向春枚,毛卫华,廖育林,张江林,鲁艳红*
(1.芷江侗族自治县农业综合服务中心,湖南 怀化 419100;2.湖南省土壤肥料研究所,湖南 长沙 410125)
20 世纪80 年代以来,受当时土地政策影响(以家庭联产承包责任制为主)城市人口逐渐增多,这种转变对农业生产的影响较大。加大了种子、肥料和农药等农业生产资料的投入力度,导致环境问题非常严重,农业不再将可持续生产作为最重要的方式,而是竭泽而渔,尽一切可能提高生产力。
现阶段,提高生产力有助于提高果农的生活质量,但由于缺乏规划,使用农药过量,从而导致土壤肥力迅速下降,污染地下水,使农田生态环境恶化[1]。芷江土壤肥料工作站依托中央财政测土配方施肥技术补贴项目,2016—2017 年采样检测,芷江旱地土壤有机质平均为17.7,pH 值平均为5.7,与1980 年第二次土壤普查结果相比分别下降17.7%与10.9%,土壤酸化严重,特别是土壤有机质含量偏低,与高产优质果园的要求差距较大。在湖南省土壤肥料研究所的大力支持下,自2014 年从山西、甘肃、内蒙等地区引进旱地绿肥毛叶苕子,广泛在桃、梨、葡萄、柑桔等果园套种示范,取得了显著的成效。
果园套种绿肥可以减少果园中耕除草和购运肥料的人工和费用,降低生产成本[2]。2021 年对碧涌、岩桥、芷江等3 个乡(镇)5 个果园种植绿肥的调查结果表明,种绿肥前果园平均用工652.5 个/hm2,种植绿肥后平均用工下降为520.5 个/hm2,节约人工132 个/hm2,用工节省率20.2%。
2021 年调查湖南唯楚酒业葡萄园的绿肥生产,该园面积3.33 hm2,2020 年秋季种植毛叶苕子,2022 年春季验收,鲜草总产量为113 t,平均产量为33 900 kg/hm2,最高产量达50 550 kg/hm2。由于土壤肥效好,减少使用化肥30%,果树生长仍然繁茂,仅此一项直接节约了购肥成本8 220 元,平均节约购肥成本1 027.5 元,这样一来节约了成本,提高了果农收入。
芷江以山地、丘陵为主,地面坡度大,果农担心草害而喜欢清耕,导致果园地面土壤减少,巩固水肥能力明显下降,因此水分与土壤都存在大面积流失现象。当果园套种绿肥后情况开始有所转变,提升了水土固定性,减少了地表流水,增大了雨水透深度,降低了水、土、肥的流失率,保护了果园水土环境[3-4]。
绿肥富含多种营养元素,能提供充足的养分,能有效增强土壤通透性,降低土壤容重,控制水土流失率,进一步发挥绿肥营养能力,增加土壤有机物质[5]。
果园套种绿肥有一个很明显的好处是让土壤变得“冬暖夏凉”。试验结果表明,冬季可以提高土壤温度,使果树更好成活,夏季效果更为明显。夏季套种绿肥,地面温度可降低7.2~16 ℃,土温可降低9.2~11 ℃[6]。
绿肥对果园的好处是绿色植物死亡后能有更好的挥发效果,死去的绿色植物逐渐转变为肥料,增加土壤肥力,在此基础上绿色植物在腐烂后能给微生物提供生存环境和养料,增加微生物数量,明显改善土壤微生态环境[7]。
有试验结果表明,果园套种绿肥可显著增加土壤微生物数量及各种菌群数量。有害菌群数量减少对果园的发展都有较大好处,能提升产量,增加土壤活力。微生物有利于果园土壤中的物质循环,从而提高土壤肥力[8]。
果园套种绿肥可抑制杂草生长,提升水果产量和质量。杂草会影响果树的生长和结果,因为杂草会吸收土壤中的养分,使得果树得不到充足的养分生长与结果。绿肥刚下种时并不会抑制杂草生长,但随着绿色植物不断生长,杂草的生存空间被挤压,从而让杂草没有位置生长,进而达到抑制杂草生长的作用。不同的绿肥使用的除草方式不同,有些是直接让杂草无法生存,有些是减少果园除草剂的使用量,这些方法都可以根据果园的自身需求来选择相应的绿肥,以达到抑制杂草生长的作用。
有不少果农认为,种植绿肥不仅没有帮助果树生长,还因为这些新增加的绿肥让害虫变得更多,因为害虫有了绿肥就相当于有了更多食物,增加了果园内空气湿度,加重了果树病虫害发生程度。
大量研究表明,果园套种了绿肥,使得很多害虫的天敌变多,害虫有了天敌,从而会减少害虫数量,果园的生长能力得到显著提升。由此,果园套种绿肥能促进果园平衡生态系统,有利于害虫天敌和有益微生物的生长,降低果树病虫害发生概率,减少农药的使用量及残留量。
由于山区机械化水平低,施用商品有机肥和猪牛粪肥成本高,因此可采用果园套种绿肥的方式,就地取材解决肥料问题。比如,豆科绿肥含有机质10%~15%,含N 素0.3%~0.7%,按年单产1 500 kg 计算,可获得有机质150~225 kg,N 素4.5~10.5 kg。有专门的数据作为支撑,豆科绿肥主要从土壤和空气中获得N量和N 素。如果将此数据作为基础来论证,年单产鲜草1 500 kg 的豆科绿肥固N 量3~7 kg,相当于尿素6.5~15.2 kg。由此说明,充分利用果园株行间套种绿肥是开辟肥源、减少果园化肥施用量的一条重要路径。
绿肥在果园中还有一个很重要的作用是改变果园生态环境。因为果园微生物含量不同,其中最明显的是叶绿素,叶绿素增加能提高植物的光合作用。植物的光合作用就和人的饮食一样,良好的饮食让人更加健康,身体发育更加健壮,植物也是如此,果园里的果树经过光合作用后,树梢变多了,树根变长了,能促进果树增产,提升果农收入。
芷江属亚热带季风湿润气候区,气候温和,四季分明,降水集中,日照充足,生态环境良好。年平均气温为15.8~17.3 ℃,年降水量为1 156.4~1 432.9 mm,平均日照为1 527.7 h,无霜期为279 d,森林覆盖率达67.53%。2017 年芷江水果生产面积达1.8 万hm2,占全年农作物播种总面积23.4%,水果总产量达46.32 万t,其中芷江冰糖橙、紫秋葡萄、水蜜桃和黄金梨品质优、价格适中,这些水果常年销往长沙、南宁和贵阳等地区,冰糖橙出口俄罗斯,种植冰糖橙是芷江农业五大支柱产业之一,也是当前乡村产业振兴的主阵地[9]。
从绿肥品种来看,芷江常见的果园绿肥品种有紫云英、四粒野豌豆、野豌豆、草木樨、苜蓿等。从绿肥生产面积来看,随着市场经济的不断发展,广大果农追求高产,一味地应用化肥和化学除草剂,使得芷江果园绿肥种植面积曾一度滑坡。2000 年芷江果园生产面积为0.76 万hm2,绿肥面积达0.23 万hm2,占比30.7%;2010 年芷江果园面积达1.4 万hm2,绿肥面积缩减至0.15 万hm2,占比10.9%。随着脱贫政策的全面实施,政府不断重视果园的发展,期望可以提高果农收入。同时随着互联网的普及与应用,很多水果可以直接通过平台售卖给客户,与传统的营销模式相比,应用线上平台果农没有了中间商,收益得到了更好的增长。
目前,人们更加重视身体健康,无公害水果在市场上越来越受客户喜爱,相对而言销路更加广阔,那么水果品控就变得更加重要。特别是芷江人民政府于2014 年启动了柑橘振兴工程,农业部门着力开展了果园套种绿肥和果园自然生草消除清耕技术的示范推广工作,促进了芷江果园套种绿肥生产面积恢复。2021年芷江果园面积达1.78 万hm2,绿肥种植面积达0.37 万hm2,占比20.65%。
芷江大多果园属果农土壤承包分散经营,由于水果市场价格不稳定,化肥、农药价格高位运行,水果滞销年份生产成本收不回,造成很多果农可持续发展意识不强,种植管理理念仍停留在“生产多就能收获多”,忽略了土壤种植是有上限的。当土壤不堪重负,过度种植后会影响后续生产,果农认为绿肥种子贵,开展播种、刈青、翻压工作增加了生产成本,不如施化肥、除草剂方便。
当前市场对水果品质的要求逐步提升,仅是量大但口感一般的水果很难得到市场青睐。因此,为符合市场对水果要求、促进果园可持续发展,应保证水果的质量与产量。
国家不断实施测土配方施肥技术,让有机肥替代化肥。但由于应用该措施的示范县较少、补贴面小,难以形成规模,代表性和带动性不强,还有大量流转土壤和新整治果园绿肥没有完全纳入培肥补贴范围,示范成效不明显。同时,财政投入果园绿肥的科研和生产资金不足,无法更好地使用绿肥[10]。
由于果园套种绿肥并非当年种下去就能看见成效,因此很多果农觉得花力气套种绿肥最后是否有效还要等很久才能得到验证,如果有效果固然皆大欢喜,如果没有效果套种绿肥会增加劳动力、使用成本,从而影响果树的生长与发展。
同时,果园套种绿肥后虽然优化果园生态环境,但相对潮湿的环境也为蛇和蜈蚣等野生动物提供了适宜的生存空间,给果农的生命安全造成影响,让很多果农对是否要种植绿肥产生了动摇。因此很多果农偏爱清耕,不愿意套种绿肥。目前果园绿肥品种单一,抑草效果不理想,比如冬季绿肥毛叶苕子一般在2—4 月旺长,当时的果园基本没有其他杂草,5 月下旬枯死后,印度缸豆等夏季绿肥抑制不住迅猛生长的恶性杂草,影响了果农种植绿肥的积极性。
定期或不定期培训果农应用果园套种绿肥技术,让果农了解有关政策。在政府的支持下,让果农们切实看见一些试验田的成果,让果农认识到套种绿肥可以有效提高水果的产量与品质,从而提升果农落实果园套种绿肥的主观能动性。
建议政府加大对果园套种绿肥的投资力度,完善补贴机制,充分利用有机肥替代化肥等涉农项目,让果农更加了解补助政策措施,让果农清楚认识到果园套种绿肥不仅有助于果园的长久发展,而且能获得补助,有钱进账。
国家可以通过验收土壤质量发放奖金,让果农不仅要提高保护意识,而且要有保护方法。通过多种形式增加绿色植物的数量,让果园能有更好的发展,同时提高果农经济收入。
不同的土壤要用不同的绿色植物,有些地区的果园土壤质量较差,土壤中含肥量较低,不能盲目套种绿肥,这样会降低土壤肥力,降低水果的质量和产量。面对肥力较差的土壤,应套种绿肥对土壤起培肥作用,这样可增加土壤肥力,推动果园发展。为此,要与科研院所合作,试验绿肥的适应性、丰产性,选择生长覆盖期长、耐瘠、耐旱、耐酸的绿肥品种。采取秋冬播绿肥与夏季绿肥套种连作模式,比如苕子/黄豆、紫云英/饭豆,实现果园绿肥全年覆盖,有效抑制杂草为害。
根据不同的时间和地点,选择绿肥品质,很多绿肥由于错误的种植使得果园产量得不到提升,甚至还会有所降低,因此根据时间和地点选择绿肥就非常重要,一般夏季绿肥3 月上旬、冬季绿肥9 月中旬即可开始播种。如在芷江毛叶苕子以10 月上旬至11 月上旬为好,最迟不能超过12 月上旬。夏季是绿肥生长的重要时期,根据绿肥的实际情况制订套种方法。播种量根据品种特性及土壤肥力而定,一般播种量为37.5~75 kg/hm2,夏季和冬季绿肥生育期短,匍匐性生长的绿色植物可适当提高播种量,以获得较高的产量,而一些株型高大的绿色植物可适当稀播[11-13]。
不同的果园对于绿肥的需求不同,基肥应单独施用化肥,一般施用三元复合肥750~900 kg/hm2,促苗早生快发,及时防治病虫害,提高产量。