茶園間作鼠茅草初探

趙珠蒙 馬軍輝 范冬梅 王樹茂 王校常*

(1.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院茶學(xué)系，浙江 杭州 310058； 2.麗水市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 麗水 323000)

1 引言

茶園特別是幼齡茶園中，雜草種類繁多且防治困難，不僅與茶樹爭奪水、肥、光照和空間，還會(huì)對土壤結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響，為病蟲害的滋生提供庇護(hù)所，成為茶樹病蟲害的侵染來源[1-3]，影響茶苗成活率和生長發(fā)育，降低茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)[4-5]。因此，茶園雜草防治一直是茶園日常管理的重點(diǎn)與難點(diǎn)。在現(xiàn)有的茶園除草方式中，采用較多的是人工除草、機(jī)械除草和化學(xué)除草，其中化學(xué)除草因其成本低見效快在我國茶園控草初期被廣泛使用，但其造成茶園生態(tài)環(huán)境破壞、環(huán)境污染、茶葉農(nóng)殘等一系列問題。故目前亟需一種成本低、效果佳且環(huán)境友好型的茶園除草方式?！耙圆葜撇荨笔墙陙硇鲁霈F(xiàn)的在茶行間種植抑草植物來控制雜草的技術(shù)。目前茶園主要間作紫云英，黑麥草，白三葉草等來控制雜草生長。

鼠茅草是耐寒不耐高溫的草本植物，地上部呈叢生的線狀針葉生長，自然倒伏，通過覆蓋地表來控制雜草，且不需要二次刈割就可直接作為綠肥[6]。目前國內(nèi)外對鼠茅草的研究主要是基于其作為果園生草栽培的品種之一進(jìn)行的。有研究發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草對雜草的抑制率可以達(dá)到95%，自動(dòng)倒伏后，鼠茅草降解，提高了土壤的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀含量[7]。

現(xiàn)有的研究中并沒有明確給出有關(guān)鼠茅草生長特性的一些數(shù)據(jù)，且鼠茅草作為一項(xiàng)新的雜草控制技術(shù)很少在果園以外的地方被報(bào)道，可見關(guān)于其的研究還有很大的空白，本研究旨在得到鼠茅草的生長基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并且測試鼠茅草在茶園的種植適應(yīng)性，以期在茶園管理上獲得一種更有效且綠色安全的防治雜草方式，為茶園可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 鼠茅草應(yīng)用研究

鼠茅草為一年生禾本科鼠茅屬植物，原產(chǎn)于亞洲和歐洲，主要分布在我國江蘇、江西、西藏、臺(tái)灣等地。鼠茅草通常于9-10月播種，越冬期后3月返青，4-5月拔節(jié)抽穗，6月灌漿成熟，亦可以在3月進(jìn)行播種，成熟后倒伏以抑制其他雜草的生長[6]。

目前對鼠茅草的研究主要包括鼠茅草的播種技術(shù)和鼠茅草種植的影響等方面。

2.1 鼠茅草播種技術(shù)

梁春莉[8]在熊岳地區(qū)果園中對鼠茅草的播種技術(shù)研究中，在春秋兩季將種子用不同的方法處理并用撒播和條播的方式進(jìn)行播種，結(jié)果表明，播種時(shí)間對種子的發(fā)芽率并無影響，與細(xì)沙混合后直接播種的方式種子的發(fā)芽率是最高的，在春季和秋季分別達(dá)到了51.8%和52.1%；春季撒播的種子發(fā)芽率達(dá)到53.2%，且前期抑制雜草的能力優(yōu)于條播；但對比后發(fā)現(xiàn)秋季萌發(fā)的鼠茅草能收獲更多的種子穗數(shù)。另外呂鵬超[7]等人的研究表明在果園中，采用全覆蓋的播種方式，鼠茅草的干物質(zhì)產(chǎn)量、氮磷鉀的累積量都會(huì)較高。

2.2 種植鼠茅草的影響

研究表明，種植鼠茅草可以有效改善土壤物理性質(zhì)，提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量有效調(diào)節(jié)土壤酸堿度，提高土壤活性與養(yǎng)分指標(biāo)，增加土壤生物多樣性。李艷紅[9]等人以樹齡6年的紅富士為材料，研究了鼠茅草對蘋果園土壤的影響，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草使土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的含量增加，并降低了土壤全氮、全磷和全鉀含量，其中下降最大的是全鉀，其次是全氮、全磷。鼠茅草還可以改善土壤的物理性狀。葉全[10]等人在果園內(nèi)進(jìn)行了三年的種草試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草三年后土壤的孔隙度提高了6%，土壤容重下降0.1 g/cm3，土壤水分蒸發(fā)減少，同時(shí)多年種植鼠茅草還有效平衡了地溫，夏季試驗(yàn)田5 cm土層的地溫比清耕果園的地溫平均低2.7 ℃，冬季平均高1.9 ℃。王迅[11]等在柑桔果園中種植鼠茅草，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草三年后土壤覆蓋度達(dá)90%-95%，草層高度為30-40 cm，土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷含量顯著增加，有效提高了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性，并增加了土壤中細(xì)菌與真菌的豐富度和多樣性。李秋紅等人通過研究還發(fā)現(xiàn)種植了鼠茅草使土壤的pH提高了0.3～0.7[12-13]。

3 材料與方法

供試鼠茅草材料為嘉禾源碩生態(tài)科技有限公司生產(chǎn)的鼠茅草種子。研究主要分為兩個(gè)部分，分別是鼠茅草種子的最佳發(fā)芽條件探索與其在茶園種植的適應(yīng)性研究。

3.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件探索

這一部分實(shí)驗(yàn)主要探索的是在較低溫的條件下鼠茅草種子的發(fā)芽情況。

將鼠茅草種子置于燒杯中浸泡，其中隨機(jī)取50顆鼠茅草種子于培養(yǎng)皿的濾紙上，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱內(nèi)。每日觀察其生長變化并做記錄。恒溫箱的溫度分別設(shè)置為15 ℃和10 ℃。實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次。

將鼠茅草種子在燒杯內(nèi)浸泡，隨機(jī)取50顆種子于培養(yǎng)皿的濾紙上，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱內(nèi)，在10℃條件下進(jìn)行培養(yǎng)。每日觀察其生長變化并做記錄。浸泡時(shí)間分別為20 min和24 h，實(shí)驗(yàn)重復(fù)四次。同時(shí)各取20顆種子在培養(yǎng)皿上，將培養(yǎng)皿直立，使根的生長因?yàn)橄虻匦缘挠绊懚３种绷?，在發(fā)芽結(jié)束后對根/芽的長度進(jìn)行測量以探究浸種對根/芽生長的影響。

3.2 茶園間作鼠茅草初步探索

在茶園茶行間間種鼠茅草，觀察其生長狀況，以測試鼠茅草能否適應(yīng)茶園的生長環(huán)境。茶園位于浙江省麗水市遂昌縣，2018年10月份播種，根據(jù)文獻(xiàn)所提供的鼠茅草生長規(guī)律，觀察其生長狀態(tài)以做測試。

3.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件探索

4.1.1低溫對鼠茅草種子發(fā)芽的影響 從表1可以看出，15℃下鼠茅草種子在第1天左右開始發(fā)根，第4天左右開始發(fā)芽，150顆種子中共有113顆種子成功發(fā)芽，發(fā)芽率為75.33%。說明供試的鼠茅草的發(fā)芽率水平。

表1 15 ℃鼠茅草種子發(fā)芽情況

由表2可知，10℃下鼠茅草種子發(fā)芽所需時(shí)間明顯長于15℃下鼠茅草種子發(fā)芽所需時(shí)間，發(fā)根需要5-6天的時(shí)間，在第9天左右開始發(fā)芽，共350顆鼠茅草種子有249顆種子成功發(fā)芽，發(fā)芽率為71.14%，表示10℃下的鼠茅草種子依然可以發(fā)芽，但是需要更長的發(fā)芽時(shí)間，歷時(shí)約半個(gè)月，而且發(fā)芽率因?yàn)榈蜏囟档汀?/p>

表2 10 ℃鼠茅草種子(未浸種)發(fā)芽情況

4.1.2浸種對鼠茅草種子的影響 由表3可知，將浸種一天后的鼠茅草種子在10℃下進(jìn)行發(fā)芽，種子大都在第3-6天開始發(fā)根，第8天左右開始發(fā)芽，350顆鼠茅草種子中有262顆發(fā)芽，發(fā)芽率約為74.68%。與表2的未浸種的種子進(jìn)行對比可以說明，將種子浸種可有效提高鼠茅草種子的發(fā)芽率，對種子的發(fā)芽速度也略有影響。

表3 10 ℃浸種1 d的鼠茅草種子發(fā)芽情況

表4 10 ℃未浸種鼠茅草種子根/芽生長狀況(15天)

表5 10 ℃浸種1天鼠茅草種子根/芽生長狀況(15天)

由表4和表5可見，未浸種的鼠茅草種子在發(fā)芽15天后平均根長為1.76 cm，平均芽長為1.49 cm；浸種1天后的鼠茅草種子在發(fā)芽15天后平均根長為1.57 cm，平均芽長為1.30 cm；兩者的根芽比分別為1.27和1.67。但由于這些結(jié)果的平均絕對偏差都比較大，所以數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有待商榷。上述現(xiàn)象說明，就目前來看，浸種對鼠茅草種子的根/芽生長情況并未產(chǎn)生明顯的影響。

4.2 茶園間作鼠茅草初步探索

鼠茅草秋季播種后，越冬后在次年3月份反青。圖1為2019年3月上旬過后茶園鼠茅草的生長情況，鼠茅草的顏色呈草綠色，生長旺盛。

圖1 2019年3月鼠茅草在茶園中生長情況

圖2為2019年五月上旬后鼠茅草在茶園的生長情況。已知5月份鼠茅草已經(jīng)經(jīng)過了拔節(jié)抽穗趨于成熟，觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)的鼠茅草長于半米，趨于成熟且部分已經(jīng)倒伏在地。與圖1對比可知鼠茅草成熟后對土壤的覆蓋率高。鼠茅草在茶園的生長態(tài)勢良好，成熟后倒伏的現(xiàn)象也可以爭奪其他雜草的生長空間，從而抑制其他雜草的生長，可以初步認(rèn)為鼠茅草是一種適合在茶園進(jìn)行推廣的綠肥植物。

圖2 2019年5月鼠茅草在茶園中生長情況

5 討論與結(jié)論

5.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件

溫度是影響種子萌發(fā)的重要因素，溫度對種子萌發(fā)的作用主要通過影響酶活來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)選取的低溫10℃為北方地區(qū)9-10月份時(shí)平均最低氣溫。試驗(yàn)表明，供試的鼠茅草種子的發(fā)芽率在75.33%左右，發(fā)芽時(shí)間約為4天。鼠茅草種子在10℃時(shí)依舊可以發(fā)芽，只是需要約9天的發(fā)芽時(shí)間而且發(fā)芽率降低為71.14%。低溫導(dǎo)致鼠茅草種子的生物活性降低從而降低了種子萌發(fā)的速度，且增加了種子內(nèi)部的代謝，使質(zhì)量較弱的種子無法成功萌發(fā)，故發(fā)芽率降低；通過浸種，種子的發(fā)芽率提高為74.68%，發(fā)芽速度略有提高，約8天發(fā)芽。浸種通過增加種子的種皮的透性，降低萌發(fā)難度。因此，在種子播種前，可以通過適當(dāng)浸種的方式增加種子的萌發(fā)率，且當(dāng)溫度在10℃以上時(shí)，皆可以進(jìn)行鼠茅草的播種，說明茶園間作鼠茅草抑草技術(shù)在北方茶園仍然適用。

5.2 茶園間作鼠茅草初步探索

從鼠茅草在茶園適應(yīng)性試驗(yàn)初步的顯示結(jié)果來看，鼠茅草對茶園的土壤環(huán)境比較適應(yīng)，并沒有出現(xiàn)鼠茅草無法在茶園上良好生長的現(xiàn)象。已有的研究已經(jīng)指出鼠茅草在果園上應(yīng)用后對土壤、水果質(zhì)量的均有促進(jìn)作用，還可將土壤的pH提高，若是這一現(xiàn)象在茶園當(dāng)中同樣得到驗(yàn)證，那么對于目前茶園面臨的土壤pH偏低的問題將有很大的幫助。但鼠茅草種植對茶園土壤物理性狀以及茶葉產(chǎn)量的影響還有待進(jìn)一步的深入研究。