不同覆蓋方式對(duì)梨園土壤養(yǎng)分、凈光合速率及產(chǎn)量的影響

戴振建 徐高 姜訓(xùn)剛

摘 要：以7年生‘秋月梨為試材，連續(xù)2年對(duì)梨園進(jìn)行地膜、雜草及地膜+雜草覆蓋處理，調(diào)查梨園土壤養(yǎng)分、梨樹凈光合速率及產(chǎn)量變化。結(jié)果表明，覆蓋方式降低了梨園土壤pH，提高了土壤堿解氮、速效鉀、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量，并增加了葉片凈光合速率、果實(shí)可溶性固形物含量、果實(shí)硬度、單果重及平均單株產(chǎn)量，其中以地膜+雜草覆蓋效果最好。

關(guān)鍵詞：覆蓋;梨園;土壤養(yǎng)分;光合速率;產(chǎn)量

Abstract：Orchard coverage plays an important role in pear orchards production. In this study， the 7-year-old ‘Akizuki pear orchard was treated with plastic mulching， weed mulching， and plastic film + weed mulching， and the effects on soil nutrients， net photosynthetic rate and orchard yield in the root zone of the pear orchard was investigated. The results showed that after 2 years of continuous mulching， the soil pH of the pear orchard decreased. The three mulching treatments all increased the soil alkalinity nitrogen， available potassium， available phosphorus and organic matter content in the root zone. The three mulching treatments also increased the net photosynthetic rate of leaves， soluble solid form content， fruit firmness， the weight of single fruit， and the average yield per plant reduce fruit tree. And the effect of mulching film + weed mulching is the best. Therefore， it is recommended to promote the measures of plastic film + weed mulching in the soil management of pear orchards.

Keywords：mulching; pear orchard; soil nutrients; photosynthetic rate; yield

我國(guó)是世界上最大的梨栽培和生產(chǎn)國(guó)家[1]，梨產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)梨產(chǎn)區(qū)果農(nóng)脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一[2]。然而，由于盲目追求高產(chǎn)，梨園化肥、農(nóng)藥施入過(guò)量，造成果園土壤養(yǎng)分比例失衡，土壤有機(jī)質(zhì)含量低下，質(zhì)地變差，嚴(yán)重影響了梨園產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)[3]。

果園覆蓋可改善土壤環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)，且不同覆蓋方式存在效果差異。秸稈覆蓋可提高核桃園土壤養(yǎng)分含量，并有利于核桃產(chǎn)量和質(zhì)量的提升[4];雜草則可提高蘋果園土壤有機(jī)質(zhì)及腐殖質(zhì)含量[5，6];地布覆蓋有利于改善土壤水熱環(huán)境，提升果實(shí)品質(zhì)[7];全光照下果園覆蓋藍(lán)色薄膜可促進(jìn)越橘氣孔開放，提高光合速率和電子傳遞效率[8]，地布+保水劑/埋枝條可提高旱地蘋果葉片礦質(zhì)元素含量及果實(shí)品質(zhì)[9]。然而，果園覆蓋措施尚未在梨園土壤管理中得到充分應(yīng)用，尤其是復(fù)合覆蓋措施。

本研究使用雜草、地膜及地膜+雜草三種覆蓋方式對(duì)梨園進(jìn)行覆蓋，研究其對(duì)土壤養(yǎng)分、梨樹凈光合速率、梨園產(chǎn)量及梨果品質(zhì)的影響，以期為梨園覆蓋措施的推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省萊陽(yáng)市沐浴店鎮(zhèn)，供試品種為7年生‘秋月梨，株行距2.0 m×4.0 m，試驗(yàn)園土壤為沙壤土，pH值7.15，有機(jī)質(zhì)6.53 g/kg，堿解氮115 mg/kg，速效磷40.42 mg/kg，速效鉀130.53 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)于2018-2019年進(jìn)行，每年4月做覆蓋處理，連續(xù)處理兩年，共設(shè)4個(gè)處理，處理1）地膜覆蓋，覆蓋厚0.01mm，寬1 m的聚乙烯黑色地膜;2）雜草覆蓋，將生長(zhǎng)季內(nèi)刈割的雜草覆蓋于行內(nèi)，覆蓋厚度為10.0 cm，寬度為1.2 m;3）地膜+雜草覆蓋，在雜草處理基礎(chǔ)上加覆一層地膜;4）清耕（CK），在生長(zhǎng)季內(nèi)多次淺耕除草。試驗(yàn)采用單行小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

在樹冠投影下距離樹干50 cm處，用取土器分別采集0～20 cm、20～40 cm土樣，剔除雜物，風(fēng)干后測(cè)定土壤指標(biāo)。土壤pH值使用酸度計(jì)測(cè)定;堿解氮使用擴(kuò)散吸收法;速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-硫酸鉬銻抗比色法;速效鉀采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度計(jì)法。

每區(qū)組隨機(jī)選取4株樹，每個(gè)處理共計(jì)12株樹，每株樹選取30個(gè)葉片，于上午9時(shí)至11時(shí)進(jìn)行測(cè)定采用PP System公司的CIRAS-2便攜式光合儀測(cè)定凈光合速率。區(qū)組內(nèi)每株樹隨機(jī)摘5個(gè)果，采用電子秤（精度0.01 g）測(cè)定單果質(zhì)量，同時(shí)計(jì)算單株產(chǎn)量;在每個(gè)區(qū)組中隨機(jī)選取10個(gè)完全成熟的果實(shí)，測(cè)定果實(shí)可溶性固形物含量及果實(shí)硬度。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

使用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表繪制，采用SPSS version 19.0進(jìn)行方差分析，采用Duncans新復(fù)極差法（P<0.05）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋方式對(duì)梨園土壤pH值的影響

由表1可知，3種覆蓋處理均降低了梨園土壤pH值。0～20 cm土壤深度范圍內(nèi)覆膜、覆草以及覆膜+覆草處理分別使pH值降至7.03、6.97及6.95，即覆膜+覆草使土壤pH值降低最多，覆草次之，覆膜最少。而在20～40 cm土壤深度范圍內(nèi)，覆蓋處理也均使土壤pH值下降，但較0～20 cm下降較少，且處理間差異不顯著。

2.2 不同覆蓋方式對(duì)梨園土壤養(yǎng)分含量的影響

由表2可知，在0～40 cm土壤深度范圍內(nèi)，3種覆蓋處理均提高了土壤養(yǎng)分含量。在0～20 cm土壤深度范圍內(nèi)，覆草處理和覆膜+覆草處理提高養(yǎng)分含量的效果最為顯著，其中堿解氮含量較清耕分別提高了24.02%、25.40%;速效磷含量分別提高了23.25%、30.51%;速效鉀含量較清耕分別提高12.46%、14.66%;土壤有機(jī)質(zhì)含量分別提高51.32%、55.02%。而在20～40 cm土壤深度范圍內(nèi)，則以覆膜+覆草處理效果最為顯著，其中堿解氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)較清耕分別提高了31.97%、28.77%、22.20%和63.88%。因此，覆膜+覆草處理對(duì)于提高梨園土壤養(yǎng)分含量效果最為明顯。

2.3 不同覆蓋方式對(duì)葉片凈光合速率的影響

凈光合速率與干物質(zhì)同化量密切相關(guān)。由圖1可知，3種覆蓋處理均提高了梨樹葉片凈光合速率，其中以覆膜和覆草+覆膜處理效果較為顯著，分別提高了15.2%和21.2%。

2.4 不同覆蓋方式對(duì)梨果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

表3顯示，3種覆蓋處理均提升了‘秋月梨果單果重，果實(shí)硬度，可溶性固形物含量以及平均單株產(chǎn)量，其中以覆膜+覆草效果最好，覆草次之，覆膜最差。對(duì)單果重而言，覆膜、覆草及覆膜+覆草較清耕分別提高2.55%、3.67%、5.50%;對(duì)于果實(shí)硬度來(lái)說(shuō)，覆膜、覆草及覆膜+覆草較清耕分別提高1.61%、4.84%、12.90%;對(duì)可溶性固形物含量而言，覆膜、覆草及覆膜+覆草較清耕分別提高2.17%、3.62%、7.25%;對(duì)平均單株產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，覆膜、覆草及覆膜+覆草較清耕分別提高4.69%、11.19%、15.09%。

3 小結(jié)與討論

根系是樹體與土壤進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的媒介[10，11]。根系的發(fā)育生長(zhǎng)除受地上部生長(zhǎng)勢(shì)與遺傳特性影響外，更多與土壤環(huán)境相關(guān)。果園覆蓋隔絕了地表環(huán)境與土壤環(huán)境，不僅增強(qiáng)了土壤環(huán)境的穩(wěn)定性與緩沖能力[12]，并且，隨著覆蓋材料的風(fēng)化、腐爛及降解，也改善了果園土壤環(huán)境，從而改善果樹根系，增強(qiáng)樹勢(shì)[13-14]。本研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋處理不僅改變了梨園土壤pH，提高了土壤養(yǎng)分含量，也提高了梨樹葉片凈光合速率，更重要的是，覆蓋處理提高了梨單果重、可溶性固形物含量與平均單株產(chǎn)量，其中以覆膜+覆草效果最為顯著。

土壤pH是衡量土壤酸堿性狀的重要指標(biāo)[15]，其適宜性及穩(wěn)定性不僅影響土壤養(yǎng)分的有效性，更決定了根系的長(zhǎng)勢(shì)。前人研究表明，有機(jī)質(zhì)附帶的大量大分子羧基基團(tuán)呈弱酸性[16]，可改善土壤pH，且黑土覆蓋試驗(yàn)也驗(yàn)證了此結(jié)論[5]。雜草中同樣也含有豐富的有機(jī)質(zhì)[18]，本研究中，雜草覆蓋降低了梨園土壤pH。先前研究顯示，水稻田間覆膜處理可提升地溫，從而促進(jìn)水稻根系分泌有機(jī)酸。而覆膜也輕微降低了梨園土壤pH，這可能是由于梨樹根系分泌的有機(jī)酸所致。

土壤養(yǎng)分是果樹發(fā)育動(dòng)力的“源泉”[11]。前人研究表明，覆膜對(duì)土壤養(yǎng)分的提升較少[13]，而雜草或秸稈富含豐富的有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分[5，6，17]，因此果園覆草或秸稈對(duì)果園土壤養(yǎng)分的提升更加有利。與前人研究類似，覆草較覆膜提升了更多的梨園土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)質(zhì)含量。更有趣的是，覆膜+覆草復(fù)合處理較覆膜或覆草單一處理對(duì)土壤養(yǎng)分的提升效果更為顯著，這可能是由于雜草上加覆地膜提升了地溫，從而加速了雜草的腐爛降解。

覆蓋可改善土壤環(huán)境，為根系營(yíng)造一個(gè)舒適的生長(zhǎng)環(huán)境，進(jìn)而“根繁葉茂”[11]。本研究結(jié)果表明，覆蓋不僅提高了土壤養(yǎng)分含量，也提高了梨樹葉片凈光合速率，其中以覆膜+覆草復(fù)合處理效果最為顯著。重要的是，覆蓋處理提高了梨果可溶性固形物含量、單果重、果實(shí)硬度及平均單株產(chǎn)量，且覆膜+覆草復(fù)合處理>覆草處理>覆膜處理，這表明覆蓋處理可改善梨果品質(zhì)，提升果園產(chǎn)量。

綜上所述，覆膜、覆草或二者綜合處理均增加了梨園土壤養(yǎng)分含量，梨樹葉片凈光合速率，從而提高了果實(shí)可溶性固形物含量、單果重及平均單株產(chǎn)量，其中以覆膜+覆膜處理效果最為顯著。因此，建議梨園栽培管理中采取地膜+雜草復(fù)合覆蓋措施。

參考文獻(xiàn)

[1]聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫(kù).2019.

[2]張紹鈴，謝智華.我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)、存在問(wèn)題與對(duì)策建議[J].果樹學(xué)報(bào)，2019，36（8）：1067-1072.

[3]王少敏，冉 昆.山東省梨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及發(fā)展建議[J].落葉果樹，2019，51（4）：4-7.

[4]田志剛，王鵬飛.不同覆蓋方式對(duì)核桃園土壤養(yǎng)分及核桃質(zhì)量產(chǎn)量的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，40（6）：54-60.

[5]王忠和.利用雜草資源提高果園土壤有機(jī)質(zhì)含量[J].科學(xué)種養(yǎng)，2009（6）：20-20.

[6]劉建新，王 鑫，楊建霞.覆草對(duì)果園土壤腐殖質(zhì)組成和生物學(xué)特性的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2005（4）：93-95.

[7]李 寒，郝賽鵬，郭素萍，等.地布覆蓋對(duì)蘋果園土壤水熱環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].林業(yè)科技通訊，2019（10）：44-47.

[8]陳 麗，白瑞雯，湯海昆，等.全光照下覆蓋不同顏色薄膜對(duì)越橘光合特性和果實(shí)品質(zhì)的影響[J].植物生理學(xué)報(bào)，2020，56（9）：2007-2015.

[9]周江濤，程存剛，閆 帥，等.復(fù)合覆蓋對(duì)旱地蘋果葉片礦質(zhì)元素及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2020（5）：46-50.

[10]范偉國(guó)，楊洪強(qiáng).果樹根構(gòu)型及其與營(yíng)養(yǎng)和激素的關(guān)系[J].果樹學(xué)報(bào)，2006，23（4）：587-592.

[11]楊洪強(qiáng)，束懷瑞.蘋果根系研究[M].北京：科學(xué)出版社，2007：1-4.

[12]王 進(jìn).覆蓋對(duì)山地李園土壤性狀和樹體生長(zhǎng)發(fā)育的影響[D].西南大學(xué)，2008.

[13]安六世.甘肅半干旱地區(qū)梨園全園覆蓋秸稈試驗(yàn)[J].中國(guó)果樹，2011（6）：33-35.

[14]駱東奇，白 潔，謝德體.論土壤肥力評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法[J].土壤與環(huán)境，2002（2）：202-205.

[15]王 波.松嫩平原羊草草地凋落物對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響[D].東北師范大學(xué)，2006.

[16]焦慶先，周連仁.不同厚度黑土覆蓋對(duì)蘇打草甸堿土修復(fù)效果的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，42（11）：121-125.

[17]李紅心.山地蘋果園覆蓋玉米秸稈的效應(yīng)[J].中國(guó)果樹，2008（3）：54-55+78.