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鼠茅草对猕猴桃果园抑草效果及土壤肥力的影响

2022-08-03王加国李苇洁韩振诚苏文文

中国南方果树 2022年4期
关键词:种植区茅草速效

王加国,李苇洁,吴 迪,韩振诚,苏文文

(贵州省山地资源研究所,贵阳,550001)

杂草管理一直是农业生产中的重要内容,事关农田生态环境与粮食生态安全[1-2],尤其在猕猴桃果园较为突出。化学防除杂草安全隐患大,物理防除人工成本高,严重阻碍了猕猴桃产业绿色发展。不少研究表明,“种草抑草”能有效提高果园林下管理水平,促进果树生长,降低管理成本[3-4]。生产中常用白三叶[5]、红三叶[6]、黑麦草[7-8]等生草作为林下抑草、护土及培肥材料,以减少成本,促进管理,但因其生长与果树同期,必然引起水、肥竞争[9],虽然人工刈割可减轻竞争,但效果不佳,且费时费工[10-11]。所以,选择合适的草种是妥善解决这一问题的有效策略。鼠茅草Vulpiamyuros为禾本科(Gramineae)鼠茅属(Vulpia)越年生草本植物,播种后当年10月萌发,翌年6月死亡,大部分生长期与猕猴桃生长期错季,共用养分时间较短,有作为落叶果园护土生草的潜在优势,目前被广泛用于北方果园覆盖和果园杂草抑制。但有关鼠茅草的报道并不多,最早见于2010年,之后对其研究主要集中在对病虫害的影响[12-14]、养分释放[11,15-16]及对土壤理化性质的影响[17-18]等方面。鼠茅草耐严寒而不耐高温,在南方未见相关研究和人工种植报道,其适应性及抑草效果尚不清楚。本研究探讨鼠茅草在贵州省六盘水市水城区“红阳”猕猴桃果园的种植适应性,抑草效果及对土壤肥力的影响,拟为“红阳”猕猴桃果园防治杂草节本增效、绿色生产和可持续发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年10月至2020年12月在贵州省六盘水市水城区米箩镇俄戛村进行。试验园为6年生“红阳”猕猴桃园,平均海拔1 230 m,是典型的喀斯特高原峡谷地带,属温凉湿润的高原亚热带季风气候,年均温12.8 ℃,最热月8月,平均28.6 ℃,最冷月1月,平均5.6 ℃;年降水量800 mm[19]。试验园0~20 cm土壤有机质49.22 g/kg,全氮1.49 g/kg,碱解氮41.85 mg/kg,有效磷154.12 mg/kg,速效钾92.75 mg/kg,pH值5.08。

1.2 试验设计

距离“红阳”猕猴桃树体主干50 cm处进行鼠茅草人工播种,播种量2.0 kg/667 m2。在同一耕作水平区域,设置鼠茅草种植小区和对照小区各10个,每月中旬在每个小区分别设置3个1 m×1 m样方进行杂草种类、盖度、“红阳”猕猴桃生长健康状况、病虫害等情况调查。每个处理小区内按“S”形取表层(0~20 cm)土样,鼠茅草死亡后(翌年7月),对鼠茅草种植小区和对照小区土壤养分进行测定,分析种植鼠茅草后杂草抑制效果和土壤肥力变化。

1.3 数据处理

采用pH计法(土水比为1∶2.5)测定pH值,有机质采用重铬酸钾容量法测定,全氮含量采用半微量凯氏定氮法测定,碱解氮含量采用碱解扩散法测定,全磷、速效磷采用钼锑抗比色法测定,全钾、速效钾采用火焰光度法测定。

杂草优势度=(相对频度+相对密度+相对盖度)/3

杂草覆盖度抑制率(%)=(对照区杂草覆盖度-鼠茅草种植区杂草覆盖度)/对照区杂草盖度×100

杂草物种数抑制率(%)=(对照区杂草种数-鼠茅草种植区杂草种数)/对照区杂草种数×100

数据采用Excel 2016和SPSS 22.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 “红阳”猕猴桃果园杂草动态变化

试验结果看出,水城“红阳”猕猴桃园未播种鼠茅草地块中,优势杂草种类主要以菊科(Compositae,6种)和禾本科(Gramineae,4种)植物为主,分别占优势杂草总种数的31.58%、21.05%。1—12月,杂草种类数和平均覆盖度均呈现先增加后减少的趋势;其中,杂草种类6月最多,为22种,1月杂草种类最少,仅9种;杂草覆盖度7月最高,达100.0%,1月最低,仅10.6%。杂草种类因季节变化不断更替,各月杂草优势种类均有一定差异,仅在相邻月份优势物种种类组成有一定相似性,以5—6月优势种类变化最明显。杂草物种优势度值最高在7月,为马唐Digitariasanguinalis(0.837 5),和该月其他优势物种相比,单种优势度相对较明显,此时杂草平均覆盖度高达100.0%;杂草物种优势度值最低在1月,为毛茛Ranunculusjaponicus(0.420 7),和该月其他优势物种相比,单种优势度不明显。

总体而言,随月份变化,各月杂草物种优势度值和平均覆盖度变化均较明显,1—4月,优势度值较高的为毛茛和旋花Calystegiasepium,5月优势度值较高的为酢浆草Oxaliscorniculata,6—9月优势度值较高的为马唐,9—12月优势度值较高的为藿香蓟Ageratumconyzoides(见表1)。

表1 “红阳”猕猴桃果园优势杂草种类动态变化

2.2 鼠茅草“抑草”效果

试验结果看出,1—12月,鼠茅草种植区杂草物种数均低于对照区,抑制率以6月最佳,达47.95%;5、6、7、8月存在极显著差异,3、4、9月存在显著差异,1、2、10、11、12月差异不显著。鼠茅草种植区覆盖度在5—11月均低于对照区,抑制率以5月最佳,达39.06%。12月至翌年4月,鼠茅草种植区覆盖度都高于对照区,抑制率均为负值,1、2、3、12月存在极显著差异。5—11月,鼠茅草种植区覆盖度都低于对照区,5、7、9、10月存在显著差异,6、8、11月差异不显著。1—12月,鼠茅草种植区和对照区单位面积内杂草物种数、覆盖度均呈先增加后减少的趋势,但出现峰值月份不一致。对照区单位面积内杂草物种数8月最高,达8种;覆盖度7月最高,达100.0%,几乎全园覆草。鼠茅草种植区单位面积内杂草物种数也在8月最高,但低于对照区;覆盖度在3月最高,达95.8%。2—3月是鼠茅草生长顶峰期,覆盖度最高,3月中旬后,鼠茅草开始枯黄、倒伏,杂草覆盖度便迅速增加(见表2)。

表2 “红阳”猕猴桃果园鼠茅草抑草效果

2.3 对土壤肥力的影响

试验结果看出,鼠茅草种植区与空白对照区土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾相比,种植鼠茅草后,除pH值有所增加外,有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾均有所减低,分别降低了7.68%、16.63%、8.56%、34.88%、36.70%、4.09%、20.26%,降低幅度最大的依次为速效磷、全磷、速效钾、全氮,但是,仅全氮、全磷存在显著性差异,其他养分含量差异均表现为不显著。与贵州猕猴桃种植区域土壤养分测定结果确定的土壤肥力水平相比[20],种植鼠茅草后,贵州省六盘水市水城区“红阳”猕猴桃果园土壤中碱解氮、速效钾、速效磷含量分别为38.27 mg/kg、73.96 mg/kg、97.56 mg/kg,均处于低肥力水平;有机质为45.44 g/kg,处于高肥力水平(见表3)。

表3 鼠茅草对“红阳”猕猴桃果园土壤肥力的影响

3 结论与讨论

本研究表明,贵州省六盘水市水城区“红阳”猕猴桃果园杂草种类数和覆盖度5—9月相对较高。5月正值“红阳”猕猴桃果实膨大期,气温升高,降雨量逐渐增加,马唐等杂草开始迅速生长,成为了果实生长期最严重的“草害”物种。种植鼠茅草对杂草种类数和覆盖度均有一定抑制效果,但最佳抑制率均在其倒伏后,本试验结果与赵珠蒙等[21]的研究结果一致。这可能是因为鼠茅草倒伏后,占据了土壤表面大部分空间,同时调节土壤温度和水分,从而抑制了杂草的萌芽和生长,减少了杂草种类,降低物种覆盖度。

12月至翌年4月,鼠茅草覆盖度较高,对杂草覆盖抑制率均为负值。该时期是鼠茅草主要生长季,杂草物种大部分还未萌芽,鼠茅草主要起到改善果园景观的作用,以致2月、3月鼠茅草种植区和空白对照区杂草覆盖度存在极显著差异。鼠茅草在北方茶园的种植试验表明,越冬后在次年3月返青,6月倒伏[21],相比之下,本试验园鼠茅草返青、倒伏、死亡时间提前,这可能与当地常年春季高温干旱和冬季均温较高有关。冬季均温较高,可一直维持鼠茅草正常生长,冬季没有休眠期,至翌年3月中旬,鼠茅草便完成生长,加上春季干旱,加速了其枯黄、倒伏时间。调查发现,3月鼠茅草种子成熟落地后,9月能自动萌发大量幼苗,但此时杂草种类较多、覆盖度较高,鼠茅草竞争不过杂草,没有足够的生长空间和养分资源,导致生长稀疏,长势较弱,达不到抑草作用。根据鼠茅草耐寒不耐高温的生态学特性,可在海拔稍高、气温低的区域继续试验观察。鼠茅草春季生长期延长,可提升抑草效果[21]。

土壤养分是植物生长发育所需养分的直接来源,是土壤中氮、磷、钾营养实际供应能力的反映[22-23]。“红阳”猕猴桃每年3月初萌芽,8月中旬采摘,生长期约140 d[19],而鼠茅草9—10月萌发,翌年3月开始枯黄,4—5月倒伏,6月死亡,两者共用养分时间较短。3—6月,鼠茅草逐渐枯黄、死亡,养分需求减少;但“红阳”猕猴桃开始萌芽、开花、着果,养分需求逐渐增加,是“红阳”猕猴桃高耗肥期[19],两者对养分需求形成了此增彼减的趋势。鼠茅草种植后,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均降低,但仅全氮、全磷含量差异显著。本研究结果显示,试验园在当前管理水平下,种草后土壤碱解氮、速效钾、速效磷含量均处于低肥力水平,仅有机质仍然处于高肥力水平,这可能与已经分解的鼠茅草养分还田有一定关系,需要进一步研究。

综上所述,“红阳”猕猴桃果园种植鼠茅草可抑制杂草生长,但会降低土壤肥力,种草后应在正常施肥水平上,根据“红阳”猕猴桃不同时期的养分需求,增加果园施肥量,以保障“红阳”猕猴桃养分供给。

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