不同覆蓋方式對旱作蘋果園土壤水分及產量的影響

（山西省果業(yè)工作總站，山西太原 030001）

山西省是以旱作農業(yè)為主的省份，年平均降雨量500 mm 左右，且時空分布不均，冬春季干旱，降雨多集中在7～9 月。據不完全統(tǒng)計，全省沒有灌溉條件或灌溉能力不足的果園面積超過40 萬hm2，約占全省果園總面積的70%?？梢?，干旱已成為制約山西省水果優(yōu)質高效生產與可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。

節(jié)水灌溉是根據果樹生長規(guī)律，在果樹需水的情況進行灌溉的高效利用，實現(xiàn)果園收益的增加[1]。目前山西省約10%的果園采取了噴灌、滴灌等節(jié)水措施，既可以增加土壤水分，又可以提高空氣濕度，對果實著色和早春防晚霜具有顯著功效，但由于立地條件、經濟狀況等原因使這幾種節(jié)水灌溉技術僅在小范圍應用[2]。鑒于此，在大寧縣太德鄉(xiāng)蘋果園開展了起壟覆膜集雨保墑技術、生物覆蓋技術、地布覆蓋技術三種旱作果園節(jié)水措施比較試驗，以探索抑制果園土壤水分蒸發(fā)、增強果樹蓄水保墑能力的種植模式。

1 材料與方法

1.1 園地概況

大寧縣位于東經110°27′55"～111°0′40"、北緯36°16′40"～36°36′25"，海拔480～1 200 m，年均氣溫11 ℃，平均年降水量464.6 mm，無霜期212 d，年均日照時數(shù)2 432.2 h，土壤類型為壤土。該園區(qū)為喬化紅富士蘋果，砧木為八棱海棠，面積為0.33 hm2，樹齡7 年，株行距4 m×5 m，樹體生長健壯，無病蟲害。

1.2 研究方法

2018 年3 月開始，將0.24 hm2蘋果園作為試驗區(qū)，按南北行分成面積相等的四個區(qū)域分別進行節(jié)水措施處理。

處理1：起壟覆膜，沿果樹行向開溝施肥后回填，以樹干為中線沿行向樹盤起壟，壟高10～15 cm，在樹盤壟面兩邊覆蓋厚度為0.007～0.012 mm、寬度為1～1.2 m的黑色地膜，膜兩邊用土壓實，覆蓋面積0.06 hm2。

處理2：生物覆蓋，沿果樹行向開溝施肥后回填，待春末夏初土溫、氣溫回升，高溫來臨前，將玉米秸稈切成10 cm 長覆蓋在果樹行間，厚度15 cm，覆蓋面積0.06 hm2。

處理3：地布覆蓋，沿果樹行向開溝施肥后，回填到低于地面5 cm 左右，樹干兩側施肥溝覆蓋1.0～1.5 m 寬的黑色園藝地布，地布要拉直繃緊鋪展，邊緣用土壓住，兩側畦面的地布中間重疊3～5 cm，用“U”型鐵釘或鐵絲連接，覆蓋面積0.06 hm2。

處理4：對照區(qū)，開溝施肥后回填，每年耕翻3 次，深度15 cm，保持行間土壤疏松、無雜草，面積0.06 hm2。

各處理區(qū)域的花果管理、病蟲害綜合防治、整形修剪等管理措施與對照區(qū)相同。

1.3 測量指標與方法

1.3.1 土壤含水量

用常規(guī)土鉆法取樣，在蘋果物候期對每個處理和對照的0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm 三個土層各取樣三次，用烘干稱質量法測定土壤含水量。土壤含水量W的計算公式見式（1），全年共測定5 次。

式中，SW為原土質量，g；Sd為烘干土質量，g。

1.3.2 土壤有機質含量

用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質[3]，以有機質占干土質量的百分數(shù)表示。

1.3.3 蘋果產量、品質及新梢生長量

果實采收期，每個處理和對照各隨機抽取10 棵樹，每株樹隨機采收5 個蘋果，調查果實品質和產量。測定每株實際產量，計算單株平均產量，折算出每667 m2的產量。每株隨機取15 個蘋果稱質量，計算平均單果質量。在每株樹冠中上部隨機采摘10 個蘋果，測量果實縱徑和橫徑，計算果形指數(shù)。果形指數(shù)的計算公式見式（2）。

生長季后，每個處理和對照各選取5 株具有代表性的蘋果樹，在1.4～1.6 m 高度處隨機測定每株東、西、南、北、中5 個方位春梢和秋梢的長度，求平均值；統(tǒng)計單株總枝數(shù)和長中短果枝數(shù)，計算長中短果枝比例。

2 結果與分析

2.1 不同處理對不同土層土壤含水量的影響

從表1（見下頁）可以看出，0～20 cm 土層的土壤含水量在各個物候期明顯高于對照區(qū)，尤其是春季萌芽期和花期，且以起壟覆膜處理最好，萌芽期、花期土壤含水量分別比對照高23.2%和77.3%；20～40 cm 土壤含水量在春季與0～20cm 土壤情況類似，但是進入著色期后，生物覆蓋處理的土壤含水量最高，說明生物覆蓋不僅能抑制表面蒸發(fā)，影響表層土壤含水量，還能顯著影響果樹根系分布層的土壤含水量。40～60cm 土層較大，受外界因素影響較小，各處理的差異變化不大，土壤含水量的變化較小。

表1 不同物侯期各處理的土壤含水量（%）Table 1 Soil moisture content of different treatments in different times(%)

從蘋果生長的各物候期總體來看，在0～20、20～40、40～60 cm 三個不同土層中，各處理的土壤含水量均顯著高于對照，尤其是0～20 cm 的土壤含水量比20～40 cm 土層的增加明顯，由于春季干旱是大寧縣蘋果產業(yè)發(fā)展的主要限制因素，起壟覆膜能最大限度地提高春季土壤含水量，緩解春季干旱脅迫。

2.2 不同處理對蘋果樹生長的影響

表2 不同處理對蘋果樹生長的影響Table 2 Effects of different treatments on the growth of apple trees

新梢生長量是反映樹勢強弱的指標之一[4]，不同處理對蘋果樹生長的影響見表2。由表可知，不同覆蓋措施下春、秋梢生長量大小均為生物覆蓋＞起壟覆膜＞地布覆蓋＞對照；覆蓋處理中以結果為主的中短果枝比例比對照明顯增加，起壟覆膜、生物覆蓋、地布覆蓋中短果枝分別為90.4%、85.5%、86.8%，比對照增加了20%、15.1%、16.4%，枝組趨于合理。

2.3 不同處理對土壤有機質含量的影響

不同處理對土壤有機質含量的影響見表3。由表可知，三種覆蓋方式0～60 cm 土壤中有機質含量均比對照高，這與謝永生等[5]、茹慧玲等[6]的研究結果基本一致，但以生物覆蓋最高，在0～20、20～40 cm 土壤中各處理對有機質增加效果高低順序依次為生物覆蓋＞地布覆蓋＞起壟覆膜＞對照，在0～20 cm 表層土壤中生物覆蓋能夠有效提高土壤有機質含量，比對照提高了51%；在40～60 cm 土層中三種節(jié)水處理均提高了有機質含量但差異不明顯?？傮w來說，三種覆蓋處理均能提高果園淺土層的有機質含量，這與張超等[7]的研究結果一致，可見覆蓋能改善土壤理化性質。

2.4 不同處理對蘋果產量的影響

不同處理對蘋果產量的影響見表4。由表4 可知，生物覆蓋處理平均單果質量、每667 m2產量果形指數(shù)分別比對照增加30%、55.8%、15.3%；起壟覆膜分別比對照增加了13.5%、52.2%、18%；園藝地布覆蓋分別比對照增加了10.8%、46.8%、20.8%。這說明不同覆蓋措施下蘋果樹的水分利用率均明顯高于對照，果實的單果質量也高于對照，這與周江濤等[8]的研究結果一致，可見土壤水分是增加蘋果產量的重要因素。

表4 不同處理對蘋果產量指標的影響Table 4 Effect of different treatments on apple yield index

3 結論

試驗結果表明，起壟覆膜集雨保墑技術、生物覆蓋及地布覆蓋三種處理措施均能抑制土壤水分蒸發(fā)，提高集雨和保墑抗旱能力，有效解決果園冬春季干旱、秋季多雨的實際問題，提高水分利用率。其中起壟覆膜集雨保墑技術能最大限度提高春季土壤含水量，蘋果萌芽、開花期、土壤含水量分別比對照高23.2%和77.3%，有效緩解了春季干旱脅迫，中短果枝結果比例比對照增加了20%，每667 m2產量提高52%；生物覆蓋能夠改善土壤有機質含量，提高果實品質；園藝地布覆蓋對果形指數(shù)增加明顯，比對照增加20.8%?？傊饓鸥材ぜ瓯劶夹g能有效集雨保墑、節(jié)約養(yǎng)分，消除干旱少雨給果樹生產造成的不良影響，是干旱、半干旱果園較為理想的土壤管理措施，應因地制宜在果樹栽培中推廣。