茶園間作鼠茅草初探

趙珠蒙 馬軍輝 范冬梅 王樹茂 王校常*

(1.浙江大學農業(yè)與生物技術學院茶學系，浙江 杭州 310058； 2.麗水市農業(yè)農村局，浙江 麗水 323000)

1 引言

茶園特別是幼齡茶園中，雜草種類繁多且防治困難，不僅與茶樹爭奪水、肥、光照和空間，還會對土壤結構產生不良影響，為病蟲害的滋生提供庇護所，成為茶樹病蟲害的侵染來源[1-3]，影響茶苗成活率和生長發(fā)育，降低茶葉產量與品質[4-5]。因此，茶園雜草防治一直是茶園日常管理的重點與難點。在現(xiàn)有的茶園除草方式中，采用較多的是人工除草、機械除草和化學除草，其中化學除草因其成本低見效快在我國茶園控草初期被廣泛使用，但其造成茶園生態(tài)環(huán)境破壞、環(huán)境污染、茶葉農殘等一系列問題。故目前亟需一種成本低、效果佳且環(huán)境友好型的茶園除草方式。“以草制草”是近年來新出現(xiàn)的在茶行間種植抑草植物來控制雜草的技術。目前茶園主要間作紫云英，黑麥草，白三葉草等來控制雜草生長。

鼠茅草是耐寒不耐高溫的草本植物，地上部呈叢生的線狀針葉生長，自然倒伏，通過覆蓋地表來控制雜草，且不需要二次刈割就可直接作為綠肥[6]。目前國內外對鼠茅草的研究主要是基于其作為果園生草栽培的品種之一進行的。有研究發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草對雜草的抑制率可以達到95%，自動倒伏后，鼠茅草降解，提高了土壤的有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀含量[7]。

現(xiàn)有的研究中并沒有明確給出有關鼠茅草生長特性的一些數(shù)據(jù)，且鼠茅草作為一項新的雜草控制技術很少在果園以外的地方被報道，可見關于其的研究還有很大的空白，本研究旨在得到鼠茅草的生長基礎數(shù)據(jù)并且測試鼠茅草在茶園的種植適應性，以期在茶園管理上獲得一種更有效且綠色安全的防治雜草方式，為茶園可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

2 鼠茅草應用研究

鼠茅草為一年生禾本科鼠茅屬植物，原產于亞洲和歐洲，主要分布在我國江蘇、江西、西藏、臺灣等地。鼠茅草通常于9-10月播種，越冬期后3月返青，4-5月拔節(jié)抽穗，6月灌漿成熟，亦可以在3月進行播種，成熟后倒伏以抑制其他雜草的生長[6]。

目前對鼠茅草的研究主要包括鼠茅草的播種技術和鼠茅草種植的影響等方面。

2.1 鼠茅草播種技術

梁春莉[8]在熊岳地區(qū)果園中對鼠茅草的播種技術研究中，在春秋兩季將種子用不同的方法處理并用撒播和條播的方式進行播種，結果表明，播種時間對種子的發(fā)芽率并無影響，與細沙混合后直接播種的方式種子的發(fā)芽率是最高的，在春季和秋季分別達到了51.8%和52.1%；春季撒播的種子發(fā)芽率達到53.2%，且前期抑制雜草的能力優(yōu)于條播；但對比后發(fā)現(xiàn)秋季萌發(fā)的鼠茅草能收獲更多的種子穗數(shù)。另外呂鵬超[7]等人的研究表明在果園中，采用全覆蓋的播種方式，鼠茅草的干物質產量、氮磷鉀的累積量都會較高。

2.2 種植鼠茅草的影響

研究表明，種植鼠茅草可以有效改善土壤物理性質，提高土壤有機質的含量有效調節(jié)土壤酸堿度，提高土壤活性與養(yǎng)分指標，增加土壤生物多樣性。李艷紅[9]等人以樹齡6年的紅富士為材料，研究了鼠茅草對蘋果園土壤的影響，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草使土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的含量增加，并降低了土壤全氮、全磷和全鉀含量，其中下降最大的是全鉀，其次是全氮、全磷。鼠茅草還可以改善土壤的物理性狀。葉全[10]等人在果園內進行了三年的種草試驗，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草三年后土壤的孔隙度提高了6%，土壤容重下降0.1 g/cm3，土壤水分蒸發(fā)減少，同時多年種植鼠茅草還有效平衡了地溫，夏季試驗田5 cm土層的地溫比清耕果園的地溫平均低2.7 ℃，冬季平均高1.9 ℃。王迅[11]等在柑桔果園中種植鼠茅草，發(fā)現(xiàn)種植鼠茅草三年后土壤覆蓋度達90%-95%，草層高度為30-40 cm，土壤有機質、堿解氮、有效磷含量顯著增加，有效提高了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶活性，并增加了土壤中細菌與真菌的豐富度和多樣性。李秋紅等人通過研究還發(fā)現(xiàn)種植了鼠茅草使土壤的pH提高了0.3～0.7[12-13]。

3 材料與方法

供試鼠茅草材料為嘉禾源碩生態(tài)科技有限公司生產的鼠茅草種子。研究主要分為兩個部分，分別是鼠茅草種子的最佳發(fā)芽條件探索與其在茶園種植的適應性研究。

3.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件探索

這一部分實驗主要探索的是在較低溫的條件下鼠茅草種子的發(fā)芽情況。

將鼠茅草種子置于燒杯中浸泡，其中隨機取50顆鼠茅草種子于培養(yǎng)皿的濾紙上，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱內。每日觀察其生長變化并做記錄。恒溫箱的溫度分別設置為15 ℃和10 ℃。實驗重復三次。

將鼠茅草種子在燒杯內浸泡，隨機取50顆種子于培養(yǎng)皿的濾紙上，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱內，在10℃條件下進行培養(yǎng)。每日觀察其生長變化并做記錄。浸泡時間分別為20 min和24 h，實驗重復四次。同時各取20顆種子在培養(yǎng)皿上，將培養(yǎng)皿直立，使根的生長因為向地性的影響而保持直立，在發(fā)芽結束后對根/芽的長度進行測量以探究浸種對根/芽生長的影響。

3.2 茶園間作鼠茅草初步探索

在茶園茶行間間種鼠茅草，觀察其生長狀況，以測試鼠茅草能否適應茶園的生長環(huán)境。茶園位于浙江省麗水市遂昌縣，2018年10月份播種，根據(jù)文獻所提供的鼠茅草生長規(guī)律，觀察其生長狀態(tài)以做測試。

3.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理分析。

4 結果與分析

4.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件探索

4.1.1低溫對鼠茅草種子發(fā)芽的影響 從表1可以看出，15℃下鼠茅草種子在第1天左右開始發(fā)根，第4天左右開始發(fā)芽，150顆種子中共有113顆種子成功發(fā)芽，發(fā)芽率為75.33%。說明供試的鼠茅草的發(fā)芽率水平。

表1 15 ℃鼠茅草種子發(fā)芽情況

由表2可知，10℃下鼠茅草種子發(fā)芽所需時間明顯長于15℃下鼠茅草種子發(fā)芽所需時間，發(fā)根需要5-6天的時間，在第9天左右開始發(fā)芽，共350顆鼠茅草種子有249顆種子成功發(fā)芽，發(fā)芽率為71.14%，表示10℃下的鼠茅草種子依然可以發(fā)芽，但是需要更長的發(fā)芽時間，歷時約半個月，而且發(fā)芽率因為低溫而降低。

表2 10 ℃鼠茅草種子(未浸種)發(fā)芽情況

4.1.2浸種對鼠茅草種子的影響 由表3可知，將浸種一天后的鼠茅草種子在10℃下進行發(fā)芽，種子大都在第3-6天開始發(fā)根，第8天左右開始發(fā)芽，350顆鼠茅草種子中有262顆發(fā)芽，發(fā)芽率約為74.68%。與表2的未浸種的種子進行對比可以說明，將種子浸種可有效提高鼠茅草種子的發(fā)芽率，對種子的發(fā)芽速度也略有影響。

表3 10 ℃浸種1 d的鼠茅草種子發(fā)芽情況

表4 10 ℃未浸種鼠茅草種子根/芽生長狀況(15天)

表5 10 ℃浸種1天鼠茅草種子根/芽生長狀況(15天)

由表4和表5可見，未浸種的鼠茅草種子在發(fā)芽15天后平均根長為1.76 cm，平均芽長為1.49 cm；浸種1天后的鼠茅草種子在發(fā)芽15天后平均根長為1.57 cm，平均芽長為1.30 cm；兩者的根芽比分別為1.27和1.67。但由于這些結果的平均絕對偏差都比較大，所以數(shù)據(jù)的準確性有待商榷。上述現(xiàn)象說明，就目前來看，浸種對鼠茅草種子的根/芽生長情況并未產生明顯的影響。

4.2 茶園間作鼠茅草初步探索

鼠茅草秋季播種后，越冬后在次年3月份反青。圖1為2019年3月上旬過后茶園鼠茅草的生長情況，鼠茅草的顏色呈草綠色，生長旺盛。

圖1 2019年3月鼠茅草在茶園中生長情況

圖2為2019年五月上旬后鼠茅草在茶園的生長情況。已知5月份鼠茅草已經經過了拔節(jié)抽穗趨于成熟，觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)此時的鼠茅草長于半米，趨于成熟且部分已經倒伏在地。與圖1對比可知鼠茅草成熟后對土壤的覆蓋率高。鼠茅草在茶園的生長態(tài)勢良好，成熟后倒伏的現(xiàn)象也可以爭奪其他雜草的生長空間，從而抑制其他雜草的生長，可以初步認為鼠茅草是一種適合在茶園進行推廣的綠肥植物。

圖2 2019年5月鼠茅草在茶園中生長情況

5 討論與結論

5.1 鼠茅草種子發(fā)芽條件

溫度是影響種子萌發(fā)的重要因素，溫度對種子萌發(fā)的作用主要通過影響酶活來實現(xiàn)。本實驗選取的低溫10℃為北方地區(qū)9-10月份時平均最低氣溫。試驗表明，供試的鼠茅草種子的發(fā)芽率在75.33%左右，發(fā)芽時間約為4天。鼠茅草種子在10℃時依舊可以發(fā)芽，只是需要約9天的發(fā)芽時間而且發(fā)芽率降低為71.14%。低溫導致鼠茅草種子的生物活性降低從而降低了種子萌發(fā)的速度，且增加了種子內部的代謝，使質量較弱的種子無法成功萌發(fā)，故發(fā)芽率降低；通過浸種，種子的發(fā)芽率提高為74.68%，發(fā)芽速度略有提高，約8天發(fā)芽。浸種通過增加種子的種皮的透性，降低萌發(fā)難度。因此，在種子播種前，可以通過適當浸種的方式增加種子的萌發(fā)率，且當溫度在10℃以上時，皆可以進行鼠茅草的播種，說明茶園間作鼠茅草抑草技術在北方茶園仍然適用。

5.2 茶園間作鼠茅草初步探索

從鼠茅草在茶園適應性試驗初步的顯示結果來看，鼠茅草對茶園的土壤環(huán)境比較適應，并沒有出現(xiàn)鼠茅草無法在茶園上良好生長的現(xiàn)象。已有的研究已經指出鼠茅草在果園上應用后對土壤、水果質量的均有促進作用，還可將土壤的pH提高，若是這一現(xiàn)象在茶園當中同樣得到驗證，那么對于目前茶園面臨的土壤pH偏低的問題將有很大的幫助。但鼠茅草種植對茶園土壤物理性狀以及茶葉產量的影響還有待進一步的深入研究。