橘园生草栽培的研究进展

张小凤　郭雁君　蒋惠

摘要：柑橘（Citrus reticulata Blanco）生草栽培技术作为一种土壤管理技术，具有提高土壤肥力，改善土壤生态环境，提高果实产量及品质的功能。综述了生草对橘园病虫害、生态环境、土壤物理性质、土壤pH、土壤养分、土壤有机质、土壤微生物和土壤酶等果树不同生长环境因素的影响，并探讨了生草促进果树生长，提高果实产量和品质的作用，进而提高柑橘的生产性能和经济效益的作用方式。

关键词：橘园；生草；柑橘（Citrus reticulata Blanco）；生态环境；病虫害；土壤

中图分类号：S344.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）03-0005-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.03.001

Abstract： As a new type of soil management technology，citrus（Citrus reticulata Blanco） sod culture is able to promote soil fertility，improve soil ecological environment and increase fruit yield and quality. Based on the previous studies，the regulation of growing environment of fruit trees was summarized，such as citrus diseases and pests，ecological environment，soil physical properties，soil pH，soil nutrient，soil organic matter，soil microbes and enzymes，thereby promoting growing of fruit trees and improving fruit yield and quality. And then it could enhance the production performance and economic benefits of citrus.

Key words： citrus orchard；sod culture；citrus（Citrus reticulata Blanco）；ecological environment；diseases and pests；soil

柑橘是中國重要的果树产业之一，中国柑橘的种植面积和产量均居于世界首位，为中国农民收入增加、生态环境稳定和经济发展做出了巨大贡献。但和发达国家的柑橘产业相比，虽然近年来中国的柑橘产业有较大发展，但仍存在诸多不足[1，2]。绿色果品生产是当今世界果树产业发展的一种潮流和趋势，同时也是中国柑橘产业发展的瓶颈。果园生草栽培技术作为一种优良的果园栽培管理技术，是发达国家绿色果品生产的一个主要技术手段。目前，欧美等国家实施生草栽培的果园面积占其果园总面积的55%～70%以上，日本苹果产区果园基本全部采用生草栽培，意大利80%的果园采用了生草栽培技术，而美国多数果园则实行行间生草的种植模式[3]。虽然，1998年全国绿色食品办公室将果园生草作为绿色果品生产技术体系在中国进行推广，但实践中清耕果园面积仍占果园总面积的90%以上，果园生草栽培技术仅处于试验与小面积应用阶段[4-6]。因此，为了推进中国柑橘园生草栽培技术，根据前人研究成果，对橘园生草栽培的综合效益和作用方式进行综述。

1 柑橘生草栽培技术

果园生草栽培的本质是在果园行间、株间和全园中，种植一年生、多年生豆科或禾本科植物，从而覆盖土壤的一种生态果园模式[5，6]。全世界已发现的草种有5 000多种，可用于果园生草的有1 000多种[7]。目前应用较多、效果较好的种类主要有白三叶草、藿香蓟、鼠茅草、百喜草、苜蓿和黑麦草等浅根系草种。橘园生草的特点主要是根系生长较浅，避免与柑橘根系竞争水分及营养元素。同时橘园生草长势快，产草量大能够科学刈割，当生草覆盖在橘园土壤表面，不仅能起到春季保温，夏季降温的作用，同时生草的腐殖体还能为柑橘提供有机质等。此外，由于橘园多数种植土壤贫瘠和浇水施肥不方便（种植在丘陵坡地区），覆盖生草可以提高橘园土壤的含水量，有效缓解夏季干旱。

2 生草栽培对柑橘的作用方式

目前，生草栽培能促进果树生长，提高果实产量和品质，进而提高柑橘的生产性能和经济效益。生草栽培对柑橘的促进作用主要基于生草对柑橘根系、柑橘树势、叶片营养和柑橘果实产量及品质等方面的影响来实现。

2.1 生草栽培对柑橘根系的影响

根系和植物的养分吸收密切相关。生草栽培能提高果树的根系活力，同时促进根系的生长，进而使柑橘根系能够吸收到更多营养成分。熊忠华[8]研究显示，生草栽培橘园的柑橘根系活力显著高于清耕橘园和自然生草橘园，相较于清耕橘园和自然生草橘园，生草橘园的根系活力分别提高7.00～12.34 μg/（g·h）（2014年）和5.33～10.67 μg/（g·h）（2015年）。同时，彭玲[9]通过研究生草栽培对苹果幼树根系的影响时发现，果园在低氮和中氮的处理下，清耕区的根系活力分别是96.25、97.99 μg/（g·h），当苹果园分别栽培不同的生草黑麦草和白三叶草时，生草黑麦草和白三叶草在低氮和中氮条件下分别提高了苹果幼树根系活力18.79、63.12 μg/（g·h）和14.38、42.73 μg/（g·h）。同时，种植黑麦草和白三叶草的植株根冠相对于对照组增加了10.53%和26.32%，而植株总根长提高20、75 cm。

2.2 生草栽培对柑橘树体的影响

生草栽培对柑橘树势的促生长作用主要体现在株高、树冠、茎粗、叶片和树梢等。研究指出，种植菊苣和柠檬罗勒橘园的柑橘秋梢及叶片长度显著高于清耕橘园，秋梢长度分别比清耕橘园提高3.59%和3.23%，叶片长度分别提高5.86%和4.98%，同时生草栽培的柑橘秋梢粗度也显著高于清耕橘园[8]。红壤土的坡地果园在种植香根草后，柑橘的树势显著优于对照组，株高增加26 cm，树冠扩大25 cm，树茎增粗0.65 cm，新稍长度增加5.22 cm，新稍粗度增加0.3 mm，表明红壤坡地种植香根草能够促进柑橘的生长[10]。此外，彭玲[9]同样发现，白三叶草能使苹果幼树新稍的粗度增加0.45 mm，长度增加7.66 cm。

2.3 生草栽培对柑橘叶片营养含量的影响

光合作用是果树生长发育的基础，叶片是果树光合作用的主要途径，因此叶片的营养水平代表整个树体的现状。生草栽培通过改善果园生态环境，提高叶片的营养元素含量和光合效率。任群等[11]报道，在椪柑果园种植百喜草后，椪柑叶片P、K含量和B含量显著高于清耕区果园，Ca含量显著低于清耕区。以上结果说明，橘园种植生草可以提高叶片中的P、K及B的含量，其原因可能与生草栽培能有效地提高土壤相关酶活性，增加土壤微生物数量，提高土壤中的N、P、K的含量，从而提高叶片中的P、K等元素的含量有关。生草栽培导致叶片中Ca的含量顯著低于清耕区，说明生草和果树之间可能存在一定的竞争关系，这影响了叶片中Ca的含量，但可以通过叶面肥的方式补充Ca元素。李国怀等[12]通过柑橘园生草栽培的生态效应研究得出，白三叶草橘园能提高柑橘叶片N、Fe、P和K的含量，而白三叶草和百喜草橘园能提高叶片中P、K的含量，但是对柑橘叶片N和Fe的水平则没有影响。不同种类的生草对柑橘园中柑橘叶片营养成分的影响不同，而造成这一差异的原因和不同生草的具体生理特性有关。同时，和生草促进叶片营养含量的结果一致，白三叶草、白三叶草混合百喜草和百喜草橘园和清耕橘园相比，光合速率分别提高了11.2%、13.7%、15.0%[12]。李会科[3]也证实，果园长期栽培白三叶草和黑麦草，提高生草区果园新稍叶片中叶绿素a、叶绿素b及叶绿素（a+b）的含量，有利于植物的光合作用，提高果树的碳源。

2.4 生草栽培对柑橘果实产量及品质的影响

柑橘的产量和品质除了依靠品种的优化外，果园的栽培管理措施也是必须的环节[13]。吴红敏等[14]通过研究不同生草间作处理对柑橘园产量的影响发现，橘园间种柠檬罗勒、菊苣、藿香蓟、黑麦草和香矢车菊与清耕橘园相比，能使温州蜜柑分别增产12.06%、11.39%、10.43%、9.72%和6.00%，且差异显著。同时郭昌勋等[15]在生草栽培对红肉脐橙果实质量品质的研究中发现，生草栽培组的单果重量在2014、2015年均要显著高于对照组，单果重量分别提升15.71%和28.98%。同时，果型指数2014年从0.95增加至0.99，2015年从0.97增加至1.01，表明生草栽培使脐橙更显圆润，品相更好。而果皮厚度分别降低0.28（2014年）和0.18（2015年），提高了红肉脐橙的可食率。此外，史进[16]发现生草栽培除了提高橘园果实的产量和单果重量外，还能增加果实的营养成分。生草栽培橘园中单果所含可溶性固形物、可滴定酸和维生素C的含量均显著大于清耕果园，生草栽培能降低果实中还原性糖和可溶性糖的水平，而这种低糖水平的柑橘在实际生产和消费中具有一定的特色。

3 生草栽培对果园的作用方式

生草对柑橘根系、柑橘树体、叶片营养和柑橘果实产量及品质等方面具有正向的作用意义。生草栽培可以增加果园植被的多样性，从而在果园中形成一个相对稳定的复合系统，以改善果园的生态环境。目前，研究认为生草栽培对橘园病虫害、生态环境、土壤物理性质、土壤pH、土壤养分、土壤有机质、土壤微生物及土壤酶等果树生长环境的调控，是生草栽培促进柑橘果树的生长和发育、提高果实产量和品质的原因。

3.1 生草栽培减少橘园病虫害的发生

生草橘园能够改善橘园的小生态环境，使橘园的温湿度相对比较稳定。虽然，在生草橘园稳定的温湿度相对有利于病虫害的生长，但同时也为橘园中病虫害的天敌提供了有益的生存环境，使橘园病虫害天敌和其他节肢动物的种类及数量增加，使橘园的生态系统更加趋于动态平衡。潘华栋[17]发现，在橘园中分别种植黑麦草、菊苣、柠檬罗勒、藿香蓟、自然生草区和清耕橘园，发现在6组不同处理中，节肢动物的群体构成有显著的差异。害虫比例最大的是清耕橘园，最低的是种植了柠檬罗勒的橘园。同时种植藿香蓟的橘园中天敌种群的比例远高于清耕橘园及自然生草橘园。而其他节肢动物类群在种植菊苣区果园比例最高。由此说明，间种生草对橘园中节肢动物的群落多样性有显著影响，减少了害虫的比例及数量，而天敌及其他节肢动物的数量及比例均有增多，具有调节橘园生态系统的能力。改善橘园的耕作方式还能影响捕食螨（如江原钝绥螨）生存的生态环境，从而影响捕食螨对柑橘红蜘蛛的防治效果[18]。钝绥螨生长繁殖的最适温度及湿度分别是23～26 ℃和80%～90%。然而，在夏季高温干旱的天气进行生草栽培，适宜捕食螨的生长繁殖[19，20]。研究指出，橘园在覆盖藿香蓟后，在夏季高温干旱的情况下，可使柑橘树冠外围温度从40～45 ℃的高温降至35 ℃以下，相对湿度也相对增加，生草栽培对橘园小范围内生态环境的改善，有利于钝绥螨种群的稳定和增长[21]。此外，赵文娟[22]研究表明，橘园生草有利于柑橘红蜘蛛的生物防治。秋季时，橘园生草种植区柑橘红蜘蛛的数量明显降低，柑橘树上的红蜘蛛的数量总体上为无草区>百喜草区>藿香蓟区。正常果园防治柑橘红蜘蛛每年需喷药8～10次，一直喷到9月为止。橘园进行藿香蓟生草栽培技术后，试验区由于害虫天敌数量和种类显著增加，橘园每年喷药次数较少到3～6次，符合现在农业部提倡的减肥减药工程[23]。

除了害虫方面，生草栽培技术还有利于抑制柑橘病菌的侵袭。据谢秀挺等[24]报道，在生草间种脐橙，每年8月和9月，清耕园由于急性型炭疽病的为害引起的落果，导致损失至少4.8%以上。而在生草间种的脐橙园中，急性型炭疽病引起落果极少。生草对急性炭疽病的发生的抑制作用，可能通过改善脐橙的生长环境和营养条件，增强树势、减少生理病害发生来实现的。

3.2 生草栽培改善橘园小气候

研究指出，生草种植能够改善橘园土壤的温湿度及树冠温湿度，有效改善橘园的生态环境。根据资料显示，生草间作能使橘园在夏季和秋季的土壤温度低于清耕对照区，具有降低夏季橘园土温的作用。而在春季和冬季，生草栽培区土壤温度高于清耕对照区，表明生草栽培在冬季具有保温的作用。可见生草间作对于橘园土温都有一定的调节作用，更适合柑橘的生长。将橘园分为清耕区、白三叶区、百喜草区和白三叶及百喜草混栽区时，同清耕区相比，白三叶区、百喜草区和混栽区土壤的含水率分别提高1.0、1.7和2.1个百分点，树冠中部温度分别降低0.2、0.5和0.7 ℃，相对空气湿度分别提高3、6和7个百分点[12]。以上结果说明，生草种植能够改善橘园小生态的温湿度。

3.3 生草栽培改善土壤物理性质

土壤的物理性质直接关系到柑橘对矿质元素和水分等的吸收，进而直接或间接影响柑橘的生长发育。由于果园大量化肥的使用，造成土壤板结，雨水及其他因素等造成水土流失，对果园的土壤的物理性质造成不利影响。因此，良好的土壤物理性质是果园健康的基础。生草栽培可以影响果园的土壤物理性质。陈凯等[10]发现，种植香根草使柑橘园土壤的容重下降0.09 t/m3，孔隙率增加3.8%，从而改善土壤的物理性质，使土壤通气透水性和蓄水保肥能力明显增强。李承想[25]研究发现，生草栽培可以降低果园土壤容重和比重，而土壤总孔隙度则大幅度提高。说明生草栽培可以改善土壤的物理性质，有益于作物的生长。当果园种植生草一年后，生草区与清耕区相比土壤容重有所下降，生草区0～10 cm土层土壤容重下降0.01～0.09 g/cm3，10～20 cm土层下降0.02～0.11 g/cm3。同时生草栽培能够增加土壤的孔隙度，生草栽培增加0～10 cm土层土壤孔隙度增加0.38%～3.40%，而10～20 cm土层土壤孔隙度则增加0.75%～4.15%[26]。以上结果表明，生草栽培对土壤容重和孔隙度具有改善作用，进而提高土壤的物理性质。

3.4 生草栽培改善土壤pH

土壤的pH是土壤的基本特性，对土壤肥力和作物生长的有重要影响。pH的变化直接影响土壤养分的含量。橘园生草覆盖后，随着土壤腐殖质增加，腐殖质在吸收、保持水分和养分的同时，能与周围环境中的其他离子互相代换，从而提高土壤对酸碱度的缓冲力，有效降低土壤中盐分的含量[27]。果园在覆盖生草后，行间及株间0～40 cm的土壤pH显著降低。在种植生草后的第2年、第3年和第4年，生草果园株间0～20 cm土壤pH比清耕果园分别降低1.20%、1.76%和3.40%；株间20～40 cm土壤pH比清耕果园分别降低1.30%、1.97%和3.23%。而生草果园行间0～20 cm土壤pH比清耕果园分别降低0.60%、1.76%和3.77%；行间20～40 cm土壤pH比清耕果园分别降低2.14%、2.49%和4.08%[28]。同样，陈凯等[10]研究发现，红壤坡地橘园种植4年香根草后土壤pH由清耕区的4.70上升至5.35，极大地改善了红壤土的酸性土质，增强了土壤营养元素的有效性。

3.5 生草栽培改善土壤养分

在柑橘树的生长周期中，土壤中N、P、K等矿质营养元素是保证柑橘树正常生长发育的前提。柑橘园生草覆盖，当其腐殖降解后，草体中丰富的N、P、K等矿质元素释放到土壤中，从而提高土壤中相应的养分含量。郭昌勋等[15]研究表明，在红肉脐橙园中种植白三叶后，橘园土塘中的速效P和有效Fe的含量显著高于清耕区果园。果园常年种植生草后，生草果园中0～20 cm土壤和20～40 cm土壤中全N和全P含量均显著提高。同时果园种植生草还能提高20～40 cm土壤的碱解N、有效P、有效K和有效Zn的含量[29]。而当果园种植白三叶草2年后，0～10 cm土层土壤碱解N和速效P比清耕区分别增加10.49、11.00 mg/kg。当果园间种杂三叶2年后，10～20 cm土层土壤碱解N和速效K相对清耕区分别增加23.02、29.00 mg/kg。此外，当果园间种苜蓿2年后，20～30 cm土层土壤碱解N比清耕区提高39.99 mg/kg。而间种鸭茅对土壤速效P的影响较大，在20～30 cm土层生草区较对照区提高了92.25 mg/kg的土壤速效P[26]。

3.6 生草栽培改善土壤有机质

土壤肥力的物质基础是土壤有机质，也是各种营养元素特别是氮、磷的主要来源，是决定土壤肥力水平的一项重要指标，同时增强土壤结构的稳定性。土壤的含水量及其有效性与土壤有机质有直接关系[30]。由于土壤有机质结构因素的作用，除硼为纯块金效应外，与其他微量元素空间自相关性较强[31]。种植生草可以减少雨水对橘园土壤表层的沖刷，有效保留土壤中有机质成分。生草的根系及枯枝落叶部分腐殖化为有机质成分，为土壤提供肥力。闫芳芳[32]研究表明，生草覆盖蜜柚果园后，在0～20 cm土壤中生草如圆叶决明、平托花生、百喜草和宽叶雀稗分别提高土壤有机质含量79.96%、60.24%、43.34%和35.75%，差异极显著。刘亚柏等[33]研究发现，百喜草果园各层土壤中有机质含量均显著高于对照组，其中0～20 cm、20～35 cm和35～50 cm土壤中有机质分别提高17.61%、119.4%和46.30%。此外，匡石滋等[34]同样发现，与清耕区果园相比，生草栽培模式可以提高果园中土壤有机质含量29.81%～34.16%。

3.7 生草栽培改善土壤微生物及土壤酶

土壤中的养分C、N、P和S等的循环及土壤有机质的分解都离不开土壤微生物，也是土壤生态系统中最活跃的部分，其数量及生物活性常被作为农业生态系统中土壤胁迫过程或生态恢复过程的早期敏感性指标。土壤有机质的代谢动力是土壤酶，是生态系统中的重要部分，土壤理化性质、土壤类型、耕作、施肥和其他农业措施都与其密切相关。而土壤酶受外界环境影响较敏感，可以作为反映土壤状况的指标之一[35]。橘园间种生草可以提高土壤中微生物及酶的活性，改善土壤环境。龙妍等[36]通过间种生草对果园土壤微生物数量及土壤酶活性的试验表明，种植生草可以提高土壤中的微生物总量及土壤酶的活性，其中紫花苜宿的效果最为显著。生草对果园土壤微生物的种类、均匀度和活力的改善能够增加土壤微生物对碳源的利用能力[37，38]。在土壤酶的活性上，生草栽培显著提高了土壤酶活性，与清耕区相比，生草栽培条件下土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性分别提高了21.6%～40.0%、36.7%～65.2%、22.0%～38.9%和22.2%～61.1%[39]。土壤酶活性与微生物特性在土壤肥力形成与发展过程中起重要作用。生物特性的强弱还是衡量土壤肥力高低的一项重要指标，一般是生物特性强、土壤肥力较高。同时，果园土壤肥力的高低直接影响着果品的生产。因此，生草栽培可以改善土壤微生物及土壤酶的水平，进而通过影响土壤肥力，提高果树的生产性能[40]。

4 生草栽培的不足之处

生草栽培在柑橘园中的应用有其不足之处，生草栽培在实际应用时需要根据橘园的实际情况而定，是否选择进行生草栽培以及选用何种生草。Paris等[41]通过研究紫花苜蓿对核桃幼树生长的影响，表明紫色苜蓿对核桃的直径、枝条长度都有一定的影响，原因是两者对水分、养分的竞争。在苹果幼树果园种植生草的试验发现，幼树和生草的竞争关键是对N元素的吸收，若克服生草与幼树之间N肥的竞争需要施用N肥量超过200 kg/hm2[42]。苹果园进行生草栽培技术后虽然可以减少主要病虫害的种类，减轻或推迟病虫害的发生，降低病虫害的防治难度，但是加重了腐烂病、二斑叶螨、金纹细蛾的发生[43]。生草果园由于刈割的草多用于覆盖树盘，为果树提供矿质元素及有机质，树盘杂草覆盖和腐烂导致果树根系小环境温度升高，湿度加大，易发生根腐病[44，45]。由此说明，幼年期橘园可能不适宜进行生草栽培，因为幼年柑橘主要是进行树势的生长，而生果之间的营养元素的竞争主要体现在N元素的竞争，不利于树势的生长。同时初次种植生草的果园应加大肥水投入，以此缓解果草之间肥水竞争。在春季雨水较少或灌溉不便的区域，选择适合且耐旱的生草，并且进行科学刈割。生草橘园可以降低柑橘主要病虫害的发生，但是也要避免其他次要病虫害上升为主要害虫，同时主要防范生草的病虫害以免危害橘园。

5 小结

综上所述，橘园生草栽培能够通过减少橘园病虫害的发生，改善橘园小气候、土壤pH，提高土壤养分、土壤有机质，改善土壤微生物和土壤酶等，提高柑橘的根系活力，促进树勢生长，提高柑橘产量及改善果实品质。但是橘园生草栽培要因地制宜，不能盲目进行。目前，随着中国经济技术的发展，果业主要以“宽行高干、行间生草、集约高效”为主，因此橘园生草技术需要进一步深入研究。

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