果园生草栽培生理_生态效应研究进展_王齐瑞

第25卷　第4期中　南　林　学　院　学　报V o l.25　N o.4　2005年8月JOU RNAL O F CEN TRAL SOU TH FOR ESTR Y UN I V ER S IT Y A ug.2005　Ξ[文章编号]1000-2502(2005)04-0120-07

果园生草栽培生理、生态效应研究进展

王齐瑞1,2,谭晓风1

(1.中南林学院经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南长沙410004;2.河南省林科院,河南郑州450008)

[摘　要]　果园生草栽培是果树生态培育的一种重要模式,研究其系统内生理生态机制是完善这一模式的重要环节.综合了国内外近年来发表及公布的有关文献和研究成果,重点阐述了生草栽培的果树生理效应、土壤效应、环境效应及生物效应.

[关键词]　果园生草;生理效应;生态效应

[中图分类号]　S66-33 [文献标识码]　A

Research Advances on the Physiolog ica l and Ecolog ica l Effects of

Fru its Pa sture-plan ti ng

W AN G Q i2ru i1,2,TAN X iao2feng1

(1.T he Key L ab.of N on2wood Fo rest P roduct of Fo restry M inistry,CSFU,Changsha410004,H unan,Ch ina;

2.Fo restry Institute of H enan P rovince,Zhengzhou450008,H enan,Ch ina)

Abstract:Pasture2p lanting is an i m po rtant model fo r fruits eco2culture,and the study of its system inside physi o logical and eco logical m echanis m is a key step to consumm ate th is model.T h is paper generalizes the dom estic and internati onal literature and p roducti on having been published and announced in recent years,and focuses on the physi o logical effect,so il effect,environm ent effect and creature effect of fruits pasture2p lanting.

Key words:pasture2p lanting;physi o logical effect;eco logical effect

果园生草栽培是在果树行间或全园种植草本植物作为土壤覆盖的一种生态果园培育模式.1939年前乌克兰南部的一些果园就采用草被方式[1],二次大战后生草栽培在国外得到迅速发展,目前,欧美及日本实施生草果园面积占果园总面积的55%～70%以上[2].实际上,种植和利用绿肥是我国农业生产的传统经验之一,早在公元6世纪人们就认识到果园种植豆科作物有利[3],但果园广泛推广应用绿肥则是上个世纪60年代以后的事情,特别是70～80年代各地开展试验和示范推广[4].我国虽然于l998年将果园生草制列为生态果园建设推广项目,但清耕果园面积仍占果园总面积的90%以上,果园生草依然处于试验和小面积应用阶段[5].

1　生草栽培果树生理效应

1.1　生草栽培对果树树势的影响

果园生草栽培可以显著削弱树势,这一效应已经被多次证实,在苹果、梨、桃、核桃上都表现明显[6～8].如Paris.P等人研究了紫花苜蓿对核桃幼树生长的影响,结果表明由于核桃和苜蓿对水分养分的竞争而使核桃直径生长、枝条长度都受到一定的影响[12].新定植的树尤其敏感,成年树也有反应[9].生草栽培尤其是全园生

Ξ[收稿日期]2005203225

[基金项目]国家十五攻关项目“退耕还林还草工程区华北石质山地植被恢复与高效复合经营技术研究与示范(编号: 2004BA510B0404)”;河南省自然科学基金项目“果草复合经营研究”.

[作者简介]王齐瑞(1971-),男,河南虞城人,助研,在读博士,主要从事经济林研究.通讯作者:谭晓风(1956-),男,教授,博士,博士生导师,主要从事经济林栽培育种与林业生物技术的研究。

草对果树生长的减弱,是由于草过度地竞争水分或N 肥,或者二者都有的缘故[8,10].苹果幼树田间试验表明:树与草的竞争关键是N 的竞争,至于克服草竞争的N 肥施用量,估计超过200kg ・hm -2[10].M er w in 等[7]用高达270kg ・hm -2的施N 量连续3年仍不能纠正生草引起的生长抑制作用.不同种类的草抑制作用不一,Houge 发现野生白三叶草和自然杂草较牛草和黑麦草对树势削弱少[10].生草栽培措施也以非直接竞争水肥的方式影响树势.生草可通过影响致病微生物和线虫的密度、寄宿不同的病原菌、影响昆虫或蛹的数量等来影响树势,异株相克也是因素之一[11].

1.2　生草栽培对果树叶片影响

一般来说,生草栽培使叶片的N 含量下降,P 、K 含量升高[13].但白三叶草在梨园行间栽培并利用后,梨叶

中N 、P 含量有所提高,K 含量下降,而Fe 含量则比清耕对照高22.1%[15].Sto tt 认为果园生草栽培由于草对

土壤养分的竞争,前几年果树叶片中N 含量会降低[16,17],但同时提高了叶片P 、K 含量

[17,18],这主要被认为是树体N 素水平下降后引起营养生长减弱而致[19].A tk in son 研究发现草的分泌物使土壤P 的移动性增加或菌

根侵染能提高P 素供应[14].叶片中Ca 、M g 含量变化的研究结果不尽一致

[16,18,20],M iller 认为其含量不受地面处理的影响[21].对果树叶片中微量元素含量的研究甚少,M er w in 通过试验认为苹果叶片中M n 、Zn 、B 等元素主要受土壤自身肥力基础和施肥水平的影响,叶片Cu 的含量主要与土壤湿度有关,土壤过干或过湿均降低叶片含Cu 量[7].

在黄土高原区,苹果生草栽培后单叶面积和百叶重都有显著增加,增加幅度分别为5.91%～10.67%、10.82%～13.63%[22].生草栽培使叶片的形态及生理有了不同程度的改变,在石灰岩发育的土壤上种植鸭茅和无芒雀麦,能使苹果叶片生理活性明显提高,使新梢不同部位叶片百叶重增加4.75%～33.90%,单叶面积增加16.26%～29.60%,叶绿素含量增加7.07%～20.37%,光合速率提高13.07%～27.26%,暗呼吸速率提高2.76%～17.53%;不同枝类叶片百叶重增加4.60%～13.24%,单叶面积增加2.72%～12.54%,叶绿素含量增加6.49%～18.63%,光合速率提高13.82%～40.24%,暗呼吸速率提高2.23%～25.00%[23].孟平等研究表明苹果和沙打旺间作可使苹果叶片叶绿素含量提高24.30%,叶片光合速率提高28.00%,苹果产量提高

5.10%,复合系统土地当量比(L ER )达到1.65[24].李国怀等在柑桔生草栽培研究中发现,在南方高温干旱持续时间较长时,生草栽培引起柑桔叶片水势和蒸腾速率的降低.生草处理对于减轻干旱程度的发生具有一定作用,表现在土壤水势、叶片水势和蒸腾速率下降速度减缓.随着干旱程度的加重,叶片光合速率也随之下降,同样生草栽培可延缓光合速率下降[25].

1.3　生草栽培对果树产量的影响

部分学者认为生草栽培对果树生产不利,许多报道指出生草制度下苹果、梨、桃伴随着长势和叶N 素水平的下降,产量也下降,短时间内是由于生草栽培时果实大小和果实数量下降引起的,长期的减产是由于树体小而引起的.桃对生草竞争也格外敏感[8,14].生草制下不施N 肥对苹果树难于产生足够的花芽,即使施肥,生草的树体花质量差,生产效率低下[10].

尽管有生草栽培影响果园早期产量的报道[26,27],但长期的研究证明,最初4年产量偏低,17年的总产量反而高于清耕对照[28].日本青森县苹果试验场从1931年开始进行果园生草栽培试验,并于1952年起开始在生产中推广.经过25年的试验证明,产量指数以清耕区为100%作对照,生草区在开始试验的最初3年低于清耕区,为60%～80%,从第4年起到试验结束的25年间,除仅有l 年不足100%外,所有年份的产量指数多在120%～140%,即生草苹果园产量高于清耕园.在7年生甜柿园中,采用草牧种植方式,可提高果实品质,产量增加近11%[29].在无灌溉条件的渭北旱塬苹果园连续6年进行果园生草与清耕研究的结果表明:果园种三叶草,果实产量增加14.4%,单果重增加10.2%[30].在石灰岩发育的土壤上种植鸭茅和无芒雀麦,单果重增加

4.9%和1.5%,单株产量提高58.7%和53.5%[23].在太行山低山区苹果园生草4年后平均单株产量增加3.08kg ,平均单果重增加1

5.25g [31].刘蝴蝶等对苹果园中鸭毛草、扁茎黄芪、百脉根、白三叶4种牧草生草栽培的研究表明,生草可以提高产量12.78%～31.57%,苹果单果重提高幅度为18.06%～18.80%[32].

1.4　生草栽培对果实品质的影响

生草栽培条件下果个少,果实Ca 的浓度增加,Perring 认为以减少果个增加果实Ca 浓度大可不必,果实中Ca 可通过喷Ca 改善,果实矿质含量的年度变化大于处理间差异[33].

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