淺析葡萄園套作紫云英綠肥栽培要點(diǎn)及應(yīng)用效果

全紫曼,莫 坤,梁 琴,周澤弘,劉 濤,漆 燕*

(1. 四川省南充市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,四川 南充 637000;2. 四川省岳池縣土肥站,四川 岳池 638500)

近年來(lái),我國(guó)葡萄栽培面積逐年增加,到2019年占全國(guó)果樹(shù)栽培面積和產(chǎn)量的比例分別為3.87%和7.46%[1]。傳統(tǒng)葡萄園栽培措施落后,過(guò)量施用化肥、農(nóng)藥,導(dǎo)致葡萄園土壤質(zhì)量及葡萄品質(zhì)逐年下降。研究表明,果園套作綠肥既能減少化肥使用,又能改善土壤質(zhì)量、提高果實(shí)產(chǎn)量和果品品質(zhì)[2-5]。因此改變傳統(tǒng)的葡萄栽培管理模式,在果樹(shù)行間空地上種植綠肥,一定程度上可解決葡萄產(chǎn)業(yè)面臨的質(zhì)量下降、可持續(xù)生產(chǎn)等問(wèn)題。作為一種固氮能力較強(qiáng)的豆科綠肥,紫云英是改善土壤質(zhì)量的“得力助手”。目前針對(duì)葡萄園套作并翻壓紫云英綠肥的生態(tài)服務(wù)功能及葡萄園套作紫云英綠肥栽培技術(shù)均有大量報(bào)道[6-10],為推動(dòng)紫云英綠肥在葡萄園中的合理利用,淺析了葡萄園套作紫云英的作用,并針對(duì)已有的栽培技術(shù)進(jìn)行了整合改進(jìn),以期為葡萄園套作紫云英栽培技術(shù)的應(yīng)用推廣提供參考。

1 葡萄園套作紫云英栽培要點(diǎn)

1.1 選地

紫云英適宜生長(zhǎng)在含水量20%～25%的土壤中,既怕旱又怕澇,因此需選擇排水系統(tǒng)較好的園地,園地土質(zhì)以壤土或沙壤土為宜,采用深溝高壟栽培,壟哇面寬1.5 m,溝深0.5 m,每壟種植2行葡萄樹(shù)[11]。

1.2 播種

1.2.1 種子處理 為增加種子活力及吸水性,使種子迅速發(fā)芽,需在播種前進(jìn)行曬種5 h左右,曬種時(shí)常翻動(dòng),避免直接暴曬,以免影響發(fā)芽率。曬種后可采用細(xì)砂反復(fù)摩擦去除種子表皮蠟質(zhì),以提高種子吸水能力,擦種時(shí)需注意力度,避免種子表皮損傷。擦種后采用5%～10%鹽水進(jìn)行選種,淘汰空殼與病種,并清除種子表面菌核病的菌核,選種后,需用清水洗凈,晾干備用。在未種植過(guò)紫云英的葡萄園,播種前可用根瘤菌對(duì)種子進(jìn)行接種,以提高紫云英的固氮效率,接種根瘤菌劑后需等種子陰干后12 h內(nèi)完成播種[12-14]。

1.2.2 播期 紫云英種子萌發(fā)的最適溫度在15～25℃,一般選擇在9月底10月初播種,但不同區(qū)域氣候不一致,需根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡M(jìn)行合理安排。潘福霞、陳麗君等[15-16]研究表明,播期對(duì)紫云英的生長(zhǎng)狀況和養(yǎng)分含量均有顯著影響,因此需根據(jù)溫度適時(shí)早播,以增加入冬前紫云英的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期,確保幼苗健壯順利度冬,從而提高紫云英鮮草產(chǎn)量。

1.2.3 播種量 研究表明,紫云英鮮草產(chǎn)量隨播種量增加呈先增加后降低的趨勢(shì)[17-19],因此選擇合適的播量是提高鮮草產(chǎn)量的重要手段。紫云英最佳的播種量為22.5～37.5kg/hm2,但不同區(qū)域由于土壤理化性質(zhì)及氣候不同,紫云英最適宜的播種量也不一致,因此需根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行合理的調(diào)整。

1.2.4 播種方式 人工撒播,由于紫云英種子較小,不易撒播均勻,因此在播種前可在種子中加入等量的細(xì)沙,均勻撒于壟面中間位置,距離樹(shù)干底部20cm左右距離[11]。紫云英前期生長(zhǎng)緩慢,競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)雜草,因此在雜草密度較大的園區(qū)需在播種前人工除草。

1.3 水分及病蟲(chóng)害管理

紫云英生長(zhǎng)過(guò)程中既怕旱又怕澇。出苗期間,若土壤水分過(guò)大易導(dǎo)致?tīng)€芽。在冬季,過(guò)干或過(guò)濕均會(huì)對(duì)紫云英根系生長(zhǎng)造成影響;春季旺長(zhǎng)期,積水會(huì)導(dǎo)致黃苗,影響紫云英生物量積累,因此在紫云英整個(gè)生育期要做好水分管理,播種前保證溝渠貫通,避免積水,遇嚴(yán)重干旱時(shí),要及時(shí)灌“跑馬水”。紫云英病蟲(chóng)害主要包括白粉病、菌核病、蚜蟲(chóng)、潛葉蠅等,每年紫云英播種前用硫磺水與生石灰1∶2混合后對(duì)園區(qū)進(jìn)行清園,并在園區(qū)安裝藍(lán)板、黃板、頻振式殺蟲(chóng)燈或性誘劑物理殺蟲(chóng),盡量減少化學(xué)藥劑使用[11]。

1.4 施肥

紫云英作為固氮能力較強(qiáng)的一種豆科綠肥,生長(zhǎng)期對(duì)化學(xué)氮肥的需求量較低,僅需少施或不施氮肥。張祥明等[20]研究表明,紫云英對(duì)磷肥最為敏感,磷肥能影響紫云英根瘤有效數(shù)目,從而影響紫云英固氮能力,加施鉀肥能促進(jìn)紫云英對(duì)磷肥的吸收。因此紫云英基肥一般以磷、鉀肥為主,可施磷肥220～300kg/hm2,鉀肥15～30kg/hm2。在入冬前進(jìn)行追肥,起到壯苗的效果,以提高紫云英防凍保溫的能力,追肥采用磷肥75kg/hm2左右,少量氮肥或鉀肥,以保證生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)養(yǎng)分的需要。

1.5 紫云英刈割還田

1.5.1 還田時(shí)間 適時(shí)還田可提高紫云英的肥效,一般選擇3月底或4月初,此時(shí)紫云英處于盛花期,鮮草產(chǎn)量最高、肥效最好。

1.5.2 還田量 研究表明,增加還田量會(huì)影響?zhàn)B分的釋放率和釋放速率,因此選擇合適的還田量能有效提高紫云英利用率[21]。何春梅等[7]、林麗紅等[22]針對(duì)葡萄園適宜紫云英還田量進(jìn)行研究,結(jié)果表明紫云英還田量超過(guò)22.5 t/hm2后再增加還田量對(duì)土壤肥力、葡萄品質(zhì)的提高無(wú)明顯效果。因此紫云英還田量選擇在22.5 t/hm2左右最宜。

1.5.3 還田方式 翻壓入土：翻壓還田是綠肥還田的傳統(tǒng)途徑,先刈割后再用旋耕機(jī)旋耕翻壓至耕層10～20cm左右。該方式的優(yōu)點(diǎn)是：紫云英腐解速率較快,累積腐解率更高;缺點(diǎn)是：翻壓入土可能會(huì)損傷葡萄根部,且研究表明紫云英翻壓量只有達(dá)到15t/hm2以上才能給葡萄園生態(tài)環(huán)境、果實(shí)品質(zhì)提升帶來(lái)實(shí)質(zhì)效果[22],而翻壓這么大體量的紫云英,在實(shí)際生產(chǎn)中操作困難。免耕覆蓋：將紫云英進(jìn)行刈割后平鋪于廂面,該方式的優(yōu)點(diǎn)是：與翻壓入土相比該方式在持續(xù)供應(yīng)養(yǎng)分、保護(hù)土壤墑情和減少能源消耗方面的效果更好。缺點(diǎn)是：各養(yǎng)分的快速釋放期均短于翻壓還田[23]。鋪反光膜：將紫云英進(jìn)行刈割后,采用反光膜(聚乙烯反光膜,膜厚度為0.02 mm左右)進(jìn)行覆蓋,使其在膜下自然腐解[11]。該方式優(yōu)點(diǎn)是較免耕還田紫云英腐解速率更快,鋪設(shè)反光膜能增加光照,提高葡萄品質(zhì),且覆膜能起到抑制雜草的作用。缺點(diǎn)是增加了覆膜的成本。

2 葡萄園套作紫云英的應(yīng)用效果

2.1 培肥地力

紫云英是一種固氮能力強(qiáng)的豆科綠肥,氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)含量豐富,間作并翻壓紫云英是改良果園土質(zhì)的“得力助手”。土壤有機(jī)質(zhì)是植物營(yíng)養(yǎng)的主要來(lái)源之一。早期大量研究表明,翻壓紫云英可顯著提高葡萄園土壤有機(jī)質(zhì)含量[6,7,22]。吳志勇等[7]研究表明,紫云英還田處理比未經(jīng)紫云英還田處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了1.2%～3.3%。鐘少杰等[10]研究表明,翻壓紫云英22.5 t/hm2能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)6.6%。除此之外,紫云英綠肥腐解后還能為葡萄提供生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,鐘少杰等[10]研究表明,翻壓紫云英對(duì)提升土壤堿解氮、速效鉀、有效磷含量均具有顯著作用,與不翻壓處理相比增幅為6.0%～23.9%。何春梅等[7]研究也表明,翻壓量在6.0～22.5 t/hm2范圍內(nèi),葡萄園土壤氮磷鉀等養(yǎng)分含量與紫云英綠肥翻壓量呈正比。土壤微生物是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的動(dòng)力,參與土壤中重要的物理、化學(xué)及生物過(guò)程, 是衡量土壤健康狀況的重要指標(biāo)之一。土壤酶在維持土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化等方面起到著重要作用,也與土壤肥力密切相關(guān)。何春梅等[7]研究表明,翻壓紫云英能提高土壤真菌、放線菌及細(xì)菌數(shù)量,對(duì)提高土壤酸性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶的活性也具有顯著作用,且土壤酶活性與紫云英翻壓量呈正比。其次張雨等[5]研究表明,翻壓紫云英,對(duì)改善葡萄園土壤酸化、鹽漬化也有一定效果。前期研究還表明,紫云英綠肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響受翻壓量影響,何春梅等[7]及林麗紅等[22]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)紫云英綠肥鮮草翻壓量15～22.5 t/hm2時(shí),葡萄園土壤質(zhì)量會(huì)隨紫云英綠肥翻壓量的增加而增加,但當(dāng)翻壓量超過(guò)22.5 t/hm2時(shí),對(duì)土壤養(yǎng)分提高效果不顯著。

2.2 減少化肥使用

紫云英固氮能力強(qiáng),氮素利用效率也高,株體腐解時(shí)能釋放大量養(yǎng)分含量為葡萄樹(shù)供給養(yǎng)分,因此在葡萄園套作紫云英可有效替代部分化肥施用,達(dá)到減施化肥的目的。吳志勇等[6]研究表明,種植翻壓紫云英22.5 t/hm2并減施20%的化肥,葡萄一級(jí)果產(chǎn)量還能較常規(guī)施肥增產(chǎn)7.5%。鐘少杰等[10]研究也表明,種植翻壓紫云英能有效替代部分化肥,其中以替代25%化肥的效果最佳,較常規(guī)施肥一級(jí)果增產(chǎn)13.65%。紫云英含有大量苯-醇溶出物和水溶性物質(zhì),且C/N比值較低于[24],故翻壓后分解速度較快,在翻壓后前20 d紫云英中的可溶性有機(jī)物基本分解,這一時(shí)期正處于葡萄樹(shù)萌芽期間,該階段施肥量占全年施肥量的25%。因此,在此階段翻壓紫云英后可不用再施肥。

2.3 提升果品品質(zhì)及產(chǎn)量

紫云英翻壓后通過(guò)增加土壤肥力為葡萄根系及植株提供了良好的水分及養(yǎng)分條件,從而有效提高葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)[25]。前期研究表明,翻壓紫云英能有效降低可滴定酸含量并提升葡萄可溶性糖、可溶性固形物、總黃酮、維生素C含量。吳志勇等[6]研究表明,紫云英還田可以顯著提高可溶性糖、維生素C含量2.1%～6.6%,4.0%～6.4%,降低可滴定酸含量15.5%～20.2%。鐘少杰等[10]研究表明,翻壓紫云英22.5 t/hm2時(shí),能有效提升果實(shí)中可溶性固形物達(dá)7.5%。何春梅等[7]研究表明,葡萄園種植翻壓紫云英能有效提升葡萄可溶性固形物、中心糖、維生素C、總黃酮含量,且隨翻壓量的增多呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),其中以翻壓22.5 t/hm2的效果最佳,同時(shí)可降低可滴定酸的含量,可滴定酸隨翻壓量的增多呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),這與林麗紅等[22]研究結(jié)果基本一致。此外研究表明種植翻壓紫云英對(duì)葡萄外觀品質(zhì)無(wú)負(fù)面影響,但翻壓量達(dá)15 t/hm2以上,可有效提升葡萄果實(shí)硬度[7,22]。鐘少杰等[10]研究表明,翻壓紫云英22.5 t/hm2時(shí),能有效提升一級(jí)果產(chǎn)量達(dá)23.38%。吳志勇等[6]也研究表明,種植翻壓紫云英綠肥22.5 t/hm2時(shí),減施10%～20%氮肥條件下,依然可有效提升一級(jí)果產(chǎn)量7.5%～14.5%。何春梅等[7]、林麗紅等[22]研究均發(fā)現(xiàn),葡萄產(chǎn)量會(huì)隨紫云英翻壓量的增加而呈現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì),以翻壓22.5 t/hm2增產(chǎn)效果最佳。

2.4 提升果園經(jīng)濟(jì)效益

紫云英除作為綠肥作物之外,還可作為青儲(chǔ)飼料,取上部2/3作飼料,下部1/3及根部作綠肥,年可刈割2～3次。除此之外,紫云英也是我國(guó)主要蜜源植株,卜容燕等[26]研究表明,紫云英蜂蜜還原糖含量、淀粉酶活性、水分、蔗糖和羥甲基糠醛含量均達(dá)到了國(guó)家GH/T18796-2012的規(guī)定,其中羥甲基糠醛較洋槐蜜和油菜蜜分別低2.6、2.1 mg/kg,淀粉酶活性分別比洋槐蜜和油菜蜜高15.0%、46.5%。由此可見(jiàn),在葡萄園種植紫云英既能充分利用果園行間空行的利用率,又能增加果園經(jīng)濟(jì)效益。