三门峡苹果园有草栽培调查评价及应用技术

2022-12-31 19:10丁小梅韩立新郝贝贝李红光
河北农机 2022年10期
关键词:草种生草苹果园

丁小梅 韩立新 郝贝贝 李红光

1、三门峡市创新发展中心 2、三门峡市农业科学研究院/河南省苹果栽培工程技术研究中心

果园有草栽培是国际通用的一项先进的土壤管理技术,对于提升土壤有机质、改善果园生态环境、保护天敌昆虫、保肥保墒等具有显著作用,是苹果产业绿色发展与生态果园建设的主要技术模式之一。三门峡市为我国黄土高原优质苹果主产区之一,长期以来受传统农业精耕细作、草与苹果树“争水争肥”思想的影响,种植户普遍对种(生)草存在误解和抵制,在生产中通常采用清耕制度。近年来,随着规模化商业果园的大量建设以及果园绿色生态发展科学技术的普及,苹果园有草栽培技术开始得到大面积应用,尤其是商业果园的应用率达已到100%,这对于提高果园经济效益和生态效益起到了良好的科技示范和引领作用。笔者长期从事果树生产技术研发与推广工作,对三门峡区域内的苹果园有草栽培模式、草种选择及生产应用效果进行了调查分析与评价,并结合本区域自然条件及生产实际,制订苹果园种(生)草应用技术方案,以供生产和科研参考应用。

1 苹果园有草栽培的生产作用

1.1 改善果园生态环境,丰富天敌昆虫种类及数量,减少农药使用量及使用次数

苹果生产过程中长期大量使用农药化肥,造成了果园土壤、空气、水分不同程度的污染,加之采用清耕制度,会严重破坏天敌昆虫的生存环境,造成其种类及数量大幅度下降,从而不利于苹果绿色生产及果园生态建设。苹果园种(生)草后可以为天敌昆虫提供稳定的生存栖息及繁殖环境,增加其种类及数量,对于害虫生物控制非常有利,还能减少化学农药使用。田间调查发现,苹果园种(生)草后,相对于清耕苹果园,瓢虫、捕食螨、寄生蜂、草蛉、食蚜蝇等有益昆虫的种类及数量普遍增加,其中瓢虫类数量增加52.4%以上,捕食螨类数量增加31.7%以上,每年减少蚜虫及叶螨防控农药使用量12.9%~16.7%,减少相关打药次数1~3次,对于苹果园虫害防控具有显著的作用。

1.2 提升有机质含量,增加益微生物种类数量,减少化学肥料使用量

有机质含量低是三门峡产区多数苹果园普遍存在的土壤质量问题。调查发现,苹果园种(生)草后通过多次刈割腐熟,能显著提升土壤有机质含量。以采用种(生)草技术8年的苹果园为例,种植高羊茅后土壤0~30cm有机质含量平均可以提升0.68%,种植毛叶苕子后土壤0~30cm有机质含量平均可以提升0.71%,自然生草后土壤0~30cm有机质含量平均可以提升0.54%。

土壤有机质提升可以显著改良根系土壤环境,在为微生物生命活动提供有机碳源的同时还可以大幅度提升有益微生物种类及数量,进而通过微生物来分解土壤中固定的、难以被利用的磷、硅、钙、镁、钾等无机养分。此外,苹果园种(生)草刈割腐化后所形成的有机质团聚体具有强大的土壤养分吸附能力,能减轻化学肥料的空中挥发、土壤淋溶等经济损失,提高肥料利用率。调查发现,采用种(生)草技术的乔砧成龄苹果园,相对于清耕苹果园,每年可以减少氮、磷、钾三元素复合肥使用量12.5%~15.4%。因此,苹果园种(生)生草后可以提升土壤有机质含量。增加有益微生物种类数量,减少化学肥料使用量。对于改善苹果园生态环境,促进苹果产业绿色发展与生态果园建设具有重要意义。

1.3 改善土壤物理性状,调节苹果园气候,提高果实产量与品质

苹果单位面积产量高,对土壤有机质消耗量大,果园土壤采用清耕制,使有机质长期被消耗,含量持续下降。多数苹果园即使每年土施有机肥,但由于数量不足,有机质含量也呈逐年缓慢下降趋势,从而导致土壤板结、透水透气等理化性状变差。而果园种(生)草后,在提升有机质含量的同时,还可以显著改善苹果园土壤物理性状:一是草的大量须根分布于浅层土壤内,可显著提高土壤总孔隙度,改善土壤物理性状,提升土壤对水的渗透能力。二是草刈割后覆盖于地面,可减少土壤水分蒸腾,增加土壤贮水量,缓解果园旱情。李传友研究表明[1]:果树行间实施种草栽培后,增加了园区的地表覆盖,减缓了土壤水分的蒸散,增强了土壤保水能力,行间种草地块土壤含水量比土壤闲置和旋耕处理地块年均提高1.4%~3.5%。

果园种(生)草后增加了地上空间层次结构,由原来的“果园地面—苹果树”两层结构变化为“果园地面—草披—苹果树”三层结构,这对于稳定苹果园内空气、土壤、树体温度,夏季降低温度,冬季保温,调节苹果园内的小气候具有良好的作用。田间调查发现,在6月初苹果套袋的时间段,相对于清耕苹果园,种(生)草苹果园夏季下午2~3时地面温度平均可下降5.48℃,树冠南侧中部叶片温度下降3.73℃,树冠南侧中部果袋温度平均下降4.8℃,可以显著减少果实日灼的发生。冬季可提升地面温度3.4~4.8℃,降低树体冻害及枝干腐烂病的发生。苹果园(种)生草后既能丰富果园空间层次,又能增强果园生态系统功能,因此对于果实产量和品质的综合提升非常有利。调查发现,采用种(生)草技术的乔砧成龄苹果园,平均优质果率为75.3%~77.18%,相对于清耕苹果园提高了4.12%~6.14%;平均为4216.8~4322.08kg/667m2,相对于清耕苹果园增产了230.72~343.84kg。

2 苹果园有草栽培模式及效果评价

2.1 有草栽培模式

三门峡苹果园有草栽培模式主要分为人工种草栽培和自然生草栽培两种模式。人工种草栽培模式是指选择适宜苹果园的商业草种,在果园内利用机械或人工进行种植,种植方法主要有撒播和条播两种。自然生草栽培模式是指通过人工或利用专用除草剂逐年去除果园内长势高大、缠绕能力强、深根性的恶性杂草,自然选留下长势低矮、浅根性、无缠绕攀爬能力的良性乡土杂草。

2.2 有草栽培的生产应用及效果评价

人工种草栽培一般用于公司规模化现代矮砧栽培苹果园,生产中一般采用行间种植草种的方式,具有见效快、产量高、有机质提升快、适宜机械化割草作业等优点,但需要投入专业的割草机械设备,前期投入相对较高。自然生草栽培选用本地草种,具有草种适应性强、田间管理简单、投入成本低等优点。但生物产量相对较低,有机质提升见效慢,一般应用于种植户小规模乔砧栽培的大冠苹果园,生产中多采用全园生草方式。

3 苹果园有草栽培草种选用及生产效果评价

3.1 人工种草栽培

目前,三门峡区域内的苹果园人工种草栽培选用草种以高羊茅、黑麦草为主,生产中多采用混合播种方式,果园应用所占比例达到95%以上。其他草种主要有鼠茅草、毛叶苕子、野豌豆、白三叶等,生产应用相对较少。调查发现,高羊茅与黑麦草适应性强,生长旺盛,对杂草覆盖率高,生物周期从当年3月上旬开始到11月中旬结束,时间持续长,与苹果树周期相同,可维护苹果园生态环境,效果好。每年需要刈割4~5次,产草量高,需要配备专业割草机。鼠茅草不耐高温,生物周期为当年10月份至次年6月份,属于夏枯型草种,与苹果树周期不尽相同,因此维护苹果园生态环境效果相对略差。鼠茅草地上部针叶长55cm左右,自然倒伏匍匐生长,地面覆盖率好,不需要刈割,适应性相对于高羊茅与黑麦草略差。

毛叶苕子和野豌豆生物周期与鼠茅草类似,生长量大,适应性强,但攀爬缠绕能力也比较强,需要定期进行碾压,防止上树。白三叶主根浅,植株低矮,耐践踏性、耐荫性好,不需要定期刈割,且生物固氮能力较强,肥田效果好,但抗寒抗旱性差,长期种植后果园土壤易形成致密的根结层,影响苹果树根系的生长,需要定期翻耕。

3.2 自然生草栽培

三门峡区域苹果园自然生草保留草种主要有马唐、稗、莎草、狗尾草、牛筋草、萹蓄、田旋花等。通过对各地苹果园自然生草实际应用效果进行调查发现,果园采用自然生草,经过2~3年时间的选留与适时刈割管理,都可以建成果园地面覆盖度良好的草被。虽然各苹果园保留的优势草种类不尽相同,但均有1~2种单子叶种类的建群种,其中马唐是各果园普遍选留存在的优势种群。

3.3 苹果园有草栽培草种配比注意事项

李尚玮等研究表明[2],果园长期生草种植能提高苹果园土壤肥力,但不同草种对苹果园的氮、磷、钾养分含量提升的影响不同。白三叶能显著提高果园土壤全氮、速效氮、硝态氮、铵态氮和有机质的含量;高羊茅显著增加了全磷、全钾和速效钾的含量;而自然生草对提高速效磷含量的效果最好。因而在苹果园有草栽培技术应用过程中,为了保证氮、磷、钾养分的均衡供给,应该根据果园实际土壤养分状况及年度自然消耗情况,在草种配比方面进行不同草种混合种植,以实现养分均衡提升与供应。

4 苹果园有草栽培应用技术

4.1 草种选择

果园种(生)草是一项先进的果园土壤管理技术,我国对该项技术虽然引进及应用历史悠久,但由于各产区地域、土壤、气象、树种、生产习惯等差异较大,再加之国内外对果园种(生)草相关技术的研究不多、持续性不够,研究结果差异较大。因此,在果园种(生)草技术选择应用实践中,应根据本区域具体的气象条件、水利条件和土壤条件选择适宜的草种。一是选择抗逆性强、耐践踏、耐阴的草种;二是选择生物周期与苹果相同,对于维护苹果园生态环境效果好的草种;三是草的生长高度要适宜、地面覆盖率高的草种;四是选择须根性、浅根性草种;五是在病虫害方面与苹果没有交叉,同时适宜苹果天敌昆虫栖息繁殖的草种。

在三门峡苹果产区,商业草种一般选择黑麦草与高羊茅,以1:1混播为宜。冬季不是过于寒冷的果园可种植鼠茅草;水分条件较好的地块可以种早熟禾、红三叶、白三叶等;黄河沿岸冲积沙质土壤果园可以种植毛叶苕子、野豌豆等。三门峡乡土草种种类较多,其中马唐、稗类等单子叶草最易建立稳定草被,且易与商业草种混播建立草被,因此可以优先选择应用。

4.2 播种时期

三门峡区域春夏季节干旱,秋季雨水多,土壤墒情好,加之杂草开始停止生长,不与所播草种进行生长竞争,因此为商业草种播种最佳时期。在播种时间上,不要等待土壤墒情适宜,一般要求9月上中旬进入雨季之前必须播种完毕,最迟不超过10月上旬,以防止遇到秋淋气象过程,影响播种,而10月下旬以后则不再种植。

4.3 播种量

播种量可根据所购买草种的生产推荐用量,同时依据土壤肥力、土壤墒情、当地杂草数量等情况适当增减用量,一般可按照如下标准播种:黑麦草、高羊茅20~25g/m2,早熟禾10~15g/m2,鼠毛草2~3 g/m2,白(红)三叶6g/m2,毛叶苕子、野豌豆4~5g/m2。

4.4 播种方法

自然生草。整地后让自然杂草自由萌发生长,及时清除苋菜、藜、苘麻、葎草等高大恶性草。如果自然生草量不足,则需要进行人工补种,以尽快增加草群体数量,形成果园地面完整草披,成为优势种群。

人工种草。种子较小、较轻的黑麦草、高羊茅、早熟禾、鼠毛草、白(红)三叶整地后可按照草种所需播种量进行撒播;而种子较大、较重的毛叶苕子与野豌豆则可利用播种机进行条播。播种后在种子表面覆盖一层薄土,覆土后利用机器稍加镇压或人工踩实。墒情不好时,有条件的可以喷水,条件不好的则可以覆盖薄膜保墒,待草籽萌芽拱土时再撤除。

4.5 刈割管理

生长季节需根据草种生长高度适时刈割,三门峡区域每年刈割4~6次为宜,为保持草种再生能力,其中禾本科草种留茬高度为10~15cm,刈割时保留心叶;豆科草种留茬高度在15cm以上,保留分枝。自然生草的果园刈割时间掌握在拟选留草种(如马唐、稗等)抽生花序之前,拟淘汰草种(如藜、苋菜、苘麻等)产生种子之前,以达到调节草种演替,促进以禾本科草为主要建群种草被发育的目的。

4.6 病虫防控与肥水管理

果园草种要重点防控锈病、白粉病、二斑叶螨等病虫害。生产中可以结合果树病虫害防控施药,顺便给地面草被喷药。防控锈病、白粉病可选用吡唑嘧菌酯、腈菌唑、氟硅唑、苯醚甲环唑、丙环唑等药剂。防控二斑叶螨可选用阿维菌素、螺螨酯等药剂。此外,为促进草的生长,每年要给草补施1~2次含氮肥高的的速效性化肥,每次用量为10~15kg/667m2。为节省费用,可以趁雨撒施。

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