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【专家论坛】生草制,果园土壤管理的必由之路 (从不同维度解读果园生草)

2019-05-29  XP富士园隐

吕德国 沈阳农业大学园艺学院教授,博士生导师。国家现代苹果产业技术体系岗位科学家,辽宁省特聘教授,辽宁省苹果科技创新团队首席专家,国家苹果工程技术研究中心工程技术委员,农业部果品质量安全风险评估实验室(兴城)第一届技术委员会委员,中国园艺学会理事苹果分会、李杏分会常务理事,辽宁省园艺学会常务理事。

Soil Management

土/壤/管/理

土壤管理是果树生产管理的重要环节,但中国的果园土壤管理存在着诸多的短板。如何科学高效管理土壤确保有效助推果树产业转型升级是急需解决的问题,因此探讨果园生草虽为老生常谈,亦具有现实意义。

一、中国果园土壤类型

土壤透气性好,养分分解速度快,果树根系发达。但土壤组成以沙粒为主,一般比较瘠薄,漏水漏肥,肥水供应不稳定。

具有一定的自然肥力,且保肥保水力强,但通透性差,果树根系分枝少,密度小,幼树期生长发育缓慢。


土壤透气性较好,但土层往往很薄,自然肥力极低,果树根系分布很浅。

因pH值过高,常使一些元素如磷、铁、硼、锌等处于固定态,不易被根系吸收利用,易出现缺素症,尤以缺铁黄叶明显。

土壤pH值已降到接近5的低值,由此引起的一系列生理失调(如锰中毒、苦痘病、品质下降等)已经成为中国渤海湾地区果树生产的主要土壤障碍之一。


黄土土层深厚,土质疏松,质地均匀,粉沙含量高达60 %以上,利于果树根系下扎。但土壤上层水分状况不稳定,深层土存在干燥化现象,果树栽植成活率低,生长不良。

壤土的土壤肥力因子适中且稳定,微生物种群多样性丰富而协调,是比较理想的果园土壤类型,可以为果树根系提供一个良好的生长发育和发挥功能的环境,是土壤改良的参照目标。

二、丰产优质园对土壤条件的要求

丰产果园的土壤必须适于根系生长及功能发挥,综合起来讲,应当具有如下特征。

①具有一定厚度的活土层。就现阶段中国果树栽培技术体系而言,优质丰产果园至少要有60cm的活土层。

②土质疏松,砾石度在20%左右,通气透水性好,降水或灌水后水分可以渗透到较深土层,土体涵水能力强,可使根系下扎到较深土层,维持根系功能稳定。

③土壤含有30%的粘粒,保水保肥力强,供水供肥稳定,水分养分的供应适宜而持久,不会出现细根的大幅度周转更新。

④土壤有机质含量高,养分富足,团粒结构好,尤其直径大于0.25mm的大颗粒水稳性团粒比例高。“一盘散沙”的沙土难以形成稳定结构,保水保肥能力差;粘土“雨后一团泥浆、干后一块硬板”,通气透水性差,都是因为土壤有机质含量低,无法形成水稳性团粒结构。土壤有机质含量达到2%时才可良好地满足丰产果园的要求。

三、生草制是土壤管理优选之策

良好的土壤管理制度不仅要满足根系生长发育和功能发挥所需要的条件,还会通过影响果园生态系统的其他环境因子而影响整个果园生态系统的物质和能量循环。

中国传统的土壤管理主要是幼龄果园间作其他作物,成龄果园主要实行清耕制,技术源自大田作物生产技术的中耕除草。但果园长期清耕,土壤有机质迅速减少,土壤结构受到破坏,因此必须保证施入足量有机肥,才能满足果树生长发育的需要。而实际上,长期清耕、偏施化肥是中国果园土壤质量短期内普遍迅速下降、果树生理障碍频发、果品质量下降的根本原因。因此,尽快改变清耕制的土壤管理制度,实行生草制是必由之路。

果园生草的优点

增加土壤有机质含量,提高土壤缓冲性能;建立良好的草被以后,可以有效保护土层,避免土壤侵蚀;生草后增加土壤有机物输入量,可以有效改善土壤结构,促进大颗粒水稳性团粒形成;草的根系密度是果树的十几倍,速效性肥料撒施后草会迅速吸收利用,避免了肥料淋溶损失,提高养分生物贮存量和无机态向有机态的转化,减少养分损失;贮存在草植株中的养分随着草根系的下扎生长,送到深层土中,并随着草根系的分泌作用和更新死亡释放到土壤中去,提高了土壤养分分布的均匀度。

良好的草被可以稳定土壤环境温度,避免极端土温对根系的伤害;草根形成的通道可以有效促进水分下渗至深土层,增加土体蓄水能力,减少地面蒸发和地表径流,防止雨季积水,冬季拦蓄降雪,稳定土壤水分条件,提高果园抗旱性;草根分泌物是良好的微生物碳源,生草后可以增加土壤微生物种群数量和多样性,提高土壤生物活力;生草后显著增加了果园生态系统生物多样性(尤以自然生草明显),增加了害虫天敌的数量,降低病虫害爆发式发生的风险。

实行生草制以后,果园生态系统组成成分多样性显著提高,生态因子协调性提高,生态系统稳定性提升,果树光合能力提高,叶片衰老延缓,细根稳定高效,生产力大幅度提高;人工供给的水、肥等物质也不再是简单地供应果树,而是供应果园整个生态系统,可以很大程度上依靠系统物种多样性,缓和短时间内大量供应肥水带来的果树冗余吸收,避免果树在施肥、灌水后的旺长;同时,在短时间内没有供给肥水时,也可由系统供应,不会出现断肥。实际上,长期实行生草制的果园,不会出现诸如缺素症、果实日烧、果实缺钙等生理失调症。

果园生草技术

根据中国果园土壤管理现状,应采用行内清耕或覆盖园艺地布、作物秸秆等物料、行间自然生草(+人工补种)+人工刈割管理的模式。提倡自然生草。与人工种植单一或少数几种商业草种比较,自然生草可以充分利用自然乡土草种形成稳定的群落,适应性强,不会发生严重的病虫害,可以最大限度地减少对草被的管理用工。

自然生草的果园

生草时,先对行间土地进行平整,旋耕、耙平,有条件的地块事先施入土杂肥。整地后让自然杂草自由萌发生长,适时拔除(或刈割)豚草、苋菜、藜、苘麻、葎草、牵牛花、萝藦等植株高大、茎秆木质化、缠绕性恶性草,这些草植株高大但根系不发达,尤其细根少,对土壤贡献有机物能力较弱,且茎秆木质化程度高,刈割后留在果园中妨碍作业。自然生草不能形成完整草被的地块需人工补种,增加草群体数量。

恶性杂草牵牛花

人工补种可以种植商业草种,也可种植当地常见的单子叶乡土草(如马唐、稗、光头稗、狗尾草等)。采用撒播的方式,事先对拟撒播的地块稍加划锄,播种后用短齿耙轻耙使种子表面覆土,稍加镇压或踩实,有条件的可以喷水、覆盖稻草、麦秸等保墒,草籽萌芽拱土时撤除。

实行生草制的果园生长季节适时刈割,留茬高度15~20cm为宜;雨水丰富时适当矮留茬,干旱时适当高留,以利调节草种演替,促进以禾本科草为主的草被发育。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、豚草、葎草等)产生种子之前。

环渤海湾地区自然气候条件下每年刈割4~6 次为宜。刈割是为了调整草被群落结构,并保证优良草种(马唐、稗等)最大的生物量与合理的刈割次数。例如,沈阳地区自然条件下:

第1次刈割宜在套袋前进行,全园刈割,防止苋菜、藜等植株高大、秸秆木质化的阔叶草生长过于高大,此时马唐、稗等单子叶草尚未形成优势群落,刈割后生长迅速,很快会成为优势草种。

第2次在雨季前期进行,此时单子叶草已成优势草种,只割行内,每行(幼龄)树行内1m范围内刈割,保留行间的草,增加果园蒸腾散水量,防止土壤过湿,引起植株旺长。

第3次可在雨季中期进行全园刈割,防止单子叶草抽穗老化。

第4次刈割可在果实膨大末期(雨季后期),全园统一割1次,减少双子叶植物结籽基数。

最后1次刈割在摘袋前15天左右,保证摘袋时草被形成新的叶幕层。

实行生草制后还要有配套的管理措施,尤其幼龄树、矮砧树更是如此。幼龄树、矮化砧根系分布浅、范围小,不发达,与草竞争养分和水分时处于劣势,因此幼龄园、矮砧园生长季注意给草施肥2~3次,防止树草养分竞争;建立稳定的草被后,雨季给草补施1~2次以氮肥为主的速效性化肥,促进草的生长。给草施肥时化肥每次每666.7m²用量10~15kg,可趁雨撒施。有机肥也提倡直接撒施,可不受季节限制,错开农忙利用空闲时间甚至冬季做。

长期实行生草制的果园表层土壤出现致密、板结现象时会影响土壤透气性,果树细根窒息死亡,引起早落叶。应进行耕翻,打破致密板结层,促进草被更新重建。但耕翻时不宜一次性全园耕翻,以免破坏大量根系引起果树生长不良,可先隔行耕翻,次年耕翻剩下的。宜在秋季耕翻,利于根系更新和提高植株养分贮藏水平。

四、灵活运用土壤改良与培肥措施

根据中国果园土壤的实际情况,土壤改良与培肥的基本原则依然是“增施有机物、以‘稳’为核心,以局部改良为主、逐渐实现全园改良,养好中上层、通透下层,提倡生物措施、实现土壤肥力稳步提升”。但在集约矮化栽培的体系下,有些传统的技术措施应有所改变,如深翻改土就不宜再于栽树后逐年进行,而应是建园前集中完成,借助机械,作业十分高效便利。客土也不宜大面积开展。

果园土壤改良、培肥,只要达到以下目标即可:①结构合理(最理想的是团粒结构);②有机质含量逐年提高;③各种矿质元素含量丰富而均衡;④土壤的水、肥、气、热条件优越、协调;⑤土壤微生物数量多,种群丰富而协调,以有益细菌占据优势;⑥蚯蚓、蠕虫等土居原生动物多。这些因素的综合作用效果就是为果树根系创造一个适宜的环境,保证果树根系具有强的营养能力,从而促进果树健壮生长,丰产稳产优质。

本文作者:沈阳农业大学园艺学院 吕德国,该文由落叶果树,选自《落叶果树》2019年第3期专家论坛,详情请订阅杂志,欢迎个人转发分享,其他任何媒体、网站如需转载,须在正文前注明来源《落叶果树》。 

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