果園不同覆蓋物的研究現(xiàn)狀

徐素峰 郭少峰

摘要：從不同的覆蓋物種類，綜述了不同的覆蓋物對果園土壤的物理及化學性質(zhì)、土壤微生物的活性、土壤的溫度等不同的影響，以及對果樹的生長發(fā)育和對養(yǎng)分、水分的吸收等方面的影響。

關鍵詞：覆蓋物;果樹;土壤;影響

1覆蓋物質(zhì)的種類

果園的覆蓋物質(zhì)資源廣泛，很多種作物的秸稈、糠殼以及雜草等可供選擇，生產(chǎn)實踐過程中以玉米及小麥的秸稈和稻草居多，稻草、糠殼可以原樣覆蓋于樹下。果園覆蓋通常有秸稈覆蓋、地膜覆蓋、沙土覆蓋等。

根據(jù)覆蓋物質(zhì)材料的種類來劃分，果園覆蓋可以分為：有機物質(zhì)材料覆蓋、無機物質(zhì)材料覆蓋、生草覆蓋（亦稱作物覆蓋），以全園覆蓋及行內(nèi)覆蓋或者行間覆蓋的方式進行。有機物質(zhì)覆蓋，可以選擇各種作物的秸稈、雜草、糠殼等。常用的無機材料主要有地膜、砂石、遮陽網(wǎng)、無紡布、園藝地布、毛氈等。生草覆蓋是果園科學管理的一項基本內(nèi)容。人工種草和自然生草是果園生草覆蓋采取的2種方式。有目的地選擇草種在果園行間進行種植，以達到果園覆蓋的目的是人工生草。自然生草是指有選擇地保留、培育果園內(nèi)自然生長的淺根系草。

2覆蓋對果園土壤的影響

2.1覆蓋對土壤理化性質(zhì)的影響

土壤是果樹生長的基礎，是供給果樹生長結果所需水分和養(yǎng)分的源泉。土壤中空氣與大氣進行交換的能力以及土壤內(nèi)部氣體擴散的特性稱為土壤的通氣性。土壤孔隙作為土壤中水分運動、養(yǎng)分運輸以及土壤氣體活動的通道，可直接影響土壤肥力，反映出土壤結構狀態(tài)。土壤通氣性的好壞，嚴重影響著土壤養(yǎng)分的有效發(fā)揮，進而影響到作物的生長。土壤良好的結構、適宜的孔隙度是果樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的必備條件。有機物料的覆蓋和微生物的參與，優(yōu)化了土壤團粒結構，提高了土壤孔隙度，顯著改善了土壤的水、肥、氣、熱狀況，進而提高了土壤的孔隙度。有研究表明，覆草降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度，具有顯著的負相關性，土壤的通氣性能得到了提高。在研究覆蓋農(nóng)作物秸稈對玉米的產(chǎn)量和土壤肥力的影響時，張光旭等指出，覆蓋小麥的秸稈能改善土壤的物理性質(zhì)，與對照相比，持續(xù)覆蓋小麥秸稈3年后，土壤的孔隙度增加、容重降低，分別為2%～4%和0.06%～0.09%。在施用化肥基礎上，增施有機肥后可降低土壤容重，提高土壤孔隙度，有利于土壤>0.25 mm粒級團聚體形成。

有機物料在覆蓋過程中分解會對土壤的化學性質(zhì)產(chǎn)生影響，有機物料在覆蓋過程中緩慢腐解，增加了土壤有機質(zhì)、速效養(yǎng)分含量。有機物料與無機肥配施能顯著降低無機肥的流失，提高無機肥使用效率舊。董鐵等研究旱塬區(qū)地面覆蓋對蘋果園土壤性狀和樹體生長的影響，結果表明，覆黑膜和覆草處理顯著降低了0～20cm和20～40cm土層pH值。張超等在渭北旱塬地區(qū)10a生‘禮富9號短枝富士果園設置清耕（CK）、覆膜（I）、覆秸稈（Ⅱ）、覆膜覆秸稈（Ⅲ）、覆膜覆秸稈+行間生草（Ⅳ）、覆膜覆秸稈+行間鋪砂石（V）6個處理，結果表明：與清耕相比，覆蓋能有效地提高土壤的含水量、貯水量、有機質(zhì)、速效氮、速效磷和速效鉀質(zhì)量分數(shù)。蘋果園覆蓋的白三葉降解后能明顯提高蘋果園0～20cm土壤全氮、水解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀和有機質(zhì)含量，且0～1 0cm的土壤較1 0～20cm的增加較多。李傳友等在矮化密植蘋果園進行了清耕、種植油菜、殘枝粉碎覆蓋3種處理對土壤理化性狀及果實品質(zhì)的研究，得出結論：速效鉀含量、堿解氮含量、有機質(zhì)含量殘枝覆蓋和種植油菜地塊都高于清耕地塊，且差異性顯著（P<0.05），這一研究結果與谷艷蓉等徹的結果一致。殷麗瓊等研究覆蓋秸稈后的茶園，速效磷的含量增加，土壤有機質(zhì)增加，提高了土壤肥力。高美英等、焦蕊等（2008）、徐雄等（2004）研究表明地面覆蓋提高了土壤鐵、鋅等微量元素含量及土壤酶活性，判斷作用機理是增加了土壤微生物數(shù)量，進而增加了土壤中微量元素含量。

2.2覆蓋對養(yǎng)分和水分吸收的影響

蘋果樹是通過截獲以及擴散作用和質(zhì)流作用吸收土壤中養(yǎng)分的，根系伸展于土壤之中直接獲取養(yǎng)分的方式即為截獲。因為根與土壤顆粒的接觸面積十分有限，所以截獲方式獲得的養(yǎng)分量很有限。通過擴散和質(zhì)流，養(yǎng)分就可由土壤中不斷地向根表遷移，源源不斷地供給果樹吸收利用。影響蘋果樹吸收的主要環(huán)境因素有：土壤水分、土壤通氣狀況、土壤pH、土壤溫度等。研究表明果園覆蓋可達到蓄水保墑、調(diào)節(jié)微域生態(tài)環(huán)境的作用，乃至提高葉片質(zhì)量與光合特性。有機物料覆蓋降低了土壤水分的蒸發(fā)，土壤的濕度得以保持，因為覆蓋物阻礙了土壤水分在以氣態(tài)通過對流、亂流、擴散等方式進入大氣，從而使覆蓋物下層的土壤保持較高的土壤濕度。覆蓋能有效地控制水分的散失。蘋果樹采取稻草覆蓋措施后，年平均含水量比清耕地高出16.0%，減少了土壤水分蒸發(fā)，有效地提高了土壤的含水量。Tamas和Buban的研究也證實，覆蓋后的蘋果園可以增加土壤的持水能力，促進水分子在土壤中的滲透。

2.3覆蓋對土壤微生物活性的影響

土壤微生物是指生活在土壤中的細菌、真菌、放線菌、藻類的總稱。土壤微生物的種類和數(shù)量隨著土壤環(huán)境以及土層深度的不同發(fā)生變化。它們在土壤中促進土壤有機質(zhì)的分解和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，這一過程是通過在土壤中進行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化進行的。改善土壤物理性質(zhì)，促進土壤生物和微生物活動，提高土壤的保肥性和緩沖性作用是土壤有機質(zhì)具有的特性。微生物是土壤環(huán)境變化的靈敏指標，蘋果園機械結構和物理組成的改變、化學元素的失衡，必將引起微生物種群及數(shù)量的改變。在土壤物質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)化的過程中起著重要作用的有真菌、放線菌等。果園地表覆蓋能夠影響土壤中各種有益菌落的數(shù)量，是因為覆蓋改變了土壤中水分的含量和溫度的狀況。根際和非根際土壤的氨化細菌、真菌和放線菌等數(shù)量通過覆蓋秸稈或者生草均能得到顯著提高。其中，秸稈覆蓋處理后真菌數(shù)量在各土層明顯增加，0～20cm、20～40cm和40～60cm分別比對照增加79.39%、28.24%和85.05%，氨化細菌、固氮菌、纖維素分解菌分別增加10.1%、24.8%和65.4%;放線菌數(shù)量平均升幅最高的是種植紫花苜蓿的土壤，種植白三葉和紫花苜蓿的土壤氨化細菌和真菌數(shù)量的平均升幅次之，推測這是由于豆科植物根系具有較強的固氮性能，促使土壤微生物的生長，進而提高了土壤微生物的數(shù)量。微生物群落功能多樣性的影響因子很多，董立國等研究了免耕秸稈覆蓋對土壤微生物的影響，表明免耕秸稈覆蓋增加了土壤微生物的數(shù)量促進了土壤微生物的活性。作物秸稈覆蓋措施的應用在一定階段內(nèi)豐富了果園土壤細菌16SrRNA基因V3區(qū)DGGE圖譜條帶數(shù)量，促進了某些類群細菌的生長和繁殖。土壤覆蓋能增加土壤中的微生物數(shù)量在Buban等的研究中也得到了印證。Trivedi P等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，不同土壤團聚體可以為不同微生物提供棲息場所，這有利于提高土壤中微生物群落數(shù)量。

2.4覆蓋對土壤溫度的影響

土壤溫度是土壤因子之一，土壤各因子之間協(xié)調(diào)穩(wěn)定，利于創(chuàng)建最佳根系生長發(fā)育環(huán)境，高溫干旱可顯著縮短吸收根的壽命。果園土層溫度受不同的覆蓋方式的影響，差異明顯。無機物料覆蓋以增加土壤溫度為主，對土壤溫度的提高效果明顯。覆蓋地膜增溫夏季尤為明顯，1 5cm的土層土壤溫度年平均提高2.0℃左右，8月最高提高2.3℃。有機物料覆蓋對土壤溫度變化起到緩沖作用，表現(xiàn)為高溫時“降溫”和低溫時“保溫”。研究表明與清耕制相比，在15cm和25cm的土層，覆蓋小麥秸稈使5月、6月土壤溫度分別降低7.9℃和4.9℃、5.1℃和3.7℃，9、10月至休眠期高于對照。春季覆蓋麥草的低溫效應有利于保墑而對根系的生長和養(yǎng)分吸收可能有一定的延緩作用，但對樹體正常生長未產(chǎn)生不良影響。夏季高溫使土壤水分大量蒸發(fā)，給果樹的生長帶來傷害，李傳友等認為在果園進行行間覆蓋和種植油菜對環(huán)境和果樹生長都有益。秋季土壤覆蓋降低了地溫的變幅，有利于果樹生長。王中英等提出，秸稈覆蓋后春季果園土壤溫度比對照低，但已經(jīng)處于根系生長的最適的溫度范圍，所以沒有不利影響。相反可延遲早春蘋果樹的萌芽，避免“倒春寒”的危害。另外有機物覆蓋使地溫有效輻射減少，維持較高的土壤最低溫度，有利于有機質(zhì)的分解和根系的生長發(fā)育。

3覆蓋對果樹生長發(fā)育的影響

3.1覆蓋對果樹根及地上生長的影響

根系在地下的分布與發(fā)育情況，影響著整個果樹的生長發(fā)育，挖掘果樹生產(chǎn)潛力研究根系在不同土層的生長發(fā)育情況尤為重要，覆蓋對根系的促進作用在果樹的整個生長過程中發(fā)揮著巨大作用。研究表明，清耕會破壞淺層根系，多次連續(xù)清耕會使淺層根系無法恢復。有機物料覆蓋使果樹吸收根和細根總量明顯增加，這表明有機物覆蓋為根系創(chuàng)造了一個良好的土壤環(huán)境，促進了果樹根系生長。但是有機物料覆蓋影響了淺根和側根的生長發(fā)育，使根系上浮，甚至進入覆蓋層。生草覆蓋則會限制淺層根系的發(fā)育，使其向著更深的土層生長，深層根系更多一些。生產(chǎn)中可以結合運用。覆蓋對樹體的生長量也有影響，由大到小依次排列為：有機材料覆蓋>無機材料覆蓋>清耕>生草。但尹曉寧等研究試驗表明有機物料（麥草）覆蓋未對營養(yǎng)生長產(chǎn)生明顯影響，認為“可能由于試驗果樹樹齡不同。本試驗為接近20年生的盛果期成齡大樹，樹勢中庸，結果量較大，樹體養(yǎng)分及水分的消耗主要供給果實生長”。鄧豐產(chǎn)等研究表明，果園生草后與果樹形成水分競爭，干旱季節(jié)更為突出，這一現(xiàn)象能夠抑制果樹旺盛的營養(yǎng)生長，提高短枝比例，促進果樹成花結果。連續(xù)6年果園種植白三葉和高羊茅后，蘋果樹干周分別比對照（清耕）降低7.4%和16.5%。

3.2覆蓋對果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

地面覆蓋后，果園中果樹生長環(huán)境得到了改善，從而使產(chǎn)量增加，風味提高。據(jù)山東省煙臺市資料分析，進行地面覆蓋后第2年果品產(chǎn)量就明顯上升，覆蓋后的成齡果園增產(chǎn)率為10%～15%，一級果率提高10%以上，果實含糖量增加1%左右，有機酸減少0.2%～0.6%。覆蓋均能提高果樹產(chǎn)量及改善果實品質(zhì)，且多元覆蓋下果實產(chǎn)量、品質(zhì)好于單一覆蓋。生草后的果園樹體健壯平衡，有機質(zhì)含量高，果品的含糖量得到提高，與對照比可溶性固形物增加了6.80%～18.80%，單果質(zhì)量提高2.80%～5.40%，而且在著色、硬度等方面均有改善，同時減少落果受損，提高果實的商品價值。在套袋果園中，生草覆蓋能很好地避免和防止果實摘袋后受高溫和干燥的影響以及發(fā)生日灼和干裂紋，從而提高了果實的外觀品質(zhì)。羅漢果在用稻草覆蓋處理后單株產(chǎn)量、總糖、Vc、甜柑V含量比清耕對照提高了67.1%、27.8%、7.0%和24%，大果率是對照的2.8倍。有機物覆蓋過程中腐解后被果樹利用，利于樹體生長和果實產(chǎn)量、品質(zhì)的提高。

（收稿：2019-09-30）