陳學森 王艷廷

山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院·271018

力推果園生草建設生態(tài)文明

陳學森 王艷廷

山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院·271018

近幾年國內(nèi)外大量的調(diào)研結果表明，全世界水果生產(chǎn)先進國家的果園都生草，唯有中國的果農(nóng)仍在鋤草。因此，果園生草培肥地力技術不僅影響到我國果業(yè)的可持續(xù)高效發(fā)展及農(nóng)民的持續(xù)增收，而且是果業(yè)現(xiàn)代化的重要特征之一，是生態(tài)文明建設、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設的重要組成部分。

1 影響我國果樹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高效發(fā)展的瓶頸問題

從目前我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大局來看，雖然蘋果產(chǎn)業(yè)為推動區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展和農(nóng)民持續(xù)增收做出了重要貢獻，但依然存在一些與可持續(xù)發(fā)展概念不相符的問題；目前我國蘋果老產(chǎn)區(qū)存在的果園老齡化及設施條件差等問題，雖然都比較嚴重，但對環(huán)境構不成威脅，其中設施條件差的問題，適當加大投入就能在短時間內(nèi)得到解決，而果園老齡化的問題，可以通過“樹齡老、枝齡小”的辦法即“垂柳式整形技術”得到有效解決。因此，均不是影響蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸或關鍵問題。而黃河流域3000年農(nóng)耕文化與清耕除草、好氣微生物對土壤有機質(zhì)的降解(轉(zhuǎn)化為CO2而逸出土壤)，以及有機肥投入不足而以化肥為主，導致果園土壤有機質(zhì)含量呈持續(xù)下降及貧瘠化的態(tài)勢，即“傳統(tǒng)觀念，清耕除草、事倍功半;喬砧密植、果園郁閉、病蟲加劇;眼前利益，化肥為主，低效利用，資源污染，土壤酸化，有機不足，肥力下降”；土壤肥力問題不是短時間能夠解決的問題，需要幾代人的共同努力。因此，土壤肥力問題是影響我國果樹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)高效發(fā)展的瓶頸問題。

2 果園生草在我國未得到有效推開應用的原因

果園生草是一種較為先進的果園土壤管理方法。19世紀中葉始于美國，20世紀40年代中期，由于開溝旋耕割草機問世，解決了割草問題,以及果園噴灌系統(tǒng)的發(fā)展，這種土壤管理模式在美國得到大面積推廣。隨后，世界果品生產(chǎn)發(fā)達國家新西蘭、日本、意大利、法國等國果園土壤管理大多采用生草模式，并取得了良好的生態(tài)及經(jīng)濟效益。果園生草是果園土壤管理制度一次重大變革，我國于20世紀90年代開始將果園生草制作為綠色果品生產(chǎn)技術體系，在全國推廣建立了許多典型示范樣板，取得了一定成效，但實踐中清耕果園面積占果園總面積90%以上。果園生草培肥地力技術只所以不能在我國有效推開，有如下8個原因：①黃河流域3000余年精耕細作的農(nóng)耕文化及其傳統(tǒng)觀念；②“雜草與果樹爭肥爭水”的顧慮；③對果園生草的迫切性與重要性認識不到位，將果園生草片面理解為簡單、沒有科技含量的措施，僅僅是現(xiàn)代栽培模式的配套技術；④樹干太矮，生草后影響果園操作；⑤喬砧密植、果園郁閉，沒有小草生長的陽光；⑥果農(nóng)要在有限的土地面積上創(chuàng)造效益的最大化，是導致果園郁閉的客觀因素；⑦目前蘋果收購基本上是根據(jù)果實大小定價格，化肥在增大果個方面的顯著作用使多數(shù)果園以化肥為主，有機肥投入不足，加之春旱秋澇及修剪技術不當，加劇了果園郁閉；⑧生草果園技術不配套。

3 果園生草改善土壤結構，持續(xù)提高土壤的有機質(zhì)及肥力，顯著提高果品品質(zhì)

“雜草與果樹爭肥爭水”的觀點在老百姓的腦海里根深蒂固，影響深遠，因此，果農(nóng)每年除草10余遍，把果園除的干干凈凈。

為了解除老百姓果園生草的困惑，我們對

黃河三角洲濟軍基地自然生草1～7年的梨園土壤營養(yǎng)狀況進行了分析研究，結果發(fā)現(xiàn)，自然生草1年的土壤N、P、K等營養(yǎng)元素的含量略低于清耕對照區(qū)，但自然生草7年的梨園，不僅土壤N、P、K等營養(yǎng)元素的含量顯著高于清耕對照區(qū)，而且土壤有機質(zhì)含量由0．8%提高到2．4%，果實鮮食品質(zhì)顯著提升。上述結果表明，在人工種草及自然生草果園的初期，的確存在草與果樹爭肥的問題。因此，在生草栽培的前期，果園水肥的有效供應是確保果園生草栽培成功與否的關鍵時期，特別是在土壤肥力較差的果園進行生草栽培，注意適當補充有機肥十分必要。一旦順利度過生草栽培的關鍵時期，隨著生草年限的增加和土壤有機質(zhì)含量的提高，土壤理化性質(zhì)和通氣性改善，以及抗蝕力、涵養(yǎng)水源能力、供肥保肥能力和養(yǎng)分有效性等同步提高，從而走上了良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展軌道。

4 果園生草典型范例

近年來，人們對有機肥及土壤有機質(zhì)含量重要性的認識水平不斷提高，在山東、陜西及河北等蘋果主產(chǎn)區(qū)相繼進行了果園生草試驗，并初見成效，其中濟南軍區(qū)黃河三角洲生產(chǎn)基地（濟軍基地）及蓬萊的生草實踐具有典型性。

濟軍基地位于黃河入?？跊_積平原，屬濱海鹽化潮土，土壤含鹽量0.3%～0.4%。20世紀80年代開始大力發(fā)展果業(yè)生產(chǎn)，主要采用“大坑深栽、清耕除草”等傳統(tǒng)技術措施，果樹栽植成活率極低。1993年從國外引進白三葉、黑麥草、高羊茅及紫花苜蓿等10余種草種進行果園人工種草試驗又未獲成功，其中白三葉容易引起紅蜘蛛大爆發(fā)，黑麥草及高羊茅等根系太發(fā)達，引起表層土干燥等影響果樹根系生長；2000年進行“小坑淺栽”等多種新的栽植方式的探討，2003年在3團13分場的7.3 hm2梨園進行了全園自然生草試驗，每年機械割草3～4次，每次割草后每667 m2撒施7.5～10 kg尿素，及時噴藥防治害蟲，果園有機質(zhì)含量顯著提高，果實品質(zhì)優(yōu)良，樹勢健壯，取得了省工、高效、綠色、生態(tài)的初步成效，其中土壤有機質(zhì)含量由1.0%提高到2.4%，而用工量僅是清耕除草的20%左右，得到當?shù)毓r(nóng)認可。

蓬萊園藝場采取四項措施提高果園現(xiàn)代化水平，取得了較好的效果∶一是梯田改坡地，提高土地利用率20%以上，解決了光照和旱澇不均問題，減輕了冬季凍害，結合生草解決了水土流失問題，并且有利于將來實現(xiàn)機械化作業(yè)。二是鋤草改種草，20世紀90年代末開始嘗試果園生草技術，最初種植三葉草，后發(fā)現(xiàn)三葉草根系不夠發(fā)達，且易受干旱影響，易發(fā)生白蜘蛛危害。隨后，開始在果園中試種苜蓿草、黑麥草，鼠茅草、高羊茅等，最后認為高羊茅（Festuca arundinacea）最適宜在蘋果園中種植；高羊茅的突出優(yōu)點是根系發(fā)達，根系長到哪里沃土效果到哪里，對土壤結構的改善最有利，且競爭性強，病蟲害少，每年經(jīng)歷2次發(fā)芽和枯萎，1年刈割3～4次，通過10多年的生草技術，目前蓬萊園藝場超過200 hm2果園有機質(zhì)含量普遍在1.5%以上，個別地塊超過2.0%，遠遠高于全省平均水平，而且種草割草與除草相比，大大節(jié)約了勞力成本。三是漫灌改微噴灌，節(jié)約了水資源，節(jié)約了勞動力，實現(xiàn)了果園水分的均衡分配。四是挖穴追肥改水肥一體化，挖穴追肥是為果樹提供營養(yǎng)的重要措施，但其缺點是挖穴過程中破壞了果樹的表層根系，影響了樹體營養(yǎng)吸收和生長。在噴灌的基礎上，結合將沼液與水一同澆入地中，每年分別在萌芽前、花后根系生長期、夏季根系生長旺盛期及果實采收后4個時期進行噴施，大大減少氮肥施用量，提高了土壤有機質(zhì)含量，從而提高果園產(chǎn)量和果品質(zhì)量與效益。

5 “給果園小草一點陽光，蘋果更燦爛”的現(xiàn)代果園管理理念

果園生草培肥地力技術與可持續(xù)發(fā)展的概念相符，是全面提高果園土壤有機質(zhì)含量、提升果園綜合管理效率與效益，實現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。為此，我們提出了“給果園

小草一點陽光，蘋果更燦爛”的現(xiàn)代果園管理理念，其科學內(nèi)涵及產(chǎn)業(yè)意義體現(xiàn)在8個方面∶

5.1 給草施肥，以氮換碳，培肥地力，提質(zhì)增效提質(zhì)增效仍然是今后果業(yè)發(fā)展的主旋律，也是一項系統(tǒng)工程，涉及蘋果的產(chǎn)前、產(chǎn)中及產(chǎn)后的各個環(huán)節(jié)，其途徑應包括良種、良砧、良苗、良法、良田、良民及良策等7個方面，即七位一體。要實現(xiàn)蘋果產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)高效可持續(xù)發(fā)展，良田是關鍵，“養(yǎng)根壯樹，根深葉茂，土優(yōu)果良”，要提高地上的果實品質(zhì)，必須首先提高地下的土壤品質(zhì)，而土壤品質(zhì)，即土壤綜合肥力包括土壤有機質(zhì)含量、土壤酶活性及土壤活力、土壤理化性質(zhì)、土壤通氣性、土壤抗蝕力、土壤微生物群落以及土壤涵養(yǎng)水源能力、供肥保肥能力及無機肥利用效率等9個因素，其中土壤有機質(zhì)含量的高低是評價土壤綜合肥力的核心指標，土壤有機質(zhì)含量提高，其他指標同步提高，果園走上了良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展軌道。例如，目前我國果園土壤有機質(zhì)含量平均不足1%，氮肥利用效率在23%左右，如果土壤有機質(zhì)含量在1．5%左右，則氮肥利用效率可上升至40%左右。

提倡多途徑培肥地力，但在目前我國農(nóng)村有機肥源嚴重不足，市場上有機肥存在價格、質(zhì)量及二次污染等問題的情況下，應順應自然，利用自然，著力示范推廣果園生草培肥地力技術，這也是世界果品生產(chǎn)先進國家成功應用多年、全方位提升果園綜合生產(chǎn)能力與效率、實現(xiàn)果樹產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代土壤管理模式，取得了顯著的生態(tài)及經(jīng)濟效益。近幾年筆者考察及調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在意大利、法國、美國及日本等國家根本見不到不生草的果園，幾乎全部推行行間生草，行內(nèi)清耕或覆蓋。

5.2 省力高效、節(jié)本增效與“金條”效應對黃河三角洲濟軍基地自然生草梨園及蓬萊園藝場人工種草蘋果園進行的調(diào)研結果表明，生草果園的用工量僅相當于清耕除草果園的10%～20%，每年每667 m2減少投入2 000余元；生草果園郁閉度減輕，病蟲害發(fā)生指數(shù)降低，打藥量及噴藥次數(shù)減少，實現(xiàn)了省力高效與節(jié)本增效;由于多年生草使土壤有機質(zhì)含量及土壤綜合肥力的大幅度提高，相當于為子孫后代在這片土地上的持續(xù)經(jīng)營與發(fā)展提前埋下了“金條”。因此，果園生草培肥地力技術是功在當今，利在千秋。

5.3 推動果樹栽培模式變革“果樹瘦身通光”是果園生草的基本條件。因此，果園生草地力培肥技術的推廣應用，有力推動并加快了我省寬行高干集約高效栽培模式及郁閉果園改造的步伐。

5.4 改善果園小氣候果園生草后，由于活地被物下墊面的存在，導致土壤容積熱容量增大，而在夜間長波輻射減少，生草區(qū)的夜間能量凈支出小于清耕區(qū)，縮小果園土壤的年溫差和日溫差，有利于果樹根系生長發(fā)育及對水肥的吸收利用。果園空間相對濕度增加，空間水氣壓與果樹葉片氣孔下腔水氣壓差值縮小，降低果樹蒸騰。近地層光、熱、水、氣等生態(tài)因子發(fā)生明顯變化，形成了有利于果樹生長發(fā)育的微域小氣候環(huán)境。

5.5 維護生態(tài)安全果園生草提高了土壤有機質(zhì)含量及氮肥利用效率，增強了土壤緩沖能力，涵養(yǎng)了水源，減少了水土流失及資源污染，維護了生態(tài)安全。

5.6 有利于果樹病蟲害的綜合治理果園生草增加了植被多樣化，為天敵提供了豐富的食物、良好的棲息場所，克服了天敵與害蟲在發(fā)生時間上的脫節(jié)現(xiàn)象，使昆蟲種類的多樣性、富集性及自控作用得到提高，在一定程度上也增加了果園生態(tài)系統(tǒng)對農(nóng)藥的耐受性、擴大了生態(tài)容量，果園生草后優(yōu)勢天敵東亞小花椿、中華草蛉及肉食性螨類等數(shù)量明顯增加，天敵發(fā)生量大，種群穩(wěn)定，果園土壤及果園空間富含寄生菌，制約著害蟲的蔓延，形成果園相對較為持久的生態(tài)系統(tǒng)。

5.7 促進果樹生長發(fā)育，提高果實品質(zhì)和產(chǎn)量在果園生草栽培中，樹體微系統(tǒng)與地表牧草微系統(tǒng)在物質(zhì)循環(huán)，能量轉(zhuǎn)化方面相互聯(lián)接，生草直接影響果樹生長發(fā)育。試驗表明，生草栽培果

樹葉片中全N、全P、全K含量比清耕對照增加，樹體營養(yǎng)的改善，生草后花芽比清耕對照可提高22.5%，單果重和一級果率增加，可溶性固體物和Vc含量明顯提高，貯藏性增強，貯藏過程中病害減輕。

5.8 美化果園，利于生態(tài)游和果園機械化行間生草，行內(nèi)清耕、覆蓋，青草綠樹，紅果藍天，白云相襯，是勞作是生活是游玩，特別有利于實現(xiàn)果園管理的機械化。

6 果園生草覆蓋的四項基本原則

針對我國蘋果主產(chǎn)區(qū)“春旱秋澇”的氣候特點及“人多地少”的現(xiàn)實，果園生草覆蓋必須堅持如下四項基本原則。

6.1 因地制宜年降雨量不足400 mm的地區(qū)不易生草，過于黏重的地塊不易覆蓋，容易因表層過濕造成傷根或爛根；黃河三角洲地區(qū)梨園實行全園生草比較成功，但其他地區(qū)必須堅持行內(nèi)清耕或覆蓋，行間生草。

6.2 經(jīng)濟效益我國人多地少，幼樹期可間作花生、大豆及蔬菜等矮稈的經(jīng)濟作物。

6.3 關鍵時期初次生草果園前1～2年的肥水管理是決定生草是否成功的關鍵時期。因此，生草的前2年應加大肥水投入，以緩解水肥的競爭。

6.4 技術配套技術配套最關鍵。我國20世紀50～60年代的蘋果矮砧栽培沒能成功，重要原因之一是技術不配套（樹干缺少支柱等），而大面積推廣了喬砧密植，導致了目前果園郁閉的被動局面。因此，生草果園一定要提高干高、瘦身通光，一定要有水澆條件或水肥一體化，一定要注意生草果園的病蟲害防控。

國家重點基礎研究發(fā)展計劃課題（2011CB100606）；山東省水果創(chuàng)新團隊項目（SDAIT-03-022-01）