中国板栗(Castanea mollissimaBlume)在我国26省区均有栽培,是我国主要的生态经济树种之一,在山区乡村振兴和生态恢复中占有重要作用。尤以燕山地区板栗最为闻名,香甜糯软,色味俱佳,深受国内外消费者的青睐。然而,由于经营过程中栽培管理措施不当,栗园土壤退化较为严重,威胁到板栗产业健康可持续发展。其中,加大发展栗园地面覆盖技术是改善土壤状况,提高土壤肥力的有利举措之一。
1.板栗园****加大发展地面覆盖的背景
随着农村经济的发展,板栗产区十分突出的问题是外出求学或工作的年轻人越来越多,愿意务农的越来越少,留守农村的多为老人、妇女和孩子。赶在栗园秋前清理树场子和采收板栗时,没有青壮劳动力干活,为了减少雇人干活成本,杂草的清除不得不过度依赖除草剂。同时,为了追求产量,栗园存在过度施用化肥问题,往往还会尽可能的多用,唯恐栗树生长没劲儿结果少。常年类似生产经营活动对栗园的负面影响也越来越严重,破坏土壤结构,造成土壤污染,病害发生日益频繁等。例如,有的产区果实内腐病达10%,贮藏后甚至高达20%以上;有的产区近年还发现一种被老百姓称作“小叶病”的叶部病害呈疯狂蔓延发生,这种病害是由一种植原体感染引起,但目前还没有合适的防治方法。当下,这种不科学的经营方式导致了板栗产量下降,果实品质降低,直接影响燕山板栗品牌和销售。
(资料图片)
板栗叶部和果实病害(史胜青 摄)
此外,由于农村生活水平提高,家电和天然气应用越来越普及,栗树修剪枝丫由原来农民手里取暖做饭之宝,现在却成了一个包袱。搬运到家里烧不完,常年大量放着容易引起火灾;开着车去卖掉,核算起来不够成本或没有多少赚头儿。面临着不知道如何处理的问题,导致大量堆积于林缘或林间,不仅造成资源的浪费,也极易引起火灾和病虫害发生。若任由发展下去,将会严重影响燕山板栗的声誉,给当地栗农收入和旅游产业带来不可估量的损失。
田间随处堆积散落的修剪枝丫(史胜青 摄)
2.栗园地面覆盖技术的****优势
随着人们生活水平的提高和生活方式的改变,农产品的安全也越来越受到关注。即使是农村百姓也在忧虑现在的疾病越来越多是否与过度使用化肥和除草剂等有关,于是逐渐意识到要少用化肥和农药。另外,堆积在栗园的修剪枝丫、空篷和落叶不用拿回家生火做饭取暖了,也为粉碎覆盖提供了机会。自1933年Duley和Russel开始创立残茬覆盖耕作法以来,利用生草、秸秆、木屑等生物覆盖已逐渐成为一种重要的农业生态管理手段,它在苹果、桃等高产果园应用较多,现有研究发现这种方式能显著改善土壤理化性质、提高土壤肥力、抑制杂草生长、改善树势和提高产量品质。
以往研究表明栗园地面覆盖对改善土壤有多种益处:**①能够较好的改善土壤理化性质。**栗园覆盖稻草后,干旱季节土壤含水量仍可达34.7%,远远高于对照10.3%(接近栗树萎蔫含水量);高温季节时地温明显低于对照,减少了根系死亡情况,而秋季气温降低时又可以延迟土温下降,有利于根系生长。**②能改善微生物生存环境和提高土壤有机质含量。**与裸地对照组相比,采用秸秆覆盖能够起到提高土壤酶活性的作用,为土壤微生物的生存和繁育提供了适宜的环境。**③提高有机质含量。**山地栗园连续多年覆盖稻草后,表层土壤有机质含量、全氮磷钾等比对照有所提高。
栗园地面覆盖对改善树势和提高产量品质也有重大益处:**①抑制地表杂草生长。**与对照相比,覆盖木屑时杂草大幅减少,树叶蒸腾速率降低、水分利用效率提高。**②改善根系生长状态。**山地栗园覆盖稻草后,表层总根量增加、根系分分布范围扩大、根冠比提高。**③提高叶片光合能力。**与对照相比,秸秆覆盖后不同品种的光合速率大幅度提高。④板栗园覆草后单株产量明显高于对照,三年连续观测显示增幅分别提高了40.5%、67.6%和75.7%,并有效地克服了大小年现象。
3.当前栗园使用地面覆盖的方式
生草覆盖尽管杂草在栗园经营的传统认识中是必须除掉的,这样不仅减少杂草争水争肥,还利于板栗采收。但在生态有机果园经营中,提倡生草栽培,即在果园株行间选留原生杂草, 或种植非原生草类、绿肥作物等,并加以科学管理,是草类和果树协调共生的一种栽培方式。例如,栗园生草后,土壤动物将变多,它们对于枯枝、落叶、落果脱落的树皮等起着粉碎的作用,如无脊椎动物多数具有强大的上颚 (如蚂蚁、蜈蚣和具有咀嚼式口器的昆虫等),用于啮碎枯枝落叶加以摄食。由于残枝败叶并不是一类营养价值高的食物,他们必须依靠大量取食, 并排出大量的粪便。可想而知,数量惊人的土壤动物不分季节,不分昼夜的全年摄食活动,其粉碎、取食相当惊人,从而起到粉碎、搅拌混合作用。它们对改善土壤团粒结构、提高土壤通透性、改善土壤理化性状、促进根系生长等具有良好的作用。因此,这种措施不仅在欧美、日本等农业发达国家实施多年,而且国内近年来也越来越受到重视。
美国密歇根州板栗园生草方式(图片来源网络)
迁西栗园生草覆盖与除草剂灭草效果比较(史胜青 摄)
遵化栗园生草覆盖效果(贾云霞 摄)
枝丫粉碎覆盖近年来农村电器化和天然气的应用,板栗枝丫在烧火做饭取暖中的作用越来越减弱,但同时又面临着严禁野外焚烧,这为栗园废弃物的循环利用提供了材料和机会。通过冬剪后连续几年对栗园修剪枝丫进行粉碎覆盖利用,能够起到明显的抑草保墒、改良土壤作用。
迁西栗园枝丫粉碎覆盖(史胜青 摄)
怀柔栗园枝丫粉碎覆盖 (刘振丽 摄)
**落叶就地覆盖:**针对燕山板栗产区田间禁止焚烧,秋季落叶处理难的问题,通过观察发现落叶经过冬季刮风的作用,大多堆积于田间的高坎下或低洼处,然而自然腐烂需要的时间长,而且影响雨水下渗。通过与栗园经营户合作尝试,在降雨后对落叶空篷表面喷洒一定量尿素、菌剂处理后埋压覆盖,有利于枯枝落叶等发酵腐烂。与传统清除到园外相比,这种方式可避免生物质和各种元素流失,提高栗园土壤肥力。
栗园落叶空篷就地埋压覆盖 (贾玉功 摄)
综上所述,通过旋耕/乂割压草、粉碎覆盖、就地埋压等覆盖经营措施,不仅可解决栗园废弃物的资源化利用,还可改善栗园土壤性状和板栗产量品质,将有利于探索建立一套栗园生态经营技术新模式,推进生态环境保护和助力乡村发展。
**注:**本科普短文根据研究团队现有调查、研究以及相关报道进行整理、归纳和撰写,在此感谢相关作者和贡献者!
(撰文:史胜青,史文石,张国庆,贾云霞)
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