南疆密植苹果园精量播种生草试验研究*

2021-12-07王久照姜继元陈奇凌

新疆农垦科技 2021年3期

兖攀，王久照，姜继元，陈奇凌

（新疆农垦科学院林园研究所/库尔勒香梨种质创新与提质增效兵团重点实验室，新疆石河子 832000）

绿肥是农作物生产的重要物质基础，是绿色农业的有效技术支撑。果园生草是绿肥在果园中应用的具体表现，是现代果园地面管理的一种主要方法，可改善地上部微环境和根域土壤环境，促进果树健康生长。精量播种省种省工，经济效益显著，可使植株分布均匀和群体整齐，在作物播种中应用广泛，但在果园生草中的应用研究还鲜有报道，限制了果园生草技术的推广。目前，已有很多学者证明了果园生草对土壤的改良作用，如改善土壤团聚体结构[1]，降低土壤温度和pH，提高土壤孔隙度、有机质含量、微生物数量和酶活性，固氮并降低氮肥用量，以及生物防治害虫等。长柔毛野豌豆是果园生草中的一种优良草种，具有提升果园土壤综合肥力的作用[2]，在内地已应用多年，近几年在新疆梨园进行了一些推广和研究，但未见关于长柔毛野豌豆精量播种的报道。2018年我们开始在南疆密植苹果园试种长柔毛野豌豆，发现其可以正常生长发育，但要大面积推广，需采用节水灌溉方式，并利用播种机进行播种，然而，目前关于长柔毛野豌豆的播种深度、播种量、行间距、滴灌带铺设方式等技术参数还都不明确，为此我们进行了长柔毛野豌豆行间精量播种生草试验，以为南疆果园生草农机与农艺的融合以及该项生草技术的推广提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在新疆生产建设兵团第三师五十四团，位于莎车县西北，属暖温带大陆干旱性气候，四季分明。年无霜期220 d左右，年平均气温12.3 ℃，年日照时数2 965 h，年平均降水量56.6 mm。土壤为砂质土，pH 9.3，全盐0.5 g/kg，有机质1.7 g/kg，有效磷11.7 mg/kg，速效钾41.0 mg/kg，水解性氮4.6 mg/kg。试验地冬春漫灌，生长季滴灌，水肥一体化管理。

1.2 试验材料

草种选择长柔毛野豌豆，千粒重22.29 g，秋播在2019年9月下旬，春播在2020年4月中旬。试验分别在沙土果园和壤土果园进行，沙土果园于2017年定植，M9T337矮化自根砧，品种为烟富8，树高2.7 m。壤土果园于2016年定植，乔砧，品种为红肉苹果，树高3.5 m。均为宽行密植，行间距4 m，考虑两边树盘宽各1 m，施肥沟宽各0.4 m，选择中间1.2 m宽空地进行播种试验。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

采用单因素试验设计，共4组试验：

Ⅰ播种季节和土壤水分含量：（1）秋季播种，水分足：播种后滴灌充分；（2）秋季播种，水分不足：播种后滴灌不足；（3）春季播种，水分足：底墒足；（4）春季播种，水分不足：底墒不足。以上试验均在沙土果园进行，播种机半精量条播，播种深度5 cm，播幅1.2 m，4行，行长10 m，每行每米70粒种子，重复3次。

Ⅱ播种深度：设置2～3 cm、5 cm 和10 cm3个水平，每处理播幅1.2 m，5 行，行长10 m，每行每米70粒种子，重复3次。

Ⅲ播种量：设置每行每米播种20 粒、45 粒和70粒3 个水平，相当于6.0 kg/hm2、12.0 kg/hm2和19.5 kg/hm2，每处理播幅1.2 m，5行，长度10 m，重复3次。

Ⅳ播种行距：设置40 cm、30 cm 和24 cm3 个水平，每处理播幅1.2 m，行数分别为4 行、5 行和6 行，行长10 m，每行每米70粒种子，重复3次。

Ⅱ-Ⅳ试验在壤土果园进行，底墒中等，日常灌溉与果树同步。为严格控制播种深度、播种量和行距，采用人工播种，模拟播种机开沟条播。

1.3.2 调查项目

播种后2 个月调查出苗率，定期测量苗高和覆盖高度，秋季播种的于第二年6 月评价土壤覆盖效果，春季播种的于当年8月评价土壤覆盖效果。

1.3.3 数据统计

应用Microsoft Excel 2016 软件进行数据整理，SPSS 21.0 软件进行方差分析和Duncan 多重比较。分枝长度均为当年新发枝条长度。

2 结果与分析

2.1 土壤水分含量和播种季节对长柔毛野豌豆出苗率的影响

由图1可知，不同土壤水分含量，长柔毛野豌豆出苗率差异显著。播种后充分灌溉，出苗率可达80%以上，灌溉不足，则出苗率仅有3%。底墒足的土壤，出苗率也可达80%以上，底墒不足的土壤，出苗率仅有26%。不同播种季节，在土壤水分充足的条件下，出苗率差异不显著，都达到80%以上；在土壤水分不足的条件下，出苗率差异显著，这是因为春季播种雨水较多，故出苗率较高。综上所述，土壤水分含量是影响长柔毛野豌豆出苗率的关键因素，底墒充足和播后立即灌溉是保证出苗的关键措施。秋季播种气候干旱，更应注重土壤水分的状况。

图1 不同土壤水分含量和播种季节长柔毛野豌豆出苗率

2.2 播种深度对长柔毛野豌豆出苗率的影响

由图2可知，随着播种深度的增加，长柔毛野豌豆出苗率显著降低，说明播种深度是影响出苗率的关键因素。合适的播种深度可为种子发芽提供良好的水分、气流通透性和温度等生长条件[3]。另外，播种深度的确定还跟土壤质地有关。

图2 不同播种深度长柔毛野豌豆出苗率

2.3 播种量对长柔毛野豌豆出苗数的影响

由图3 可知，长柔毛野豌豆出苗率随播种量的增加而降低，但差异不显著，以每行每米20 粒播种量的出苗率最高，为37%，但因其播种量最少，出苗数也最少。出苗数随播种量的增加而升高，45 粒播种量的出苗数比20 粒播种量多4 株，但差异不显著。70 粒播种量的出苗数比45 粒播种量多6 株，差异不显著，但比20粒播种量多10株，差异显著。

图3 不同播种量长柔毛野豌豆出苗情况

2.4 播种量对株间距的影响

由图4可知，随播种量的增加，长柔毛野豌豆株间距降低，但差异不显著。出苗数越多，株间距越小。根据观察，即使是最小的播种量，覆盖效果也较好，这说明，株间距在15 cm以内都是合适的。

图4 不同播种量长柔毛野豌豆平均株间距

2.5 播种行距对长柔毛野豌豆出苗数的影响

由图5可知，不同行距对长柔毛野豌豆出苗率和出苗数的影响不显著，但因行数的增加，总出苗数不断增加，6行的总出苗数显著高于4行，达到105株，是4行出苗数的1.7倍。增加行数有利于长柔毛野豌豆更加均匀的分布，提高覆盖效果，但播种量将随之增加，可通过减少每行播种量控制总播种量。

图5 不同行距长柔毛野豌豆出苗情况

2.6 生育进程及生草效果

如图6 所示，长柔毛野豌豆沙土秋播后1 周左右陆续出苗，进入出苗期，此时苗高5 cm 左右，根长10 cm 左右。播种4 周后进入分枝期，至6 周时，已呈团簇状，苗高10 cm左右，根长15 cm左右，生出大量侧根，此时已至11月初，立冬时节，长柔毛野豌豆基本停长，部分叶片开始发红。经过5 个月漫长的冬春低温季节，在第二年4 月10 日前后，地上部分开始生长，分枝不断延长。5 月10 日前后进入初花期，5 月20 日进入盛花期，花期延续1 个多月，覆盖高度为30 cm左右。5月25日进入结荚期，至6月20日前后已可见饱满豆荚，此时豆荚紧闭，种子绿色，还未完全成熟。豆荚成熟期大约在7月下旬。

沙土春播4 d 后，长柔毛野豌豆陆续出苗，此时苗高5 cm 左右。3 个月后，至7 月中旬，覆盖高度为20 cm 左右，杂草少的地方覆盖效果好，但杂草多的地方覆盖效果一般，见图6。另开花少，未见结荚。

壤土春播2个月后，由于杂草较多，长柔毛野豌豆基本被杂草掩盖，但此后的1个月，长柔毛野豌豆生长迅速，至7月下旬，覆盖高度已达40 cm左右，比沙土中的长柔毛野豌豆生长量大，并已基本覆盖杂草，效果较好。

3 讨论与结论

3.1 关于土壤质地和水分

壤土果园中的草在中后期表现出较大的生长量，与壤土优良的物理结构有关。有文献报道，在降雨量大于550 mm 的区域才适宜生草[4]，而南疆年平均降水量仅有50 mm，水资源成为限制南疆果园生草的最关键因素。在生产实践中，不管是秋播还是春播，首要条件是保证土壤底墒，然后是播种后及时彻底的灌溉。在水资源匮乏的南疆，漫灌满足生长需水的可能性不大，而滴灌带在行间易被机车碾压，喷灌可能是更好的方法，总体而言，灌溉困难是限制南疆果园生草技术推广的主要因素之一。

3.2 关于播种季节和生育期

有文献报道，长柔毛野豌豆在春季和秋季播种皆可[5]，在南疆的试验也证明如此。但以秋季更佳，原因是经过秋天的生长，在第二年春天可以尽早的形成覆盖，抑制杂草，并可完成生殖繁育。本次秋播和春播的日期均偏晚，今后的研究可以提前，如春播在3月20日[2]，秋播在8月下旬。与内地相比，南疆秋天的播种期提前1 个月，第二年的成熟期晚1 个月[6]，整个生育期长达300 d左右，而内地只有233 d[7]，这跟南疆漫长的冬季有关。而南疆春播的种子生育期仅有180 d 左右，不能完成整个生育期，这也是不能开花结实的原因。但春播的成熟期较晚，在9月底依然具有覆盖效果。已有研究发现，长柔毛野豌豆第一年的地表覆盖度较高，抑制杂草的效果显著，而第二年的覆盖度降低，杂草抑制效果较差，本研究发现虽然有的处理形成了种子，但第二年春季并未再发芽。

3.3 关于播种深度、播种量和行间距

长柔毛野豌豆一般浅播，深度3 cm 左右，但在保水性差的沙土中，可适当加大深度。播种量在内地一般1.0 kg/667 m2（按空地面积计算），根据本次试验观察，设置6 行，每行每米播10～20 粒，播幅1.2 m，行间距24 cm，播种量为0.9～1.5 kg/667 m2，与内地类似。对于行间距，通过研究发现，行间距越小，行数越多越有利于生草覆盖，建议长柔毛野豌豆播幅在1.2～1.4 m，行间距在20～30 cm，行数为6行。行间距也可以宽窄行交替设计，如窄行20 cm，宽行40 cm，滴灌管布设在窄行需要3 条，布置在宽行需要2 条。本次试验在水分条件中等的壤土果园进行，出苗率整体不高，若铺设滴灌带，定期灌溉，出苗率应有提升。