于越,趙興東,白亞東,楊麗華,周玲,朱海山,彭磊*
(1.云南農業大學園林園藝學院,云南昆明 650201;2.元江縣經濟作物工作站,云南玉溪 653300)
果園綠肥是從生態環境角度出發的一種以綠色植物為原材料的肥料,自20世紀中期以來,美國、法國、意大利、日本等發達國家的果園開始種植綠肥。果園種植綠肥就是在果園的果樹行間種植對果樹生產有益的草,通過對這些草本植物的管理,減少水土流失,改善果園小生態環境,促進果樹的生長,同時提高果品產量和品質。我國對果園生草栽培的研究和應用較晚,部分果農重視果品產量、輕視果品品質,使得我國的果園土壤耕作管理措施仍然以清耕為主[1]。
元江縣是云南省優質芒果的主要產區,地處低緯高原,屬季風氣候,冬夏半年各受兩種不同的大氣環流影響,冬季干燥溫暖,降水量少,日照充足;夏季空氣濕度大,降水量多,多陰寡照,土壤有機質、堿解氮含量中等,有效磷和速效鉀含量豐富。元江縣豐富的自然資源和氣候條件使芒果成為該縣的主栽水果,而大面積長期種植芒果使土壤成分單一,造成芒果品質下降,因此在元江芒果園種植綠肥的環境意義較大。
元江芒果大部分分布在丘陵山地,這些果園地表呈裸露狀態,存在嚴重的水土流失現象,種植果園綠肥后能有效接納和攔截雨水,減少地表徑流。南北方果園種植綠肥后地表徑流和土壤損失狀況都有明顯改善[2]。根據元江縣的自然環境條件,分析得出,適合冬季果園種植的綠肥有肥田蘿卜、紫云英、油菜、苕子、黑麥草等,適合夏季果園種植的綠肥有竹豆、印尼綠豆、黃豆、巴山豆等[2]。
土壤理化性質決定植物的生長狀況,郝淑英等[3]通過試驗得出,果園生草能改善土壤理化性質,使有機質增加,降低土壤容重,提高土壤的透水透氣性和土壤養分含量,減少肥料的施用量,使植物根系可以直接從土壤中吸收養分。有研究人員發現生草可以增加20~60 cm土壤全氮、全磷和全鉀的積累,飯豆+綠肥輪作可以有效提高0~60 cm土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量[4-5]。黃錦福等[5]研究飛機草、綠豆、牧草3種綠肥壓青對芒果產量和品質的影響,發現綠肥壓青能提高芒果產量,增加芒果VC含量和總糖含量,提高芒果品質;因而芒果果園種植綠肥可以提升果品質量,提高果樹產量。
適宜的溫度是植物生長的必需條件,過高、過低或者溫度驟變都會影響植物正常生長。芒果園種植綠肥可以改善芒果園的生態環境和小氣候[6]。劉殊等[7]發現果園生草能夠起到平穩地溫的作用,綠肥增加了果園內土壤的比熱容,在外界溫度驟然降低或者逐漸升高的時候,有綠肥覆蓋的果園土壤溫度比無綠肥覆蓋變化幅度更小。有研究人員對不同生態環境下的果園調查發現,覆蓋綠肥可以顯著減少土壤水分蒸發,維持較高的土壤水分含量,從而調節果園土壤溫度[8]。
土壤微生物是土壤中肉眼看不見或者看不清楚的微小生物的總稱,包括細菌、古菌、真菌、病毒、原生動物和顯微藻類。它們在土壤中進行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等過程,能夠促進土壤有機質的分解和養分的轉化。有研究認為合理的化肥與綠肥配施,能夠增強土壤微生物多樣性,也有研究表明,翻壓綠肥能有效地提高土壤pH值,明顯增加土壤細菌數量和硝化細菌數量,有效改善土壤環境,提高土壤肥力[9-10]。
生物防治是利用一種生物阻礙另外一種生物生長或繁殖的方法,利用了生物物種間的相互關系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物,可以降低雜草和病蟲害,它最大的優點是對環境無污染,這是農藥等非生物防治病蟲害方法所不能比的。陳川等[11]研究了果園覆蓋作物對于樹上捕食性天敵群落的影響,結果表明,果園生草影響天敵群落的組成,中華草蛉、擬長毛鈍綏螨等天敵種群有所增加,小花蝽、塔六點薊馬和瓢蟲等天敵有所減少;覆蓋作物對于受到化學殺蟲劑干擾的小花蝽種群的恢復與建立有促進作用。
針對云南元江縣芒果果園綠肥品種的選擇應該遵循以下原則:一是元江地處熱區,雨熱同期,自2月花芽分化到6月收獲是元江芒果的重要生長期,因此選擇綠肥要有一定的抗旱性;二是要選擇覆蓋地表效果好,能有效抑制芒果園雜草的生長的綠肥,可以節省人工[12];三是選擇根系入土淺,與芒果生長爭水爭肥較少的矮生或匍匐狀的豆科植物[1],根瘤菌有固定氮能力,能肥地力,一年生匍匐生長[13];四是應選擇干旱時能緩解日光照射,降低芒果果園地表水分蒸散速率,平衡和維持土壤溫度,能夠促進芒果根系吸收土壤水分的綠肥。
芒果園綠肥可選擇飛機草,能增加芒果單果質量、單株結果數和單株產量[14];選擇大豆、綠豆,可以增加可溶性固形物含量,使芒果口感更佳[5];還可以選擇紫云英、苕子和油菜等,這些鮮草含有大量的氮、磷、鉀及鈣、鎂、鋅等營養元素,還田后不僅可提高土壤中的有機質含量,改良土壤,還能增加土壤中的氮、磷、鉀等養分含量,減少化肥用量,提高作物品質[15]。種植綠肥過程中需要及時補充氮、磷、鉀等肥料,防止土壤養分貧瘠。種植綠肥后期要注意對綠肥進行翻壓割青,以便使其進入土壤腐熟,為土壤供給養料。
雖然綠肥與芒果根系所處土壤深度不同,但是管理芒果園時應及時補充土壤的養分,如氮、磷、鉀肥等,以免綠肥與芒果樹因缺少養分而產生競爭;盡量多使用豆科綠肥,可以同時增加土壤的氮含量。綠肥使用時還應注意要多翻壓、割青、覆蓋及漚制,有利于綠肥直接入土,為根系提供養分;壓埋綠肥時也要注意補充氮、磷、鉀等基肥。