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桃园秋冬季生草栽培适宜草种的筛选与评价

2015-12-18王富荣龚林忠王会良刘勇艾小艳何华平

湖北农业科学 2015年22期
关键词:毛叶苕子草种

王富荣 龚林忠 王会良 刘勇 艾小艳 何华平

摘要:南方果园大多集中在丘陵山区地带,土壤较为瘠薄,有机质含量较为低下。试验选择大麦草(Hordeum vulgare L.)、黑麦草(Lolium perenne L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)等3个草种8个品种为研究对象,在桃[Prunus persica (L.) Batsch]园开展间作试验,对几个草种的耐旱性、耐寒性、封行期、观青期等特性进行了调查,测定了高度、盖度、重量等生物学指标。结果表明,冷季型草种大麦草综合性状较好,其抗寒性、抗旱性较强,第二年春季温度回升后生长快,行间封行早,刈割后再生能力较强,耐土壤贫瘠能力最强;并且大麦草生长期与桃园的冬闲期重叠时间最长,可达2~3个月,观青期长,可较好地改变桃园冬季落叶后的季相。因此,确定大麦草作为桃园秋冬季间作的适宜草种,这为湖北省乃至南方地区的桃园生草栽培技术应用提供了依据。

关键词:桃[Prunus persica (L.) Batsch];生草栽培;秋冬季;筛选;评价

中图分类号:S662.1;S157.4+33 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)22-5621-04

Abstract: Soil types in the southern orchard were relatively barren; and the content of organic matter was relatively low, because the southern orchard mostly concentrated in the hilly area. Eight varieties of three grass species including barley straw(Hordeum vulgare L.), ryegrass(Lolium perenne L.) and hairy vetch (Vicia villosa Roth.)were selected as the research object of sod culture of peach [Prunus persica(L.) Batsch] orchard. Some biomass indexes such as drought resistance, cold resistance, crop closure stage, green stage were investigated, meanwhile, some bioindicators were determined, such as height, coverage and weight. The results showed that the barley straw of cold season grass species had good comprehensive properties including higher cold resistance, higher drought resistance, faster growth in the second year, earlier crop closure stage, strong regeneration ability and strong resistance to soil fertility. Moreover, the overlap period between the barley straw growing season and the free period of autumn and winter of peach orchard was the longest, which could last to 2 to 3 months, the green stage was longer, which could change the winter landscape after defoliation in peach orchard well. Therefore, the barley straw could be used as a suitable herbaceous species in autumn and winter in peach orchard; and the results provide application basis for sod culture in Hubei province and south peach orchard.

Key words: peach[Prunus persica(L.)Batsch]; sward culture; autumn-winter period; selection; evaluation

桃[Prunus persica(L.)Batsch]汁多味美,芳香誘人,色泽艳丽,营养丰富,是中国主要的水果。湖北省是国内桃的主要产区之一,2014年全省桃园面积达5.33万hm2,产量65万t,产值约18.2亿元,仅次于河北、山东、河南省。在湖北省的水果产业中,桃种植面积和产量都居第二位,是省内枣阳、随州、老河口、孝感市等地农业的支柱产业。

湖北省的果园大多集中在丘陵山区地带,土壤类型较为瘠薄,有机质含量低下,再加上长期依赖化肥和滥用除草剂,使本来就贫瘠的土地更加脆弱与恶化。因此,土壤有机质含量低是制约当前果树产业可持续发展的瓶颈之一。另一方面,目前为数不多的有机肥厂家年生产能力随着农业生产方式的变革,牲畜的饲养逐渐由家庭转变为专业大户或企业饲养,商品有机肥的供应有限,远远不能满足生产上的需求,同时还存在价格、质量等问题,使商品有机肥的应用受到许多限制。所以在当前有机肥源严重不足的背景下,要全面提升果园土壤有机质含量,就必须遵循自然规律,通过果园生草、借助自然的力量来培肥地力。

果园生草栽培制度于19世纪末首先在美国出现[1],到了20世纪40年代随着割草机的问世和灌溉系统的发展才得以大力推广[2]。欧美和日本的果园进行生草栽培较多,实施生草的果园面积占总面积的75%以上,有的发达国家甚至达到了95%[3,4]。而我国果园建立生草栽培制度尚缺乏适生草种的全面筛选和系统的科学评价,并缺乏相应的栽培技术模式。

为解决上述实际问题,2009~2012年,试验在桃园秋冬季进行了大麦草(Hordeum vulgare L.)、黑麦草(Lolium perenne L.)、毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)等3个草种8个品种的间作试验研究,同时对草的生物量、土壤营养元素、天敌昆虫群落等进行了测试、调查,以筛选出适宜桃园秋冬季间作的适宜草种,为湖北省乃至南方地区的桃园生草栽培应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试草种

试验草种选择大麦草、黑麦草、毛叶苕子3个草种共8个品种,播种时间分别有2010年9月下旬、10月中旬、11月下旬、12月上旬。以自然生草为对照(表1)。其中大麦草5个品种由湖北省农业科学院粮食作物研究所提供,毛叶苕子从锄火园林草业服务有限公司购买,黑麦草2个品种从市场购买。

1.2 调查项目及方法

1.2.1 各草种特性测定 各参试草种分别选取面积为25 cm×25 cm的样方,重复3次,进行观察测试;在不同生长发育阶段(拔节期、抽穗期、成熟期)分别测定植株的高度、盖度、生物量等生物学指标。生物量采用收获法测定,将每个草种地上部分(茎、叶)和地下部分(根)分别进行刈割,去泥土后称其鲜重。生草干物质含量测定时取100 g鲜重样品,在80 ℃恒温下烘至恒重,称重[5]。生草后在2011年秋冬季和2012年春季调查不同草种的耐旱性、耐寒性、封行期、观青期等特性,每周观察、调查2~3次。

1.2.2 土壤肥力测定 2011年6月,用取土器在试验地对不同草种生草区、大麦草不同播期试验区的表层土(0~20 cm)和中层土(20~40 cm)分别进行取样,以自然生草区和荒地为对照,测定生草后土壤中主要营养成分有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等的含量[6],以及土壤pH等理化性状。

1.2.3 生物群落调查 2012年4月中旬,选择晴朗的天气,每天早晨7:30左右,在试验地采用随机扫网法,共扫网10次(日),每次扫10网,统计网内昆虫的数量、种类,重复3次,取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同草种生物量测定

对参试草种生物量的测定情况见表2。从表2来看,大麦草(南09-10)和黑麦草(牧草型)2个品种的生物量最大,2个品种在拔节抽穗期的鲜草产量分别达到3 276.79、3 467.24 g/m2,干草量分别达到553.78、457.68 g/m2,每667 m2桃园按3 m×5 m株行距的成年园计算,并以2/3 面积为有效面积,则折合鲜草产量分别为1 457.1、1 541.7 kg/667 m2,分别为对照(自然生草)的2.97倍和3.15倍。不过毛叶苕子的生物量偏小,鲜草产量仅为1 100 g/m2。

2.2 土壤肥力测定

连续2年生草栽培后,对桃园土壤肥力进行了测定,结果见表3。从表3可见,连续2年生草栽培后大麦草、毛叶苕子对桃园土壤肥力提升的效果明显,尤其对土壤中有机质、碱解氮含量提高非常明显,其中0~20 cm土层的有机质、碱解氮含量分别比对照增加了80%、70%,20~40 cm土层的有机质、碱解氮分别比对照增加了37%、30%,土壤pH等理化性状也有较大的改善。不同草种、不同播种期对土壤肥力及理化性状的影响没有明显的规律,这可能与园地的肥力均衡性有关。

2.3 生物群落调查

对生草试验区天敌和害虫的种群进行调查的结果见表4。从表4可见,与自然生草相比较,生草栽培可以增加桃园内昆虫的数量,尤其是提高了天敌昆虫的数量,在4月中旬大麦草栽培的桃园里蚜虫的株危害率只有46.5%,比自然生草园61.1%的株危害率要低很多。

从不同草种对昆虫诱集的种类来看,大麦草对蜘蛛的诱集作用强,每10网里有14只,毛叶苕子最少,仅为4只,甚至低于自然生草区的诱集量;毛叶苕子对龟纹瓢虫的诱集作用强,每10网有23只,远高于大麦草和自然生草区。从桃树上和桃树下(草丛里)害虫危害期的调查结果发现:大麦草在3月中下旬出现大量的麦蚜,同时也发现大量的蚜虫天敌昆虫如龟纹瓢虫、草蛉、蜘蛛等,可能是大麦蚜的出现为天敌昆虫提供了早期的充足食物和繁殖栖息地所致,这也为后期桃树蚜虫防治增加了天敌昆虫数量。而毛叶苕子上蚜虫出现时期与桃蚜危害基本上同步,说明其不宜作为桃园蚜虫天敌昆虫早期的植物寄主。另外毛叶苕子在4月中下旬是生长旺盛期,且有茎蔓攀缘生长习性,影响园内的通风透光性,需对树盘进行清除,尤其是遇到多雨期,还会造成桃园幼果期炭疽病的大发生。

2.4 抗逆性调查

2010年,毛叶苕子于10月中旬播种,播种后一直干旱,出芽率低,到11月上中旬土壤墒情增加时才开始发芽,但气温又偏低,所以冬季生长较慢。大麦草、黑麦草分2次播种,分别是11月下旬和12月上旬,11月下旬播种后雨水较好,发芽早并且整齐,12月上旬播种后受干旱和低温的影响,出芽较晚。对3种草进行比较,大麦草和黑麦草的冬季抗寒性、抗旱性都较好,观青期长,第二年春季温度回升后生长快,行间封行早,其中大麦草比黑麦草生长量更大;黑麦草耐刈割性强,刈割后再生能力较强,可刈割到4月份桃树完全封行,而大麦草的再生力弱;从几种草耐瘠薄能力来看,大麦草的耐土壤贫瘠能力最强。

2.5 物候期评价

试验观察结果显示,在土壤墒情较好时,大麦草、黑麦草秋冬季播种后7~10 d开始萌芽出土,并且大麦草越冬后的返青期最早,在2月上旬日平均气温大于10 ℃后开始生长,比园内自然生长的其他杂类草要早,毛叶苕子在2月底到3月上旬溫度达到13 ℃以上时才开始生长,黑麦草的返青比大麦草晚10 d左右。

大麦草的生长量最大时期是拔节后的抽穗期,一般在4月上旬,此时也是桃树新梢的快速生长期;随着树冠的延展,行间光照减少,同时该期也是最佳的刈割期。黑麦草的生长量最大时期比大麦草要晚7~10 d,在4月中旬前后。毛叶苕子的生长量最大时期在4月下旬,与桃树树冠叶幕形成期稍有重叠,但由于其茎是匍匐生长,对园间农事操作有影响,需要作树盘刈割处理。

从园间观青期来看,大麦草、黑麦草封行早,观青期与桃冬春落叶期互补时间较长,能达2~3个月,可以改变桃园冬季叶落枯黄的季相,尤其是在桃树开花期可形成“地绿天红”的景观效果。毛叶苕子在成年桃园冬季间作,返青晚,观青期与桃园行间空闲期吻合度不及另外2种草好。因此,从花期观光效果来看,大麦草效果较好,可以作为桃园观赏栽培首选的草种之一。

3 小结与讨论

通过不同草种的间作试验来看,大麦草、黑麦草、毛叶苕子3种草均可以作为桃园秋冬季间作的绿肥草种。从播种后的耐旱性、耐寒性来看,大麦草表现最好,黑麦草次之。

从桃园秋冬季空闲期利用率和观青期来看,大麦草生长期与桃园的冬闲期重叠时间最长,可达2~3个月,观青期也长,可较好地改善桃园冬季落叶后的季相。但从花期观赏效果和单位面积的生物量来看,黑麦草最好;另外在生长高度和所产鲜草量上,1~3月的测定数据表明,大麦草的生长高度和单位面积(667 m2)所产的鲜草量均高于毛叶苕子;花期观光效果好,刈割后返青力强,可长时间维持桃园行间生草,能较好的抑制杂草的生长,并且刈割方便。因此,综合比较后,选择大麦草作为桃园秋冬季间作的最佳草种。

本研究创新了传统生草模式,筛选出了在冷季表现好的大麦草作为果园间作草种,改善了传统桃园间作大豆、花生、百喜草、白三叶绿肥草种后与桃树生长期果实争肥争水的矛盾[7];另一方面,本研究在桃园秋季落叶后秋冬光照空闲期间种植冷季性草种,充分利用了秋冬季9月至次年3月桃园空闲期适宜的温度、降水及光照等气候资源。同时桃园秋冬季种麦可以占领春季桃园常见杂草如猪秧秧、狗尾草等春季杂草生长的空间,对杂草产生有效控制作用,每年可减少桃园春季除草2~3次,也有效解决了桃园秋冬落叶后到萌芽前园区土壤裸露空闲、桃园冬季季相差的问题,改善了桃园冬季的景观。本模式与中国现行桃园秋冬季空闲土壤管理模式相比,对桃园土壤肥力提升效果明显。生产上实施简便易行,是一套具有较高应用价值的实用技术。

参考文献:

[1] FAUSL M. Evolution of fruit nutrition during the 20th century [J].Hort Science,1979(14):321-325.

[2] 李发林,郑域茹,郑 涛,等.果园生草栽培水土保持效应研究进展[J].中国农学通报,2013,29(34):34-39.

[3] KUBOTA T.Weed in the deciduous orchards of Japan[J].Japan Pesticide Information,1975(22):23-25.

[4] 吕德国,秦嗣军,杜国栋,等.果园生草的生理效应研究与应用[J].沈阳农业大学学报,2012,43(2):131-136.

[5] 黄德青,于 兰,张耀生,等.祁连山北坡天然草地地上生物量及其与土壤水分关系的比较研究[J].草业学报,2011,20(3):20-27.

[6] 黄昌勇.土壤学[M].北京:中国农业出版社,2000.192.

[7] 何莉莉,杨慧敏,钟哲科,等.生草栽培对桃园土壤养分特性及细菌群落的影响[J].中国农学通报,2013,29(19):179-183.

(責任编辑 王珞)

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