果园不同覆盖物的研究现状

徐素峰 郭少峰

摘要：从不同的覆盖物种类，综述了不同的覆盖物对果园土壤的物理及化学性质、土壤微生物的活性、土壤的温度等不同的影响，以及对果树的生长发育和对养分、水分的吸收等方面的影响。

关键词：覆盖物;果树;土壤;影响

1覆盖物质的种类

果园的覆盖物质资源广泛，很多种作物的秸秆、糠壳以及杂草等可供选择，生产实践过程中以玉米及小麦的秸秆和稻草居多，稻草、糠壳可以原样覆盖于树下。果园覆盖通常有秸秆覆盖、地膜覆盖、沙土覆盖等。

根据覆盖物质材料的种类来划分，果园覆盖可以分为：有机物质材料覆盖、无机物质材料覆盖、生草覆盖（亦称作物覆盖），以全园覆盖及行内覆盖或者行间覆盖的方式进行。有机物质覆盖，可以选择各种作物的秸秆、杂草、糠壳等。常用的无机材料主要有地膜、砂石、遮阳网、无纺布、园艺地布、毛毡等。生草覆盖是果园科学管理的一项基本内容。人工种草和自然生草是果园生草覆盖采取的2种方式。有目的地选择草种在果园行间进行种植，以达到果园覆盖的目的是人工生草。自然生草是指有选择地保留、培育果园内自然生长的浅根系草。

2覆盖对果园土壤的影响

2.1覆盖对土壤理化性质的影响

土壤是果树生长的基础，是供给果树生长结果所需水分和养分的源泉。土壤中空气与大气进行交换的能力以及土壤内部气体扩散的特性称为土壤的通气性。土壤孔隙作为土壤中水分运动、养分运输以及土壤气体活动的通道，可直接影响土壤肥力，反映出土壤结构状态。土壤通气性的好坏，严重影响着土壤养分的有效发挥，进而影响到作物的生长。土壤良好的结构、适宜的孔隙度是果树优质高产的必备条件。有机物料的覆盖和微生物的参与，优化了土壤团粒结构，提高了土壤孔隙度，显著改善了土壤的水、肥、气、热状况，进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，具有显著的负相关性，土壤的通气性能得到了提高。在研究覆盖农作物秸秆对玉米的产量和土壤肥力的影响时，张光旭等指出，覆盖小麦的秸秆能改善土壤的物理性质，与对照相比，持续覆盖小麦秸秆3年后，土壤的孔隙度增加、容重降低，分别为2%～4%和0.06%～0.09%。在施用化肥基礎上，增施有机肥后可降低土壤容重，提高土壤孔隙度，有利于土壤>0.25 mm粒级团聚体形成。

有机物料在覆盖过程中分解会对土壤的化学性质产生影响，有机物料在覆盖过程中缓慢腐解，增加了土壤有机质、速效养分含量。有机物料与无机肥配施能显著降低无机肥的流失，提高无机肥使用效率旧。董铁等研究旱塬区地面覆盖对苹果园土壤性状和树体生长的影响，结果表明，覆黑膜和覆草处理显著降低了0～20cm和20～40cm土层pH值。张超等在渭北旱塬地区10a生‘礼富9号短枝富士果园设置清耕（CK）、覆膜（I）、覆秸秆（Ⅱ）、覆膜覆秸秆（Ⅲ）、覆膜覆秸秆+行间生草（Ⅳ）、覆膜覆秸秆+行间铺砂石（V）6个处理，结果表明：与清耕相比，覆盖能有效地提高土壤的含水量、贮水量、有机质、速效氮、速效磷和速效钾质量分数。苹果园覆盖的白三叶降解后能明显提高苹果园0～20cm土壤全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾和有机质含量，且0～1 0cm的土壤较1 0～20cm的增加较多。李传友等在矮化密植苹果园进行了清耕、种植油菜、残枝粉碎覆盖3种处理对土壤理化性状及果实品质的研究，得出结论：速效钾含量、碱解氮含量、有机质含量残枝覆盖和种植油菜地块都高于清耕地块，且差异性显著（P<0.05），这一研究结果与谷艳蓉等彻的结果一致。殷丽琼等研究覆盖秸秆后的茶园，速效磷的含量增加，土壤有机质增加，提高了土壤肥力。高美英等、焦蕊等（2008）、徐雄等（2004）研究表明地面覆盖提高了土壤铁、锌等微量元素含量及土壤酶活性，判断作用机理是增加了土壤微生物数量，进而增加了土壤中微量元素含量。

2.2覆盖对养分和水分吸收的影响

苹果树是通过截获以及扩散作用和质流作用吸收土壤中养分的，根系伸展于土壤之中直接获取养分的方式即为截获。因为根与土壤颗粒的接触面积十分有限，所以截获方式获得的养分量很有限。通过扩散和质流，养分就可由土壤中不断地向根表迁移，源源不断地供给果树吸收利用。影响苹果树吸收的主要环境因素有：土壤水分、土壤通气状况、土壤pH、土壤温度等。研究表明果园覆盖可达到蓄水保墒、调节微域生态环境的作用，乃至提高叶片质量与光合特性。有机物料覆盖降低了土壤水分的蒸发，土壤的湿度得以保持，因为覆盖物阻碍了土壤水分在以气态通过对流、乱流、扩散等方式进入大气，从而使覆盖物下层的土壤保持较高的土壤湿度。覆盖能有效地控制水分的散失。苹果树采取稻草覆盖措施后，年平均含水量比清耕地高出16.0%，减少了土壤水分蒸发，有效地提高了土壤的含水量。Tamas和Buban的研究也证实，覆盖后的苹果园可以增加土壤的持水能力，促进水分子在土壤中的渗透。

2.3覆盖对土壤微生物活性的影响

土壤微生物是指生活在土壤中的细菌、真菌、放线菌、藻类的总称。土壤微生物的种类和数量随着土壤环境以及土层深度的不同发生变化。它们在土壤中促进土壤有机质的分解和养分的转化，这一过程是通过在土壤中进行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化进行的。改善土壤物理性质，促进土壤生物和微生物活动，提高土壤的保肥性和缓冲性作用是土壤有机质具有的特性。微生物是土壤环境变化的灵敏指标，苹果园机械结构和物理组成的改变、化学元素的失衡，必将引起微生物种群及数量的改变。在土壤物质代谢和转化的过程中起着重要作用的有真菌、放线菌等。果园地表覆盖能够影响土壤中各种有益菌落的数量，是因为覆盖改变了土壤中水分的含量和温度的状况。根际和非根际土壤的氨化细菌、真菌和放线菌等数量通过覆盖秸秆或者生草均能得到显著提高。其中，秸秆覆盖处理后真菌数量在各土层明显增加，0～20cm、20～40cm和40～60cm分别比对照增加79.39%、28.24%和85.05%，氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌分别增加10.1%、24.8%和65.4%;放线菌数量平均升幅最高的是种植紫花苜蓿的土壤，种植白三叶和紫花苜蓿的土壤氨化细菌和真菌数量的平均升幅次之，推测这是由于豆科植物根系具有较强的固氮性能，促使土壤微生物的生长，进而提高了土壤微生物的数量。微生物群落功能多样性的影响因子很多，董立国等研究了免耕秸秆覆盖对土壤微生物的影响，表明免耕秸秆覆盖增加了土壤微生物的数量促进了土壤微生物的活性。作物秸秆覆盖措施的应用在一定阶段内丰富了果园土壤细菌16SrRNA基因V3区DGGE图谱条带数量，促进了某些类群细菌的生长和繁殖。土壤覆盖能增加土壤中的微生物数量在Buban等的研究中也得到了印证。Trivedi P等（2017）研究发现，不同土壤团聚体可以为不同微生物提供栖息场所，这有利于提高土壤中微生物群落数量。

2.4覆盖对土壤温度的影响

土壤温度是土壤因子之一，土壤各因子之间协调稳定，利于创建最佳根系生长发育环境，高温干旱可显著缩短吸收根的寿命。果园土层温度受不同的覆盖方式的影响，差异明显。无机物料覆盖以增加土壤温度为主，对土壤温度的提高效果明显。覆盖地膜增温夏季尤为明显，1 5cm的土层土壤温度年平均提高2.0℃左右，8月最高提高2.3℃。有机物料覆盖对土壤温度变化起到缓冲作用，表现为高温时“降温”和低温时“保温”。研究表明与清耕制相比，在15cm和25cm的土层，覆盖小麦秸秆使5月、6月土壤温度分别降低7.9℃和4.9℃、5.1℃和3.7℃，9、10月至休眠期高于对照。春季覆盖麦草的低温效应有利于保墒而对根系的生长和养分吸收可能有一定的延缓作用，但对树体正常生长未产生不良影响。夏季高温使土壤水分大量蒸发，给果树的生长带来伤害，李传友等认为在果园进行行间覆盖和种植油菜对环境和果树生长都有益。秋季土壤覆盖降低了地温的变幅，有利于果树生长。王中英等提出，秸秆覆盖后春季果园土壤温度比对照低，但已经处于根系生长的最适的温度范围，所以没有不利影响。相反可延迟早春苹果树的萌芽，避免“倒春寒”的危害。另外有机物覆盖使地温有效辐射减少，维持较高的土壤最低温度，有利于有机质的分解和根系的生长发育。

3覆盖对果树生长发育的影响

3.1覆盖对果树根及地上生长的影响

根系在地下的分布与发育情况，影响着整个果树的生长发育，挖掘果树生产潜力研究根系在不同土层的生长发育情况尤为重要，覆盖对根系的促进作用在果树的整个生长过程中发挥着巨大作用。研究表明，清耕会破坏浅层根系，多次连续清耕会使浅层根系无法恢复。有机物料覆盖使果树吸收根和细根总量明显增加，这表明有机物覆盖为根系创造了一个良好的土壤环境，促进了果树根系生长。但是有机物料覆盖影响了浅根和侧根的生长发育，使根系上浮，甚至进入覆盖层。生草覆盖则会限制浅层根系的发育，使其向着更深的土层生长，深层根系更多一些。生产中可以结合运用。覆盖对树体的生长量也有影响，由大到小依次排列为：有机材料覆盖>无机材料覆盖>清耕>生草。但尹晓宁等研究试验表明有机物料（麦草）覆盖未对营养生长产生明显影响，认为“可能由于试验果树树龄不同。本试验为接近20年生的盛果期成龄大树，树势中庸，结果量较大，树体养分及水分的消耗主要供给果实生长”。邓丰产等研究表明，果园生草后与果树形成水分竞争，干旱季节更为突出，这一现象能够抑制果树旺盛的营养生长，提高短枝比例，促进果树成花结果。连续6年果园种植白三叶和高羊茅后，苹果树干周分别比对照（清耕）降低7.4%和16.5%。

3.2覆盖对果实产量和品质的影响

地面覆盖后，果园中果树生长环境得到了改善，从而使产量增加，风味提高。据山东省烟台市资料分析，进行地面覆盖后第2年果品产量就明显上升，覆盖后的成龄果园增产率为10%～15%，一级果率提高10%以上，果实含糖量增加1%左右，有机酸减少0.2%～0.6%。覆盖均能提高果树产量及改善果实品质，且多元覆盖下果实产量、品质好于单一覆盖。生草后的果园树体健壮平衡，有机质含量高，果品的含糖量得到提高，与对照比可溶性固形物增加了6.80%～18.80%，单果质量提高2.80%～5.40%，而且在着色、硬度等方面均有改善，同时减少落果受损，提高果实的商品价值。在套袋果园中，生草覆盖能很好地避免和防止果实摘袋后受高温和干燥的影响以及发生日灼和干裂纹，从而提高了果实的外观品质。罗汉果在用稻草覆盖处理后单株产量、总糖、Vc、甜柑V含量比清耕对照提高了67.1%、27.8%、7.0%和24%，大果率是对照的2.8倍。有機物覆盖过程中腐解后被果树利用，利于树体生长和果实产量、品质的提高。

（收稿：2019-09-30）