业意义体现在8个方面∶

5.1 给草施肥，以氮换碳，培肥地力，提质增效提质增效仍然是今后果业发展的主旋律，也是一项系统工程，涉及苹果的产前、产中及产后的各个环节，其途径应包括良种、良砧、良苗、良法、良田、良民及良策等7个方面，即七位一体。要实现苹果产业的优质高效可持续发展，良田是关键，“养根壮树，根深叶茂，土优果良”，要提高地上的果实品质，必须首先提高地下的土壤品质，而土壤品质，即土壤综合肥力包括土壤有机质含量、土壤酶活性及土壤活力、土壤理化性质、土壤通气性、土壤抗蚀力、土壤微生物群落以及土壤涵养水源能力、供肥保肥能力及无机肥利用效率等9个因素，其中土壤有机质含量的高低是评价土壤综合肥力的核心指标，土壤有机质含量提高，其他指标同步提高，果园走上了良性循环的可持续发展轨道。例如，目前我国果园土壤有机质含量平均不足1%，氮肥利用效率在23%左右，如果土壤有机质含量在1．5%左右，则氮肥利用效率可上升至40%左右。

提倡多途径培肥地力，但在目前我国农村有机肥源严重不足，市场上有机肥存在价格、质量及二次污染等问题的情况下，应顺应自然，利用自然，着力示范推广果园生草培肥地力技术，这也是世界果品生产先进国家成功应用多年、全方位提升果园综合生产能力与效率、实现果树产业可持续发展的现代土壤管理模式，取得了显著的生态及经济效益。近几年笔者考察及调研发现，在意大利、法国、美国及日本等国家根本见不到不生草的果园，几乎全部推行行间生草，行内清耕或覆盖。

5.2 省力高效、节本增效与“金条”效应对黄河三角洲济军基地自然生草梨园及蓬莱园艺场人工种草苹果园进行的调研结果表明，生草果园的用工量仅相当于清耕除草果园的10%～20%，每年每667 m2减少投入2 000余元；生草果园郁闭度减轻，病虫害发生指数降低，打药量及喷药次数减少，实现了省力高效与节本增效;由于多年生草使土壤有机质含量及土壤综合肥力的大幅度提高，相当于为子孙后代在这片土地上的持续经营与发展提前埋下了“金条”。因此，果园生草培肥地力技术是功在当今，利在千秋。

5.3 推动果树栽培模式变革“果树瘦身通光”是果园生草的基本条件。因此，果园生草地力培肥技术的推广应用，有力推动并加快了我省宽行高干集约高效栽培模式及郁闭果园改造的步伐。

5.4 改善果园小气候果园生草后，由于活地被物下垫面的存在，导致土壤容积热容量增大，而在夜间长波辐射减少，生草区的夜间能量净支出小于清耕区，缩小果园土壤的年温差和日温差，有利于果树根系生长发育及对水肥的吸收利用。果园空间相对湿度增加，空间水气压与果树叶片气孔下腔水气压差值缩小，降低果树蒸腾。近地层光、热、水、气等生态因子发生明显变化，形成了有利于果树生长发育的微域小气候环境。

5.5 维护生态安全果园生草提高了土壤有机质含量及氮肥利用效率，增强了土壤缓冲能力，涵养了水源，减少了水土流失及资源污染，维护了生态安全。

5.6 有利于果树病虫害的综合治理果园生草增加了植被多样化，为天敌提供了丰富的食物、良好的栖息场所，克服了天敌与害虫在发生时间上的脱节现象，使昆虫种类的多样性、富集性及自控作用得到提高，在一定程度上也增加了果园生态系统对农药的耐受性、扩大了生态容量，果园生草后优势天敌东亚小花椿、中华草蛉及肉食性螨类等数量明显增加，天敌发生量大，种群稳定，果园土壤及果园空间富含寄生菌，制约着害虫的蔓延，形成果园相对较为持久的生态系统。

5.7 促进果树生长发育，提高果实品质和产量在果园生草栽培中，树体微系统与地表牧草微系统在物质循环，能量转化方面相互联接，生草直接影响果树生长发育。试验表明，生草栽培果

树叶片中全N、全P、全K含量比清耕对照增加，树体营养的改善，生草后花芽比清耕对照可提高22.5%，单果重和一级果率增加，可溶性固体物和Vc含量明显提高，贮藏性增强，贮藏过程中病害减轻。

5.8 美化果园，利于生态游和果园机械化行间生草，行内清耕、覆盖，青草绿树，红果蓝天，白云相衬，是劳作是生活是游玩，特别有利于实现果园管理的机械化。

6 果园生草覆盖的四项基本原则

针对我国苹果主产区“春旱秋涝”的气候特点及“人多地少”的现实，果园生草覆盖必须坚持如下四项基本原则。

6.1 因地制宜年降雨量不足400 mm的地区不易生草，过于黏重的地块不易覆盖，容易因表层过湿造成伤根或烂根；黄河三角洲地区梨园实行全园生草比较成功，但其他地区必须坚持行内清耕或覆盖，行间生草。

6.2 经济效益我国人多地少，幼树期可间作花生、大豆及蔬菜等矮秆的经济作物。

6.3 关键时期初次生草果园前1～2年的肥水管理是决定生草是否成功的关键时期。因此，生草的前2年应加大肥水投入，以缓解水肥的竞争。

6.4 技术配套技术配套最关键。我国20世纪50～60年代的苹果矮砧栽培没能成功，重要原因之一是技术不配套（树干缺少支柱等），而大面积推广了乔砧密植，导致了目前果园郁闭的被动局面。因此，生草果园一定要提高干高、瘦身通光，一定要有水浇条件或水肥一体化，一定要注意生草果园的病虫害防控。

国家重点基础研究发展计划课题（2011CB100606）；山东省水果创新团队项目（SDAIT-03-022-01）