枣园生草的效应综述

known 发布于 2025-07-09 阅读(410)

摘要:国内枣栽培以清耕为主,长期清耕会使土壤结构、环境调节和生物多样性等受到影响,不利于枣生产提质增效和可持续发展。结合中国枣产业技术发展现状,综述了生草对枣园土壤的理化性质、生态环境、枣树生长发育、枣果品质等方面的影响,提出枣园生草要因地制宜选择草种、合理规划生草模式、加强生草管护的管理策略,充分发挥草、树协作关系,达到枣园生态系统良性循环。

关键词:枣园;生草;效应

中图分类号:S665.1""""" 文献标志码:A""""" 文章编号:1002-2910(2024)06-0060-05

A review of the effects of grass growth in jujube orchards

Abstract: Soil structure, environmental regulation and biodiversity will be affected by long-term clean tillage cultivation of jujube orchard, which is not conducive to the sustainable development of jujube production. Based on the development of cultivation technology status of Chinese jujube,this study summarized the physiological and ecological effects of grass growing on jujube orchard soil physicochemical properties, microclimate, growth and development of jujube trees and improvement of jujube fruit quality. It emphasized that ecological adaptability, grass species, grass mode and grass technical management were important effective strategies of grass management practices. To achieve scientific standardization of green cover in jujube orchard, give full play to the cooperative relationship between grass and jujube trees, and achieve a virtuous cycle of the ecosystem of jujube orchard, so as to provide references for the cultivation and application of sod culture in jujube orchard.

Key words: jujube orchard; grass growing; physiological ecology

果园生草是重要的土壤管理技术,对维护果园生态系统、改良土壤、促进果树生长和提升果实品质具有重要作用,已成为果园可持续发展的重要措施之一。20世纪40年代,随着农机和水利建设的发展,先进的科学技术不断应用于农林业生产,果园生草技术开始在美国大面积推广,欧洲、日本等果业生产先进地区大力推行果园生草代替清耕,生草果园面积达到总果园面积50 %以上,部分超过90 %[1]。

20世纪60年代,中国果园开始探索栽培绿肥植物改土肥园;到20世纪90年代,随着国家实施“沃土计划”,掀起生草热,也取得了一定成效,但由于国内果园气候和立地条件差异大,缺乏草种选择和系统配套技术,果农受传统思想影响严重,导致果园生草技术并未得到广泛应用,目前90%以上果园仍以清耕为主。

枣是中国重要的经济树种,栽培历史悠久、面积大、分布广。目前全国枣种植面积约2 800万hm2,主要集中在新疆、陕西、山西、山东、河北、河南等地[2,3],各地枣园管理水平参差不齐。土壤清耕制可以减少杂草与枣树争肥水,但长期实施清耕制,极易造成枣园土壤结构破坏、质地恶化,枣园生态环境变脆弱,生物多样性减退,枣树易诱发各种生理性病害,频繁遭受病虫害侵袭,影响枣园生产长远发展。枣园生草可以解决清耕制带来的多种弊端,是生产绿色有机枣的重要措施。因此,明晰枣园生草的重要作用,加强枣园生草技术研究和管理,对中国枣产业生态长效发展具有重要意义(图1)。

1" 枣园生草对土壤的效应

1.1" 稳定土壤温度

枣园生草是在枣树的种植空隙地上保留一种或多种野生草种或栽培草种,草与树共生,更有利于促进枣树的生长发育和果品质量的提升。枣园生草后增加了园地土表的覆盖率,减少了高温季白昼阳光到达地面的辐射,地温升高变缓,覆草层又减少了低温季夜间地热的散失,起到保温作用,缩小了土壤日温差和年温差,稳定了土壤环境温度。枣园种植黑麦草后,对20、40、60 cm土层均有明显的降温作用,尤其在20 cm土层,分别比覆盖玉米秸秆、黑膜和清耕的温度降低2.86%、5.93%、5.93%[4]。在不同覆盖方式对干热河谷区枣园土壤温度影响的研究中发现,种植花生、黑麦草和黄豆对不同土层温度均有明显的降温作用[5]。夏季枣园中种植白三叶后,地表和20 cm土层的温度比对应的清耕区分别降低4.8 ℃、6.4 ℃[6]。对新疆密植枣园间作三叶草、剪股颖、黑麦草和百脉根的不同土层温度变化研究发现,三叶草区各土层温度与对照清耕区土温差异显着,尤其5 cm表土层降温效果最明显[7]。果园生草对土温的影响除与草种、覆盖厚度有关外,还可能与影响热传递的其他因素,如土壤质地、低温程度和持续时间等也有关[8]。

1.2" 蓄水保墒

中国枣树大面积栽植区,土壤有不同程度的干旱、盐碱等现象,通过生草覆盖可减少土表水分蒸发,草根能形成输水通道,促进水分下渗进入深层土,增加土壤中水分含量,增强土壤的蓄水保墒性。据报道,枣园种植白三叶、早熟禾后土壤比清耕园持水性、贮水性和有效性水供给等方面均得到显着提升,且白三叶的抑蒸保墒作用优于早熟禾[9]。冬枣园连续多年生草后,园土的田间持水量提高,保水能力明显增强[10]。对冬枣园中自然生草、鼠茅草、三叶草和蛇床草覆盖的土壤湿度检测发现,不同生草类型土壤含水量均比对照清耕显着增

加[11]。清耕和间作的枣园在干旱和半干旱年结束后,清耕园枣树出现中度和重度水分胁迫影响,而间作园枣树比对照园明显改善了枣树干旱胁迫状况[12]。对比枣苜间作与单作枣树的土壤含水量研究发现,枣苜间作可显着提高土壤含水量,且苜蓿距两侧枣树55 cm的土壤平均含水量最高[13]。金丝小枣园中自然生长3年和6年的马唐、稗草和狗尾草等禾本科杂草的土壤含水量,均显着高于清耕区[14]。对比生草和树枝覆盖对果园土壤持水性能发现,枣树枝半覆盖+白三叶草的土壤蓄持水能力最好,清耕最

差[15]。枣园种植白三叶草、一年生黑麦草和多年生黑麦草的土壤含水量皆显着高于对照清耕[16]。由上可以得出,枣园生草对土壤可起到蓄水保墒作用。而李会科等对黄土高原南部果园生草研究发现,在年降水量小于500 mm的地区,生草区3 m以下土层水分明显低于清耕区,生草会吸收利用深层土壤的有效水分,导致土壤储水量降低,土壤水库的调节能力散失,果树生长和结果所需的水分变为靠天降水,产量随自然降水的变化而变动,生草影响了果园生产[17]。

1.3" 改善土壤结构

枣园生草后可降低土壤容重,增加土壤孔隙度,促进水稳性团粒结构的形成,对土壤结构的改良有重要促进作用[18,19]。生草栽培主要影响0~40 cm土层,土壤总孔隙度增加由大到小顺序为白三叶草gt;多年生黑麦草gt;当年生黑麦草[20]。枣苜间作比清耕枣树能够降低土壤容重,其中55 cm间作距离土壤容重下降程度最大,土壤疏松绵软透气,状况最佳[13]。枣园中种植黑麦草、苜蓿和自然生草后的土壤在团聚体含量、平均重量直径、几何直径方面均比清耕土壤显着提高。生草覆盖有利于增加土壤与团聚体有机碳含量、大团聚体颗粒有机碳、矿物结合有机碳含量,对土壤稳定性及固碳能力改善方面都有重要作用[21]。

1.4" 增加土壤养分

草根的固土作用降低了枣园的水肥流失,同时草根系向深层土壤输送养分,促使养分分布更均匀,草也可以作为养分的临时贮存库,随草返土实现再释放,增加土壤中有机质及氮素等营养元素的含量,使养分供应更持久稳定[23]。枣园生草主要影响表层的耕作层,可明显提升土壤内有机质含量[10]。枣园种植百脉根、白三叶、黑麦草、紫花苜蓿和自然生草,均可提高枣园表层土的有机质、氮、磷、钾的含量[24]。冬枣园内自然生草和种植鼠茅草、三叶草和蛇床草均可显着提升表层土的有机质含量,又以种植草的提升效果比自然生草更优[11]。南疆枣园种植毛苕子、油菜和白三叶做为绿肥返田后,白三叶较毛苕子、油菜在碳、氮、钾的释放量和释放速率方面均显着提高,而油菜的磷释放量与释放速率又高于其他两种绿肥,综合表明白三叶草干物质的养分释放和腐解速率均优于毛苕子和油菜,用于土壤培肥效果较好,可作为南疆枣园生草品种推广[25]。枣园种植三叶草和早熟禾的土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均高于清耕,生草栽培促进了枣园土壤养分的提升,种植三叶草比早熟禾效果好,可达到改良土壤培肥地力效果[20]。也有研究发现,当年生草对枣园表层土壤内速效养分消耗较大,还会降低脲酶等部分酶活性,其中“黑麦草+豌豆”混植消耗养分最大,为避免草树争养,建议在生草前期增施矿质肥料[26]。

2" 生草优化枣园生态环境

2.1" 调节枣园小气候

枣园生草后相对清耕方式,改变了水热传递模式,减缓了地表风速,在枣园形成了局部小气候。草的蒸腾,可使枣树周围空气相对湿度长时间保持在一定水平,减轻了干热风对冬枣开花坐果的危害,近地表草域区的光照和最高温较清耕区出现明显下降,减轻了日灼的发生[27]。新疆密植枣园生草后,7月枣园的空气温度比清耕区下降0.64~1.34 ℃,空气相对湿度较清耕区提高了7.36%~15.04%[7]。

2.2" 保护生物多样性

果园生草为多种生物共存提供了保障环境,改善了生物群落结构,可促进果园生物向多样性发展,形成良好的生态链,为园内生态平衡和稳定创造了有利条件。间作或自然生草的枣园较清耕园害虫的个体数则显着减少[28]。枣园生草后,为生物提供了生存环境,可以稀释虫口密度,分散和阻碍有害生物集中危害枣树;同时也促进了天敌数量的增加,抑制了害虫的生存活动空间,危害程度大大减轻;生草还丰富了土壤内蚯蚓、线虫及各种昆虫等生物群体的数量和种类,促进土壤疏松和肥力提升,对枣园生态走向良性循环具有重要作用[7,10,22]。

2.3" 增加土壤微生物含量

枣园生草改善了土壤理化性状,提高了土壤部分酶活性,显着提升了微生物的多样性和含量,微生物又调控了土壤的有机质转化,因此生草可加速土壤熟化及养分循环转化,使养分的生物有效性增强[22]。当年间种紫花苜蓿的枣树根际微生物量和种类发生显着或极显着变化,增强了依赖生物链物质循环的土壤分解能力[22]。枣苜间作比单种枣树能显着增加土壤中微生物的数量,且不同间距可显着甚至极显着影响微生物数量,55 cm枣苜间距下,土壤中细菌、放线菌和真菌的平均数量达最高,对土壤 pH 值的影响最大,85 cm枣苜间距的土壤养分含量最高[13]。

3" 生草提升枣树生理适应性

3.1" 促进枣树生长

枣园通过生草覆盖使土壤肥水条件、果园小气候和生物多样性都得到改善,促进枣树根、枝、叶等生长发育,枣叶变得大而厚、色浓而有光泽,为高光合效率创造了条件。枣园生草能明显影响土壤盐分迁移,显着降低土壤表层的盐分含量,抑制盐分聚集,促进枣树生长,在0~40 cm土层中,生草处理的平均含盐量比对照清耕降低28.56%,种植早熟禾的抑盐降盐作用优于三叶草。也有研究表明种植蒲公英降盐效果最好[9,26]。枣园生草对土壤水分的蓄调能力增强,生草凋落物的分解和根系呼吸可提升地表CO2的浓度,增强光合作用,明显缓解非生物逆境胁迫对冬枣正常生长的影响[27]。枣园生草和其他覆盖方式,均比清耕提高了枣树的叶片净光合速率,其中种植黄豆效果最显着[5]。在黄土丘陵区枣园间作黄花菜和饲料油菜后,均比清耕能明显降低土壤干燥度,显着减轻树体的水分胁迫。其中间作饲料油菜比间作黄花菜对土壤微环境改良效果更好,与土壤水分竞争更弱,枣树更能有效地利用水分资源[12]。

3.2" 提升枣果品质

枣园生草促进了枣树的营养生长和生殖生长。金丝小枣园自然生草后较清耕区平均单果重和单株产量分别增加27.84 %和30.67 %,枣果可溶性固形物含量和制干率分别提升4.84和5.40个百分点,裂果率和浆烂果发生率显着降低,随着生草年限的延长,裂果率和浆烂果发生率降幅增大[14]。枣园当年生草可提升枣果Vc和可溶性糖含量,其中种植黑麦草+豌豆提升Vc含量最显着,种植蒲公英提升可溶性糖含量达极显着水平[26]。枣树行间种黑麦草、白三叶草均可提高果实Vc和类黄酮含量,降低有机酸含量,增强果实硬度,而种植紫花苜蓿单果重明显提高。综之,行间种黑麦草、白三叶效果优于其他草种[24]。在甘肃白龙江干热河区枣园中,实施人工种草、种作物,覆盖树枝、秸秆碎屑和黑膜方式研究表明,种植黄豆对提升枣果Vc、可溶性糖含量和枣果横径的影响最显着,比清耕分别增加了25.00 %、10.70 %和9.45 %。枣园不同种植处理对枣树有益效果排序为:种植黄豆gt;种植花生gt;覆黑膜gt;覆树枝秸秆碎屑gt;种植黑麦草gt;清耕,种植黄豆是当地枣园最佳的土壤覆盖管理方式[5]。枣园行间种植黑麦草+树盘清耕可促进枣果横径生长,增加Vc含量、单果鲜重和干重;行间种植黑麦草+树盘覆盖稻草可增加枣果纵径,提高果实硬度和产量;行间种植白三叶+树盘覆盖稻草可有效提高坐果率、可溶性固形物和类黄酮含量;行间种植黑麦草+树盘覆盖园艺地布可提高果实含水量和花色素苷含量,降低可滴定酸含量[29]。枣园不同生草覆盖均比清耕不同程度地提高果实品质,其中种植黑麦草对枣单果重、纵横径、含水量、可溶性糖含量、蛋白质含量和Vc含量等的影响显着大于覆盖玉米秸秆和覆黑膜[4]。

4" 小结与展望

枣园生草在土壤结构改良、保墒排盐、培肥地力、小气候调节和生物多样性平衡等方面发挥着重要作用,是枣生产提质增效的一项重要管理技术,也是枣业实现生态可持续发展的有效途径。中国枣树种植区长期实行清耕制,枣农对生草带来的节本增效认识不足,管理技术不配套,担心草树争肥水,甚至将生草与草坪混淆,嫌生草见效慢,不愿在种草上多投入等,这些因素都影响制约着枣园生草的推广应用。如何做到枣园科学规范生草,减少草、树竞争,充分发挥二者协作关系,达到枣园生态系统良性循环,还需做好以下几个方面。

一是重视生草生态的适应性。国外较成功的果园生草区降水量普遍较大,而中国北方部分枣树栽植区容易受到干旱胁迫,枣园生草后局部地区可能会影响枣树的生长,所以生草前必须先做好生态适应性研究,避免生草带来不良后果。

二是因地制宜选择草种。枣园生草后,普遍担心草、树争夺肥水问题,这需要选择合适的生草种类。研究表明,适合人工生草种类有三叶草、黑麦草、紫花苜蓿、饲料油菜、早熟禾、百脉根、鼠茅草等;适合自然生草种类有蒲公英、马唐、稗草、狗尾草等;适合间作的作物有黄豆、花生等。

三是注意生草模式。枣园生草不是简单地满园长草,而是要根据树龄等配套不同生草模式,避免生草方式不当影响枣树正常生长。经研究,适合枣园生草模式主要为间作和部分覆盖,其中,间作有枣饲间作、枣农间作等,部分覆盖有行间生草、行间+株间生草、白三叶+枣树枝半覆盖、黑麦草(三叶草)+树盘覆盖稻草、黑麦草+树盘覆盖园艺地布等。

四是加强生草管理。生草不是简单种草或种后放任自流,而是要加强管理,施足底肥和提苗肥,及时补苗、浇水、除杂草,适时刈割和老化更新。枣园生草应用成熟后,可将生草应用链延长多元化,使生草与养殖、畜牧、沼气和旅游等结合起来,开展“枣+草+禽(畜、鱼)+沼+旅”等复合发展模式,建立起枣园立体多维良性生态循环,推动枣产业富集生态、经济和社会价值。

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