南疆密植蘋果園精量播種生草試驗研究*

兗 攀，王久照，姜繼元，陳奇凌

（新疆農(nóng)墾科學(xué)院林園研究所/庫爾勒香梨種質(zhì)創(chuàng)新與提質(zhì)增效兵團(tuán)重點實驗室，新疆 石河子 832000）

綠肥是農(nóng)作物生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是綠色農(nóng)業(yè)的有效技術(shù)支撐。果園生草是綠肥在果園中應(yīng)用的具體表現(xiàn)，是現(xiàn)代果園地面管理的一種主要方法，可改善地上部微環(huán)境和根域土壤環(huán)境，促進(jìn)果樹健康生長。精量播種省種省工，經(jīng)濟(jì)效益顯著，可使植株分布均勻和群體整齊，在作物播種中應(yīng)用廣泛，但在果園生草中的應(yīng)用研究還鮮有報道，限制了果園生草技術(shù)的推廣。目前，已有很多學(xué)者證明了果園生草對土壤的改良作用，如改善土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)[1]，降低土壤溫度和pH，提高土壤孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、微生物數(shù)量和酶活性，固氮并降低氮肥用量，以及生物防治害蟲等。長柔毛野豌豆是果園生草中的一種優(yōu)良草種，具有提升果園土壤綜合肥力的作用[2]，在內(nèi)地已應(yīng)用多年，近幾年在新疆梨園進(jìn)行了一些推廣和研究，但未見關(guān)于長柔毛野豌豆精量播種的報道。2018年我們開始在南疆密植蘋果園試種長柔毛野豌豆，發(fā)現(xiàn)其可以正常生長發(fā)育，但要大面積推廣，需采用節(jié)水灌溉方式，并利用播種機(jī)進(jìn)行播種，然而，目前關(guān)于長柔毛野豌豆的播種深度、播種量、行間距、滴灌帶鋪設(shè)方式等技術(shù)參數(shù)還都不明確，為此我們進(jìn)行了長柔毛野豌豆行間精量播種生草試驗，以為南疆果園生草農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的融合以及該項生草技術(shù)的推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師五十四團(tuán)，位于莎車縣西北，屬暖溫帶大陸干旱性氣候，四季分明。年無霜期220 d左右，年平均氣溫12.3 ℃，年日照時數(shù)2 965 h，年平均降水量56.6 mm。土壤為砂質(zhì)土，pH 9.3，全鹽0.5 g/kg，有機(jī)質(zhì)1.7 g/kg，有效磷11.7 mg/kg，速效鉀41.0 mg/kg，水解性氮4.6 mg/kg。試驗地冬春漫灌，生長季滴灌，水肥一體化管理。

1.2 試驗材料

草種選擇長柔毛野豌豆，千粒重22.29 g，秋播在2019年9月下旬，春播在2020年4月中旬。試驗分別在沙土果園和壤土果園進(jìn)行，沙土果園于2017年定植，M9T337矮化自根砧，品種為煙富8，樹高2.7 m。壤土果園于2016年定植，喬砧，品種為紅肉蘋果，樹高3.5 m。均為寬行密植，行間距4 m，考慮兩邊樹盤寬各1 m，施肥溝寬各0.4 m，選擇中間1.2 m寬空地進(jìn)行播種試驗。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計

采用單因素試驗設(shè)計，共4組試驗：

Ⅰ播種季節(jié)和土壤水分含量：（1）秋季播種，水分足：播種后滴灌充分；（2）秋季播種，水分不足：播種后滴灌不足；（3）春季播種，水分足：底墑足；（4）春季播種，水分不足：底墑不足。以上試驗均在沙土果園進(jìn)行，播種機(jī)半精量條播，播種深度5 cm，播幅1.2 m，4行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復(fù)3次。

Ⅱ播種深度：設(shè)置2～3 cm、5 cm 和10 cm3個水平，每處理播幅1.2 m，5 行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復(fù)3次。

Ⅲ播種量：設(shè)置每行每米播種20 粒、45 粒和70粒3 個水平，相當(dāng)于6.0 kg/hm2、12.0 kg/hm2和19.5 kg/hm2，每處理播幅1.2 m，5行，長度10 m，重復(fù)3次。

Ⅳ播種行距：設(shè)置40 cm、30 cm 和24 cm3 個水平，每處理播幅1.2 m，行數(shù)分別為4 行、5 行和6 行，行長10 m，每行每米70粒種子，重復(fù)3次。

Ⅱ-Ⅳ試驗在壤土果園進(jìn)行，底墑中等，日常灌溉與果樹同步。為嚴(yán)格控制播種深度、播種量和行距，采用人工播種，模擬播種機(jī)開溝條播。

1.3.2 調(diào)查項目

播種后2 個月調(diào)查出苗率，定期測量苗高和覆蓋高度，秋季播種的于第二年6 月評價土壤覆蓋效果，春季播種的于當(dāng)年8月評價土壤覆蓋效果。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

應(yīng)用Microsoft Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS 21.0 軟件進(jìn)行方差分析和Duncan 多重比較。分枝長度均為當(dāng)年新發(fā)枝條長度。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤水分含量和播種季節(jié)對長柔毛野豌豆出苗率的影響

由圖1可知，不同土壤水分含量，長柔毛野豌豆出苗率差異顯著。播種后充分灌溉，出苗率可達(dá)80%以上，灌溉不足，則出苗率僅有3%。底墑足的土壤，出苗率也可達(dá)80%以上，底墑不足的土壤，出苗率僅有26%。不同播種季節(jié)，在土壤水分充足的條件下，出苗率差異不顯著，都達(dá)到80%以上；在土壤水分不足的條件下，出苗率差異顯著，這是因為春季播種雨水較多，故出苗率較高。綜上所述，土壤水分含量是影響長柔毛野豌豆出苗率的關(guān)鍵因素，底墑充足和播后立即灌溉是保證出苗的關(guān)鍵措施。秋季播種氣候干旱，更應(yīng)注重土壤水分的狀況。

圖1 不同土壤水分含量和播種季節(jié)長柔毛野豌豆出苗率

2.2 播種深度對長柔毛野豌豆出苗率的影響

由圖2可知，隨著播種深度的增加，長柔毛野豌豆出苗率顯著降低，說明播種深度是影響出苗率的關(guān)鍵因素。合適的播種深度可為種子發(fā)芽提供良好的水分、氣流通透性和溫度等生長條件[3]。另外，播種深度的確定還跟土壤質(zhì)地有關(guān)。

圖2 不同播種深度長柔毛野豌豆出苗率

2.3 播種量對長柔毛野豌豆出苗數(shù)的影響

由圖3 可知，長柔毛野豌豆出苗率隨播種量的增加而降低，但差異不顯著，以每行每米20 粒播種量的出苗率最高，為37%，但因其播種量最少，出苗數(shù)也最少。出苗數(shù)隨播種量的增加而升高，45 粒播種量的出苗數(shù)比20 粒播種量多4 株，但差異不顯著。70 粒播種量的出苗數(shù)比45 粒播種量多6 株，差異不顯著，但比20粒播種量多10株，差異顯著。

圖3 不同播種量長柔毛野豌豆出苗情況

2.4 播種量對株間距的影響

由圖4可知，隨播種量的增加，長柔毛野豌豆株間距降低，但差異不顯著。出苗數(shù)越多，株間距越小。根據(jù)觀察，即使是最小的播種量，覆蓋效果也較好，這說明，株間距在15 cm以內(nèi)都是合適的。

圖4 不同播種量長柔毛野豌豆平均株間距

2.5 播種行距對長柔毛野豌豆出苗數(shù)的影響

由圖5可知，不同行距對長柔毛野豌豆出苗率和出苗數(shù)的影響不顯著，但因行數(shù)的增加，總出苗數(shù)不斷增加，6行的總出苗數(shù)顯著高于4行，達(dá)到105株，是4行出苗數(shù)的1.7倍。增加行數(shù)有利于長柔毛野豌豆更加均勻的分布，提高覆蓋效果，但播種量將隨之增加，可通過減少每行播種量控制總播種量。

圖5 不同行距長柔毛野豌豆出苗情況

2.6 生育進(jìn)程及生草效果

如圖6 所示，長柔毛野豌豆沙土秋播后1 周左右陸續(xù)出苗，進(jìn)入出苗期，此時苗高5 cm 左右，根長10 cm 左右。播種4 周后進(jìn)入分枝期，至6 周時，已呈團(tuán)簇狀，苗高10 cm左右，根長15 cm左右，生出大量側(cè)根，此時已至11月初，立冬時節(jié)，長柔毛野豌豆基本停長，部分葉片開始發(fā)紅。經(jīng)過5 個月漫長的冬春低溫季節(jié)，在第二年4 月10 日前后，地上部分開始生長，分枝不斷延長。5 月10 日前后進(jìn)入初花期，5 月20 日進(jìn)入盛花期，花期延續(xù)1 個多月，覆蓋高度為30 cm左右。5月25日進(jìn)入結(jié)莢期，至6月20日前后已可見飽滿豆莢，此時豆莢緊閉，種子綠色，還未完全成熟。豆莢成熟期大約在7月下旬。

沙土春播4 d 后，長柔毛野豌豆陸續(xù)出苗，此時苗高5 cm 左右。3 個月后，至7 月中旬，覆蓋高度為20 cm 左右，雜草少的地方覆蓋效果好，但雜草多的地方覆蓋效果一般，見圖6。另開花少，未見結(jié)莢。

壤土春播2個月后，由于雜草較多，長柔毛野豌豆基本被雜草掩蓋，但此后的1個月，長柔毛野豌豆生長迅速，至7月下旬，覆蓋高度已達(dá)40 cm左右，比沙土中的長柔毛野豌豆生長量大，并已基本覆蓋雜草，效果較好。

3 討論與結(jié)論

3.1 關(guān)于土壤質(zhì)地和水分

壤土果園中的草在中后期表現(xiàn)出較大的生長量，與壤土優(yōu)良的物理結(jié)構(gòu)有關(guān)。有文獻(xiàn)報道，在降雨量大于550 mm 的區(qū)域才適宜生草[4]，而南疆年平均降水量僅有50 mm，水資源成為限制南疆果園生草的最關(guān)鍵因素。在生產(chǎn)實踐中，不管是秋播還是春播，首要條件是保證土壤底墑，然后是播種后及時徹底的灌溉。在水資源匱乏的南疆，漫灌滿足生長需水的可能性不大，而滴灌帶在行間易被機(jī)車碾壓，噴灌可能是更好的方法，總體而言，灌溉困難是限制南疆果園生草技術(shù)推廣的主要因素之一。

3.2 關(guān)于播種季節(jié)和生育期

有文獻(xiàn)報道，長柔毛野豌豆在春季和秋季播種皆可[5]，在南疆的試驗也證明如此。但以秋季更佳，原因是經(jīng)過秋天的生長，在第二年春天可以盡早的形成覆蓋，抑制雜草，并可完成生殖繁育。本次秋播和春播的日期均偏晚，今后的研究可以提前，如春播在3月20日[2]，秋播在8月下旬。與內(nèi)地相比，南疆秋天的播種期提前1 個月，第二年的成熟期晚1 個月[6]，整個生育期長達(dá)300 d左右，而內(nèi)地只有233 d[7]，這跟南疆漫長的冬季有關(guān)。而南疆春播的種子生育期僅有180 d 左右，不能完成整個生育期，這也是不能開花結(jié)實的原因。但春播的成熟期較晚，在9月底依然具有覆蓋效果。已有研究發(fā)現(xiàn)，長柔毛野豌豆第一年的地表覆蓋度較高，抑制雜草的效果顯著，而第二年的覆蓋度降低，雜草抑制效果較差，本研究發(fā)現(xiàn)雖然有的處理形成了種子，但第二年春季并未再發(fā)芽。

3.3 關(guān)于播種深度、播種量和行間距

長柔毛野豌豆一般淺播，深度3 cm 左右，但在保水性差的沙土中，可適當(dāng)加大深度。播種量在內(nèi)地一般1.0 kg/667 m2（按空地面積計算），根據(jù)本次試驗觀察，設(shè)置6 行，每行每米播10～20 粒，播幅1.2 m，行間距24 cm，播種量為0.9～1.5 kg/667 m2，與內(nèi)地類似。對于行間距，通過研究發(fā)現(xiàn)，行間距越小，行數(shù)越多越有利于生草覆蓋，建議長柔毛野豌豆播幅在1.2～1.4 m，行間距在20～30 cm，行數(shù)為6行。行間距也可以寬窄行交替設(shè)計，如窄行20 cm，寬行40 cm，滴灌管布設(shè)在窄行需要3 條，布置在寬行需要2 條。本次試驗在水分條件中等的壤土果園進(jìn)行，出苗率整體不高，若鋪設(shè)滴灌帶，定期灌溉，出苗率應(yīng)有提升。

3.4 關(guān)于精量播種

為滿足機(jī)械化播種的需要，與果園生草配套的精量播種機(jī)是必要的。本次試驗采用的是半精量機(jī)械式條播機(jī)，播種精度不易控制，種子有損壞現(xiàn)象，因此更為先進(jìn)的播種機(jī)在果園中的應(yīng)用，將促進(jìn)果園生草模式的推廣。

3.5 推廣前景

果園生草對改良土壤及促進(jìn)果樹生長結(jié)實的作用已被很多研究證實，在內(nèi)地一些主產(chǎn)區(qū)得到一定的推廣，對于南疆貧瘠的土壤，生草提高土壤地力是一項重要的舉措。然而現(xiàn)階段，由于播種技術(shù)的不完善、灌溉困難、雜草難以控制以及草籽、水肥、人工投入增加等因素的存在，特定草種的生草推廣并不容易，尚需更多深入的研究。