本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植，具體涉及椰棗咖啡飼草復(fù)合間套種栽培方法。
背景技術(shù)：
1、椰棗（ phoenix?dactylifera?l.）是棕櫚科海棗屬常綠喬木，原產(chǎn)于西亞和北非干旱沙漠地區(qū)，是熱帶干旱與半干旱地區(qū)最重要的果樹之一。我國(guó)自20世紀(jì)以來(lái)在云南元謀、巴基斯坦援助引種基礎(chǔ)上逐步建立椰棗引種栽培體系，目前在云南元江、保山以及海南、四川南部等干熱河谷地區(qū)已形成具有規(guī)模的椰棗種植園。椰棗單株年產(chǎn)量可達(dá)200?kg以上，是干熱河谷地區(qū)從生態(tài)恢復(fù)轉(zhuǎn)向經(jīng)濟(jì)作物利用的重要作物，對(duì)推動(dòng)干熱河谷地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與生態(tài)修復(fù)協(xié)同具有重要意義。
2、然而，椰棗作為典型的棕櫚科深根高大喬木，其商品化種植需要保持6~10?m的株行距以滿足成齡植株的冠層展開和根系發(fā)育需求，這一株行距特征與椰棗冠層成型周期形成結(jié)構(gòu)性矛盾。椰棗自定植起需經(jīng)過(guò)5~8年的冠層成型期，在此期間冠層投影面積從初期的不足10%緩慢增長(zhǎng)至最終的80%以上，但椰棗行間土地在整個(gè)5~8年期間始終保留大面積裸露區(qū)域。在熱帶干熱河谷地區(qū)，強(qiáng)烈太陽(yáng)直射使裸地土壤溫度在旱季峰值時(shí)段達(dá)到甚至超過(guò)55°c，水分蒸發(fā)損失劇烈，灌溉水實(shí)際利用效率不足30%；同時(shí)由于行間地表無(wú)植被覆蓋與根系輸入，土壤有機(jī)質(zhì)含量持續(xù)下降至0.5%以下，進(jìn)一步抑制椰棗根系發(fā)育，使椰棗進(jìn)入投產(chǎn)期的時(shí)間被推遲、單產(chǎn)潛力難以釋放。這構(gòu)成了椰棗單作模式在干熱河谷地區(qū)的核心生態(tài)-經(jīng)濟(jì)雙重制約。
3、為緩解上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)先后提出多種方案。美國(guó)專利us7634869b1（combinedintercropping?and?mulching?method）公開了一種將一年生豆科作物與商業(yè)谷物作物間作并配合綠肥覆蓋地表的方法，該方法依賴于溫帶與亞熱帶商業(yè)大田機(jī)械化作業(yè)體系，間作組合限于一年生豆科與禾谷類作物的二維平面間作，無(wú)法針對(duì)熱帶干熱河谷椰棗種植園5~8年長(zhǎng)周期的冠層成型期提供時(shí)空匹配的多年生立體配置；其綠肥覆蓋雖可改善地表水分條件，但缺少能夠同時(shí)利用上層冠層遮蔭資源的多年生中層經(jīng)濟(jì)作物，使行間生態(tài)資源仍處于二維利用而非三維利用狀態(tài)。
4、中國(guó)專利cn108738974a（一種白芨與獼猴桃間作套種栽培方法）公開了一種二層套種方法，以獼猴桃作為上層架式藤本作物，下層種植白芨這一耐陰藥用植物，構(gòu)成上下二層藥用作物互補(bǔ)利用體系。該方法雖提出了上下層生態(tài)位互補(bǔ)的設(shè)計(jì)理念，但其上層為人工搭架的藤本作物而非干熱河谷地區(qū)高大喬木，下層為耐陰藥材而非匍匐型豆科飼草，灌溉與施肥架構(gòu)亦針對(duì)秦巴山區(qū)溫帶濕潤(rùn)氣候設(shè)計(jì)；該方法不涉及干熱河谷椰棗種植園，亦不解決5~8年冠層成型期內(nèi)行間裸地的水土資源浪費(fèi)問(wèn)題。
5、公開號(hào)為cn105191654a的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了一種玉米與飯豆間作的栽培方法，玉米與飯豆采用寬窄行布局并設(shè)定播期錯(cuò)位以解決東北高緯度地區(qū)積溫不足的問(wèn)題。該方法是單一時(shí)間維度（一年內(nèi)）的二維間作，不涉及多年生木本作物冠層成型期內(nèi)的多年立體配置，對(duì)椰棗種植園的5~8年時(shí)間窗口管理無(wú)技術(shù)啟示。
6、授權(quán)公開號(hào)為cn110810250b的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開了一種椰棗的組織培養(yǎng)中快速繁殖的方法，解決椰棗自然繁殖周期長(zhǎng)的問(wèn)題，該方法屬于椰棗繁殖技術(shù)，從側(cè)面反映出椰棗單作種植模式下大面積建園對(duì)優(yōu)良種苗的高度需求，但其本身不涉及椰棗種植后的行間土地利用問(wèn)題。
7、國(guó)際專利wo2016103162a2（method?and?fertilizer?compositions?fortreating?a?plant?and?plant?growth?medium）公開了一種針對(duì)椰棗等果樹的氮磷鉀肥配比施用方法，主要解決椰棗單作模式下沙質(zhì)土壤養(yǎng)分缺乏的問(wèn)題，其本質(zhì)是化肥外源補(bǔ)給路徑，未提供通過(guò)行間生態(tài)化配置實(shí)現(xiàn)土壤肥力改善的方案，外源化肥的持續(xù)投入與土壤有機(jī)質(zhì)衰退兩類問(wèn)題在該方法下并存。
8、非專利文獻(xiàn)方面，傳統(tǒng)綠洲農(nóng)業(yè)系統(tǒng)作為公認(rèn)的三層種植模式，由椰棗冠層、中層果樹和地表一年生作物構(gòu)成，但其中層為與椰棗季節(jié)物候相近的常規(guī)果樹，并非具有半陰生態(tài)需求的多年生經(jīng)濟(jì)灌木；下層為一年生作物，無(wú)多年生匍匐覆蓋與固氮功能。macauba棕櫚與brachiaria禾草構(gòu)建的silvopastoral系統(tǒng)證實(shí)了棕櫚科作物與下層禾草的二層共生可行性，但其中層完全空置，未能利用棕櫚科作物冠層提供的中層光環(huán)境。yunnan干熱河谷生態(tài)芒果園四種豆科牧草應(yīng)用研究證明了豆科牧草作為干熱河谷果園下層覆蓋作物的可行性，但其屬于二層結(jié)構(gòu)（果樹+飼草），上層非椰棗、無(wú)中層經(jīng)濟(jì)作物。東非高地咖啡-香蕉間作和yunnan咖啡-樟樹/秋楓間作模式均將咖啡作為下層耐陰作物布局于遮蔭樹之下，未將咖啡作為中層經(jīng)濟(jì)灌木融入以椰棗為頂層的三層立體架構(gòu)。
9、上述各方案的共同局限在于：未能識(shí)別椰棗冠層成型期的5~8年時(shí)間窗口本身具有水平方向冠層未閉合而垂直方向已部分占用的垂直生態(tài)位錯(cuò)配真空特征，未能將該真空窗口的中層光環(huán)境（30%~50%遮蔭度）這一恰好匹配小粒種咖啡半陰需求的天然生態(tài)位與下層0.3~1.0?m土壤體積內(nèi)豆科飼草固氮位空缺這一資源缺口同時(shí)納入復(fù)合架構(gòu)進(jìn)行三維耦合利用，亦未提出與三層立體架構(gòu)相匹配的三軌分層灌溉拓?fù)浼柏赘顨埐绲乇砀采w循環(huán)管理路徑，使得現(xiàn)有椰棗種植園在5~8年冠層成型期內(nèi)的水、熱、光、氮素、有機(jī)質(zhì)五類資源同步處于單作模式的低效甚至流失狀態(tài)，因此本領(lǐng)域亟需一種能夠?qū)⑸鲜鑫孱愘Y源在5~8年時(shí)間窗內(nèi)同步納入三維耦合利用、并在椰棗冠層閉合后能夠自然過(guò)渡到永久二層共生模式的復(fù)合栽培方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種椰棗咖啡飼草復(fù)合間套種栽培方法，通過(guò)在椰棗冠層成型前的5~8年期間于椰棗行間構(gòu)建上中下三層立體生態(tài)位互補(bǔ)的復(fù)合栽培體系，并配合三軌分層灌溉架構(gòu)與刈割殘茬地表覆蓋管理，使椰棗冠層投影面積階段性增長(zhǎng)所形成的中層30%~50%遮蔭光環(huán)境與下層土壤豆科固氮位被同步納入資源利用，將行間地表溫度由椰棗單作裸地的≥55°c降至≤35°c，將灌溉水利用效率由<30%提升至≥65%，并在5~8年期間結(jié)束時(shí)使土壤有機(jī)質(zhì)含量由初始≤0.5%累積至≥1.2%。
2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的椰棗咖啡飼草復(fù)合間套種栽培方法在椰棗種植園中椰棗以株行距6~10?m單作定植后冠層成型前的5~8年期間，于椰棗的行間構(gòu)建上中下三層立體生態(tài)位互補(bǔ)的復(fù)合栽培體系。其中上層為已定植椰棗作為冠層供給作物，在5~8年期間持續(xù)向其下方提供30%~50%的遮蔭度；中層在距椰棗主干≥2?m的安全間距外側(cè)帶狀區(qū)域內(nèi)定植小粒種咖啡，小粒種咖啡采用雙行帶狀配置；下層在中層咖啡帶之間的剩余行間地表?xiàng)l播匍匐型熱帶豆科飼草，匍匐型熱帶豆科飼草以地上匍匐莖覆蓋剩余行間地表，使行間地表溫度由椰棗單作裸地的≥55°c降至≤35°c。本發(fā)明的方法對(duì)上中下三層采用三軌分層灌溉架構(gòu)：上層椰棗的主干基部采用滴灌，中層咖啡帶采用獨(dú)立微噴帶供水，下層飼草依靠獨(dú)立微噴帶的側(cè)向滲透與自然降水供給水分。本發(fā)明的方法每年旱季末對(duì)下層飼草進(jìn)行刈割，將刈割殘茬就地覆蓋于行間地表形成有機(jī)覆蓋層。
3、本發(fā)明的方法中，5~8年期間的起點(diǎn)定義為椰棗冠層投影面積達(dá)行間地表面積30%的時(shí)點(diǎn)，終點(diǎn)定義為椰棗冠層投影面積達(dá)行間地表面積80%的時(shí)點(diǎn)。中層小粒種咖啡的定植時(shí)間為椰棗單作定植后第18~30個(gè)月內(nèi)并位于5~8年期間起點(diǎn)之前的0~6個(gè)月窗口。匍匐型熱帶豆科飼草根據(jù)當(dāng)?shù)啬杲邓颗c冬季低溫條件選擇紫花大翼豆（ macroptilium? atropurpureum）或光葉紫花苕（ vicia?villosa?subsp.varia）。在椰棗冠層投影面積達(dá)80%且5~8年期間結(jié)束時(shí)執(zhí)行體系轉(zhuǎn)換：撤除中層咖啡帶及獨(dú)立微噴帶，將下層飼草由匍匐型豆科飼草替換為耐陰禾本科宿根飼草，轉(zhuǎn)入椰棗-飼草二層永久共生模式。
4、本發(fā)明的有益效果如下：第一，本發(fā)明將椰棗冠層成型期的5~8年時(shí)間窗口由資源閑置期轉(zhuǎn)化為水土資源高效協(xié)同利用期，行間地表溫度由椰棗單作裸地的≥55°c降至≤35°c（溫降≥20°c），灌溉水利用效率由<30%提升至≥65%，土壤有機(jī)質(zhì)含量在5~8年期間結(jié)束時(shí)由初始≤0.5%累積至≥1.2%。第二，本發(fā)明在椰棗未投產(chǎn)的5~8年期間通過(guò)中層小粒種咖啡獲得穩(wěn)定的中層經(jīng)濟(jì)收益，通過(guò)下層飼草刈割鮮草獲得穩(wěn)定的下層畜牧飼料收益，鮮草年產(chǎn)量為每畝1500~2500?kg，使椰棗種植園在投產(chǎn)前的資金回流壓力得到結(jié)構(gòu)性緩解。第三，本發(fā)明的三軌分層灌溉架構(gòu)與下層飼草根瘤菌固氮（每生長(zhǎng)季每畝8~12?kg?n）和刈割殘茬就地分解共同形成的氮素雙源輸入（5~8年累積每畝40~72?kg?n），共同支撐椰棗進(jìn)入投產(chǎn)期后的根系發(fā)育與產(chǎn)量潛力釋放，并使椰棗種植園在椰棗冠層閉合后通過(guò)體系轉(zhuǎn)換自然過(guò)渡到永久二層共生模式，在不增加額外投入的前提下實(shí)現(xiàn)椰棗種植園全生命周期的生態(tài)-經(jīng)濟(jì)雙重協(xié)同。