蘋果園生草實踐研究
——以隴東地區蘋果園生草試驗為例

焦富順，張文泉，戴興隆，楊有占，侯選文

（1甘肅省慶陽林業學校 甘肅慶陽 745000； 2慶陽市居立農業發展有限公司 甘肅慶陽 744505）

在政府積極推動指導下，發展蘋果生產已成為當地部分農民主要的收入來源，蘋果產業也成為隴東地區農民的主要經濟產業。研究蘋果生態優質發展模式已成為鄉村振興背景下當地政府迫切需要推動的重大民生工程。

果園生草是指在果樹行間或全園種植草本植物，或果園自然生草作為地面覆蓋作物的一種土壤管理模式[1]，也是培肥土壤、全面提高果園生產效益、實現果園可持續發展的生態管理模式。目前，日本及歐美地區普遍實施果園生草種植模式，我國也于1998 年將果園生草模式納入綠色果品生產體系[2]，并開始推廣。但隴東地區當前生草面積占果園總面積仍不到20%，一方面是認識不到位，果農認為生草與果樹競爭水肥從而影響樹勢；另一方面也要結合當地土壤、氣候條件選擇生草品種及合適的栽培模式，從而讓生草種植促使果園經濟產生最大效益。筆者結合在隴東地區蘋果園生草研究實踐，著重探討隴東地區果園生草對土壤的影響及種植實踐中應注意的問題。

1 試驗地概況

試驗在慶陽市居立現代果業標準化示范園進行，地點位于鎮原縣太平鎮棗林村基地。該區域在隴東中部，屬半干旱大陸性季風氣候，土壤主要為黑壚土，pH 值8.46。春季多風干旱，多寒潮；夏秋熱而短促，夏末秋初相對降水較多，但分布不均勻，且時有伏旱、暴雨、冰雹等自然災害；秋季降溫迅速，潮濕多雨；冬季多西北風，雨水（雪）稀少。年平均氣溫10.1 ℃，平均無霜期151.4 天，年均降水量523.9 毫米。空氣干燥，但晝夜溫差大，光熱條件較好，是蘋果樹適宜的栽培區。

該蘋果基地2015 年建示范園，占地1575 畝，主要有煙富3 號、九月奇跡、米奇拉、施娜克、瑞雪等品種，全部采用矮化大苗起壟定植，鋪設黑色反光膜，窄株寬行（株行距為1.5 米×4.0 米），選用格架拉網式管護技術，建園當年初秋開始種草，生草種植面積1200 畝，自然生草350 畝，清耕園25 畝。果園采用滴灌系統進行水分和養分的供給，現已初步進入盛果初期。

2 試驗地生草栽培方法

2.1 試驗材料

生草草種均來自于甘肅農業大學草地農業生態系統實驗室，包括鼠茅草、高羊茅、早熟禾、黑麥草、白三葉等，并用自然生草和清耕區作為試驗對照（CK1、CK2）樣本。

2.2 試驗地生草栽培概況

同一編號的土樣實驗室測定5 次，用Excel 軟件進行實驗數據統計，并計算出當年該土樣5 次測定數據的算術平均值，表格數據采用3 年測定結果的算術平均值。

3 土壤材料取樣及測定方法

3.1 材料取樣方法

清耕果園與生草園對照發現，在0～20 厘米的土層深度，生草使土壤容重由1.42克/厘米3減低到1.23 克/厘米3，土壤總孔隙度由47.31%增加到65.78%。在20～40 厘米的土層深度，生草使土壤容重由1.61 克/厘米3減低到1.50克/厘 米3，土 壤 孔 隙 度 由38.46%增加到45.52%。在40～60 厘米的土層深度，容重和孔隙度變化不明顯。由于采樣時間在9 月中旬，正值當地降雨充沛時段，與清耕園對比，土壤含水量數值區間變化不大。

與清耕果園比對，生草栽培后，7—8 月份高溫季節可降低地表溫度3.2～5.6 ℃，可防止樹體及葉片免受烈日灼傷；冬季12 月至次年1 月寒冷季節可有效升溫1.6～3.0 ℃，有利于果樹越冬抗寒。由于地表牧草層覆蓋，夏季減少了地面對熱輻射吸收，冬季又保護了地面熱的散失，地溫變幅相對收窄，升溫和降溫相對緩和，對果樹發根與生長提供了有利條件。

圖1 居立果業播種生草區（焦富順攝）

圖2 居立果業自然生草區（候選文攝）

3.2 測定項目及方法

將八木離體蟾蜍心臟灌流標本與張力換能器連接，啟動BL-420F生物信號采集與分析系統，選擇張力實驗。描記正常收縮曲線，觀察并記錄心臟收縮振幅、心率、每分鐘搏出量。然后按下列步驟給藥：

地表溫度用土溫檢測儀測量，在每年最冷月份（12 月15 日至次年1 月15 日）和最熱月份（7 月15日至8 月15 日）進行檢測，連續測量1 個月。最熱月份在14：00 開始測量并記錄，最冷月份在08：30開始測量并記錄。土壤含水量和容重用烘干法（105 ℃±2 ℃）進行檢測；土壤有機質測定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法；土壤全氮測定采用濃硫酸消煮-半微量凱氏定氮法；土壤堿解氮測定采用1.0 摩爾/升氫氧化鈉堿解擴散法；土壤速效磷測定采用0.5 摩爾/升碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；土壤速效鉀測定采用1 摩爾/升醋酸銨浸提-火焰光度法[3]。

4 數據整理和分析

4.1 數據整理

試驗地于2015 年8 月中下旬進行生草種植，按草種種植位置將地塊劃分為不同處理組，按A（鼠茅草）、B（高羊茅）、C（早熟禾）、D（黑麥草）、E（白三葉）等進行標識。各處理組均選用行間條帶式種植生草，單個品種的生草播種面積均在90 畝以上。草種的草籽質量顆粒飽滿，草種播種密度10～15 克/米2。當高度超過25 厘米時進行刈割，留茬高度控制在8～12 厘米，刈割物原地覆蓋，留在果園行間自然腐化降解。每年刈割3～5 次，主要在6—9 月份進行。各生草地塊與自然生草對照區的肥水灌溉方式及頻次基本相同。

式(8)中：ξ1>0，ξ2>0 ，ξ3>0。通過對ξ1、ξ2、ξ3恰當選取，新的擴張狀態觀測器(8)能估計出系統(7)的所有狀態變量x1(t),x2(t)及x3(t)，即

紫云走上前去，她想看看這個毀滅自己前程的人，如何面對現實。她大大方方地走出房門，調侃道：“喲，原來是貴人回來了，怎么不先說一聲呢？”

4.2 溫度測量結果分析

各組大鼠給藥42 d后，組織學測量結果顯示：與對照組相比，Nif組、CsA組、Nif+CsA組的上皮厚度均明顯增加(P<0.05)；與Nif、CsA組相比，Nif+CsA組上皮厚度也明顯增加(P<0.05)，而Nif組和CsA組相比則無統計學差異(P>0.05)。與對照組相比，CsA組、Nif+CsA組的結締組織寬度和高度均明顯增加(P<0.05)；但Nif組和對照組相比、CsA組和Nif+CsA組相比，其結締組織寬度和高度均無統計學差異(P>0.05)(表1)。

4.3 土壤容重、孔隙度變化

土壤采樣分別于2020 年、2021 年和2022 年的9 月中旬進行。取樣地點是居立現代果業標準化示范園生草區（圖1、圖2）。樣區采樣時先去除表土雜物后，在0～10 厘米處用環刀（容積100 毫升）獲取原生土壤結構樣本；然后在該樣區用3 點取樣法（樣點間隔50 米）采集土樣，單個樣點分別在0～20、20～40、40～60 厘米的垂直剖面上各用取樣器獲得1 份土壤樣品，然后將3 個樣點相同深度所獲取的土樣混合均勻，經去雜、風干、研細后裝瓶保存，對應進行編號。如2020 年9 月在A 樣區0～20 厘米深度的土樣編號為A1；20～40 米深度的樣品編號為A2；40～60 米深度的樣品編號為A3；和對應樣點的土壤原生結構樣本（A0）一起用于在實驗室開展樣品測定分析。

4.4 土壤有機質變化趨勢

分析表1、表2、表3 的數據，并將生草區塊與自然生草及清耕果區塊對照發現，生草栽培模式與有機質含量呈現顯著的關聯性（見表1、表2），能有效提升果園有機質含量，全氮、堿解氮、有效磷含量增加明顯，但也在土壤垂直剖面上表現為隨深度增加而減少的趨勢[4]（見表3）。果園生草促進了土壤養分生成，生草殘體經發酵、分解和合成，轉化為土壤有機質，促使土壤團粒結構的生成和氮、磷、鉀等營養元素的釋放，從而促進了土壤養分的積累。隴東地區土壤富含磷鉀元素及其化合物，且鉀元素含量極為豐富，生草栽培對鉀影響相對不顯著。另外，從表格數據的變化分析發現：與自然生草模式相比，果園多年種植生草對土壤養分的積累顯示出顯著的正效應。

表1 0～20 厘米土層養分

表2 20～40 厘米土層養分

表3 40～60 厘米土層養分

英國曾在蘋果園進行9 年生草法試驗，結果表明：土壤有機質最高52克/千克（清耕法只有40 克/千克）。另外，在慶陽市西峰區什社鄉三姓村果業合作社試驗發現，多年生草后，蘋果園土壤松軟，腐殖質及孔隙度明顯增加，這得益于果園大量繁殖蚯蚓以及微生物富集轉化疊加效應所獲得的養分，同時也是驅動碳源轉化和能效利用的重要因素，從而使土壤有機質含量明顯增加。

話說得云淡風輕，聽的人和說的人，臉上卻同時泛了紅。一瞬間，往事浮上高志明的心頭，醉湖的水，醉湖的空氣，當年他拍那張照片時，是多么用心專神！

5 試驗數據總體分析

根據觀察與試驗數據分析可知，生草栽培模式能有效降低高溫灼傷和低溫凍害，且能降低土壤容重，增加土壤孔隙度和通氣性與透水性，助力形成穩定的土壤團聚體結構，促進土壤有機質轉化和碳源利用。在經過3～6 年的生草試驗后，在0～20 厘米和20～40 厘米深度的土壤中氮、鉀、磷等主要營養元素含量增加明顯，同時土壤有機質和有效養分含量也明顯提高，從而強化了有機質和速效氮磷鉀對果樹的供給能力。土壤中多而發達的根系使根際土壤緊緊連在一起，降雨時也能緩沖雨水對地表的沖擊力，同時使表土保持良好的團粒結構，進而有利雨水滲透，減少地表徑流，有效降低水土和肥料的流失，為果樹生長提供有利條件（圖3）。

圖3 居立果業生草果園收獲期（侯選文、焦富順攝）

6 生草品種的選擇建議

6.1 解決好生草初期與果樹爭肥的問題

生草初期的確與果樹爭肥，但0～20 厘米土層是牧草根系生物量的密集分布區及各種水肥利用的主要區域，而果樹根系的集中分布層則在20～40 厘米土層，所以應選擇淺根性的草種，盡量在果樹行間種草，種植區域最好距離果樹主干不小于50 厘米，可有效避免與果樹根系劇烈競爭水肥的矛盾。

6.2 盡量選擇鄉土草種

根據觀察和試驗結果分析，在鼠茅草、高羊茅、黑麥草、早熟禾和白三葉5 種生草栽培模式中，鼠茅草和黑麥草根系發達，且屬于深根性草種，與果樹水肥競爭關系較為明顯，白三葉、高羊茅、早熟禾相對屬于淺根系的草種，能有效降低生草與果樹競爭養分的影響。另外，盛果期的果園開始生草的前1～3 年，應適當加大肥水供給，保障果樹營養物質的積累及轉化不受生草因素的影響。