渭北旱塬果園生草效應與技術研究

摘 要：以自然生草——破碗花、多花黑麥草、三葉草三種野生草本植物材料為試材，開展渭北旱塬果園生草效應與技術研究，為今后渭北旱塬果園生草技術的開發(fā)和應用提供理論依據(jù)。三種試驗草種做3個處理，隨機區(qū)組設計，80株樹，每隔4行樹做1個處理，2行樹品種為隔離樹，行間種草，其寬度為2.5米，行內清耕覆蓋，寬度為1米，定期開展刈割，在這三年期間，要將草的高度人工控制于40厘米以下，每年的10月下旬，在樹干一米處深翻一次，行間均屬于多年生草，不深翻、不重新播種，對照處理及時中耕除草，每一處要做到施肥管理水平一致，無灌水條件。通過測定發(fā)現(xiàn)果園三葉草模式經(jīng)過驗證對旱塬地區(qū)來說，屬于最優(yōu)生草首選，這種模式不但可以提升渭北旱塬的有機質含量，降低土壤pH值，而且可以顯著提升土壤肥力，維持土壤水分，從而使得旱塬果園實現(xiàn)良性循環(huán)。果園種植三葉草模式具備較為良好的生草效應，具有顯著開發(fā)前景，可以在渭北旱塬地區(qū)大規(guī)模推廣。

關鍵詞：果園；自然生草；多花黑麥草；三葉草；生草效應

黃土高原是中國蘋果兩大優(yōu)產(chǎn)區(qū)之一，以渭北地區(qū)為代表的黃土高原蘋果產(chǎn)業(yè)已成為促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境的支柱產(chǎn)業(yè)［1］。截止到2020年，渭北地區(qū)旱塬蘋果種植面積為30萬公頃，產(chǎn)量為300萬噸。尤其是隨著現(xiàn)階段國內蘋果市場競爭不斷加劇，渭北旱塬蘋果生產(chǎn)已經(jīng)從傳統(tǒng)的注重產(chǎn)量規(guī)模而進一步轉型發(fā)展為注重質量品質，從而導致傳統(tǒng)果園土壤耕作模式對現(xiàn)階段旱塬地區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)形成一定制約?，F(xiàn)階段我國大部分果園土壤管理制度仍為清耕制（圖1），而美國、意大利等世界蘋果生產(chǎn)先進國家則基本上都采用果園生草技術，雖然我國通過研究也對果園生草效果進行相應報道，但是旱地蘋果多年生草效果及適宜草品種篩選的相關研究還尚少，近幾年，由于果園生草具有蓄水保墑、培肥地力、調節(jié)果園小氣候等作用［2-4］，因此經(jīng)常被試驗推廣。作者在本文中以自然生草——破碗花（圖2）、多花黑麥草（圖3）、三葉草（圖4）三種野生草本植物為例，展開渭北旱塬果園生草效應與技術的相關研究，以期為渭北旱塬果園推行生草提供一定的理論參考價值。

1 材料與方法

1.1 試驗用地

試驗地位于淳化縣蘋果實驗基地示范園，海拔1000米左右，年均降雨600毫升左右，年均溫度9 ℃，試驗園為2010年栽植的富士果園，品種為長富２號，基砧為新疆野蘋果，株行距為2米×3.5米，每隔４行設２行授粉樹，授粉果樹品種主要為皇家嘎拉。每年每公頃施肥：過磷酸鈣600千克，硫酸鉀300千克，尿素600千克，未施加有機肥，管理水平相對一般。

1.2 試驗設計

試驗于2018—2021年進行，2018年春季種草，設計為A.自然生草、B.多花黑麥草、C.三葉草共3個處理，隨機區(qū)組設計，80株樹，每隔4行樹做1個處理，2行樹品種為隔離樹，行間種草，其寬度為2.5米，行內清耕覆蓋，寬度為1米，定期展開刈割，在這3年期間，要將草的高度人工控制于40厘米以下，每年的10月下旬，在樹干一米處深翻一次，行間均屬于多年生草，不深翻、不重新播種，對照處理及時中耕除草，每一處要做到施肥管理水平一致，無灌水條件。

1.3 測定統(tǒng)計項目

分別于2018年7月12日、2021年7月12日，測定土壤pH值及有機磷、有機質、水解氮、速效鉀含量，土壤水分含量和果實品質。

2 結果與分析

2.1 對土壤pH值的影響

土壤化學成分對果樹植株的營養(yǎng)意義極為重要，2018年，試驗地pH值為9.00，具備相對較高的堿性，生草后刈割覆蓋，pH值都存在一定程度的下降，其大小順序為多花黑麥草＞自然生草＞三葉草，其中三葉草變化幅度最為明顯，研究表明，以三葉草為主的果園生草可以明顯降低果園土壤pH值，而多花黑麥草對土壤pH值的影響相對較?。ū?）。

2.2 對土壤有機質含量的影響

試驗表明，果園生草及生草后刈割覆蓋果園地，由生草所形成的枯葉、枯根等一些殘體會在土壤中不斷轉化降解，從而形成腐殖質，使得土壤有機質不斷提升，其從高到低順序為三葉草＞自然生草＞多花黑麥草，提升土壤有機質積累最為顯著的為三葉草，其為初期測量的1.63倍，而且根據(jù)研究可以得知，土壤層中有機碳增量會隨著土壤深度加大而降低。

2.3 對土壤P、N、K及速效養(yǎng)分的影響

試驗表明，果園生草通常選擇禾本科植物或者豆科植物，豆科植物固氮效果好，可以顯著提高土壤中的氮含量，而禾本科植物可以大幅度提升土壤中的K含量。果園生草后進行刈割覆蓋，當這些殘草腐解后，草體養(yǎng)分便會釋放到土壤中，從而使土壤養(yǎng)分含量不斷提升。根據(jù)此次試驗可以得知，三年生草之后，土壤中有機磷含量從高到低分別為三葉草＞多花黑麥草＞自然生草，其中三葉草對土壤磷含量影響最大，為初期測量的2.14倍。三年生草之后，土壤中水解氮含量從高到低分別為三葉草＞自然生草＞多花黑麥草，其中三葉草對土壤氮含量影響最大，為初期測量的1.37倍。三年生草之后，土壤中速效鉀含量從高到低分別為三葉草＞多花黑麥草＞自然生草，其中三葉草對土壤速效鉀含量影響最大，為初期測量的3.05倍。綜上所述，生草覆蓋下的果園土壤生態(tài)環(huán)境，在針對0～40厘米土層中，有機質、全P、全N，以及速效N、P、K含量都顯著增加，其中三葉草對土壤肥力的影響最為顯著。

2.4 對土壤水分影響

果園生草以及生草后刈割覆蓋園地，可以有效緩和降雨對旱塬地土壤的直接侵蝕，從而減少水土流失，并減少地表徑流；除此之外，在生草效應下，還能夠有效提升旱塬地水分滲透速率，由于生草覆蓋，使得土壤水分蒸發(fā)速度下降，并同時提高了土壤中的水分含量及水分利用率。試驗可知，旱塬果園生草栽培研究結果表明，無灌溉條件的，7月份后夏秋高溫連旱季節(jié)，生草栽培可提高土壤含水量；7—11月份種植自然生草、多花黑麥草、三葉草，平均土壤含水量為18.7%、19.8%、22.4%，分別較對照提高1.5%、2.6%、5.2%，其中尤以種植三葉草防旱效果明顯。不過隨著生草年限延長，果樹與草之間存在一定的爭水矛盾，當土壤含水量趨向于飽和時，這種矛盾會有所緩和，然而在干旱年份，矛盾仍然較為突出。

2.5 對果實品質的影響

試驗可以得知，果園-自然生草、果園-多花黑麥草、果園-三葉草結合模式，這三種模式都可以有效提高果樹的平均單果質量、果實產(chǎn)量、維生素C含量、總糖含量、硬度及可溶性固形物含量。其中果園-三葉草模式的實效性最高，其可以使果實產(chǎn)量最高提升19.5%，而總糖提升1.32個百分點，比2018年裸土初期測量的數(shù)值都相對較高。

3 結論與討論

3.1 果園生草效應研究

渭北旱塬土壤有機質含量低，借助果園生草技術，可以有效提升旱塬土壤的有機質含量，而且有效降低旱塬土壤的pH值，在促進果樹生殖生長的同時，還顯著抑制了果樹的營養(yǎng)生長，有利于果實開花結果。此次試驗，以果園-自然生草、果園-多花黑麥草、果園-三葉草三種生草模式，其中果園-三葉草模式經(jīng)過驗證對于旱塬地區(qū)來說，屬于最優(yōu)生草栽培制首選，這種模式不但可以提升渭北旱塬的土壤pH值與有機質含量，而且可以顯著提升土壤肥力，保持土壤水分，從而使旱塬果園實現(xiàn)良性循環(huán)。對此，果園-三葉草生草模式可選擇白三葉，行間生草，株間清耕覆蓋，定期刈割覆蓋，這樣就能夠在提高土壤肥力的同時，有效避免水土流失。除此之外，每年10月果實成熟收獲之后要進行一次翻壓，這樣就可以有效培肥土壤，不斷提升土壤品質，提高果樹產(chǎn)量與品質。

3.2 現(xiàn)階段渭北旱塬果園生草技術存在問題分析

根據(jù)對渭北旱塬果園生草技術調查可以得知，現(xiàn)階段生草技術在渭北地區(qū)果農接受率相對較低，主要原因在于：一方面，果農對于果園生草技術的認知不到位，大部分果農認為雜草會與果樹形成爭水爭肥的現(xiàn)象，從而影響果樹生長。其實生草最主要影響的是植物體內的碳水化合物以及相關氮素在果樹體內展開運輸，生草初期，由于營養(yǎng)競爭，或許會對果樹生長造成影響，不過到了后期影響就會逐漸減小，而果實品質逐年上升，從長遠看，是有利于提升綜合經(jīng)濟效益的，只是現(xiàn)階段渭北旱塬果園生草實效性還沒有顯現(xiàn)，導致大部分果農并不認可。另一方面，生草技術還并不成熟，還處于試驗階段，不能根據(jù)氣候或土壤條件選擇合適的草種，很多地方都引種三葉草，然而三葉草耐旱性差，在蘋果科學實驗基地示范園是由于水源跟得上，一旦推廣到一些偏干旱地區(qū)，就會導致引種失??；而且沒有嚴格按照生草要求去播種，很多果農都會全園種草，而不是行間種草，這勢必會與果樹樹根爭肥、爭水、爭氧，從而影響果樹正常生長，當生草長高時，也沒有按照規(guī)定去刈割，影響了田間作務。

3.3 果園生草技術管理分析

果園生草技術屬于我國現(xiàn)階段果園土壤管理中的新興制度，一定程度上果園生草屬于當前土壤管理實現(xiàn)的一種變革與創(chuàng)新，借助生草能夠促使土壤有機質短缺的狀況得以有效緩解，也可以借助生草調控土壤水分，從而實現(xiàn)節(jié)水農業(yè)的發(fā)展目標。不過，在果園生草管理過程中，除了加強對于生草技術的學習及實踐之外，還要加強生產(chǎn)技術的管理，對此要做到：

第一，加強管理，去除惡性雜草。在草生長初期，就一定要剔除生草過程中自然生長的惡性雜草，尤其是要注意及時去除高稈、深根性、闊葉、有攀援習性的雜草，除去這些雜草，就可以有效避免雜草影響果樹生長；要保留矮稈、須根、不易木質化、好管理、易腐爛的一年生草。

第二，加強水肥管理。對于生草果園，在春季苗期要與果樹一直提倡施提苗肥，可以每畝施尿素4～5千克，并且要定期施肥，全年每畝施用15～20千克尿素，一方面是為了有效解決生草與果樹爭肥的問題，另一方面可以借助施肥有效增加產(chǎn)草量，從而達到無機換有機的效果。除此之外，干旱時節(jié)要結合果園灌溉定期對生草澆水。

第三，及時刈割。當果園內草生長高于35厘米時，就要及時刈割。刈割過程中一定要注意生草的留草高度，除了不能影響果樹生長，也要借助刈割進一步促使草再生，而且留草操作要留5～10厘米的間隔，并將刈割之后剩下的草于樹盤周圍進行覆蓋。借助刈割，不但可以有效控制草的高度，而且可以促進草的分生，并借助多次刈割，有效調節(jié)生草草種的演替，促使果園內生草種植可以逐漸形成一種以禾本科草為主的果園草被。通過2～3年的選留之后，所種植生草種類和比例就會在人們意愿的基礎上進行生長，并使果園土壤管理變得更為容易。一般情況下，刈割時間要盡可能選在抽生花序之前，對于一些需要剔除的草種，諸如苘麻、莧菜等，要選在產(chǎn)生種子之前刈割，而每一次刈割時間也要根據(jù)果園生草的實際生長量及高度確定。秋季長起來之后的草，不再刈割，冬季要留茬覆蓋。

參考文獻

［1］劉富庭，張林森，李雪薇，等.生草對渭北旱地蘋果園土壤有機碳組分及微生物的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2014，20（2）：355-363.

［2］李會科，李金玲，王雷存，等.種間互作對蘋果/白三葉復合系統(tǒng)根系生長及分布的影響［J］.草地學報，2011，19? ?（6）：960-968.

［3］寇建村，楊文權，韓明玉，等．我國果園生草研究進展［J］.草業(yè)科學，2010，27（7）：154-158.

［4］梅立新，李會科．渭北旱地蘋果園生草小氣候效應研究［J］.干旱區(qū)農業(yè)研究，2010，28（1）：187-192.

基金項目：咸陽市2020年科學技術研究發(fā)展課題—幾種野生草本植物在渭北旱塬果園生草中的應用研究與示范（課題編號：2020k02-71）

作者簡介：韓春妮，女，漢族，陜西西安人，碩士，副教授，從事果園生草、蘋果樹栽培與管理、園林植物種植設計等研究。E-mail：934385251@qq.com