泰沂山区苹果园自然生草优势草种类及养分特征

刘加芬+李慧峰+余贤美+安淼

摘要：为研究自然生草在改善苹果园管理水平方面的作用，2014—2015年，在山东省果树研究所肥城市安驾庄镇边院村矮砧苹果试验园进行自然生草试验。结果表明：春、夏二季（4月至7月中旬）是各种草的主要发生期；不同时期的优势草种存在一定差异；泰沂山区苹果园优势草种有荠、藜、绿穗苋、狗尾草、马唐、牛筋草、马齿苋等。6月中旬以前，草的种类相对较少，产草量较低；进入6月下旬，草的种类增多，产草量较高，全年每666.7m2干草产量约420.4 kg。自然生草的氮素含量为2.17%～4.17%，除绿穗苋外，其余草种的氮素含量与人工生草的相差不大；磷素含量分别为0.65%～1.45%，与人工生草相比，其平均含量相对较高；钾素含量为3.57%～9.33%，除春季草荠菜外，均明显高于所检测人工生草的钾含量。综上结果表明，自然生草能有效改善苹果园的管理水平。

关键词：苹果园；自然生草；人工生草；优势草种类；养分特征

中图分类号：S661.105 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）07-0120-05

Abstract To investigate the effects of natural grass on improving the management of apple orchard， the natural grass test was carried out in the dwarf-stock apple orchards of Shandong Institute of Pomology which located at Bianyuan Village， Anjiazhuang Town， Feicheng City， Shandong Province in 2014 and 2015. The results showed that the grasses grew mainly in spring and summer （from April to mid-July） with some differences in advantageous grass varieties in different periods， and the advantageous grasses in apple orchards in Taiyi mountain area were shepherds purse， goosefoots， Amaranthus viridis， green bristlegrass， crab grass， Eleusine indica and Portulaca oleracea， et al. There were relatively fewer varieties of grasses and lower yield before mid-June； since late-June， the grass varieties and yield increased， and the yield of dry grass was 420.4 kg per 666.7m2. According to the nutrition pattern of natural grass， the nitrogen content ranged from 2.17% to 4.17%， which nearly the same as that of artificial grass except Amaranthus hybridus； the phosphorus content ranged from 0.65% to 1.45%， which was higher than that of artificial grass； the potassium content ranged from 3.57% to 9.33%， which was significantly higher than that of artificial grass except shepherds purse in spring. These results indicated that natural grass could efficiently improve the management of apple orchard.

Keywords Apple orchard； Natural grass； Artificial grass； Advantageous grass variety； Nutrition pattern

泰沂山區是我国重要的苹果产区之一。绝大多数苹果园长期清耕，有机物料投入不足，过量偏施化肥，导致果园土壤有机质含量偏低，土壤严重酸化，果实品质变劣[1]。因此，探索科学实用的土壤管理制度对该区苹果产业可持续发展具有重要意义。

果园生草对果园生态、土壤有机质、土壤理化性状、果实品质等均呈现优良效应[2-5]，是欧美及日本等发达国家普遍推行的果园可持续发展土壤管理模式[6]。我国于1998 年将果园生草作为绿色果品生产措施在全国推广[7]，但清耕果园面积占果园总面积90%以上，果园生草尚处于试验与小面积应用阶段。泰沂山区苹果园大都处于丘岭砂石山地，土壤瘠薄，降雨不均匀，蓄水保墒能力低，果园人工生草难度较大，自然生草果园逐步增多。因此，本研究通过连续定点监测，开展了泰沂山区苹果园自然生草试验，研究优势草种的变化动态、生物学性状、养分特征及生物产量，旨在为进一步探索完善自然生草技术、逐步明确自然生草在改善果园土壤质量的效果提供依据。

1 材料与方法

1.1 果园环境条件

试验于2014—2015年在山东省果树研究所肥城市安驾庄镇边院村苹果矮砧试验园进行。苹果园2007年秋栽植，品种嘎啦，中间砧M26，高纺锤形，株行距 1 m×4 m，行间自然生草，株间控草，生长季进行滴灌。

1.2 试验方法

在整个生长季，行间良性杂草任其生長，恶性（蔓类）杂草及时剔除。待行间草长至50～80 cm进行刈割，刈割留茬高度约5～6 cm，割下的草覆盖株间。

刈割前调查优势草种类，然后分别采集优势草种的地上部分，带回室内，检测其水分、碳、氮、磷及钾素含量。每个优势草种采集检测样品一次：5月初采集荠菜样品，6月初采集黎、绿穗苋、狗尾草样品，7月初采集毛马唐、牛筋草样品。重复3次。

果园产草量：刈割前，每666.7m2选取5个点，按S形布点，每个点面积1 m2，5个点分别取草称重，其平均值即为1 m2产草量。依据单位面积的产草量推算666.7m2 产草量，其中除去了株间地带面积。重复3次。

株高：随机选取每个优势草种各5株（不经过刈割）。禾本科草，于抽穗期测量茎基部至顶部叶片的高度；藜、绿穗苋于显蕊期测量从茎基部到顶部花序顶尖的长度；荠菜，于花期测量从茎基部到顶部花序顶端的长度。

根系长度：随机选取每个优势草种各5株（未刈割过的），尽可能无损地取出主要根系层的根，测量其根系的最大长度。根系测量的物候期同株高。

人工生草品种为多年生紫花草木樨、白三叶与高羊茅：于7月下旬，从肥城市安驾庄镇边院村矮砧苹果试验园分别采集这三种草（未刈割过的）的地上部分，带回室内，检测其水分、碳、氮、磷及钾素含量。重复3次。

1.3 测定方法

采用105℃烘干法测定水分；采用K2Cr2O7容量法测定碳含量；样品经硫酸-过氧化氢消煮后，采用凯氏定氮法测定氮含量；采用钒钼黄比色法测定磷含量；采用火焰光度计法测定钾含量。

1.4 统计分析

所有试验数据采用Microsoft Excel统计软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同时期优势草种及生长特点

自然生草果园草类较多，春末夏初（4月至7月中旬）是各种草的主要发生期（表1）。不同季节，优势草种存在一定差异，且存在明显的演替规律。泰沂山区苹果园优势草种主要有荠菜、藜、绿穗苋、狗尾草、马唐、牛筋草、马齿苋等。早春优势草种为荠菜，3月底4月初开始生长，4月底5月初即结籽，田间刈割后不再继续生长，根系主要分布于3～4 cm表土层。藜于4月初开始发生，经过刈割可继续生长，一直持续到7月上旬，主根、侧根及毛细根都较发达，主要根系可达地表20 cm以下。绿穗苋、狗尾草主要在5月至7月发生生长，其中6、7月生长量最大， 经过刈割可继续生长。绿穗苋根系分布较深，主根与侧根发达，毛细根稀少，主要根系可达地表15 cm以下，狗尾草为须根系，根系发达，主要在地表以下约20 cm土层中分布。毛马唐与牛筋草主要在6月以后发生，毛马唐根系分布较牛筋草的深，但牛筋草根系远比毛马唐的发达。虽然不同草种的根系差别较大，但都主要分布在0～20 cm土层，可能主要对果树的表层根影响较大。由表1还可以看出，荠菜、黎、绿穗苋及狗尾草4种草的茎直立性较强，可能影响到果园光照及果园管理操作。另外，调查中还发现葎草、茜草、牵牛、萝藦等杂草对苹果树危害较大。

2.2 不同时期的优势草种长势及产草量

苹果园不同时期自然生草产草量如表2所示。由于6月中旬以前草种类相对较少，该区多数年份表现春季干旱缺水，致使此期草生长缓慢，生长量较小，地面覆盖率较低，刈割周期长，因此，一般1个月进行1次。通常年份，5月初进行第一次刈割，6月初进行第二次刈割，2次刈割每666.7m2 鲜草产量均不足200 kg，干草产量不足50 kg。6月下旬进入雨季后，随着降雨量的增多，草种类增多，长势变旺，覆盖率增大，产草量随之提高，大约每半个月需要刈割一次，一般自6月下旬至8月初大约需要刈割3～4次，每次刈割每666.7m2 鲜草产量均在500～700 kg之间，干草产量在120～180 kg 之间，7月是全年产草量最高时期。进入7月下旬以后，草的长势减弱，草产量降低，至8月上旬各种草基本停止生长。

2.3 优势草种水分及主要养分含量

泰沂山区自然生草苹果园优势草种水分及主要养分检测结果（表3）表明，绿穗苋、毛马唐、牛筋草含水量较高，均接近90%，其它草种含水量相对较低，说明上述3种草对水分需求量大，与果树竞争水分的能力较强。

碳氮比普遍较低，均小于25∶1[8]，最高为19.5∶1，自然生草与人工生草相差不大。碳氮比低，覆盖于树盘上的刈割草较易腐解，不需要再增施氮素化肥。

自然生草的氮素含量为2.17%～4.17%，人工生草的氮素含量2.18%～3.32%，只有绿穗苋的氮素含量远高于所检测的人工生草品种，其它的相差不大。 磷素含量分别为0.65%～1.45%与0.51%～0.95%，自然生草的磷素平均含量高于人工生草品种。自然生草的钾含量为3.57%～9.33%，除春季草荠外，均明显高于检测的人工生草品种。说明果园自然生草对氮、磷、钾的需求量较大，尤其对土壤中的磷、钾素有较强的富集功能，腐解后可向土壤提供更多的有效磷和速效钾。

3 讨论与结论

果园生草是现代果园土壤管理制度的一项主推技术，在农业发达国家基本取代了单一的清耕模式。果园生草受到如此重视，与其所取得的良好生态及经济效益密切相关。俞巧钢等[9]试验表明山地果园套种绿肥，可以明显减少地表径流量和泥沙流失，固土效果增强；减少由地表径流和泥沙携带侵蚀引起的土壤养分损失，且有助于水体环境保护；还可提高果实糖度，改善品质。李会科等[2]研究表明黄土高原旱地苹果园生草 ，能降低土壤容重， 增加土壤孔隙度，提高田间贮水量；能显著提高0～20 cm土层有机质含量， 随生草年限的增加， 较深土层有机质含量趋于增加；0～40 cm土层全氮、全磷、全钾呈现 “S”形演变过程，生草前期（4年）消耗大于积累， 苹果与牧草在该土层存在养分竞争， 在第五年呈现恢复性增长；提高0～40 cm土层水解氮、速效磷及速效钾含量。孟林等[10]试验表明苹果园间种绿肥，能有效改善园区地温和气温， 提高园区空气相对湿度，特别是盛夏高温时， 能有效降低园区地温和气温，秋冬寒冷天气时， 有保持土壤温度作用。

果园生草包括人工生草与自然生草。人工生草，既要投入一定量人工，又要掌握相关的种植与管理技术，例如：播种前需平整地面，播种期遇干旱需要浇水播种，苗期遇干旱需及时灌水，保证草被的极早形成等。自然生草，除草种具有天然的适应性外，不需要种子、种植及管理方面的费用及技术，只需要定期刈割，同样具有改善果园生态及提高果实品质等效应[11-14]。本试验结果表明，在株行距 1 m×4 m果园，采用行间自然生草，每666.7m2年产干草420.4 kg，约与2.3 m3羊粪所提供的有机物料量相当，可以逐步缓解沂蒙山区苹果园土壤有机质过耗、土壤酸化及板结等问题。所以，在目前条件下，泰沂山区苹果园应以自然生草为主。

自然生草作为一种独特的生草模式，需采取与之配套的管理技术，以最大限度地趋利避害。自然生草对树体的不利影响主要表现为两个方面：一是草的生长需要从土壤中吸取大量的水分和养分，造成与树体水分和养分的竞争[15，16]。二是草的遮蔽影响果园光照。为了减少其对树体的不利影响，可采取以下两项措施：一是采用行间生草、株间抑草的生草模式。因为矮化起垄栽培果园，80%根系集中在株间，这样可大大减少水分及养分竞争。株间抑草采用人工除草、除草剂除草与行间刈割的草覆盖株间相结合的措施。二是控制行间生草高度。因为果园自然生草种类繁多，有些草种的直立性较强，例如，黎与绿穗苋，草过高会影响果园光照，因此，草长至40～50 cm及时刈割，留茬高度10～15 cm，以减少对树体光照的不利影响。

由于该区自然优势草种的氮、磷、钾需求量普遍较高，尤其是钾素，而且该区自然优势草种都没有固氮作用，所需大量的氮、磷、钾素都要从土壤吸收。因此，在果园自然生草初期（1～4年）[2]，氮、磷、钾肥料的需用量较清耕果园多，在果园生草后期（5年后），草腐烂归还了土壤，土壤肥力及土壤理化性状得到初步改善，可以适当减少氮、磷、钾肥的用量。因此，泰沂山区自然生草苹果园施肥，建议根据果园行间的土壤养分状况及不同土壤养分的特征进行合理施肥。若行间土壤速效磷和速效钾含量分别在5 mg/kg和40 mg/kg以上，不需要在行間生草带施入磷、钾肥，否则，需要在前一年秋季或当年早春，结合中耕每666.7m2行间撒施磷（P2O5）9 kg、钾（K2O）15 kg；在6—7月份草生长旺季，每666.7m2行间撒施尿素30 kg，分二次刈割后撒施。第二、三、四年行间草的氮肥施入均同第一年的施肥量，第五年行间施肥量减为原来的二分之一。

参 考 文 献：

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