不同覆盖方式对梨园土壤养分、净光合速率及产量的影响

戴振建，徐 高，姜训刚，李绍信，王晓霞

(1.莱阳市果树技术指导站,山东 莱阳 265200；2.莱阳市植物保护站，山东 莱阳 265200；3.莱阳市土壤肥料工作站，山东 莱阳 265200；4.莱阳市龙旺庄街道办事处农业技术推广站，山东 莱阳 265200；5.莱阳市农业技术推广中心，山东 莱阳 265200)

我国是世界上最大的梨栽培和生产国家[1]，梨产业已经成为我国梨产区果农脱贫致富的支柱产业之一[2]。然而，由于盲目追求高产，梨园化肥、农药施入过量，造成果园土壤养分比例失衡，土壤有机质含量低下，质地变差，严重影响了梨园产量及果实品质[3]。

果园覆盖可改善土壤环境及果实品质，且不同覆盖方式存在效果差异。秸秆覆盖可提高核桃园土壤养分含量，并有利于核桃产量和质量的提升[4]；杂草则可提高苹果园土壤有机质及腐殖质含量[5,6]；地布覆盖有利于改善土壤水热环境，提升果实品质[7]；全光照下果园覆盖蓝色薄膜可促进越橘气孔开放，提高光合速率和电子传递效率[8]，地布+保水剂/埋枝条可提高旱地苹果叶片矿质元素含量及果实品质[9]。然而，果园覆盖措施尚未在梨园土壤管理中得到充分应用，尤其是复合覆盖措施。

本研究使用杂草、地膜及地膜+杂草三种覆盖方式对梨园进行覆盖，研究其对土壤养分、梨树净光合速率、梨园产量及梨果品质的影响，以期为梨园覆盖措施的推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点位于山东省莱阳市沐浴店镇，供试品种为7年生‘秋月’梨，株行距2.0 m×4.0 m，试验园土壤为沙壤土，pH值7.15，有机质6.53 g/kg，碱解氮115 mg/kg，速效磷40.42 mg/kg，速效钾130.53 mg/kg。

1.2 试验处理

试验于2018-2019年进行，每年4月做覆盖处理，连续处理两年，共设4个处理，处理1)地膜覆盖，覆盖厚0.01mm，宽1 m的聚乙烯黑色地膜；2)杂草覆盖，将生长季内刈割的杂草覆盖于行内，覆盖厚度为10.0 cm，宽度为1.2 m；3)地膜+杂草覆盖，在杂草处理基础上加覆一层地膜；4)清耕(CK)，在生长季内多次浅耕除草。试验采用单行小区，随机区组排列，3次重复。

1.3 测定指标及方法

在树冠投影下距离树干50 cm处，用取土器分别采集0～20 cm、20～40 cm土样，剔除杂物，风干后测定土壤指标。土壤pH值使用酸度计测定；碱解氮使用扩散吸收法；速效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提-硫酸钼锑抗比色法；速效钾采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度计法。

每区组随机选取4株树，每个处理共计12株树，每株树选取30个叶片，于上午9时至11时进行测定采用PP System公司的CIRAS-2便携式光合仪测定净光合速率。区组内每株树随机摘5个果，采用电子秤(精度0.01 g)测定单果质量，同时计算单株产量；在每个区组中随机选取10个完全成熟的果实，测定果实可溶性固形物含量及果实硬度。

1.4 数据处理及分析

使用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理，图表绘制，采用SPSS version 19.0进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法(P<0.05)进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖方式对梨园土壤pH值的影响

由表1可知，3种覆盖处理均降低了梨园土壤pH值。0～20 cm土壤深度范围内覆膜、覆草以及覆膜+覆草处理分别使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土壤深度范围内，覆盖处理也均使土壤pH值下降，但较0～20 cm下降较少，且处理间差异不显著。

表1 不同覆盖方式对梨园土壤pH值的影响

2.2 不同覆盖方式对梨园土壤养分含量的影响

由表2可知，在0～40 cm土壤深度范围内，3种覆盖处理均提高了土壤养分含量。在0～20 cm土壤深度范围内，覆草处理和覆膜+覆草处理提高养分含量的效果最为显著，其中碱解氮含量较清耕分别提高了24.02%、25.40%；速效磷含量分别提高了23.25%、30.51%；速效钾含量较清耕分别提高12.46%、14.66%；土壤有机质含量分别提高51.32%、55.02%。而在20～40 cm土壤深度范围内，则以覆膜+覆草处理效果最为显著，其中碱解氮、速效磷、速效钾和有机质较清耕分别提高了31.97%、28.77%、22.20%和63.88%。因此，覆膜+覆草处理对于提高梨园土壤养分含量效果最为明显。

表2 不同覆盖方式对梨园土壤养分含量的影响

2.3 不同覆盖方式对叶片净光合速率的影响

净光合速率与干物质同化量密切相关。由图1可知，3种覆盖处理均提高了梨树叶片净光合速率，其中以覆膜和覆草+覆膜处理效果较为显著，分别提高了15.2%和21.2%。

图1 不同覆盖方式对叶片净光合速率的影响

2.4 不同覆盖方式对梨果实品质及产量的影响

表3显示，3种覆盖处理均提升了‘秋月’梨果单果重，果实硬度，可溶性固形物含量以及平均单株产量，其中以覆膜+覆草效果最好，覆草次之，覆膜最差。对单果重而言，覆膜、覆草及覆膜+覆草较清耕分别提高2.55%、3.67%、5.50%；对于果实硬度来说，覆膜、覆草及覆膜+覆草较清耕分别提高1.61%、4.84%、12.90%；对可溶性固形物含量而言，覆膜、覆草及覆膜+覆草较清耕分别提高2.17%、3.62%、7.25%；对平均单株产量来说，覆膜、覆草及覆膜+覆草较清耕分别提高4.69%、11.19%、15.09%。

表3 不同覆盖方式对梨果实品质及产量的影响

3 小结与讨论

根系是树体与土壤进行物质和能量交换的媒介[10,11]。根系的发育生长除受地上部生长势与遗传特性影响外，更多与土壤环境相关。果园覆盖隔绝了地表环境与土壤环境，不仅增强了土壤环境的稳定性与缓冲能力[12]，并且，随着覆盖材料的风化、腐烂及降解，也改善了果园土壤环境，从而改善果树根系，增强树势[13-14]。本研究发现，覆盖处理不仅改变了梨园土壤pH，提高了土壤养分含量，也提高了梨树叶片净光合速率，更重要的是，覆盖处理提高了梨单果重、可溶性固形物含量与平均单株产量，其中以覆膜+覆草效果最为显著。

土壤pH是衡量土壤酸碱性状的重要指标[15]，其适宜性及稳定性不仅影响土壤养分的有效性，更决定了根系的长势。前人研究表明，有机质附带的大量大分子羧基基团呈弱酸性[16]，可改善土壤pH，且黑土覆盖试验也验证了此结论[5]。杂草中同样也含有丰富的有机质[18]，本研究中，杂草覆盖降低了梨园土壤pH。先前研究显示，水稻田间覆膜处理可提升地温，从而促进水稻根系分泌有机酸。而覆膜也轻微降低了梨园土壤pH，这可能是由于梨树根系分泌的有机酸所致。

土壤养分是果树发育动力的“源泉”[11]。前人研究表明，覆膜对土壤养分的提升较少[13]，而杂草或秸秆富含丰富的有机质及养分[5,6,17]，因此果园覆草或秸秆对果园土壤养分的提升更加有利。与前人研究类似，覆草较覆膜提升了更多的梨园土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量。更有趣的是，覆膜+覆草复合处理较覆膜或覆草单一处理对土壤养分的提升效果更为显著，这可能是由于杂草上加覆地膜提升了地温，从而加速了杂草的腐烂降解。

覆盖可改善土壤环境，为根系营造一个舒适的生长环境，进而“根繁叶茂”[11]。本研究结果表明，覆盖不仅提高了土壤养分含量，也提高了梨树叶片净光合速率，其中以覆膜+覆草复合处理效果最为显著。重要的是，覆盖处理提高了梨果可溶性固形物含量、单果重、果实硬度及平均单株产量，且覆膜+覆草复合处理>覆草处理>覆膜处理，这表明覆盖处理可改善梨果品质，提升果园产量。

综上所述，覆膜、覆草或二者综合处理均增加了梨园土壤养分含量，梨树叶片净光合速率，从而提高了果实可溶性固形物含量、单果重及平均单株产量，其中以覆膜+覆膜处理效果最为显著。因此，建议梨园栽培管理中采取地膜+杂草复合覆盖措施。