桑樹草本化栽培技術參數的研究歷史與應用實踐

王 謝 張建華 唐 甜

(1四川省農業科學院土壤肥料研究所，四川成都 610066； 2農業農村部西南山地農業環境重點實驗室，四川成都 610066)

桑樹的草本化栽培是一種新型的栽培模式，也是當前桑樹栽培學研究的一個重要方向，它按照“超密栽植、矮化樹型、收獲新梢、全年條桑”的基本思路，利用雜交桑可種子繁殖、苗木便宜、生長旺盛、耐剪伐及枝條細長的特點，加大栽植密度，培養草本化樹型，在生長期間多次收割，以實現速生豐產、全年條桑收獲以及大蠶條桑育的目標[1]。其中，(超)高密度栽培和機械化收獲技術參數的標準化是當前桑樹草本化栽培適度規模化和標準化的重點和核心。

我國自古以來一直都在進行桑樹高密度栽培相關技術參數的探索[2]。直到20世紀80年代末，日本也開展了“利用桑樹一代雜交種草本化栽培為基礎的生產低成本優質繭技術”研究[3-5]，嘗試將高密度栽培技術和機械化收割技術進行整合，發現桑樹的草本化栽培在節省養蠶成本、提高桑葉收獲工效和速成豐產等方面具有明顯的優勢，并且用此法進行條桑育的養蠶成績不亞于用普通栽培桑進行片葉育[6]。從20世紀90年代開始，國內桑樹草本化栽培研究已進入示范應用階段[7-15]，各種栽培技術參數得到了更全面的考究。

雖然當前桑樹草本化栽培技術參數的標準化研究已經有了一定的成果基礎，但缺乏對其核心技術參數的系統綜述。本文試圖從我國桑樹栽培的史料出發，結合當代桑樹栽培學的相關研究成果和應用實踐，較全面地整理和分析桑樹草本化栽培的技術參數，以期為桑樹草本化標準栽培提供技術參考和理論支持。

1 我國桑樹草本化栽培的實踐與研究歷史

我國桑樹草本化栽培技術參數的研究歷史可大致分為2個階段，第1個階段為我國古典桑樹高密度育種栽培的實踐階段，第2個階段為我國現代桑樹草本化栽培的研究深化階段。

1.1 我國古典桑樹高密度育種栽培的實踐階段

桑樹草本化栽培技術與我國古典種桑(椹)法有相似之處。我國現存的最早的農書西漢氾勝之所編著的《汜勝之書》[16]中就簡要地描述了“桑-黍同期”的高密度栽培方式。文中寫到“每畝以黍、椹子各三升合種之。黍桑當俱生。鋤之，桑令稀疏調適。黍熟，獲之。桑生正與黍高平，因以利鐮摩地刈之，曝令燥。后有風調，放火燒之。桑至春生，一畝食三箔蠶”。不僅詳細地指出了桑種的用種量和播種方式，還指出了收獲時間和根刈收割方式。元朝初年，著名的農學家暢師文、孟祺和苗好謙等人合著的《農桑輯要》[2]一書中引用了已經失傳的《務本新書》[2，17]，書中所言“四月種椹，二月種舊椹亦同。東西掘畦，熟糞和土，耬平，下水；水宜濕透，然后布子。或和黍子同種，椹藉黍力，易為生發，又遮日色。或預于畦南、畦西種檾，后藉檾陰遮映夏日。長至三二寸，旱則澆之。若不雜黍種，須旋搭矮棚于上，以箔覆蓋，晝舒夜卷。處暑之后不須遮蔽。至十月之后，桑與黍秸同時刈倒，順風燒之。仍糝糞土、蔽灰。春暖榮茂，次年移栽。一法：熟地先耩黍一壟。另搓草索，截約一托，以水浸軟，面飯湯更妙。索兩頭，各歇三四寸，中間勻抹濕椹子十余粒，將索臥于黍壟內，索兩頭以土厚壓，中間糝土薄覆。隔一步或兩步，依上臥一索。四面取齊成行。久旱宜澆。十月，刈燒，加糞如前。冬春擁雪蓋糞，清明前后掃去。霖雨時，覷稀稠移補。比之畦種旋移，省力，決活，早二年得力。如舊有椹，春種更妙。后宜筑圍墻固護。或慮索繁碎，以黍椹相和，于葫蘆內點種，過處，用帚掃勻。或慮天旱，宜就黍壟內，撥土平勻，順壟作區，下水種之。又法，春月，先于熟地內東西成行，勻稀種檾。次將桑椹與蠶沙相和或炒黍谷亦可，趁逐雨后，于檾北單耩或點種。比之搭矮棚、與黍同種，緣躲陰高密，又透風露。雖種十數畝，亦不甚委曲費力。”該文中更加詳細地對“桑-黍同期”的草本化栽培方式進行了解釋和描述，并就種植做了明確敘述。

雖然我國古代在桑樹高密度栽培上的相關實踐歷史悠久，并從實踐中證明了桑樹高密度栽植的前期可能性。但是，從《士農必用》[2]所述“至秋，魯桑可長五七尺，荊桑可長三四尺。魯桑可移為地桑，荊桑可移入園養之”可知，我國古典桑樹草本化栽培的最初目的是為了桑樹育苗，缺乏在超密植無干養成下多年條桑收獲的實踐深化。

1.2 我國現代桑樹草本化栽培的研究深化階段

由于戰亂等歷史原因，以及傳統的“重蠶輕桑”的思維局限，導致我國桑樹研究力量相對有限，現代桑樹草本化栽培研究不僅起步較晚，而且成果相對較少。截至日前，中國知網(www.cnki.net，檢索日期2018年8月29日)收錄的主題中包含“草本化栽培”的文獻資料僅29條。其中期刊文章26篇，碩士學術論文2篇，新聞報道1篇。26篇期刊文獻中發表在《江蘇蠶業》的最多，占30.77%；其次為《中國蠶業》，占23.08%；再次為《四川蠶業》《廣西蠶業》和《山東蠶業》，皆占7.69%。與之相關的，中國知網收錄的摘要中包含“桑樹”和“栽培密度”的文獻數量為“草本化栽培”文獻數量的1.50倍；包含“桑樹”和“機械化”的文獻數量為“草本化栽培”文獻數量的2.66倍。

雖然相關文獻的總量較少，但桑園栽培密度的研究和桑園機械化的研究從來沒有停止過。中國知網上檢索的結果顯示，從20世紀90年代開始，國內桑樹草本化栽培的現代栽桑學研究[7-15]幾乎每年都有相關研究成果發表或報道，且成果發表總量呈整體上升的趨勢。

2 技術參數的研究現狀

我國現代桑樹草本化研究階段已經從諸多層面對桑樹草本化栽培的技術參數進行了研究，這些技術參數主要包括建園、管理和收獲3個部分。

2.1 建園

2.1.1 建園方式 我國古代的建園方式主要采用種子直播的方式，包括撒播法、草索播種法、畦種法[2，17-18]。在日本，草本化栽培桑園的建園方式主要包括種子直播建園、枝條扦插建園、枝條橫埋建園等3種方式[5，19]。我國蘇南地區的建園方式包括雜交桑種子直播建園、小苗栽植建園和廢條扦插建園3種方式[9]。當前，我國桑樹草本化栽培的主要方式是采用雜交桑種子直播建園和小苗栽植建園2種方式。

2.1.2 栽培密度 適宜的栽培密度可以保障桑葉的高產優質。眾所周知，普通桑園的栽培密度在0.80萬～1.20萬株/hm2之間，密植桑園的栽培密度為3.00萬株/hm2左右，而草本化桑園的栽培密度一般都在3.00萬株/hm2以上。在理論上，隨著栽植密度的增加，單位面積桑園的桑葉產量呈增加趨勢，但當栽植密度達到一定限度時，其產量反而會隨著栽植密度的增加而降低或無明顯增加[20]。針對這個限制，學者們做了大量的研究工作。本文我們再次簡單地將草本化栽培密度的研究粗略分為高密度(3.00萬株/hm2以上，10.00萬株/hm2以下)栽培和超高密度(10.00萬株/hm2以上)栽培2種觀點進行總結。

高密度栽培觀點認為桑樹草本化栽培的最佳密度在10萬株/hm2以內。《汜勝之書》言曰“每畝以黍、椹子各三升合種之”。古代的“一升”約合現今的200 mL[21]，按“小畝”算法，古代的“1畝”為“1小畝”[21]，約合193.77 m2。以桑子堆體的體積密度為666 kg/m3，桑子千粒質量約為2 g，按發芽出苗率50%計，西漢時期栽培密度約5萬株/hm2。《士農必用》[2]言曰“桑芽出，間令相去五七寸”，株距“五七寸”約18.72 cm，參考《務本新書》[2]中“一托”(就是一庹[17-18]，約1.72 m)的行距設定，金元時期種植密度約3萬株/hm2。高野稔[19]在日本直接按照3.00萬株/hm2建園。皇甫興成等[22]在江蘇省太倉市的實踐中直接采用4.95萬株/hm2進行直播桑當年建園。趙梅梅等[23]總結當前江蘇省桑樹草本化栽培的設定行距為0.8～1.0 m，株距為15～20 cm，栽培密度為5.25萬～6.75萬株/hm2。安美君[24]在黑龍江省研究秋雨、青龍、泰來3個桑樹品種在4.50萬株/hm2、6.00萬株/hm2、7.50萬株/hm2和9.00萬株/hm2等4個栽培密度下的桑葉產量時發現，密度增加到6.00萬～7.50萬株/hm2后葉質和養蠶質量隨密度的增加而下降。崔為正等[13]研究認為，在山東省桑樹品種沙2×倫109草本化栽培的密度通常為6.00萬～9.00萬株/hm2。

超高密度栽培觀點認為桑樹草本化栽培的最佳密度在10.00萬株/hm2以上。小原直久[5]在日本用“桑F1系統”桑品種進行桑樹草本化栽培研究時認為，草本化栽培密度需要在10.00萬株/hm2以上。談建中[9]在總結蘇南雜交桑種子直播建園推薦的株距為10.00～12.00 cm，留苗密度為12.00萬～15.00萬株/hm2；小苗栽植建園的行距為70～80 cm，株距為20～25 cm，定植密度為6.00萬～7.50萬株/hm2；廢條扦插建園的密度為12.00萬～15.00萬株/hm2。四川省南充蠶種場以桂特優2號雜交桑樹品種為試驗材料，建立了6.00萬株/hm2、9.00萬株/hm2和12.00萬株/hm2等3種不同栽植密度的桑樹草本化栽培桑園，并指出在所設置的栽植密度中，桑園的單位面積產葉量隨著栽植密度的增加而增加，但是否已經達到了極限栽植密度尚不能肯定[7]。左艷春等[20]在四川省南充市也得到了相似的結果，并認為栽培密度以11.25萬株/hm2為宜。包立軍等[8]在陜西省對比桂桑優12和桂桑優62等2個桑樹品種在6.00萬株/hm2、9.00萬株/hm2、12.00萬株/hm2和15.00萬株/hm2等4個栽培密度下的桑葉產量時發現，隨著栽植密度的增加，單株葉片數和單株葉片質量逐漸減少，單株枝條質量先升后降，并認為桑樹草本化栽培的密度宜控制在9.00萬～12.00萬株/hm2。聶良文等[25]在對比桑特優12號、桂桑優62和桂桑6號等3個廣西雜交桑品種在7.85萬株/hm2、9.53萬株/hm2和11.10萬株/hm2等3個栽培密度時發現，桂桑優12的適宜種植密度是11.10萬株/hm2；桂桑優62的適宜種植密度是9.53萬株/hm2；桂桑6號的適宜種植密度是7.85萬株/hm2。

從上述諸多研究結果可知，高密度栽培和超高密度栽培在草本化栽培中的應用并非絕對。一個合理的栽培密度參數的設定需要全面地考慮桑樹的栽培品種、栽培區域和建園方式。

2.1.3 種子直播建園時間 西漢時6月用鮮桑子直播建園[16]，金元時鮮桑子5月播種、陳桑子3月播種[2]。在日本，5月中下旬采鮮種子后6月中旬到7月中旬播種最佳，若保存較好，次年4月播種亦可[3]。

2.1.4 用種量 準確的用種量估計可節約用種，減少農資投入。高化等[26]在新疆的研究結果表明，每667 m2播種0.5 kg已經能夠滿足需要，若每667 m2播種量超過1.0 kg，會因營養面積不夠，產生擁擠死苗的現象，對保苗不利。趙梅梅等[23]總結當前江蘇地區桑樹草本化栽培的用種量為每667 m2桑園0.5～0.7 kg。

由表1調查情況顯示：參與實驗研究的學生大部分能夠接受此項教學方法，在教師的引導下，自覺地加入學習與鍛煉中，熟練掌握了物理學的基本原理，并能夠運用到背越式跳高的學習中，教學效果顯著。

此外，桑種子發芽率隨時間的延長而下降[5]。《士農必用》[2]言曰“種子，宜新不宜陳。新椹種之為上；隔年春種，多不生”。小原直久[5]用九州農業試驗場育成的“桑F1系統”桑品種的種子進行直播桑樹草本化栽培建園時發現，若用當年的新種，其用種量約為目標株數播種量的3倍；若用上年的種子，其用種量約為目標株數播種量的5倍。而當前，我國國家標準《GB19173—2010 桑樹種子和苗木》要求合格雜交桑種子的發芽率至少為85%[27]。

2.1.5 播種深度 《四時類要》[2]曰“種桑，如種葵法。土不得厚，厚即不生”。四川省農業科學院土壤肥料研究所在成都平原上研究花桑播種深度的結果表明，播種深度在0.1～1.0 cm范圍內均可，以0.1～0.5 cm范圍最佳(數據未發表)。高化等[26]通過研究播種深度對新疆南疆鹽堿地區桑苗出苗天數和每米出苗數的影響時也發現：在土壤結構良好和墑度適宜的情況下，以偏淺為好，在0.5～2.5 cm范圍內均可，以1.5～2.0 cm為最好。袁桂陽等[7]在南充市草本化栽培桂特優2號雜交桑樹品種時發現，播種深度以薄薄蓋上厚度為0.5～1.0 cm過篩的細砂土，以見不到桑種子為宜。

2.2 管理

2.2.1 肥料使用 桑園施肥主要包括有機肥、復合化肥和單一化肥3種類型[28]。首先，糞肥、蠶沙、條桑育廢條堆肥都是常見的桑園有機肥。其中，糞肥以牛糞最優，豬糞次之，雞糞最次；一般每667 m2桑園鮮豬糞的用量為40 t，需在栽種前2個月以前處理[19]。其次，復合化肥是當前桑園用肥的主要類型，條桑育宜選用高氮含量的三元復合化肥。最后，單一化肥則是指施用以尿素為代表的僅含有氮元素的肥料。小原直久[5]研究認為，草本化桑園的氮肥施用量越多，在全年的條桑收獲量增加的也就越多；但考慮到增收率及施肥的經濟性，每667 m2桑園施用26.67 kg氮是適當的。此外，其他一些實踐還提出了相對更多的草本化桑園氮施用量，如日本鹿兒島的氮施用量為40～50 kg[3]，四川內地的氮施用量為45 kg[7]，王錫琴等[14]實踐總結的氮施用量為60～80 kg。

2.2.2 除草劑使用 桑園人工除草費時費力，常需要配合化學除草的方法。對除草劑的選擇，事先要加以充分考慮[19]。李新梅等[29]在研究幾種除草劑對桑樹的藥害、家蠶的毒性及除草效果時指出：吡氟氯禾靈適用于收獲后全面噴施桑園或枝葉生長期定向噴霧，盡可能不要噴到葉片上；草甘膦不適于桑園收獲后的全面噴施，在實施定向噴霧時，也必須避免接觸桑樹枝葉；氟草煙、哌草丹與芐嘧黃隆的混配藥劑、對乙基苯氧丙酸不適合在草本化栽培的桑園中使用。

2.2.3 綠肥應用 種植綠肥不僅對于改良土壤結構，培肥地力，保持良好的生態環境，促進農業高產穩產和持續增產有著十分重要的作用[30]，還可以有效地防控雜草[31]。在歷史上，我國古代就有桑園種黍的歷史[16]，德意志聯邦共和國(西德)的果園也曾通過種植多年生禾本科草以提高土壤有機質含量[31]。當前研究也證實了在冬季或夏伐后的桑園行間種植綠肥，不僅可以充分利用光照條件，提高土地復種指數，還可起到培肥土壤、改良土壤結構、減少土壤侵蝕、調節土壤溫度、使桑園優質高產的作用[32]。

2.2.4 遮陰覆蓋處理 對幼苗進行覆蓋，既可抗拒風雨、冰雹等自然災害，又可保墑防堿，防止高溫[26]。《務本新書》[2]言曰“或和黍子同種，椹藉黍力，易為生發，又遮日色”，“若不雜黍種，須旋搭矮棚于上，以箔覆蓋，晝舒夜卷。處暑之后不須遮蔽”。其中將黍子和桑子同時種下最重要的作用是可以讓黍為桑苗遮蔽陽光，若不采用同期種黍來為桑苗遮蔭，則需要采用搭矮棚或周邊種苘麻的方法來遮蔭，直到處暑以后方可不遮蔭。馮志浩等[15]在江蘇省常州市對直播“豐馳桑”桑田進行了大棚覆蓋，促使冬芽提前萌發和免遭凍害，經調查，當年產葉量比對照(未建大棚覆蓋)提高206%。

2.2.5 大田灌溉 桑園灌溉是保證桑葉優質高產的必要措施，特別是對土層淺薄的桑園[33]。而幼苗期的灌溉是育苗中技術性最強的一個環節[26]。《務本新書》[2]言曰“長至三二寸，旱則澆之”，《士農必用》[2]亦言曰“桑芽出，頻澆”，由此可見桑苗和桑樹新稍生長對于水分的需求是比較大的。桑樹的蒸騰系數為280～400，即每生產1 kg干物質需要消耗280～400 kg的水[34]。大山勝夫[34]在測定日本春秋兼用桑園蒸發量時指出，夏季每天的蒸發量約6 mm左右，應每隔5 d左右就需要補充30 mm的水量。張建華等[33]分析四川桑樹需水量時發現，桑樹的年需水量為700～1 200 mm，由于降雨的時空分布不均衡性，桑園水分虧缺較為嚴重，特別是4～5月份。

2.3 收獲

2.3.1 收獲期 全年的收獲期的設定基本可分為春伐、夏伐、秋伐、冬伐4次。受限于各種生產實踐的具體情況，一般全年3次伐條，生產強度低一些的全年進行2次伐條。高野稔[19]在日本通過春伐桑園和夏伐桑園配合實現4次收獲，收獲時期分別安排在5月下旬、6月下旬、7月下旬和9月中旬。談建中等[9，35]在總結蘇南地區桑樹草本化栽培的3次適宜的收獲期時認為可分別安排在5月20—25日、7月20日前后和9月下旬至10月上旬為宜。這種收獲期的安排主要依據養蠶的時期，第一生長期相當于傳統栽培上的春蠶期，第二生長期相當于夏蠶期及早秋蠶期，第三生長期相當于中晚秋蠶期[35]。左艷春等[20]在四川省南充市研究中設定的草本化栽培桑樹全年共3次刈割期與此基本一致，分別為5月20日、8月6日和10月17日。

此外，談建中等[35]認為在加強肥水管理的前提下，在夏蠶和晚秋蠶之間(8月下旬到9月上旬)再增加1次條桑收獲，再適當地推遲晚秋蠶收蟻時間，這樣不僅可以減少秋葉損失，獲得更高的桑葉產量，同時也有利于提高桑葉的收獲效率，平衡各期桑葉產量比例，實現全年多次(4～5次)草本化條桑收獲。崔為正等[13]在研究桑樹品種沙2×倫109的草本化栽培時也提出了1年5次的養蠶及配套條桑收獲方式。

2.3.2 收獲條長 收獲條長是平衡生育期和桑枝葉品質的一個重要參數。《汜勝之書》[16]言曰“桑生正與黍高平，因以利鐮摩地刈之”。我國的黍資源眾多，有特矮(70 cm以下)、矮(70～110 cm)、中(110～150 cm)、高(150～l90 cm)和特高(190 cm以上)等多個大類[36]，今已無法考證古代黍栽培品種的高度，故選用高矮中等水平的黍為參考，認為桑樹的收獲條長以70～150 cm為宜。這與當前的實踐總結基本一致，如在四川省南充市[20]的實踐采用的收獲條長為130 cm，在陜西省安康市[8]的實踐采用的收獲條長為80～120 cm(平均株高約95 cm)，在江蘇省常州市[15]的實踐采用的收獲條長為60～100 cm。

2.3.3 收獲指示植物的應用 生育期是與環境適應性密切相關的性狀。我們認為由于氣候條件、土壤環境和管理狀況的差異，采用相對固定的絕對收獲條長參數或收獲期參數可能不能精準地權衡各種環境狀況下桑樹的生育期和桑枝葉品質，而采用對生長環境條件靈敏性高的某種指示植物作為參考是否可能會更好，值得進一步研究。如古代用的黍[16]，黍子為一年生的草本植物，一年四季都可以播種，而且黍生育期變化幅度較大，對日照長短、溫度高低、栽培條件都具有顯著的差異性響應，其生育期的變化幅度在48～152 d之間不等[36]。若草本化栽培的桑樹按照同地黍的生育期算，從3月到10月約215 d，全年可實現1.41～4.48次收獲，這與當前的實踐結果基本一致。雖然指示植物在許多學科中已經有所研究，但在桑樹生產和栽培研究中尚屬空白。

2.3.4 收獲時的離地高度 收割時離地高度的確定是收割機械設計的一個基礎環節。《汜勝之書》[16]言曰“因以利鐮摩地刈之”。包立軍等[8]在陜西省安康市的桑樹草本化栽培研究中春伐齊地伐平，而冬伐留條高60 cm。袁桂陽等[7]在四川內地蠶區桑樹草本化栽培研究中離地20 cm春伐和冬伐，離地30 cm夏伐和秋伐。章紅珍[37]、皇甫興成等[22]在江蘇省太倉市的實踐以從枝條有葉處收割，距地面10～15 cm割伐為宜。崔為正等[13]在山東省寧陽縣的實踐和研究中所設定收獲的技術參數：早春伐離地15～20 cm，春伐離地5～15 cm，夏伐離地30～40 cm，秋伐離地5 cm，晚秋剪伐所有著葉枝條，冬伐至春季發芽前高度。在日本有文獻指出，草本化栽培原則上1年1次從地面采伐；次年不春伐的，最后1次收獲需離地30～40 cm[3]。

2.3.5 機械化收割 機械化收割是桑樹草本化栽培的一個重要組成部分，離開了機械化收割，就矮化密植來談桑樹草本化栽培是不完整的。雖然在桑樹的栽培密度研究中會使用古典的鐮刀或傳統的條桑剪伐的方式進行收割，但在應用與推廣中，必須配以機械化收割，才能在真正意義上體現桑樹草本化栽培的價值。在當前的非機械化操作中，春伐和夏伐時新梢下部尚未木栓化，使用鐮刀即可收割，其收獲效率高于剪伐方式的條桑收獲；但在秋伐時枝條下部已完全木栓化，使用鐮刀收割較為困難，由于枝條條徑較細，用剪伐的方式收獲條桑仍然比較方便[35]。在機械化的研究中，小原直久[5]認為日本以往使用的伐桑割捆機存在著雨天行走收獲馬力不足等問題，為此對機體進行改進，將水稻聯合收割機加以改良，試制成乘座型條桑收割機，該機靠油壓機體升降，可進行地上20～80 cm高度草本化栽培桑的收割、搬出等整套收獲作業。目前，我國也相繼研發成功并示范推廣了草本桑收割機和草本桑割捆機。

3 總結

隨著蠶桑產業綠色化、持續化、輕簡化和適度規模化的不斷提升，省工、省力、高效的生產方式成為時代的新需求。目前，桑樹的草本化栽培至少在4個方面是值得肯定的。第一，在生長期間多次剪伐，從而形成多個生長季節。在養蠶上，1～3齡采用片葉育，4～5齡實行條桑育，能夠滿足全年多批次養蠶的需求。第二，機械化收割條桑，具有節省時間、節約勞動力、提高勞動生產率等特點。第三，高密度栽培，可構建更合理的群體結構，充分利用光資源，提高光合作用效率，實現速生豐產[7]。第四，鞏固和推進了桑葉的畜禽飼用開發。

但就桑樹草本化栽培技術的參數而言，目前的研究和實踐應用尚處于初級階段，針對標準化的技術參數還需要進行大量的基礎性研究工作。