我国果园生草研究现状与展望

郝紫微，季 兰

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

我国果园生草研究现状与展望

郝紫微，季 兰

（山西农业大学园艺学院，山西太谷030801）

果园生草是改善果树生态条件的一项现代土壤管理技术，实施果园生草栽培可以确保现代果园的可持续高效发展。总结了我国10 a来的生草试验研究，从草种选择、果园生草对土壤理化性状和微生物种群的影响、果园生草对果园生态环境的影响以及对果树生长和果实品质的影响等几个方面，综述了到目前为止我国开展果园生草试验研究的现状。从多数学者的研究结果可以看出，果园生草显著改善了土壤的理化性状和果园的大气生态，并明显增加了土壤养分和微生物数量，提高了果树产量和改善了品质。预期今后将在筛选适宜草种、探明生草的生理生态效应和弄清生草对果树产量品质的影响等方面进行深入研究。

果园生草；草种；土壤肥力；生态环境；产量和品质

果园生草栽培是指选择适宜草种在果树全园内或仅在行间进行种植的人工生草，以及在株行间选留原生并去除不适宜杂草的自然生草。19世纪末，在美国研究者首先尝试了果园生草栽培。不久之后，一些发达国家如新西兰、日本和法国也积极开展了果园生草实践，结果发现，果园生草明显改善了果园生态环境，并产生了良好的经济效益。近10 a来，在果树生产发达国家的果园中，1/2以上的园区实施了生草栽培，有的国家其生草果园已达到95%左右。然而，我国起步较晚，在20世纪80年代，才开始学习外国经验，在少数果园开始果园生草栽培试验研究[1]。目前，只有山东省苹果园覆草面积占苹果园总面积的60%左右，而就全国来看，生草果园面积占果园总面积的比例还不足10%。果园生草培肥地力的应用，不仅会影响到我国果业的提质增效，而且关乎我国果业现代化的持续发展，是提高果树生态效益、经济效益和社会效益的重要举措。

近年来，许多学者对于果园的诸多方面都进行了研究。试验结果表明，果园生草能够提高土壤的有机质含量，改善土壤结构和理化性状，增加土壤中微生物的数量和种类，防止水土流失，改善果园生态环境，提高果品质量，减少果园管理用工，便于机械化作业[2]，为病虫害的生物防治和生产高营养、无污染、安全性强的无公害绿色果品创造了条件[3]。因此，笔者总结了近10 a来的生草试验研究，拟从草种选择，果园生草对土壤理化性状、微生物种群的影响和果园生态环境的影响，以及对果树生长和果实品质的影响等几个方面综述我国果园生草研究进展，为促进果园生草培肥地力技术的发展提供参考，以确保现代果园的可持续高效发展。

1 果园生草草种的选择

1.1 供选草种

在我国所试用的草种中，多数属于豆科和禾本科植物，包括1年生草和多年生草。常用豆科草种中，主要种植的有百脉根（Lotus corniculatus L.）和三叶草，其中，三叶草包括红三叶（Trifolium pratense L.）和白三叶（Trifolium repens L.）。常用的禾本科草种有黑麦草（Lolium Perenne L.）、鸭茅（也叫果园草、鸡脚草，Dactylis glomerata L.）等[4]。

1.2 草种选择标准

我国地域辽阔，南北气候条件差异较大，栽植在不同地区的果树生态条件不同，树种不同，因此，间作的草种也有差异[4]。草种选择的原则为：适应当地自然环境，与果树争肥夺水能力弱，耐阴性强，不易感染传播病虫害，改善果园生态环境效果较佳。

1.3 草种选择进展

近10 a来，许多学者研究了适宜草种的选择，已有初步进展。郑秋玲[4]对渭北苹果园生草栽培进行研究，结果显示，在种植的小冠花、红三叶、白三叶、百脉根和鸡脚草5个草种中，小冠花综合表现最佳。张文利等[5]研究表明，在地处冷凉干旱区的杏园宜栽植三叶草和苜蓿，间作这些草种能有效地改善杏园生态环境，显著促进杏树的生长发育。王富荣等[6]研究发现，适合桃园间作的草种有大麦草、黑麦草、毛叶苕子等。根据大多数研究结果得出，在北方果园宜选用耐寒、耐旱、耐瘠薄的草种，如百脉根、小冠花、苜蓿和草木樨等；而在南方果园，因其土壤呈酸性，且夏季多高温天气，宜选用耐酸、抗高温的草种，如鸭茅草、黑麦草等[7]。白三叶因其适应能力比较强，在南北方均可选用。研究还发现，若对果园实施自然生草，可选择马唐草、虱子草、狗尾草等良性草，这些草种也可作为果园生草草种。

2 果园生草对土壤理化性状和微生物种群的影响

2.1 对土壤有机质和矿质元素含量的影响

研究结果表明，生草果园土壤有机质含量较清耕土壤均有不同程度的增加[8]。刘蝴蝶等[9]试验结果表明，对苹果园进行连续生草覆盖2～3 a后，土壤的有机质含量得到显著增加，在鸭毛草、扁茎黄芪、百脉根和白三叶生草区，土壤有机质含量分别是对照的1.54倍、1.52倍、1.47倍和1.51倍，且达显著水平。杨青松等[10]在梨园进行生草试验发现，高羊茅生草区在0～40 cm土层，其有机质含量显著高于对照，其中，生草区0～20 cm土层的有机质为2.02 g/kg，对照区为1.39 g/kg，而在21～40 cm土层，生草区为1.4 g/kg，对照区为0.86 g/kg。吴玉森等[11]、何莉莉等[12]、朱东方等[13]、黄健全等[14]分别在梨园、桃园、核桃园和葡萄园也获得了相近的结果。综合多种研究结果可看出，果园生草栽培后，一定程度上增加了土壤的有机养分含量，有效减少了化学肥料的投入量，为提高果实的产量、改进品质奠定了基础。

有研究指出，果园生草覆盖能提高土壤中全N含量[15]，是由于果园生草有效减少了氮素向深层土壤的淋溶损失，有利于氮肥的保持，种植豆科草种对土壤的固N作用尤其明显。彭玲等[16]研究得出，在苹果树生长季末期，树体对氮素的需求仍然较大，往往从土壤中吸收较多的氮素以满足其生长，苹果园间作白三叶和黑麦草等后，会降低氮素的淋溶损失，同时果树的根系活力显著提高，促使根系吸收到充足的养分，保证了树体的正常生长。高喜荣[17]研究报道，在苹果园中种植紫花苜蓿可以使全N含量提高10.31%，且达显著水平。黄炎和等[18]研究表明，枇杷果园各种生草方式都能提高土壤全N含量，与清耕区相比，增幅在18%～88%。匡石滋等[19]对火龙果果园的生草研究得出，果园间作紫花苜蓿、柱花草和百喜草，可提高全N含量26.76%～56.34%。

果园不同生草方式均在不同程度上提高了土壤速效养分含量。朱东方等[13]研究发现，自然生草极显著提高了核桃园硝态N和速效P含量，在生草区和清耕区硝态N分别为49.24，35.81 mg/kg，速效P分别为77.11，32.10 mg/kg，铵态N和速效K水平也明显增加，可以看出，核桃园生草能增加多种速效矿质元素的含量，使生草园区的土壤肥力得到明显改善。将黑麦草和毛苕子作为绿肥间作在桃园时，速效K、全N等含量增加，其中，黑麦草、毛苕子种植区速效K含量分别为76.09，77.79 mg/kg（清耕区为65.14 mg/kg）[12]。匡石滋等[19]研究也得到了相似结果。

研究还发现，在果园栽培草种初期，因草对矿质元素的吸收而使土壤中多种养分含量下降，但随着生草年限的增加，土壤中速效N，P，Ca等含量将显著增加。吴玉森等[11]研究梨园的自然生草试验发现，生草2 a后，浅层土壤中多种矿质营养元素含量均低于未生草的园区，自然生草达7 a时，生草区浅层土壤的多种矿质营养元素含量均高于清耕区。李国怀等[20]对柑橘园进行生草试验发现，在种植草种1 a后，白三叶生草区和清耕区的速效K含量分别是148.0，166.2 mg/kg，栽培2 a后生草区和清耕区的速效K含量分别为174.6，164.1 mg/kg。彭玲等[16]研究表明，在苹果树生长季前期，与单作苹果相比，生草区土壤总氮量及尿素吸收量均低于清耕区，说明在果树生长季前期，草与苹果树有养分吸收的竞争现象，提示种植者，在果园间作牧草初期，要注意及时收割牧草或适时施肥，以防止牧草和幼龄果树对养分吸收的竞争；而到秋梢停长期，与单作苹果相比，种植牧草后苹果植株生物量、吸氮量、15N-尿素利用率及根系活力显著提高[15]。

2.2 对土壤物理性状的影响

果园采用生草栽培后，草根的分泌物和残根分解物，为微生物提供了良好的物质来源，促进其活动，为根层土壤团粒结构的形成提供了有利条件[21]，主要表现在：土壤孔隙度增加、土壤容重降低、土壤渗水性和持水能力增加以及平稳地温等。

李会科等[22]研究指出，在苹果园中种植白三叶和黑麦草均能降低土壤容重、增加土壤孔隙度，种植5 a后，黑麦草、白三叶及清耕区的土壤容重分别为1.25，1.24，1.33 g/cm3；土壤孔隙度分别为52.28%，52.60%，48.57%；生草栽培的土壤其入渗性能和持水能力得到较大幅度的提高，以黑麦草为例，种植5 a后稳渗速率为3.02 mm/min，清耕区为2.40 mm/min，田间持水量分别为26.73%和24.03%。孙计平等[23]在梨园间作黑麦草，结果显示，在生草区土壤容重显著降低，而土壤孔隙度和保水排水能力显著增加，在0～10 cm土层，清耕区、生草4 a和生草8 a的土壤容重分别为1.25，1.21，1.16 g/cm3，孔隙度分别为42.19%，50.60%和61.03%；0～10 cm土层的土壤饱和持水量、毛管持水量、排水能力生草8 a时均最高，生草4 a时较低，清耕最低。匡石滋等[19]和孙霞等[24]的研究也得出了相近的结果。

杨青松等[10]试验表明，生草覆盖在早春可提高地温2℃，在夏季生草覆盖可降低地温3～4℃[10]。朱东方等[13]对核桃园作自然生草处理发现，在夏季自然生草区的土壤平均温度显著降低，比清耕区土壤低6.3℃；而在冬季自然生草区的土壤温度明显增高，比清耕区高1.7℃。吴红敏等[25]、吕德国等[8]分别在柑橘园、葡萄园的生草栽培中，也得到了相近的结果。上述研究结果表明，生草处理有平稳地温的作用，显著降低了极端温度对果树的伤害。

2.3 对土壤微生物种群的影响

果园生草可以增加土壤微生物数量和质量，促进果园土壤肥力的提高，还可以改变果园的昆虫、杂草和微生物等群落结构，产生一个有利于果树根系生长的土壤环境[1]。李会科[26]研究表明，在渭北旱地苹果园中，0～60 cm土层生草大幅度提高了微生物的数量（细菌、真菌、放线菌），生草栽培持续3 a后，黑麦草和白三叶2个草种的生草区微生物总数比清耕区增加了16.93%以上，生草第5年增加了42.76%以上。王艳廷等[27]研究表明，连续多年自然生草后，梨园耕作层土壤微生物呼吸、活性及微生物磷酯脂肪酸总量分别为对照的2.26倍、2.75倍、1.57倍，差异均达显著水平[27]。综上所述，果园生草显著提高了土壤有益微生物的种类和总量，明显提高了土壤的通透性和土壤的供肥能力。

3 果园生草对大气生态的影响

诸多研究表明，果园生草可以改善果园的大气生态，主要表现为：缓冲了果园冠层温度的变化，增加了果园空气中的相对湿度，降低了果树蒸腾，形成了有利于果树生长发育的微域小气候环境[28]。

3.1 对冠层空气温度的影响

高方胜等[29]研究结果得出，实施果园生草降低了红富士苹果树5月10日至10月10日的冠层温度，在高温季节降低冠层温度的效果尤为显著，例如，在7，8月白三叶草区和黑麦草区，果树冠层温度平均降低3.0，2.1℃。李国怀等[30]研究结果表明，实施生草栽培后，橘园生态环境得到改善，冬季橘树冠层气温明显提高，如1月14日提高1.8℃；夏季橘树冠层气温明显降低，如7月11日和8月15日分别降低0.4，0.5℃。李会科[26]研究同样发现，旱地苹果园行间生草在温度较低季节可以提高温度，而在温度较高的夏季则可以降温。综上所述，果园地面生草对气温变化具有缓冲作用，从而改善果树的生态环境，促进果实发育和提高品质。

3.2 对空气湿度的影响

果园的空气湿度是影响果树生长及果实品质的重要指标之一。对果园实施生草措施后，由于大面积的草本植物具有较强的蒸腾作用，能够在不同程度上提高果树冠层空气湿度。高方胜等[29]对苹果园的生草研究得出，生草后提高了果树冠层湿度，在少雨的5—6月尤为明显，5—6月正值红富士开花坐果期，生草后果园湿度的增加有利于防止苹果树的落花落果。李国怀等[30]研究表明，实行苹果园生草栽培后，提高了树冠冠层的空气相对湿度，其中，5—11月的平均空气湿度从53.428 5%提高到57.428 5%。李会科[26]研究得出，实施旱地苹果园行间生草，4—10月，3年生的黑麦草、白三叶比清耕区空气相对湿度提高幅度分别达5.46%和6.08%。

4 果园生草对果树产量及品质的影响

4.1 对果树产量的影响

果园生草能显著提高果树叶绿素等光合色素的含量和果树叶片的光合强度[8]，并可减缓生草园区土壤温度和湿度的昼夜变化，改善果树根系的生长环境[31]。这样，果园生草创造了利于果树生长的环境。杨桂英等[32]在苹果园区间作了鸭茅等草种后，果树的树高、冠幅、新梢长度和新梢粗度均增加，鸭茅和鹰嘴紫云英区的苹果产量分别达到了103.50，84.10 kg/株，显著高于清耕区（62.33 kg/株）[32]。刘蝴蝶等[9]在苹果园种植了鸭茅等草种，在生草第3年后，测得苹果果实样品的单果质量在200 g以上，显著高于对照（190.5 g）；生草区的产量为36 795～42 945 kg/hm2，显著高于对照的产量（32 640 kg/hm2）。

4.2 对果实品质的影响

杨桂英等[32]研究得出，果园间作鸭茅和鹰嘴紫云英，均可使苹果总酸含量减少，总糖含量较对照区分别增加7.16%和18%，Vc含量分别增加45.74%和30.04%，使果实品质得到了改善。李会科[26]在渭北苹果园区间作白三叶等草种，结果显示，在持续种草5 a后，测得白三叶草区苹果果实的可溶性固形物为15.82%、硬度为9.02 kg/cm2和Vc含量为9.01 mg/100 g，而对照区分别为14.42%，8.46 kg/cm2，8.41 mg/100 g，生草区的3项品质指标均显著高于对照[26]。朱东方等[13]对核桃园研究得出，生草果园与清耕园的香玲核桃果实的脂肪含量分别为64.80%和60.20%，生草果园的脂肪含量显著高于对照，表明生草改善了气候条件和土壤环境，使得核桃仁中的脂肪含量得到明显增加。

5 存在问题

5.1 特定果园的配套草种

目前，对于我国果园生草草种的选择试验，主要集中在陕西、山东、山西、河北等省份，并且对苹果园、梨园、柑橘园的生草研究较多，而对于主要核果类树种如桃、杏、樱桃和枣等，以及坚果类果树如核桃、板栗、榛、扁桃等果园的生草研究较少，对于很多地区特定果园的适宜草种尚没有明确地选出。

5.2 生草果园的配套技术

对于生草果园的管理方式，有许多问题需要明确。截至目前，自然生草与人工种草哪种方式获益更大；全园种植与带状种植的选择问题；果园生草后某些虫害和病害发生的问题；果园生草多年后的草种更新问题等尚未见有报道。

5.3 果园成本问题

部分果农认为，自然生草和人工生草相比于清耕，均会不同程度地增加果园的生产成本。例如，在生草初期，选择的草种未生长至一定的规模时，杂草竞争生长较强，需人工辅助清除杂草，这会使果园管理的成本提高。实际上，实施果园生草会提高果树产量和果实品质，从而提高果农的经济效益。因此，果园生草对增加经济效益的程度和生草的成本消耗没有明确的参考数据，这也可能是果农不实施果园生草的原因之一。

5.4 生草与果树养分竞争问题

在我国3 000 a的农耕文化中，清耕除草、杂草与果树争肥夺水的传统观念在我国老百姓脑海中根深蒂固，对于果园生草存有顾虑。果农对果园生草的迫切性与重要性认识不到位，认为果园中另一种植物的加入必然会增加土壤养分的消耗[28]，而忽视了持续施用化肥将引起土壤板结、肥力下降等一系列问题；没有认识到，生草可以有效地增加土壤有机质含量，改善果园土壤结构和提高土壤肥力。

6 展望

针对上述问题可看出，若在我国广泛推广果园生草，有必要将试验成果及时应用于生产实践中，在一定地区设立果园生草示范园区，并提供关键技术，为果农选择果园生草模式营造良好条件。

要实行果园生草的大面积应用，首先要在选择适宜草种方面作更细致的研究。同时，生草果园的种类也应扩大范围，如枣园、葡萄园、榛子园等。生草对果园生态环境的影响及对各类果树的产量和品质的影响等有待深入研究。随着果园生草示范园区数量和范围的扩大，不同模式生草配套管理技术也有待作对比分析。可以预见，随着各类生草试验研究的展开，我国果园生草栽培规程将达到成熟，果园生草的规模栽培将逐步形成，果园生草这项现代果园栽培技术将会成为我国的常规土壤管理模式。

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Present Situation and Prospect of the Study on Interplanting Grass in Orchard in China

HAOZiwei，JI Lan

（College ofHorticulture，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

The interplanting grass in orchard is a modern technique for orchard soil management that could improve ecological conditions of fruit trees.Implement of grass cultivation in orchard widely would ensure the sustainable and efficient development of modern orchards.The experimental study for nearly a decade was summarized.The current studies ofgrass interplanting experiments that so far were carried out in orchards in China were reviewed in such aspects as grass species selection,effects ofgrass cultivation in orchard on soil physical and chemical properties and microorganism communities,effect of grass interplanting on ecological environment in orchard,effect ofgrass cultivation on growth offruit tree and fruit quality.It could be observed from study results ofmost research workers that grass cultivation in orchard greatly improved soil physical and chemical properties and orchard ecological atmosphere,markedly increased soil nutrient and microorganism quantity,enhanced fruit yield and improved quality.It was expected that in the future deep studies would be made on follow sides:selection of suitable grass species,exploration of physiological and ecological effects of grass interplanting in orchard,discovery ofeffects ofgrass interplanting on fruit tree yield and quality.

interplanting grass in orchard;grass species;soil fertility;ecological environment;yield and quality

S66

A

1002-2481（2017）03-0486-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.03.40

2016-11-18

山西省科技攻关项目（20130311022-5）

郝紫微（1994-），女，山西吕梁人，在读本科生，研究方向：榛树种质资源研究与创新。季 兰为通信作者。