果園生草是對(duì)全園或行間生草，不使土壤暴露，每年刈割或常年不刈割的一項(xiàng)土壤管理方法。生草制在歐美、日本等果園得到廣泛的應(yīng)用。中國(guó)20世紀(jì)80年代初引進(jìn)生草制，由于受傳統(tǒng)大田耕作“除草務(wù)盡”、“與果爭(zhēng)肥水”等傳統(tǒng)思想的影響，加之各果產(chǎn)區(qū)氣候、立地條件差別較大，在草種選擇與利用上缺乏相應(yīng)的規(guī)范化技術(shù)，加之一直未得到很好的推廣應(yīng)用。目前中國(guó)實(shí)施清耕的果園面積仍占總面積的80％以上。
實(shí)行生草栽培后，果園的小氣候、生物多樣性、土壤理化性質(zhì)、樹(shù)體的生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生較大的變化。對(duì)于維持土壤基礎(chǔ)肥力、改善土壤生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)果樹(shù)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
果園小氣候的變化
果園生草改變了傳統(tǒng)清耕果園“土壤-果樹(shù)-大氣”系統(tǒng)水熱傳遞的模式，形成了“土壤-果樹(shù)+草-大氣”系統(tǒng)，引起了果園環(huán)境水熱傳遞規(guī)律的變化。由于草對(duì)光的截取，近地表草域光照度、日最高溫度較清耕區(qū)明顯下降；生草同時(shí)降低了地表的風(fēng)速，從而減少了土壤的蒸發(fā)量；另外，由于草域根系的呼吸和凋落物的分解作用，引起地表二氧化碳濃度上升，增強(qiáng)了果樹(shù)的光合作用。
▲紅心獼猴桃修剪
▲G3獼猴桃
▲獼猴桃禮盒包裝
▲獼猴桃苗
▲G3獼猴桃
因此，生草可使果園溫濕環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，有利于減輕枝干和果實(shí)的日燒、特別是在套袋栽培體系中對(duì)于改善果實(shí)外觀品質(zhì)具有重要作用，但不同草種之間有明顯差異。
果園生物多樣性的變化
生草豐富了果園生物多樣性，尤其是近地表的生物多樣性。生草區(qū)植綏螨一般具較高的多樣性，其密度隨季節(jié)變化呈單峰曲線；種植爪哇大豆可以作為植綏螨的庫(kù)，維持全年豐富多樣的群體；土牛膝、紅莧和離藥金腰箭等一些自然草種也可以作為植綏螨的寄主植物。
梨園間作芳香植物后害蟲(chóng)數(shù)量減少，天敵數(shù)量增加；間作區(qū)顯著增加主要害蟲(chóng)(梨木虱、康氏粉蚧、蚜蟲(chóng)、金龜子和梨網(wǎng)蝽)及天敵(瓢蟲(chóng)、食蚜蠅、草蛉、蜘蛛和寄生蜂)的生態(tài)位寬度，且天敵的生態(tài)位寬度明顯大于害蟲(chóng)生態(tài)位寬度，同時(shí)增加主要天敵如瓢蟲(chóng)、食蚜蠅與害蟲(chóng)的生態(tài)位重疊指數(shù)，呈現(xiàn)出對(duì)害蟲(chóng)明顯的跟隨效應(yīng)和控制作用閉。
另外，生草后獼猴桃園有機(jī)物料的輸入增加引起了土壤線蟲(chóng)群落較高的多樣性，羊茅草處理0～5厘米土層多樣性指數(shù)為2.8，較清耕提高了0.48。
可見(jiàn)，果園生草為天敵繁衍、棲息提供了必要的場(chǎng)所，增加天敵的數(shù)量，利于生物防治，減少蟲(chóng)害的發(fā)生，從而減少了農(nóng)藥使用量，減少了經(jīng)濟(jì)投入。
土壤含水量的變化
研究認(rèn)為，生草果園草與果樹(shù)存在水分競(jìng)爭(zhēng)，生草對(duì)水分的競(jìng)爭(zhēng)主要發(fā)生在0～40厘米土層，在不同的降水年型水分競(jìng)爭(zhēng)差異很大，隨生草年限的增加，水分競(jìng)爭(zhēng)延伸到較深土層。
無(wú)論是豐水年還是欠水年，黃土高原旱地蘋(píng)果園生草對(duì)40～80厘米土層均具有調(diào)蓄作用。生草處理較清耕處理提高了土壤飽和貯水量、吸持貯水量及滯留貯水量。
葡萄園行間生草降低了土壤含水量，種植白三葉對(duì)0～60厘米土層含水量影響較大，而紫花苜蓿影響較小；在降雨較多的季節(jié)，生草可以較快的排出土壤中較多的水分，促進(jìn)葡萄根系的生長(zhǎng)和養(yǎng)分的吸收。
正常年份(年降雨量為440毫米)和豐雨年份(降雨量為615毫米)三葉草與橄欖樹(shù)幾乎沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)，可能與西班牙地區(qū)屬地中海海洋氣候．時(shí)常出現(xiàn)不規(guī)律的暴雨天氣有關(guān)。
土壤溫度的變化
果園生草降低了地表的光照度，減緩了熱量向深層土壤的傳遞，改善土壤的熱量狀況，起到了平穩(wěn)地溫的作用。
葡萄園行間生草可使地面最高溫度降低5.7～7.3℃，地面溫度日較差降低6.7～7.6℃，不同土層溫度均有所降低。生草后進(jìn)行適時(shí)刈割，然后覆蓋是改變果園生態(tài)系統(tǒng)熱量傳遞的主要原因，具有夏季降溫和冬季增溫的雙重作用。
冷涼氣候區(qū)幼齡蘋(píng)果園生草刈割、覆蓋對(duì)深冬土壤保溫效果不明顯，說(shuō)明生草對(duì)土壤溫度的影響除了與草種類(lèi)型和覆蓋厚度有關(guān)，還可能與不同地區(qū)的低溫程度、低溫持續(xù)時(shí)間、土壤質(zhì)地等影響熱量傳遞的因素有關(guān)。
土壤結(jié)構(gòu)的變化
良好的土壤結(jié)構(gòu)、適宜的土壤孔隙度是果樹(shù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)，同時(shí)孔隙狀況的大小可以較好地反映土壤水分蓄存狀況。
生草后土壤容重降低、孔隙度增加、水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量升高，其影響主要集中在0～40厘米土層，且隨著生草年限的增加，土壤物理性狀改善越顯著，土壤的入滲性能和持水能力得到較大幅度的提高。
也有研究認(rèn)為，由于刈割機(jī)械的應(yīng)用，使生草果園土壤容重增加，孔隙度減少。
土壤養(yǎng)分的變化
生草果園土壤有機(jī)質(zhì)含量均有不同程度增加。
渭北旱塬蘋(píng)果同種植小冠花明顯增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量，第3年時(shí)較對(duì)照增加5.6％，第6年時(shí)較對(duì)照增加41.4％。
長(zhǎng)期種草對(duì)不同土層有機(jī)質(zhì)組分影響不同，生草處理0～15厘米土壤重組有機(jī)碳含量比清耕平均提高2.23克/千克，15～30厘米重組有機(jī)碳含量的變化弱于表層。
也有研究認(rèn)為，生草降低了20～80厘米土層土壤有機(jī)質(zhì)含量。生草改變了果園氮、磷、鉀等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平。
柑橘園生草較清耕區(qū)氮、磷、鉀總量高了14.4％。
生草處理土壤中各養(yǎng)分含量均高于清耕處理，全鉀極顯著增加，速效鉀顯著增加；隨年限的延長(zhǎng)，刈割覆蓋的多數(shù)養(yǎng)分含量逐年遞增。
生草前期蘋(píng)果與牧草在0～40厘米土層存在養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)，土壤養(yǎng)分消耗大于積累，在第5年全氮、全磷、全鉀呈現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng)，提高了0～40厘米土層水解氮、速效磷及速效鉀含量，生草栽培具有活化土壤中的有機(jī)態(tài)氮、磷、鉀的功能，利于果樹(shù)對(duì)氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用。
可見(jiàn)，生草對(duì)果園養(yǎng)分的影響受土壤營(yíng)養(yǎng)狀況、樹(shù)種與草種根系吸收特性等復(fù)雜因素的影響，研究結(jié)果具有多樣性。因此，應(yīng)綜合多種因素評(píng)價(jià)生草對(duì)土壤養(yǎng)分的貢獻(xiàn)作用。
土壤微生物的變化
土壤微生物群落決定了養(yǎng)分循環(huán)、有機(jī)物分解和能量流動(dòng)，對(duì)土壤生態(tài)功能的作用至關(guān)重要，是土壤質(zhì)量?jī)?yōu)劣非常敏感的指標(biāo)。
葡萄園生草可顯著提高土壤微生物數(shù)量，較清耕處理固氮菌與纖維素分解菌數(shù)量升高幅度較大，放線菌數(shù)量升高的幅度最小。
白三葉草和紫花苜蓿處理均提高了土壤微生物生物量碳和生物量氮含量。
柑橘生育期內(nèi)，土壤中微生物以細(xì)菌最多，占90％以上，其次是放線菌，真菌最少?？梢?jiàn)果園生草整體上提高了果園微生物數(shù)量與活性，并且微生物種群的變化與草的種類(lèi)及生長(zhǎng)狀況關(guān)系密切。
土壤酶活性的變化
土壤中各種生化反應(yīng)除受微生物本身活動(dòng)的影響外，實(shí)際上是在各種相應(yīng)的酶的參與下完成的，酶活性與土壤中動(dòng)、植物殘?bào)w和微生物密集的區(qū)域密切相關(guān)，酶活性的高低直接影響氮、磷、鉀以及一些有機(jī)物質(zhì)的循環(huán)和轉(zhuǎn)化。
生草栽培提高了梨園土壤堿性磷酸酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶的活性，分別較清耕提高了22.94％、4.75％和21.1％；且隨著生草年限的增加土壤酶活性均呈升高趨勢(shì)，而草種的種類(lèi)也影響著酶的活性，多年生黑麥草處理0～40厘米土層過(guò)氧化氫酶、脲酶及堿性磷酸酶活性較清耕分別提高了3.0％、45.1％和9.4％，白三葉分別提高了16.4％、71.5％和16.1％。
此外，生草刈割覆蓋使土壤中幾丁質(zhì)酶、纖維素酶、葡萄糖苷酶和氨基葡萄糖苷酶的活性分別提高了16％、21％、4％和12％。
果樹(shù)生長(zhǎng)的變化
果園生草為果樹(shù)根系的生長(zhǎng)提供了穩(wěn)定的環(huán)境和持續(xù)的養(yǎng)分，縮小了0～20厘米土層根系的分布范圍，0～40厘米土層根系生物量為清耕的62.4％，“細(xì)根生物量／粗根生物量”增加了10.l％。在非灌溉條件的果園，生草處理花期土壤上層水分幾乎完全耗盡，可能引起了上層葡萄根系的死亡和深層根系的生長(zhǎng)。
種植鴨茅、無(wú)芒雀麥和紅三葉的蘋(píng)果葉片的光合速率均高于清耕，且差異顯著。但在半干旱或干旱地區(qū)，行間生草降低了葡萄園土壤含水量和葡萄葉片相對(duì)含水量，使葡萄葉片光合速率、氣孔導(dǎo)度及蒸騰速率降低，并使氣孔導(dǎo)度、光合速率最高峰有所提前。
果園生草可以明顯減少樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，這在許多研究中已得到證實(shí)。樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的減少主要是由于草對(duì)土壤水分的競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致果樹(shù)輕度的水分脅迫，從而抑制了營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。
生草第6年，種植白三葉草和高羊茅的蘋(píng)果樹(shù)干周分別為清耕的92.6％和83.5％，除種植白三葉草蘋(píng)果新梢比對(duì)照長(zhǎng)外，種植紫花苜蓿、高羊茅、多年生黑麥草和小冠花的新梢均比清耕短；生草果園中、短枝比例明顯高于清耕，利于生殖生長(zhǎng)，生草的第3年中、短枝比例平均增加33.4％，第6年平均增加34.9％。
生草對(duì)柑橘樹(shù)的生長(zhǎng)影響不明顯。生草對(duì)樹(shù)體生長(zhǎng)量的影響與該地區(qū)的降水量有關(guān)，干旱地區(qū)水分競(jìng)爭(zhēng)明顯，生長(zhǎng)量減少；降雨量大的地區(qū)，水分競(jìng)爭(zhēng)不明顯，對(duì)生長(zhǎng)量的影響也不明顯。
果實(shí)品質(zhì)的變化
生草可減少果實(shí)病害的發(fā)生，改善了果實(shí)品質(zhì)，從而提高了其加工品的質(zhì)量。隨種草時(shí)間延長(zhǎng)，果實(shí)品質(zhì)改善更為明顯；生草第6年單果重增加10.2％，硬度增加9.2％，可溶性固形物含量增加35.5％。
百喜草促進(jìn)了土壤叢枝菌根菌生長(zhǎng)，顯著地提高了柑橘根系叢枝菌根侵染率及土壤叢枝菌根菌孢子數(shù)，有效地促進(jìn)了柑桔根系叢枝菌根的形成，改善了在水分逆境下植株對(duì)土壤水分和磷素的吸收，進(jìn)而提高了果實(shí)品質(zhì)。
生草處理葡萄果皮總酚和花青素含量升高，果實(shí)氨基酸總量和還原糖含量升高，果實(shí)總氮、可溶性蛋白質(zhì)和可滴定酸含量下降。
由此可見(jiàn)，果園生草在改善土壤理化特性和生物學(xué)特性，維持土壤壤養(yǎng)分平衡(碳平衡)和養(yǎng)分循環(huán)、增加生物多樣性、降低病蟲(chóng)害發(fā)生機(jī)率等方面具有重要的作用。因此，適時(shí)適地大力推進(jìn)果園生草栽培，將成為我國(guó)果樹(shù)栽培管理制度變革過(guò)程中的重要技術(shù)成果之一。
評(píng)論