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（1.貴州省林業(yè)科技推廣總站，貴州 貴陽 550001；2.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

藍(lán)莓Vaccinium corymbosum系杜鵑花科Ericaceae越橘屬Vaccinium灌木，因其果實富含花青素、維生素C 等抗氧化物質(zhì)，受消費者青睞。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)李亞東團(tuán)隊在20 世紀(jì)80年代率先開展了藍(lán)莓引種、栽培、所含營養(yǎng)物質(zhì)等方面的研究。21世紀(jì)初，貴州省麻江縣成功引種了兔眼藍(lán)莓，主栽品種包括‘圓藍(lán)’‘燦爛’‘頂峰’‘芭爾德溫’‘杰兔’‘粉藍(lán)’等。

研究人員圍繞藍(lán)莓種質(zhì)資源、栽培生理[1-2]、水肥管理[3]、測土配方[4]、逆境響應(yīng)[5]、營養(yǎng)價值[6]等方面開展了大量研究。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)莓無根毛，是淺根性須根系植物[7]，根系生長發(fā)育和吸收能力受土壤理化性狀影響大，在濕潤、疏松、有機質(zhì)含量高的土壤中種植，其表現(xiàn)較好。生產(chǎn)中，通常在種植前加入適量泥炭土、松林腐殖土等進(jìn)行土壤改良，提高土壤有機質(zhì)含量和通透性。用農(nóng)作物秸稈進(jìn)行果園地表覆蓋是另一種改良土壤的方法，相對而言，操作更方便，成本更低[8]，能為土壤補充部分氮素并增加有機質(zhì)含量，提升土壤質(zhì)量[9]，避免養(yǎng)分失衡[10]，減弱土壤因肥酸化程度[8]，促進(jìn)土壤微生物繁殖[11]，顯著提高土壤酶活力[12-13]，改善土壤狀態(tài)，從而促進(jìn)作物根系生長[14]和樹體養(yǎng)分積累[15]。但目前的研究多集中于探討不同有機物覆蓋對土壤的影響，關(guān)于覆蓋量的作用效果的研究報道較為鮮見。前期研究結(jié)果[16]表明，玉米秸稈覆蓋較適用于貴州山地酸性黃壤改良和促進(jìn)兔眼藍(lán)莓生長。玉米秸稈半纖維素含量較多且含量變化范圍較大，且過量覆蓋對土壤有機質(zhì)的增加效果并不顯著，會造成土壤有機質(zhì)的無效積累[17]。文中研究了玉米秸稈覆蓋厚度與藍(lán)莓園土壤性狀、營養(yǎng)供應(yīng)、果實性狀的相關(guān)性，以期為集約資源、提升土壤質(zhì)量和改良果實性狀提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗區(qū)位于貴州省麻江縣縣郊，東經(jīng)107°34′58″，北緯26°32′49″，海拔735 ～740 m，年均溫約為16 ℃，年降雨量約為1 255 mm，無霜期為296 d。供試藍(lán)莓園多為緩坡，帶狀或塊狀整地，土壤pH 為4.76 ～5.60，土層厚度大于100 cm。

1.2 供試材料

供試藍(lán)莓植株為長勢一致、花量適中的5年生兔眼藍(lán)莓品種‘燦爛’‘粉藍(lán)’‘芭爾德溫’。以粉碎的玉米秸稈為覆蓋材料，供試玉米秸稈有機質(zhì)、N、P、K 含量分別為752.865、7.154、0.710、11.218g/kg。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理，分別為5 cm（T2）、10 cm（T3）和20 cm（T4）3 種玉米秸稈覆蓋厚度，以不覆蓋為對照（T1）。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，每處理3次重復(fù)，每重復(fù)3 株，3 個品種共計108 株，各處理間至少間隔1 株。2016年1月，將經(jīng)過粉碎的玉米秸稈覆蓋于各品種藍(lán)莓植株的全壟面，田間管理措施一致。覆蓋1年后測定土壤理化性質(zhì)及藍(lán)莓果實產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.4 試驗方法

1.4.1 土壤溫度和含水量測定

每處理隨機選擇5 個固定樣點，每隔7 d（遇雨天順延），于距地表10cm 處，采用埋溫度計法測定土壤溫度，記錄時間為9:00、11:00、13:00、15:00、17:00。同日采用燃燒法測定土壤含水量。土壤含水量和溫度月變化取各月平均值，土壤日平均溫度變化取當(dāng)月每日相同時間點所測溫度的平均值。

1.4.2 土壤理化性質(zhì)測定

覆蓋1年后，用土鉆取土，每重復(fù)選擇2 個取樣點，每處理3 次重復(fù)，采樣深度為0 ～20 cm，混合后帶回實驗室測定。土壤密度采用環(huán)刀法測定；土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化容量法測定；土壤全氮和水解氮含量分別采用堿解擴散法、半微量凱氏法測定；土壤有效磷和全磷含量分別采用碳酸氫鈉浸提法、酸溶-鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀和全鉀含量分別采用乙酸銨浸提-火焰光度法、酸溶-火焰光度法測定。

1.4.3 果實產(chǎn)量和品質(zhì)測定

在5—6月果實著色期記錄單株結(jié)果數(shù)，在7月盛果期采集成熟果實，每重復(fù)采集20 顆，測定單果質(zhì)量、果實縱橫徑及果實品質(zhì)指標(biāo)。

果實品質(zhì)指標(biāo)中，花青素含量采用鹽酸-甲醇法測定，SOD 活性采用氮藍(lán)四唑法測定，維生素C含量采用2,6-二氯酚靛酚滴定法測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，可滴定酸含量采用酸堿滴定法測定。

計算單株產(chǎn)量和糖酸比。單株產(chǎn)量為結(jié)果數(shù)和單果質(zhì)量的乘積，糖酸比為可溶性糖含量和可滴定酸含量的比值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)使用Excel 軟件進(jìn)行預(yù)處理及繪圖，使用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行LSD 多重比較和Pearson相關(guān)性分析，采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評定[18-19]。累加隸屬函數(shù)值后，求得隸屬度平均值，據(jù)此排序，值大為優(yōu)。隸屬函數(shù)計算公式為

式中：Ui為參與綜合評價的藍(lán)莓果實性狀指標(biāo)i的隸屬函數(shù)值，Xi為指標(biāo)i的測定值，Xmin和Xmax分別為指標(biāo)i所有處理中的最小值和最大值。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米秸稈地表覆蓋厚度對土壤性質(zhì)的影響

2.1.1 對土壤含水量的影響

不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后土壤含水量的年變化情況如圖1所示。由圖1可見，不同厚度玉米秸稈覆蓋地表對藍(lán)莓果園土壤含水量產(chǎn)生了顯著影響。隨著玉米秸稈覆蓋厚度的增加，土壤含水量遞增。尤其是在5—7月藍(lán)莓植株旺盛生長和盛果期，處理間土壤含水量差異顯著（P＜0.05），T2、T3、T4 處理土壤年平均含水量分別為對照T1 的1.21、1.33、1.39 倍，玉米秸稈覆蓋后保水效果顯著。說明隨著覆蓋厚度的增加，地面覆蓋對果園土壤的持水效果愈發(fā)明顯。

圖1 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后土壤月平均含水量的變化Fig.1 Variation of average monthly soil moisture contents treated with different thickness cornstalk mulching

2.1.2 對土壤溫度的影響

不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后土壤溫度的年變化情況如圖2所示。由圖2可見，不同厚度玉米秸稈覆蓋地表對藍(lán)莓果園土壤溫度產(chǎn)生了顯著影響。隨著玉米秸稈覆蓋厚度的增加，土壤溫度年變化趨勢變緩。

圖2 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后土壤月平均溫度的變化Fig.2 Variation of average monthly soil temperatures treated with different thickness cornstalk mulching

在3—9月，土壤溫度高于15 ℃，玉米秸稈地表覆蓋可顯著降低土壤溫度，在夏季午間（13:00）降溫作用尤其顯著（圖3）。

圖3 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后7月土壤日平均溫度的變化Fig.3 Variation of average daily soil temperatures treated with different thickness cornstalk mulching in July

10月，各處理土壤溫度為15 ～16 ℃，無顯著差異；11月，覆蓋后土壤日平均溫度顯著高于T1（圖4），且溫度日變化曲線變緩，T2 與T3 處理間無顯著差異，T4 保溫效果顯著。說明隨著覆蓋厚度的增加，地面覆蓋對果園土壤的維溫效果愈發(fā)明顯。

圖4 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后11月土壤日平均溫度的變化Fig.4 Variation of average daily soil temperatures treated with different thickness cornstalk mulching in November

2.1.3 對土壤理化性質(zhì)的影響

不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后土壤的各理化指標(biāo)見表1。由表1可知，地表覆蓋玉米秸稈顯著提高了藍(lán)莓果園土壤有機質(zhì)含量及養(yǎng)分全量和有效含量，且均隨著秸稈覆蓋厚度的增加而增加。與未覆蓋處理相比較，地表覆蓋玉米秸稈的土壤有機質(zhì)含量為未覆蓋的1.36 ～1.84倍，土壤水解氮含量增加了18.82%～94.01%，全氮含量增加了36.40%～80.26%，有效磷含量增加了50.45%～97.80%，全磷含量增加了27.40%～54.07%，速效鉀含量增加了23.79%～54.99%，全鉀含量增加了6.51%～59.05%，5 ～10 cm 覆蓋厚度土壤養(yǎng)分含量增加幅度大于10 ～20 cm。秸稈覆蓋顯著降低了土壤密度，T2、T3、T4 處理土壤密度分別比T1 下降了0.58%、14.53%、23.26%。多重比較分析結(jié)果顯示，處理間有機質(zhì)和養(yǎng)分含量差異顯著。

表1 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓園土壤的理化性質(zhì)?Table 1 The physical and chemical properties of soil treated with different thickness cornstalk mulching in blueberry orchard

藍(lán)莓園土壤的理化性質(zhì)與玉米秸桿覆蓋厚度的相關(guān)性見表2。由表2可知，玉米秸稈覆蓋厚度與土壤有機質(zhì)含量、水解氮含量、全氮含量、全鉀含量呈顯著正相關(guān)，與土壤密度呈顯著負(fù)相關(guān)。

表2 藍(lán)莓園土壤的理化性質(zhì)與玉米秸稈覆蓋厚度的相關(guān)性?Table 2 Correlation between the physical and chemical properties of blueberry orchard soil and the thickness of cornstalk mulching

2.2 玉米秸稈地表覆蓋厚度對藍(lán)莓產(chǎn)量性狀的影響

不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓果實的外觀性狀和產(chǎn)量見表3，果實外觀性狀和產(chǎn)量與覆蓋厚度的相關(guān)性見表4。由表3～4 可知，地表覆蓋玉米秸稈提高了藍(lán)莓果實縱橫徑和單果質(zhì)量，覆蓋后3 個品種藍(lán)莓的單株產(chǎn)量得到顯著提升，且與覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)。各品種對不同覆蓋厚度的響應(yīng)各異。3 個藍(lán)莓品種中，‘燦爛’對覆蓋厚度較敏感，果實縱橫徑、單果質(zhì)量均與覆蓋厚度呈顯著或極顯著正相關(guān)。5 cm 覆蓋厚度下，3個品種的單株產(chǎn)量均顯著高于對照，‘粉藍(lán)’和‘芭爾德溫’的果實橫徑比對照提升6.01%和4.61%，且差異顯著。10 cm 覆蓋厚度下，‘芭爾德溫’的果實縱橫徑和單果質(zhì)量達(dá)峰值，‘燦爛’的果實縱橫徑、單果質(zhì)量和產(chǎn)量進(jìn)一步提升，分別顯著高出對照4.73%、4.77%、48.62%和15.63%。10 ～20 cm 覆蓋厚度下，藍(lán)莓果實產(chǎn)量性狀增加幅度漸減，20 與10 cm 覆蓋厚度下果實的產(chǎn)量性狀無顯著差異。

表3 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓果實的外觀性狀和產(chǎn)量Table 3 The appearance character and yield of blueberry fruit treated with different thickness cornstalk mulching

表4 藍(lán)莓果實外觀性狀和產(chǎn)量與玉米秸稈覆蓋厚度的相關(guān)性Table 4 Correlation between the appearance character, yield of blueberry fruit and the thickness of cornstalk mulching

2.3 玉米秸稈地表覆蓋厚度對藍(lán)莓果實品質(zhì)的影響

不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓果實的品質(zhì)見表5，藍(lán)莓果實品質(zhì)與覆蓋厚度的相關(guān)性見表6。由表5可知，總體來看，在玉米秸稈覆蓋處理中，3 個藍(lán)莓品種果實的花青素、維生素C 和可溶性蛋白含量均得到了顯著提升，尤其是花青素和維生素C 含量表現(xiàn)敏感，在5 cm 厚度覆蓋時即得到大幅提升，且與覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)，其余指標(biāo)不同品種的響應(yīng)各異，表現(xiàn)出品種間差異性特征。除了SOD 活性，地表覆蓋秸稈顯著提升了‘燦爛’果實的花青素含量、維生素C 含量、可溶性蛋白含量和糖酸比4 個關(guān)鍵指標(biāo)，且與覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)。其中，花青素含量較對照提高了140.98% ～155.74%，覆蓋厚度10、20 cm 處理與覆蓋厚度5 cm 處理和對照差異顯著；維生素C 含量提高了64.29%～103.57%，可溶性蛋白含量提升了9.30%～32.56%，糖酸比提高了0.96%～96.30%。覆蓋厚度5、10 cm 處理間，各指標(biāo)上升較快，覆蓋厚度10、20 cm 處理間各指標(biāo)差異不顯著。

表5 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓果實的品質(zhì)Table 5 The quality of blueberry fruit treated with different thickness cornstalk mulching

表6 藍(lán)莓果實品質(zhì)與玉米秸稈覆蓋厚度的相關(guān)性Table 6 Correlation between blueberry fruit quality and cornstalk mulching thickness

2.4 玉米秸稈地表覆蓋厚度對藍(lán)莓果實性狀影響的綜合評價

因玉米秸稈地表覆蓋厚度對不同藍(lán)莓品種果實性狀的影響各異，為全面評價其綜合表現(xiàn)，剔除存在重疊信息且與覆蓋厚度無極顯著相關(guān)性的果實縱徑和SOD 活性，利用其他指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，結(jié)果見表7。由表7可知，根據(jù)3 個藍(lán)莓品種各性狀指標(biāo)的綜合排名由前到后，各處理依次均為T4、T3、T2、T1，覆蓋的綜合評價結(jié)果均優(yōu)于對照。在地表覆蓋10 cm 玉米秸稈后，‘燦爛’和‘粉藍(lán)’果實各性狀指標(biāo)隸屬度的平均值均大于0.8，覆蓋厚度增加后增長幅度減緩。在5 ～20 cm覆蓋厚度下，‘芭爾德溫’果實各性狀指標(biāo)隸屬度的平均值在各處理間呈梯度增長，但均低于覆蓋厚度的增加幅度。

表7 不同厚度玉米秸稈覆蓋地表后藍(lán)莓果實各性狀指標(biāo)的隸屬度及排序Table 7 Membership degrees and sorting result of each character index of blueberry fruit treated with different mulching thickness

3 結(jié)論與討論

本研究中結(jié)果表明，10 cm 的玉米秸稈地表覆蓋厚度即可滿足3 個藍(lán)莓品種生產(chǎn)所需。經(jīng)采用隸屬函數(shù)法分析可知，各覆蓋厚度下3 個藍(lán)莓品種的綜合評定排名均隨著覆蓋厚度的增加而提升。結(jié)合隸屬度平均值提升幅度、藍(lán)莓果實性狀與覆蓋厚度的相關(guān)關(guān)系可知，覆蓋厚度10 cm 即可滿足‘燦爛’和‘粉藍(lán)’果實生長所需，而‘芭爾德溫’在覆蓋厚度0 ～20 cm 條件下，覆蓋厚度越大，果實性狀越好，但因果實性狀指標(biāo)提升幅度漸減，建議覆蓋厚度不超過20 cm，亦可根據(jù)品種和經(jīng)營目的而調(diào)整覆蓋厚度。

3.1 有機物覆蓋厚度對藍(lán)莓園土壤性質(zhì)的影響

有機物覆蓋地面太厚會影響土壤的通透性，增加土壤黏度，不利于藍(lán)莓根系發(fā)育，覆蓋太薄則達(dá)不到固水保墑、控制雜草的效果[20]。本研究結(jié)果表明，玉米秸稈覆蓋地表顯著提升了土壤含水量，減緩?fù)寥罍囟茸兓厔?，且隨著覆蓋厚度的增加，維溫持水效果更加明顯，可以減緩極端溫度對藍(lán)莓根系的傷害，與劉紅弟等[21]的研究結(jié)果相同。較為穩(wěn)定的土壤含水量及溫度，增強了土壤微生物活性，加快了玉米秸稈的降解速度，從而降低了上層土壤（0 ～20 cm）密度。有機物覆蓋厚度與土壤密度呈極顯著負(fù)相關(guān)，10 cm 覆蓋厚度即可顯著降低土壤密度。與徐瑩瑩等[22]的研究結(jié)果相似，地表覆蓋顯著提高了土壤養(yǎng)分全量和有效含量。本研究中結(jié)果表明，土壤有機質(zhì)、水解氮、全氮、全鉀含量與玉米秸稈覆蓋厚度呈顯著正相關(guān)，在不同厚度覆蓋處理下土壤有機質(zhì)、水解氮、全氮、有效磷、全鉀含量差異顯著，說明玉米秸稈覆蓋地表時，土壤有機質(zhì)、氮元素釋放速度最快，鉀、磷次之?？赡芤驗楦采w物種類和土壤質(zhì)地的不同，養(yǎng)分釋放速度與陳尚洪等[23]的研究結(jié)果不一致。

3.2 有機物覆蓋厚度對藍(lán)莓產(chǎn)量的影響

藍(lán)莓生長易受土壤的溫度、含水量和養(yǎng)分庫容的影響，不同品系對土壤狀態(tài)要求不同[24]，兔眼藍(lán)莓較敏感。3 個藍(lán)莓品種的單株產(chǎn)量均與覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)，5 cm 玉米秸稈覆蓋厚度即可顯著提升藍(lán)莓單株產(chǎn)量，同時，藍(lán)莓果實形態(tài)和單果質(zhì)量對覆蓋厚度的響應(yīng)在各品種間存在差異。覆蓋厚度為5 cm 時，‘粉藍(lán)’和‘芭爾德溫’果實橫徑較對照顯著增加，與20 cm 覆蓋處理無顯著差異?！疇N爛’果實縱橫徑和單果質(zhì)量與覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)，覆蓋厚度為10 cm 時，‘燦爛’單果質(zhì)量和果實縱橫徑顯著高于對照。說明增加有機物覆蓋厚度有利于藍(lán)莓果實體積和單果質(zhì)量的增加，同時有利于藍(lán)莓坐果，進(jìn)而提升產(chǎn)量，但20 cm 覆蓋厚度比10 cm 覆蓋厚度對藍(lán)莓產(chǎn)量、果實體積和單果質(zhì)量的提升幅度不如10 cm 覆蓋厚度比對照的提升幅度。

3.3 有機物覆蓋厚度對藍(lán)莓果實品質(zhì)的影響

藍(lán)莓果實糖酸比為果實風(fēng)味的重要指標(biāo)，糖酸比越高口感越甜，花青素、SOD、維生素C 為抗氧化物質(zhì)，可溶性蛋白與酶活力相關(guān)，糖酸比、花青素含量、SOD 活性、維生素C 含量、可溶性蛋白含量均對藍(lán)莓果實品質(zhì)有著正向作用。除SOD 活性和‘芭爾德溫’的糖酸比外，3 個品種果實的上述指標(biāo)均與玉米秸稈覆蓋厚度呈極顯著正相關(guān)?！疇N爛’果實的花青素含量、維生素C 含量、可溶性蛋白含量、糖酸比在覆蓋厚度為10 cm 時，均顯著高于對照，且20 cm 覆蓋厚度下果實品質(zhì)與10 cm 覆蓋厚度無顯著差異；‘粉藍(lán)’果實的可溶性蛋白含量和糖酸比在覆蓋厚度為10 cm 時，即達(dá)峰值，SOD 活性、花青素含量、維生素C 含量隨覆蓋厚度增加而增加，但增加幅度漸緩；覆蓋后‘芭爾德溫’果實的SOD 活性、糖酸比略有降低，但無顯著差異，覆蓋厚度為10 cm時果實花青素含量、可溶性蛋白含量較對照有顯著提升。地表覆蓋能顯著提升藍(lán)莓果實品質(zhì)，且‘粉藍(lán)’和‘燦爛’果實品質(zhì)對不同覆蓋厚度的響應(yīng)較為明顯，處理間差異顯著，‘芭爾德溫’果實花青素含量和維生素C 含量這2 個關(guān)鍵果實品質(zhì)指標(biāo)在20 cm 覆蓋厚度下分別提升了2.17 和6.71 倍，均顯著高于對照。經(jīng)過覆蓋，‘燦爛’鮮果具有更好的口感（糖酸比大于10），故建議以鮮果采摘為經(jīng)營目的時，‘燦爛’藍(lán)莓地表覆蓋10 ～20 cm 玉米秸稈。

可能由于生物學(xué)習(xí)性的不同，3 個品種測定指標(biāo)對覆蓋厚度的響應(yīng)表現(xiàn)出品種間的差異性，按照其在試驗地區(qū)的生長勢表現(xiàn)由優(yōu)到劣排序，3 個品種依次為‘燦爛’‘芭爾德溫’‘粉藍(lán)’?！疇N爛’果形適中且較早熟，盛果期為7月中上旬；‘粉藍(lán)’果小且較晚熟，盛果期為7月下旬；‘芭爾德溫’果大且晚熟，盛果期為7月末—8月?！鬯{(lán)’枝條直立生長且樹叢緊湊，‘燦爛’和‘芭爾德溫’樹形開張且長勢強，果期光照充足，有利于果實品質(zhì)的提升。3 個品種中，‘芭爾德溫’蒸騰速率較低，耐旱性強[25]，因而其產(chǎn)量和品質(zhì)對覆蓋厚度的響應(yīng)不若前兩者靈敏。

過量施肥易引起樹體受損，不利于可持續(xù)經(jīng)營，地表覆蓋在改善土壤性狀的同時，可提高肥料利用率，減少肥料用量[8,26]。本研究結(jié)果揭示了有機物覆蓋厚度對土壤性質(zhì)、藍(lán)莓產(chǎn)量、果實品質(zhì)的影響，但因受土壤質(zhì)地、藍(lán)莓品種、覆蓋物種類等因子的影響，該結(jié)果具有一定局限性，僅對條件相似的基地管理具有參考意義。由于覆蓋時間較短，未能探討有機物覆蓋厚度對深層土壤的作用，為達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境利益的雙重保障，應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合肥料減施、覆蓋量及覆蓋時間開展研究。