果园生草栽培技术的研究与应用

2019-03-18 01:47王华生王丽
广西植保 2019年2期
关键词:草种生草果树

王华生,王丽

(广西壮族自治区植保总站 南宁市 530022)

果园生草栽培是在果园种植(保留)草本植物作为覆盖物的一种果园管理方法。生草栽培的草种可以是一种或混合多种,模式有全园生草、带状(行间或株间)生草两种;方式有三种,一是自然生草,指在剔除恶性杂草的基础上,利用果园的自然杂草进行生草栽培;二是人工种草,指选择适宜草种在果园人工种植;三是在自然生草基础上,增加人工种草[1]。果园生草于19世纪末始见于美国,20世纪40年代随着割草机的问世和灌溉系统的发展而得到推广[2]。目前,欧美和日本等发达国家六成以上的果园采用了生草栽培技术,而我国生草栽培果园面积比例还不到一成[3-4]。为加快果园生草栽培技术在广西全面推广应用,推进农药使用量零增长行动,笔者通过查阅文献、果园观察和走访调研,对果园生草栽培技术的研究与应用进行综述,据此提出广西发展果园生草栽培的策略。

1 果园生草的作用

果园生草有助于促进果园内的物质和能量循环,减少外部农资投入,节约农药和肥料。果园间种牧草、中草药等经济作物,再与养殖业结合,种养一体化,可改良土壤,提高肥力,还能增加生态和经济效益。生草栽培的负面作用主要有4个方面[3,5-8]:一是与果树争水争肥,在年降水量小于600 mm的干旱地区,生草会降低果园土壤水分含量,宜在干旱来临前及时割草覆盖或增加滴灌系统;在杂草生长初期,如果没有相应的施肥灌水,全园生草会明显降低树木长势,影响果树加粗生长,进而减少产量。二是个别病虫害的发生程度会加重,如根腐病、二斑叶螨、金纹细蛾、斜纹夜蛾等,鼠害发生也会加重。三是生草长期覆盖地面,会降低土壤的通透性,使好气性微生物受抑制,可采取行间生草并刈割,覆草于株间及树盘,连续生草3~4 a后结合更新草种进行土壤深翻。四是对耕作有一定影响,也为蛇等危险动物提供了藏身场所。生草栽培的正面作用有以下8个方面。

1.1 改善地表生境

果园生草可增加地面覆盖,降低土壤裸露度,适时刈割后覆盖在树体根部,夏季可降温、冬季能保温,使果园地表温度平稳,有利于降低夏季树冠的最高温度,减轻高温对果实的影响。生草可降低近地面风速,减少地表水分蒸发,提高土壤调蓄水的能力[7,9-10]。

1.2 控制面源污染

果园生草可改善土壤结构,减缓地表径流,减少矿物质元素流失。生草栽培可显著降低水土流失,减少氮素径流损失,减少化肥流入水体,从而减轻面源污染。特别是目前植保无人机等定向不精准的施药方式,生草栽培的作用更大,可以减少喷在作物外的农药进入土壤和地下水[11,12]。

1.3 减少农药用量

果园生草可直接抑制不良杂草滋生,减少除草剂的使用。生草的果园为天敌昆虫提供充足的蜜源植物及良好的栖息生境,增加天敌昆虫和其他节肢动物群落数量及多样性,从而形成一个更为稳定的生态系统,降低病虫害发生的强度和频次,减少农药的使用[3,13-15]。

1.4 改善土壤理化性状

生草栽培的果园,草根系呈网络状交错穿插分布,有利于对土粒缠绕、串联、固结和吸附,保持土体结构稳定性。土壤中的死根残体、生草根系的呼吸和衍生、共生微生物的活动等可提高土壤总孔隙度,增加土壤通透性,使土壤的容重下降、孔隙率增加、团聚体更优,从而综合改良土壤的理化性状[4,7,16]。

1.5 增强土壤肥力

果园生草能增加土壤有机质含量,提升土壤肥力水平。如果园种植豆科和禾本科牧草,每年可增加0.1%~0.15%的土壤有机质含量,豆科植物还能固氮。生草可调节土壤酶活性和pH值,草根的分泌物和残根可提高土壤微生物丰富度与活跃度,增强土壤酶活性和蚯蚓活动,加快土壤熟化和腐殖质形成,从而增加土壤肥力[1,4,16-18]。

1.6 增强果树长势

果园生草后,草根呼吸和掉落物分解可增加CO2浓度,促使果树根系下扎,提高果树蒸腾效率和光合速率,提高树体的碳素营养水平。在株高、树冠、茎围、叶片和树梢等方面,生草栽培园的果树优于清耕栽培,长势更强壮,如柱花草等豆科牧草对幼龄果树的茎围、冠幅、新梢生长率、花芽分化率等生长指标有促进作用。生草能显著增加果树叶片的P、K等元素含量[3,4,19-21]。

1.7 改善果实品质

生草栽培可降低日光辐射[22],有利于减轻果实日灼引起的裂纹或坏果,使果实着色均匀有光泽,改善外观。如果园生草可提高葡萄、苹果、猕猴桃等果树的结实率、单果重量、产量及品质,并可以改善可溶性固体物含量、维生素C、可溶性糖、含酸量等果实指标,提升水果风味,增强水果加工品如葡萄酒的口感[9-10]。

1.8 收获适量饲草

采用生草栽培的果园,通过刈割可以收获可观的牧草。易显凤等[23]在南宁的杧果园、龙眼园、荔枝园试验,筛选出5个再生性好、耐阴性强、动物适口性好的豆科牧草品种,不但能抑制果园杂草,还能提高土壤肥力、促进果树生长;5个草种的营养价值高,粗蛋白质含量均在16%以上;鲜草产量较高,亩鲜草年产出量:蟛蜞菊(Wedelia chinensis)1 507.4 kg,山毛豆(Tephrosia candida)1500.7kg,白花扁豆(Lablabpurpureus)1000.5kg,罗顿豆(Lotononis bainesii)987.2 kg,大翼豆(Macroptilium lathyroides) 933.8 kg。曹树威等[7]在百色杧果园中种植白花扁豆,可增加土壤肥力、提高芒果品质,白花扁豆的鲜草年产出量每亩可达1 637.0 kg。

2 生草栽培的区域及草种选择

广西果树种类多、分布广,生态条件差异大,不同生态区域的果园应选择适合该区域并与果树品种相适应的草种。

2.1 适宜区域

以当地年降水量作为果园生草栽培指标,大于600 mm为适宜区域,可以采用全园生草;年降水量400~600 mm的地区应采取行间生草、行内株间清耕的模式,选取生长量小的草种;年降水量低于400 mm且无灌溉条件的地区不太适合果园生草[4,7]。广西各地年降水量均在1 070 mm以上,大部分地区为1 500~2 000 mm,因此广西各地的果园都适宜全园生草栽培。

2.2 草种选择

全世界已发现草种5 000多种,适宜果园生草的有1 000多种[3],选择好草种是生草栽培取得成功最为关键的一步。要根据当地气候、土壤、降水等自然因子,以及果树种类、耕作习惯、生草目的等因素进行综合选择。草种选择一般遵循以下原则[8]:一是环境适应性强,耐阴耐践踏,还要考量抗旱、抗寒或抗热等能力;二是竞争力强,特别是本地野生草种,在与其他草种竞争过程中更容易生长;三是水土保持效果好,须根强大、覆盖率高;四是培肥土壤能力强,产草量高、割后易腐烂;五是对果树生长不利影响少,草株低矮(与果树相比较)、主根不深、浅根系,与果树无共同病害、非果树病虫的中间寄生或宿生植物;六是田间管理便利简单,生长快、病虫害少、易繁殖、再生能力强;七是防止引进恶性杂草,先小面积试种,不泛滥成草灾;八是最好能兼具其他功能,一草多用,如作为养殖饲料(家畜家禽、水产鱼类)、旅游观赏、中草药等。

2.3 部分栽培草种

赖志强等[24]详细介绍了禾本科28种、豆科26种和其他科的栽培草种。如禾本科草种的百喜草(Paspalum natatum)、甜象草(Pennisetum purpureum)、矮象草(Pennisetum purpureum)、宽叶雀稗(Paspalum wettsteinili)、黑麦草(Lolium multiflorum)、王草(Pennisetum purpureum K.Scbumab×Pennisetum typhoideum Rich cv.Reyan No.5)、狗尾草(Setiria sphacelate)、巴拉草(Brachiaria mutica)、甜高粱 (Sorghum bicolor)、青储玉米(Zea mays)、饲用甘蔗(Saccharum officenarum)等,豆科草种的白三叶(Trifolium repens)、红三叶(Trifolium pretense)、苜蓿(Medicago sativa)、紫云英(Astragalus sinicus)、柱花草(Stylosanthes guianensis)、 合 萌 (Aeschynnomene americana)、银合欢(Leuceana leucocephala)、白花扁豆(Semen dolochoris)、山毛豆(Tephrosia candida)、拉巴豆(Lablab purpureus)、木豆(Cajanus cajan)、任豆(Zenia insignis)、大翼豆(Macroptilium atropureum)、圆叶舞草(Codariocaiyx gyroides)、圆叶决明(Cassia rotundifolia)、羽叶决明(Chamaecradta nictitans)、翅荚决明(Cassia alata)等,其他科有苦荬菜(Ixerisdenticulata)、红薯(Ipomoea batatas)、 南 瓜 (Cucurbita moschata)等。其他如鼠茅草(Vulpia myuros)、长毛野豌豆(Vicia villosa)等。

3 广西果园生草栽培研究及应用现状

目前广西有关果园生草的研究论文总体不多[24-25],广西畜牧研究所赖志强及其团队是广西最早研究牧草和果园生草栽培的,成果也最为丰硕[17,23-24],该团队以牧草引种试验为载体,侧重于生草的饲料功能和果畜复合系统效应;赖志强等[26]在桂西杧果园中套种格拉姆柱花草(Stylosanthes guianensis),抑制果园杂草生长、提供放牧饲料,8 a后果树长势良好;在南宁香蕉园内套种矮象草,既不影响香蕉生产,还能产出可观牧草,并出版了专著[24]。

笔者调查发现,广西相当部分果园也在探索果园生草栽培,涉及柑橘、杧果、火龙果、柿子、荔枝、龙眼等主要果树,应用的草种有黑麦草(Lolium multiflorum)、酢浆草(Oxalis cornicula-ta)、紫花苜蓿(Medicago sativa)、紫云英(Astragalus sinicus)、荷莲豆草 (Drymaria diandra)、马齿苋(Portulaca oleracea)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)、 柱 花 草 (Stylosanthes guianensis)等。

4 果园生草的必要性

广西气温高、热量充足,降水充沛,适宜发展热带亚热带水果产业,要贯彻农业绿色发展理念,实施果园生草栽培是十分必要的,也是解决许多生产问题的良方。目前,广西水果生产中主要存在以下问题:

4.1 果园面积大,化肥农药用量多

近年来,广西水果种植年均增长超过5%,2017年种植面积1.308×106ha,占耕地总面积的29.5%,单位面积果树的农药化肥使用量是粮食作物的倍数。如广西植保总站定点调查2018年主要栽培作物全年亩农药使用的折百量,柑橘为1 003.5g,早稻97.8 g,连作晚稻91.8 g,中稻及单季晚稻114.2 g,玉米106.2 g,露地蔬菜177.8 g。

4.2 果园水土流失严重

广西果园山地坡地面积大,土层薄,蓄水保土能力差,水土易流失;广西雨量集中,雨热同期,水热资源在时空分布上不均匀,易旱易涝,果园土壤更易板结、流失[27]。

4.3 果园土壤肥力退化

对柑橘、荔枝、龙眼和杧果等果园调查结果表明,广西红壤果园土壤环境恶化明显,主要表现在土壤酸化、有机质减少、容重增加、熟化程度变低,土壤肥力退化[27-28]。

4.4 纬度低日照辐射强

广西大部分果园日照辐射量大,对部分易受日灼的果树危害较大。

针对上述问题,采用果园生草栽培的办法,能有效加以解决,因此,笔者认为在广西大力推广果园生草栽培技术是很有必要的。

5 广西发展果园生草的策略建议

果园生草栽培已经成为当前国际主流,1998年国家农业部中国绿色果品发展中心将果园生草作为绿色果品生产技术体系在全国推广[1,3-5],20 a过去了,广西果园生草栽培取得了不少成绩,但推广提升空间仍然非常巨大、基础应用研究也有待积累,笔者认为,要在以下3个方面下足功夫。

5.1 提高认识,措施要更精准

政府有关部门应当将果园生草作为发展林下经济的内容之一,站在生态文明建设的战略高度,切实抓好果园生草栽培的工作部署,同时将生草栽培作为财政资金补贴项目,按种植户果园实际生草面积进行现金或实物(如草种、割草机)补贴;社会上要营造良好氛围,支持种植户开展生草栽培,打造花园式果园;农资生产和销售企业要转变服务方式,与产品使用对象(种植户)建立比较长期的利益共同体,推广生草栽培,减少生产成本,而不是一味追求销售更多产品;农民朋友要转变观念,首先在果园停用除草剂,并积极应用生草栽培技术。

5.2 加大研究,成果要更实用

除基础研究外,应该重视市场的导向作用,对生产上急需的果园生草栽培技术进行细化,按果树品种、生长情况、栽培方式、土壤类型、地形地貌、气候特点等等,为种植户提供可操作性强、使用简便、与其他栽培措施相配套的“傻瓜”式果园生草栽培技术,不但省力、省水,还能省工。

5.3 加大推广,方法要更实在

各地推广果园生草栽培时要因地制宜,特别是不应以面积大小来考量,条件成熟、农民自愿的,可以进行百亩千亩连片示范;条件不成熟的,可行一亩二亩小面积种植,星星之火是可以燎原的,要充分相信广大农民朋友的认知能力,效果好自然会快速推广应用。

致谢:广西大学陆温教授、广西畜牧研究赖志强研究员对文章进行了详细审改,广西植保总站黄军军高级农艺师提供了资料,在此一并致谢。

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