桑树草本化栽培技术参数的研究历史与应用实践

王 谢 张建华 唐 甜

(1四川省农业科学院土壤肥料研究所，四川成都 610066； 2农业农村部西南山地农业环境重点实验室，四川成都 610066)

桑树的草本化栽培是一种新型的栽培模式，也是当前桑树栽培学研究的一个重要方向，它按照“超密栽植、矮化树型、收获新梢、全年条桑”的基本思路，利用杂交桑可种子繁殖、苗木便宜、生长旺盛、耐剪伐及枝条细长的特点，加大栽植密度，培养草本化树型，在生长期间多次收割，以实现速生丰产、全年条桑收获以及大蚕条桑育的目标[1]。其中，(超)高密度栽培和机械化收获技术参数的标准化是当前桑树草本化栽培适度规模化和标准化的重点和核心。

我国自古以来一直都在进行桑树高密度栽培相关技术参数的探索[2]。直到20世纪80年代末，日本也开展了“利用桑树一代杂交种草本化栽培为基础的生产低成本优质茧技术”研究[3-5]，尝试将高密度栽培技术和机械化收割技术进行整合，发现桑树的草本化栽培在节省养蚕成本、提高桑叶收获工效和速成丰产等方面具有明显的优势，并且用此法进行条桑育的养蚕成绩不亚于用普通栽培桑进行片叶育[6]。从20世纪90年代开始，国内桑树草本化栽培研究已进入示范应用阶段[7-15]，各种栽培技术参数得到了更全面的考究。

虽然当前桑树草本化栽培技术参数的标准化研究已经有了一定的成果基础，但缺乏对其核心技术参数的系统综述。本文试图从我国桑树栽培的史料出发，结合当代桑树栽培学的相关研究成果和应用实践，较全面地整理和分析桑树草本化栽培的技术参数，以期为桑树草本化标准栽培提供技术参考和理论支持。

1 我国桑树草本化栽培的实践与研究历史

我国桑树草本化栽培技术参数的研究历史可大致分为2个阶段，第1个阶段为我国古典桑树高密度育种栽培的实践阶段，第2个阶段为我国现代桑树草本化栽培的研究深化阶段。

1.1 我国古典桑树高密度育种栽培的实践阶段

桑树草本化栽培技术与我国古典种桑(椹)法有相似之处。我国现存的最早的农书西汉氾胜之所编著的《汜胜之书》[16]中就简要地描述了“桑-黍同期”的高密度栽培方式。文中写到“每亩以黍、椹子各三升合种之。黍桑当俱生。锄之，桑令稀疏调适。黍熟，获之。桑生正与黍高平，因以利镰摩地刈之，曝令燥。后有风调，放火烧之。桑至春生，一亩食三箔蚕”。不仅详细地指出了桑种的用种量和播种方式，还指出了收获时间和根刈收割方式。元朝初年，著名的农学家畅师文、孟祺和苗好谦等人合著的《农桑辑要》[2]一书中引用了已经失传的《务本新书》[2，17]，书中所言“四月种椹，二月种旧椹亦同。东西掘畦，熟粪和土，耧平，下水；水宜湿透，然后布子。或和黍子同种，椹藉黍力，易为生发，又遮日色。或预于畦南、畦西种檾，后藉檾阴遮映夏日。长至三二寸，旱则浇之。若不杂黍种，须旋搭矮棚于上，以箔覆盖，昼舒夜卷。处暑之后不须遮蔽。至十月之后，桑与黍秸同时刈倒，顺风烧之。仍糁粪土、蔽灰。春暖荣茂，次年移栽。一法：熟地先耩黍一垄。另搓草索，截约一托，以水浸软，面饭汤更妙。索两头，各歇三四寸，中间匀抹湿椹子十余粒，将索卧于黍垄内，索两头以土厚压，中间糁土薄覆。隔一步或两步，依上卧一索。四面取齐成行。久旱宜浇。十月，刈烧，加粪如前。冬春拥雪盖粪，清明前后扫去。霖雨时，觑稀稠移补。比之畦种旋移，省力，决活，早二年得力。如旧有椹，春种更妙。后宜筑围墙固护。或虑索繁碎，以黍椹相和，于葫芦内点种，过处，用帚扫匀。或虑天旱，宜就黍垄内，拨土平匀，顺垄作区，下水种之。又法，春月，先于熟地内东西成行，匀稀种檾。次将桑椹与蚕沙相和或炒黍谷亦可，趁逐雨后，于檾北单耩或点种。比之搭矮棚、与黍同种，缘躲阴高密，又透风露。虽种十数亩，亦不甚委曲费力。”该文中更加详细地对“桑-黍同期”的草本化栽培方式进行了解释和描述，并就种植做了明确叙述。

虽然我国古代在桑树高密度栽培上的相关实践历史悠久，并从实践中证明了桑树高密度栽植的前期可能性。但是，从《士农必用》[2]所述“至秋，鲁桑可长五七尺，荆桑可长三四尺。鲁桑可移为地桑，荆桑可移入园养之”可知，我国古典桑树草本化栽培的最初目的是为了桑树育苗，缺乏在超密植无干养成下多年条桑收获的实践深化。

1.2 我国现代桑树草本化栽培的研究深化阶段

由于战乱等历史原因，以及传统的“重蚕轻桑”的思维局限，导致我国桑树研究力量相对有限，现代桑树草本化栽培研究不仅起步较晚，而且成果相对较少。截至日前，中国知网(www.cnki.net，检索日期2018年8月29日)收录的主题中包含“草本化栽培”的文献资料仅29条。其中期刊文章26篇，硕士学术论文2篇，新闻报道1篇。26篇期刊文献中发表在《江苏蚕业》的最多，占30.77%；其次为《中国蚕业》，占23.08%；再次为《四川蚕业》《广西蚕业》和《山东蚕业》，皆占7.69%。与之相关的，中国知网收录的摘要中包含“桑树”和“栽培密度”的文献数量为“草本化栽培”文献数量的1.50倍；包含“桑树”和“机械化”的文献数量为“草本化栽培”文献数量的2.66倍。

虽然相关文献的总量较少，但桑园栽培密度的研究和桑园机械化的研究从来没有停止过。中国知网上检索的结果显示，从20世纪90年代开始，国内桑树草本化栽培的现代栽桑学研究[7-15]几乎每年都有相关研究成果发表或报道，且成果发表总量呈整体上升的趋势。

2 技术参数的研究现状

我国现代桑树草本化研究阶段已经从诸多层面对桑树草本化栽培的技术参数进行了研究，这些技术参数主要包括建园、管理和收获3个部分。

2.1 建园

2.1.1 建园方式 我国古代的建园方式主要采用种子直播的方式，包括撒播法、草索播种法、畦种法[2，17-18]。在日本，草本化栽培桑园的建园方式主要包括种子直播建园、枝条扦插建园、枝条横埋建园等3种方式[5，19]。我国苏南地区的建园方式包括杂交桑种子直播建园、小苗栽植建园和废条扦插建园3种方式[9]。当前，我国桑树草本化栽培的主要方式是采用杂交桑种子直播建园和小苗栽植建园2种方式。

2.1.2 栽培密度 适宜的栽培密度可以保障桑叶的高产优质。众所周知，普通桑园的栽培密度在0.80万～1.20万株/hm2之间，密植桑园的栽培密度为3.00万株/hm2左右，而草本化桑园的栽培密度一般都在3.00万株/hm2以上。在理论上，随着栽植密度的增加，单位面积桑园的桑叶产量呈增加趋势，但当栽植密度达到一定限度时，其产量反而会随着栽植密度的增加而降低或无明显增加[20]。针对这个限制，学者们做了大量的研究工作。本文我们再次简单地将草本化栽培密度的研究粗略分为高密度(3.00万株/hm2以上，10.00万株/hm2以下)栽培和超高密度(10.00万株/hm2以上)栽培2种观点进行总结。

高密度栽培观点认为桑树草本化栽培的最佳密度在10万株/hm2以内。《汜胜之书》言曰“每亩以黍、椹子各三升合种之”。古代的“一升”约合现今的200 mL[21]，按“小亩”算法，古代的“1亩”为“1小亩”[21]，约合193.77 m2。以桑子堆体的体积密度为666 kg/m3，桑子千粒质量约为2 g，按发芽出苗率50%计，西汉时期栽培密度约5万株/hm2。《士农必用》[2]言曰“桑芽出，间令相去五七寸”，株距“五七寸”约18.72 cm，参考《务本新书》[2]中“一托”(就是一庹[17-18]，约1.72 m)的行距设定，金元时期种植密度约3万株/hm2。高野稔[19]在日本直接按照3.00万株/hm2建园。皇甫兴成等[22]在江苏省太仓市的实践中直接采用4.95万株/hm2进行直播桑当年建园。赵梅梅等[23]总结当前江苏省桑树草本化栽培的设定行距为0.8～1.0 m，株距为15～20 cm，栽培密度为5.25万～6.75万株/hm2。安美君[24]在黑龙江省研究秋雨、青龙、泰来3个桑树品种在4.50万株/hm2、6.00万株/hm2、7.50万株/hm2和9.00万株/hm2等4个栽培密度下的桑叶产量时发现，密度增加到6.00万～7.50万株/hm2后叶质和养蚕质量随密度的增加而下降。崔为正等[13]研究认为，在山东省桑树品种沙2×伦109草本化栽培的密度通常为6.00万～9.00万株/hm2。

超高密度栽培观点认为桑树草本化栽培的最佳密度在10.00万株/hm2以上。小原直久[5]在日本用“桑F1系统”桑品种进行桑树草本化栽培研究时认为，草本化栽培密度需要在10.00万株/hm2以上。谈建中[9]在总结苏南杂交桑种子直播建园推荐的株距为10.00～12.00 cm，留苗密度为12.00万～15.00万株/hm2；小苗栽植建园的行距为70～80 cm，株距为20～25 cm，定植密度为6.00万～7.50万株/hm2；废条扦插建园的密度为12.00万～15.00万株/hm2。四川省南充蚕种场以桂特优2号杂交桑树品种为试验材料，建立了6.00万株/hm2、9.00万株/hm2和12.00万株/hm2等3种不同栽植密度的桑树草本化栽培桑园，并指出在所设置的栽植密度中，桑园的单位面积产叶量随着栽植密度的增加而增加，但是否已经达到了极限栽植密度尚不能肯定[7]。左艳春等[20]在四川省南充市也得到了相似的结果，并认为栽培密度以11.25万株/hm2为宜。包立军等[8]在陕西省对比桂桑优12和桂桑优62等2个桑树品种在6.00万株/hm2、9.00万株/hm2、12.00万株/hm2和15.00万株/hm2等4个栽培密度下的桑叶产量时发现，随着栽植密度的增加，单株叶片数和单株叶片质量逐渐减少，单株枝条质量先升后降，并认为桑树草本化栽培的密度宜控制在9.00万～12.00万株/hm2。聂良文等[25]在对比桑特优12号、桂桑优62和桂桑6号等3个广西杂交桑品种在7.85万株/hm2、9.53万株/hm2和11.10万株/hm2等3个栽培密度时发现，桂桑优12的适宜种植密度是11.10万株/hm2；桂桑优62的适宜种植密度是9.53万株/hm2；桂桑6号的适宜种植密度是7.85万株/hm2。

从上述诸多研究结果可知，高密度栽培和超高密度栽培在草本化栽培中的应用并非绝对。一个合理的栽培密度参数的设定需要全面地考虑桑树的栽培品种、栽培区域和建园方式。

2.1.3 种子直播建园时间 西汉时6月用鲜桑子直播建园[16]，金元时鲜桑子5月播种、陈桑子3月播种[2]。在日本，5月中下旬采鲜种子后6月中旬到7月中旬播种最佳，若保存较好，次年4月播种亦可[3]。

2.1.4 用种量 准确的用种量估计可节约用种，减少农资投入。高化等[26]在新疆的研究结果表明，每667 m2播种0.5 kg已经能够满足需要，若每667 m2播种量超过1.0 kg，会因营养面积不够，产生拥挤死苗的现象，对保苗不利。赵梅梅等[23]总结当前江苏地区桑树草本化栽培的用种量为每667 m2桑园0.5～0.7 kg。

由表1调查情况显示：参与实验研究的学生大部分能够接受此项教学方法，在教师的引导下，自觉地加入学习与锻炼中，熟练掌握了物理学的基本原理，并能够运用到背越式跳高的学习中，教学效果显著。

此外，桑种子发芽率随时间的延长而下降[5]。《士农必用》[2]言曰“种子，宜新不宜陈。新椹种之为上；隔年春种，多不生”。小原直久[5]用九州农业试验场育成的“桑F1系统”桑品种的种子进行直播桑树草本化栽培建园时发现，若用当年的新种，其用种量约为目标株数播种量的3倍；若用上年的种子，其用种量约为目标株数播种量的5倍。而当前，我国国家标准《GB19173—2010 桑树种子和苗木》要求合格杂交桑种子的发芽率至少为85%[27]。

2.1.5 播种深度 《四时类要》[2]曰“种桑，如种葵法。土不得厚，厚即不生”。四川省农业科学院土壤肥料研究所在成都平原上研究花桑播种深度的结果表明，播种深度在0.1～1.0 cm范围内均可，以0.1～0.5 cm范围最佳(数据未发表)。高化等[26]通过研究播种深度对新疆南疆盐碱地区桑苗出苗天数和每米出苗数的影响时也发现：在土壤结构良好和墒度适宜的情况下，以偏浅为好，在0.5～2.5 cm范围内均可，以1.5～2.0 cm为最好。袁桂阳等[7]在南充市草本化栽培桂特优2号杂交桑树品种时发现，播种深度以薄薄盖上厚度为0.5～1.0 cm过筛的细砂土，以见不到桑种子为宜。

2.2 管理

2.2.1 肥料使用 桑园施肥主要包括有机肥、复合化肥和单一化肥3种类型[28]。首先，粪肥、蚕沙、条桑育废条堆肥都是常见的桑园有机肥。其中，粪肥以牛粪最优，猪粪次之，鸡粪最次；一般每667 m2桑园鲜猪粪的用量为40 t，需在栽种前2个月以前处理[19]。其次，复合化肥是当前桑园用肥的主要类型，条桑育宜选用高氮含量的三元复合化肥。最后，单一化肥则是指施用以尿素为代表的仅含有氮元素的肥料。小原直久[5]研究认为，草本化桑园的氮肥施用量越多，在全年的条桑收获量增加的也就越多；但考虑到增收率及施肥的经济性，每667 m2桑园施用26.67 kg氮是适当的。此外，其他一些实践还提出了相对更多的草本化桑园氮施用量，如日本鹿儿岛的氮施用量为40～50 kg[3]，四川内地的氮施用量为45 kg[7]，王锡琴等[14]实践总结的氮施用量为60～80 kg。

2.2.2 除草剂使用 桑园人工除草费时费力，常需要配合化学除草的方法。对除草剂的选择，事先要加以充分考虑[19]。李新梅等[29]在研究几种除草剂对桑树的药害、家蚕的毒性及除草效果时指出：吡氟氯禾灵适用于收获后全面喷施桑园或枝叶生长期定向喷雾，尽可能不要喷到叶片上；草甘膦不适于桑园收获后的全面喷施，在实施定向喷雾时，也必须避免接触桑树枝叶；氟草烟、哌草丹与苄嘧黄隆的混配药剂、对乙基苯氧丙酸不适合在草本化栽培的桑园中使用。

2.2.3 绿肥应用 种植绿肥不仅对于改良土壤结构，培肥地力，保持良好的生态环境，促进农业高产稳产和持续增产有着十分重要的作用[30]，还可以有效地防控杂草[31]。在历史上，我国古代就有桑园种黍的历史[16]，德意志联邦共和国(西德)的果园也曾通过种植多年生禾本科草以提高土壤有机质含量[31]。当前研究也证实了在冬季或夏伐后的桑园行间种植绿肥，不仅可以充分利用光照条件，提高土地复种指数，还可起到培肥土壤、改良土壤结构、减少土壤侵蚀、调节土壤温度、使桑园优质高产的作用[32]。

2.2.4 遮阴覆盖处理 对幼苗进行覆盖，既可抗拒风雨、冰雹等自然灾害，又可保墒防碱，防止高温[26]。《务本新书》[2]言曰“或和黍子同种，椹藉黍力，易为生发，又遮日色”，“若不杂黍种，须旋搭矮棚于上，以箔覆盖，昼舒夜卷。处暑之后不须遮蔽”。其中将黍子和桑子同时种下最重要的作用是可以让黍为桑苗遮蔽阳光，若不采用同期种黍来为桑苗遮荫，则需要采用搭矮棚或周边种苘麻的方法来遮荫，直到处暑以后方可不遮荫。冯志浩等[15]在江苏省常州市对直播“丰驰桑”桑田进行了大棚覆盖，促使冬芽提前萌发和免遭冻害，经调查，当年产叶量比对照(未建大棚覆盖)提高206%。

2.2.5 大田灌溉 桑园灌溉是保证桑叶优质高产的必要措施，特别是对土层浅薄的桑园[33]。而幼苗期的灌溉是育苗中技术性最强的一个环节[26]。《务本新书》[2]言曰“长至三二寸，旱则浇之”，《士农必用》[2]亦言曰“桑芽出，频浇”，由此可见桑苗和桑树新稍生长对于水分的需求是比较大的。桑树的蒸腾系数为280～400，即每生产1 kg干物质需要消耗280～400 kg的水[34]。大山胜夫[34]在测定日本春秋兼用桑园蒸发量时指出，夏季每天的蒸发量约6 mm左右，应每隔5 d左右就需要补充30 mm的水量。张建华等[33]分析四川桑树需水量时发现，桑树的年需水量为700～1 200 mm，由于降雨的时空分布不均衡性，桑园水分亏缺较为严重，特别是4～5月份。

2.3 收获

2.3.1 收获期 全年的收获期的设定基本可分为春伐、夏伐、秋伐、冬伐4次。受限于各种生产实践的具体情况，一般全年3次伐条，生产强度低一些的全年进行2次伐条。高野稔[19]在日本通过春伐桑园和夏伐桑园配合实现4次收获，收获时期分别安排在5月下旬、6月下旬、7月下旬和9月中旬。谈建中等[9，35]在总结苏南地区桑树草本化栽培的3次适宜的收获期时认为可分别安排在5月20—25日、7月20日前后和9月下旬至10月上旬为宜。这种收获期的安排主要依据养蚕的时期，第一生长期相当于传统栽培上的春蚕期，第二生长期相当于夏蚕期及早秋蚕期，第三生长期相当于中晚秋蚕期[35]。左艳春等[20]在四川省南充市研究中设定的草本化栽培桑树全年共3次刈割期与此基本一致，分别为5月20日、8月6日和10月17日。

此外，谈建中等[35]认为在加强肥水管理的前提下，在夏蚕和晚秋蚕之间(8月下旬到9月上旬)再增加1次条桑收获，再适当地推迟晚秋蚕收蚁时间，这样不仅可以减少秋叶损失，获得更高的桑叶产量，同时也有利于提高桑叶的收获效率，平衡各期桑叶产量比例，实现全年多次(4～5次)草本化条桑收获。崔为正等[13]在研究桑树品种沙2×伦109的草本化栽培时也提出了1年5次的养蚕及配套条桑收获方式。

2.3.2 收获条长 收获条长是平衡生育期和桑枝叶品质的一个重要参数。《汜胜之书》[16]言曰“桑生正与黍高平，因以利镰摩地刈之”。我国的黍资源众多，有特矮(70 cm以下)、矮(70～110 cm)、中(110～150 cm)、高(150～l90 cm)和特高(190 cm以上)等多个大类[36]，今已无法考证古代黍栽培品种的高度，故选用高矮中等水平的黍为参考，认为桑树的收获条长以70～150 cm为宜。这与当前的实践总结基本一致，如在四川省南充市[20]的实践采用的收获条长为130 cm，在陕西省安康市[8]的实践采用的收获条长为80～120 cm(平均株高约95 cm)，在江苏省常州市[15]的实践采用的收获条长为60～100 cm。

2.3.3 收获指示植物的应用 生育期是与环境适应性密切相关的性状。我们认为由于气候条件、土壤环境和管理状况的差异，采用相对固定的绝对收获条长参数或收获期参数可能不能精准地权衡各种环境状况下桑树的生育期和桑枝叶品质，而采用对生长环境条件灵敏性高的某种指示植物作为参考是否可能会更好，值得进一步研究。如古代用的黍[16]，黍子为一年生的草本植物，一年四季都可以播种，而且黍生育期变化幅度较大，对日照长短、温度高低、栽培条件都具有显著的差异性响应，其生育期的变化幅度在48～152 d之间不等[36]。若草本化栽培的桑树按照同地黍的生育期算，从3月到10月约215 d，全年可实现1.41～4.48次收获，这与当前的实践结果基本一致。虽然指示植物在许多学科中已经有所研究，但在桑树生产和栽培研究中尚属空白。

2.3.4 收获时的离地高度 收割时离地高度的确定是收割机械设计的一个基础环节。《汜胜之书》[16]言曰“因以利镰摩地刈之”。包立军等[8]在陕西省安康市的桑树草本化栽培研究中春伐齐地伐平，而冬伐留条高60 cm。袁桂阳等[7]在四川内地蚕区桑树草本化栽培研究中离地20 cm春伐和冬伐，离地30 cm夏伐和秋伐。章红珍[37]、皇甫兴成等[22]在江苏省太仓市的实践以从枝条有叶处收割，距地面10～15 cm割伐为宜。崔为正等[13]在山东省宁阳县的实践和研究中所设定收获的技术参数：早春伐离地15～20 cm，春伐离地5～15 cm，夏伐离地30～40 cm，秋伐离地5 cm，晚秋剪伐所有着叶枝条，冬伐至春季发芽前高度。在日本有文献指出，草本化栽培原则上1年1次从地面采伐；次年不春伐的，最后1次收获需离地30～40 cm[3]。

2.3.5 机械化收割 机械化收割是桑树草本化栽培的一个重要组成部分，离开了机械化收割，就矮化密植来谈桑树草本化栽培是不完整的。虽然在桑树的栽培密度研究中会使用古典的镰刀或传统的条桑剪伐的方式进行收割，但在应用与推广中，必须配以机械化收割，才能在真正意义上体现桑树草本化栽培的价值。在当前的非机械化操作中，春伐和夏伐时新梢下部尚未木栓化，使用镰刀即可收割，其收获效率高于剪伐方式的条桑收获；但在秋伐时枝条下部已完全木栓化，使用镰刀收割较为困难，由于枝条条径较细，用剪伐的方式收获条桑仍然比较方便[35]。在机械化的研究中，小原直久[5]认为日本以往使用的伐桑割捆机存在着雨天行走收获马力不足等问题，为此对机体进行改进，将水稻联合收割机加以改良，试制成乘座型条桑收割机，该机靠油压机体升降，可进行地上20～80 cm高度草本化栽培桑的收割、搬出等整套收获作业。目前，我国也相继研发成功并示范推广了草本桑收割机和草本桑割捆机。

3 总结

随着蚕桑产业绿色化、持续化、轻简化和适度规模化的不断提升，省工、省力、高效的生产方式成为时代的新需求。目前，桑树的草本化栽培至少在4个方面是值得肯定的。第一，在生长期间多次剪伐，从而形成多个生长季节。在养蚕上，1～3龄采用片叶育，4～5龄实行条桑育，能够满足全年多批次养蚕的需求。第二，机械化收割条桑，具有节省时间、节约劳动力、提高劳动生产率等特点。第三，高密度栽培，可构建更合理的群体结构，充分利用光资源，提高光合作用效率，实现速生丰产[7]。第四，巩固和推进了桑叶的畜禽饲用开发。

但就桑树草本化栽培技术的参数而言，目前的研究和实践应用尚处于初级阶段，针对标准化的技术参数还需要进行大量的基础性研究工作。