宋海巖，江國良，孫淑霞，李 靖，涂美艷，徐子鴻，銀登貴，銀西傳，許紅飛，陳 棟*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，成都 610066；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，成都 611130)

近年來西南地區(qū)極端天氣頻發(fā)，早春干旱、夏季暴雨等極端天氣常導(dǎo)致桃園水土流失、耕層變薄、土壤有機質(zhì)下降、保水保土能力差[1]，已成為限制四川桃產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。近年來許多學(xué)者研究表明，果園行內(nèi)覆蓋可顯著降低水土流失速度、保水保肥[2-4]。由于果園立地條件不同，聚土起壟和聚土起堆栽培成為四川省桃產(chǎn)區(qū)主推的2種現(xiàn)代化改土建園模式。不同栽培模式下的桃園地面覆蓋物也有所不同，主要有地膜、地布、秸稈和植物源覆蓋物等。

目前四川省聚土起壟桃園主要的行內(nèi)覆蓋物為地膜或地布，其中地膜覆蓋耐用性差、長期地布覆蓋又容易導(dǎo)致土壤板結(jié)、理化性質(zhì)下降。秸稈和植物源覆蓋物還田，通常具有以下3大優(yōu)勢：①可以減輕陽光照射強度，夏季降低地溫，減少地面水分蒸發(fā)，增加雨水貯存，增加土壤中的含水量，抵抗風(fēng)蝕，其它季節(jié)也可以達到保墑的目的[5]。②可以增加近地面空氣中的二氧化碳的含量[6]，有利于補充光合作用所需的碳源，增進土壤表層微生物的活性[7]，減少土壤有機質(zhì)的分解，且秸稈腐爛后也能增加土壤有機質(zhì)[8]。③可以抑制田間雜草生長[9]，改善土壤理化性狀和團粒結(jié)構(gòu)的形成，通過改善土壤結(jié)構(gòu)，培肥地力，促進了根系對土壤肥水的吸收和利用。在此基礎(chǔ)上，項目組在成都市新都區(qū)泰興鎮(zhèn)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新示范園連續(xù)多年開展不同果園覆蓋物比較試驗，探究松針與地布覆蓋對桃園土壤化學(xué)性質(zhì)及土壤酶類活性的影響，以期為創(chuàng)新果園行內(nèi)覆蓋模式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試材料

試驗地點位于成都市新都區(qū)泰興鎮(zhèn)涼水井村，104°12′24″E，30°46′46″N，海拔488m，年平均氣溫16.1℃，年均降雨量808mm。供試樹種為“中桃紅玉”，2015年春季高位嫁接至本園區(qū)內(nèi)，株行距2.5m×4.5m，常規(guī)栽培管理措施，無明顯病蟲害。2016年開始分別在廂面上覆蓋地布或松針。供試黑色聚丙烯地布寬2m，在廂面左右兩側(cè)單層覆蓋并由地布釘扎實。松針產(chǎn)自成都市蒲江縣，為短葉馬尾松(油松)，覆蓋厚度約15cm。

1.2 試驗方案

試驗以桃園壟上清耕區(qū)域為對照組(CK)，以地布(DB)或松針(SZ)覆蓋的區(qū)域為處理組，每組又分為0～20cm和0～40cm 2個小組，具體各個處理設(shè)置情況詳見表1。每個處理區(qū)域面積約為50m2，設(shè)置3次重復(fù)(共計150m2)，各處理地塊間隔大約5m。2021年8月下旬選擇天氣晴朗的下午在試驗區(qū)域內(nèi)分層取樣，進行化學(xué)性質(zhì)與土壤酶活性測定。

表1 桃園不同地面覆蓋物試驗處理

1.2.1 土壤化學(xué)性質(zhì)測定 除去桃園地表枯枝落葉層，使用S型取樣方式采集土樣，混勻后用于土壤pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷和速效鉀含量等化學(xué)指標(biāo)測定[10-13]，各指標(biāo)重復(fù)測定3次取平均值。

1.2.2 土壤酶類活性測定 采用DNS比色法測定土壤蔗糖酶活性[14]，磷酸苯二鈉比色法測定土壤磷酸酶活性[15]，靛酚藍比色法測定土壤脲酶活性[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地面覆蓋物對桃園耕層土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

由表2可知，松針覆蓋(SZ)與對照組相比，可顯著(P<0.05)降低桃園土壤pH、土壤全氮、全鉀、全磷、堿解氮含量，并極顯著(P<0.01)降低土壤有效磷和速效鉀含量，土壤有機質(zhì)含量極顯著(P<0.01)高于地布覆蓋，也高于對照組，但差異不顯著。這可能是由于長期覆蓋松針，在表層土壤產(chǎn)生的熟化和分解反應(yīng)所導(dǎo)致的。而地布覆蓋(DB)與對照組相比，會極顯著(P<0.01)減低土壤有機質(zhì)含量。

表2 不同地面覆蓋物對桃園耕層土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

2.2 不同地面覆蓋物對桃園土壤酶類活性的影響

由表3可知，松針覆蓋(SZ1)0～20cm土壤中蔗糖酶活性最高，顯著(P<0.05)高于同一深度的地布覆蓋處理，但與對照組差異不顯著，而松針覆蓋(SZ2)20～40cm土壤中蔗糖酶活性顯著(P<0.05)高于同一深度的對照組和地布覆蓋處理。地布覆蓋(DB1)0～20cm土壤中脲酶活性顯著(P<0.01)高于其他所有樣品，而地布覆蓋(DB2)20～40cm土壤中磷酸酶活性顯著(P<0.01)低于其他所有樣品。

表3 不同地面覆蓋物對桃園土壤酶類活性的影響

3 討論與結(jié)論

果園地面管理對土壤質(zhì)量和果樹的生長發(fā)育都有重要影響，是果園管理的一項重要內(nèi)容[17]。目前四川省果園地面覆蓋物主要有地膜、地布、秸稈和植物源覆蓋物等。試驗比較了四川聚土起壟桃園2種常見的壟上覆蓋物和壟上清耕這3種不同方式對桃園土壤化學(xué)性質(zhì)與土壤酶類活性的影響。結(jié)果表明，松針覆蓋(SZ)與對照組相比，可顯著降低桃園土壤pH、土壤全氮、全鉀、全磷和堿解氮含量，并極顯著降低土壤有效磷和速效鉀含量，這與朱泓等人[18]在長期松針覆蓋藍莓園的土壤質(zhì)量調(diào)查結(jié)果相似。這可能是由于松針覆蓋后的土壤更加有利于果樹根系對礦物質(zhì)養(yǎng)分的吸收，從而導(dǎo)致土壤內(nèi)多種養(yǎng)分含量的降低，筆者后期對不同處理的桃樹形態(tài)學(xué)觀察與根系調(diào)查結(jié)果也支持上述觀點。

此外，松針覆蓋(SZ)的土壤有機質(zhì)含量極顯著高于地布覆蓋，也高于對照組。劉旭勝[19]將松針作為土壤改良物和地面覆蓋物，探究其對越橘生長的影響，結(jié)果表明松針在提高土壤有機質(zhì)含量、增加越橘植株高度、基生枝增長量以及提高葉綠素含量和光合速率等方面效果明顯，甚至強于稻殼。而地布覆蓋果園后，由于缺少外源腐殖質(zhì)，往往會造成土壤有機質(zhì)快速下降。試驗地布覆蓋(DB)與對照組相比，會極顯著減低土壤有機質(zhì)含量，再次驗證了這一結(jié)論。

試驗還比較了不同覆蓋物下不同耕層深度的土壤酶活性。土壤蔗糖酶能夠酶促土壤中蔗糖水解成葡萄糖與果糖，它對增加土壤中溶解性養(yǎng)分起重要作用。試驗中松針覆蓋下0～20cm和20～40cm土壤中蔗糖酶活性最高，高于或顯著高于同一深度的地布覆蓋處理與對照組，松針覆蓋后的土壤有利于可溶性養(yǎng)分物質(zhì)的生成。

地布覆蓋(DB1)0～20cm土壤中脲酶活性顯著高于其他所有樣品，這與楊熠路等人[20]在地布覆蓋的桃園研究結(jié)果一致。但值得注意的是地布覆蓋(DB2)20～40cm土壤中磷酸酶活性顯著低于其他所有樣品，這可能是由于地布覆蓋的土壤pH偏高，而酸性磷酸酶在高土壤pH條件下酶活性顯著降低。

綜上所述，松針覆蓋可顯著降低桃園土壤pH并提高土壤有機質(zhì)含量和土壤蔗糖酶活性，有利于改善土壤微環(huán)境從而促進果樹根系對礦物質(zhì)養(yǎng)分的吸收。而長期地布覆蓋會導(dǎo)致土壤pH偏高、土壤有機質(zhì)和土壤酸性磷酸酶活性降低。松針等植物源覆蓋可保障土壤健康理化環(huán)境，實現(xiàn)果園綠色、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)。