刘志琨，景晨娟，王 端，陈雪峰，武晓红
（河北省农林科学院石家庄果树研究所，国家梨改良中心，050061）
杏扁（Prunus armeniacaL.）又名大扁杏，属于仁用杏中甜仁类范畴，是普通杏和西伯利亚杏的自然杂交种，具有较高的营养价值和经济价值。河北省张家口市是我国杏扁的主要产区，由于立地条件差，管理粗放，该地区杏扁树势衰弱，致使杏扁产量较低。覆盖栽培是果园常见的地面管理措施，用地布、秸秆等覆盖果园，不仅能保持土壤温度和水分的稳定，改善土壤理化性质，增加矿质元素含量，调节微域生态环境[1-2]，还能提高果实品质，增加果实矿质营养含量，但其效果因覆盖材料不同而有所不同[3-5]。因此，探索适合当地的地面覆盖模式对促进杏扁生长结果具有重要意义。本试验以优一杏扁为研究对象，采用园艺地布覆盖、秸秆覆盖和2 种材料复合覆盖3 种覆盖方式，分析3 种覆盖方式对土壤理化性质及杏扁树体生长的影响，以期为河北省张家口地区杏扁生产栽培技术提供参考。
1.1 试验地概况
试验于2020 年6 月至2021 年10 月在张家口市崇礼区清三营乡朝阳村杏扁基地进行。当地属于典型的坝上坝下连接带高寒山区气候，海拔1 470 m，年平均气温0.1～2.0 ℃，无霜期90～95 d，年降水量460～530 mm。试验地为山区平地，土壤基础养分为水解氮含量368 mg/kg，有效磷含量49 mg/kg，速效钾含量292 mg/kg，土层厚度30～40 cm。供试材料为5 年生优一杏扁，砧木为7 年生野生山杏，行株距2 m×2 m。
1.2 试验设计
试验设4 个处理：①地布覆盖，沿行覆盖黑色园艺地布，地布宽1.2 m；
②秸秆覆盖，以树干为中心覆盖莜麦秸秆，面积1 m2，厚度20 cm；
③地布+秸秆覆盖，秸秆覆盖同②，地布覆盖同①，地布覆盖在秸秆上；
④以地面不覆盖为对照，定期清除行内杂草。2020 年6 月进行覆盖，每行10 株树为1次重复，每处理3 行，行间自然生草。
1.3 调查项目及方法
1.3.1 土壤温度和土壤水分
2021 年5 月20 日起，每隔10 d 测定1 次5 cm和20 cm 处土层温度，14：00 用地温计测定，每处理3 次重复。
5—9 月，每月20 日采集土壤（遇雨则推后3 d），每个处理上按照Z 字形选取5 个点采集土样，采集0～20 cm 的土壤，剔除石子等杂物，每个处理所取土壤混合均匀，用恒温烘干法测定土壤含水量，每处理3 次重复。
1.3.2 土壤矿质养分
2021 年7 月，每个处理按照Z 字形选取5 个点取土样，采集0～20 cm 的土壤，剔除石子等杂物，混合均匀，烘干备用。采用碱解扩散法测定土壤水解氮含量，采用氟化铵-盐酸浸提并用连续流动分析仪测定有效磷含量，采用火焰光度法测定速效钾含量，采用DTPA-AB 法测定有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量；
采用乙酸铵浸提后用原子吸收分光光度法测定交换性钙、交换性镁含量；
采用甲亚胺-H 比色法测定有效硼含量。
1.3.3 新梢生长
每个处理随机挑选长势一致且无明显病虫害的杏扁树5 株挂牌标记，2021 年6 月10 日开始，8月23 日结束，每隔10 d 左右（遇雨水天气测量时间提前或延后）测量新梢的长度及粗度，每株树上部、中部和下部各选2 个新梢，每处理共选取30个，用卷尺测量长度，用数显游标卡尺测量粗度。
1.4 数据分析
试验数据用Excel 2010 软件绘制图表，采用SPSS 25 软件进行单因素方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。
2.1 不同覆盖处理对杏扁园土壤温度的影响
由图1 可以看出，覆盖材料不同，杏扁生长季5 cm 深土壤温度变化不同。从5 月20 日至10 月30日，秸秆覆盖处理和地布+秸秆覆盖处理同期5 cm深处土壤温度基本接近，均低于同期的地布覆盖处理和对照，整个生长期变化幅度均较小；
地布覆盖处理土壤温度略低于同期的对照，整个生长期变化幅度小于对照；
对照土壤温度均高于其他处理同期的温度，整个生长期变化幅度均较大。
图1 杏扁园生长季不同覆盖处理5 cm 土层温度的变化
由图2 可以看出，各处理在杏扁生长季20 cm深土壤温度与5 cm 深的变化基本一致，但20 cm 深土壤温度整体低于5 cm 深。同期20 cm 深土壤温度从低到高基本为地布+秸秆覆盖和秸秆覆盖＜地布覆盖＜对照，地布+秸秆覆盖和秸秆覆盖2 个处理土壤温度相差不大。
图2 杏扁园生长季不同覆盖处理20 cm 土层温度的变化
2.2 不同覆盖处理对杏扁园土壤含水量的影响
由图3 可以看出，不同月份不同覆盖处理对土壤含水量的影响不同。5 月，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖3 个处理土壤含水量差异不显著，均显著高于对照，分别比对照提高了19.83%、20.20%、19.35%；
6 月，3 个处理土壤含水量均显著高于对照，分别比对照提高了16.40%、13.26%、15.83%，地布覆盖处理土壤含水量最大；
7—8 月，3 种覆盖处理土壤含水量表现为相同的趋势，即地布+秸秆覆盖＞地布覆盖＞秸秆覆盖＞对照，地布+秸秆覆盖与地布覆盖处理间差异显著，二者均显著高于对照；
秸秆覆盖与地布覆盖和对照间差异均不显著。其中，地布覆盖和地布+秸秆覆盖7 月土壤含水量分别较对照提高了21.85%、44.97%，8 月分别较对照提高了1.05%、6.39%。9 月，土壤含水量表现为秸秆覆盖＞地布+秸秆覆盖＞地布覆盖＞对照，4 个处理间差异均显著，3 个覆盖处理土壤含水量分别比对照提高了1.23%、12.29%、8.01%。
图3 杏扁园生长季不同覆盖处理0～20 cm 土层土壤含水量的变化
2.3 不同覆盖处理对杏扁园土壤养分含量的影响
土壤养分是保证果树正常生长发育和优质高产的关键[6]。与对照相比，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理均显著提高了土壤水解氮、有效磷、速效钾、有效铁、有效锰等养分含量。其中，水解氮含量分别提高了25.04%、39.49%、92.90%，有效磷含量分别提高了91.33%、460.77%、512.17%，速效钾含量分别提高了90.43%、194.99%、256.43%，有效铁含量分别提高了78.94%、197.62%、129.14%，有效锰含量分别提高了197.85%、312.53%、299.33%（表1）。
表1 杏扁园不同覆盖处理0～20 cm 土层的土壤养分
地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理土壤交换性钙、交换性镁含量均低于对照，其中，交换性钙含量分别比对照降低了21.77%、34.22%、20.64%，交换性镁含量分别比对照降低了22.89%、29.16%、1.09%。秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理的有效铜、有效锌含量均显著高于对照和地布覆盖处理。地布+秸秆覆盖处理的有效硼含量显著高于秸秆覆盖、地布覆盖处理和对照，后三者差异不显著（表1）。
2.4 不同覆盖处理对杏扁新梢生长的影响
2.4.1 新梢长度
由图4 可以看出，不同覆盖处理对杏扁新梢长度的影响不同。6 月20 日至8 月23 日，与对照相比，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理杏扁新梢长度均显著高于对照。8 月中下旬，杏扁新梢已停止生长，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖3 个处理杏扁当年新梢长度分别为84.07、62.41、97.92 cm，均显著高于对照，分别比对照提高了95.28%、44.97%、127.45%，新梢长度表现为地布+秸秆覆盖＞地布覆盖＞秸秆覆盖＞对照。
图4 不同覆盖处理杏扁的新梢长度
2.4.2 新梢粗度
由图5 可以看出，不同覆盖处理对杏扁新梢粗度的影响不同。6 月10 日至8 月23 日，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理的杏扁新梢粗度均显著高于对照。新梢停长后，3 个覆盖处理新梢粗度分别为9.11、7.46、10.13 mm，分别比对照提高了71.53%、40.56%、90.68%，新梢粗度表现为地布+秸秆覆盖＞地布覆盖＞秸秆覆盖＞对照。
图5 不同覆盖处理杏扁的新梢粗度
关于地表覆盖对土壤温度的影响，有提高土壤温度的报道，也有降低土壤温度的结果[2]。本试验结果表明，对高寒山区果园进行地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖3 种处理后，均降低了5 cm 和20 cm 土层的土壤温度，整个生长期土壤温度变幅均小于对照，即同一土层土壤温度的稳定性要强于对照。这种现象的产生，有研究认为是地面覆盖后地表形成一层与大气热交换的障碍层，在中午温度较高时，覆盖后可降低地面的太阳辐射，同时吸收和转化部分太阳能[7]。赵思明等[8]研究发现，地布和秸秆覆盖2 种处理在6—7 月均降低了0～20 cm 土层土壤温度；
8—9 月园艺地布提高了土壤温度，而秸秆覆盖降低了土壤温度。张露荷等[9]在对枣园覆盖处理后，各处理均降低了土壤温度，且不同程度地增强了同一层次土壤温度的稳定性。对于大多数果树来说，根系生长的适宜温度为20～25 ℃[10]，覆盖处理在夏季高温时可降低土温，有利于根系生长及养分的吸收供给，且秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理的降温效果相差不大，两个处理的降温效果均强于地布覆盖处理。
土壤水分是土壤的重要组成部分，对土壤理化性状可以产生直接或间接的影响。刘伟等[6]研究表明，地布覆盖和紫云英生草刈割覆盖均显著提高了芒果园土壤持水贮水能力，增强了土壤对果树的供水能力。刘立豪等[11]研究表明，覆盖处理可有效保持土壤水分，提高土壤含水率，且防草布与秸秆覆盖处理提高土壤含水率的效果尤为显著。Wu 等[12]研究结果表明，地布覆盖可以减少干旱期间的土壤蒸发，提高了土壤湿度。覆盖处理还可以降低土壤温度，减小温度日较差，降低土壤蒸发损失，更有利于土壤水分的保持[13-14]，为果树生长发育提供必要的水分。在本研究中，地布覆盖、秸秆覆盖和地布+秸秆覆盖处理可以有效提升杏扁园0～20 cm土层的土壤含水量，各处理保水效果存在一定的差异；
地布覆盖其渗水性良好，集水保墒效果好，可使土壤保持较高的含水量；
秸秆覆盖可降低土壤蒸发量，增加土壤蓄水空间和能力，提高雨水的利用率，可使土壤含水量提高；
地布+秸秆覆盖复合处理综合了地布覆盖和秸秆覆盖的特点，其提高土壤含水量的效果更加显著。
土壤养分的含量和质量是土壤肥力的重要特征。N、P、K 是植物生长发育必需的营养元素，是土壤肥力物质基础之一，是保证果树正常生长发育和优质高产的关键[15]。在本研究中，除Ca 和Mg 外，3 种覆盖处理的土壤中N、P、K 等大量矿质元素含量均显著高于对照，且以地布+秸秆覆盖最佳；
除地布覆盖的Cu 和Zn 外，3 种覆盖处理的Fe、Mn、Cu、Zn 等微量元素含量均要显著高于对照，且以秸秆覆盖表现最佳。相关研究[16]表明，不同覆盖物对果园土壤养分含量的影响程度不同，可能是不同地面覆盖通过改变土壤水热条件、微生物活动等对土壤养分产生间接影响。覆盖秸秆，秸秆本身也是一种营养物质，对土壤养分含量增加有促进作用；
地布覆盖后，地布可以很好地保持土壤的湿度和温度，透气性良好，有利于微生物的活动，从而促进土壤中的速效养分的提高；
地布+秸秆覆盖，2 种覆盖物的复合作用更加快了秸秆的腐烂，从而使土壤中大量矿质元素含量处于较高水平。微量元素Fe、Mn 和Cu，参与植物光合作用和呼吸代谢，其在土壤中本身含量较低，微量元素含量的多少可能跟树体生长有关，3 个覆盖处理间微量元素Fe、Mn 和Cu 的含量表现为秸秆覆盖＞地布+秸秆覆盖＞地布覆盖，地布覆盖和地布+秸秆覆盖处理的土壤微量元素含量相对较低，可能是其被树体吸收，并参与到植物生长当中，从而降低了土壤中微量元素的含量。
树体生长量直接反映树势的强弱，大量研究[17-19]表明，不同覆盖措施对树体生长具有良好的促进作用。与对照相比，本试验中各覆盖处理均提高了杏扁的新梢长度和粗度，且各处理新梢长度均表现为地布+秸秆覆盖＞地布覆盖＞秸秆覆盖＞对照。原因可能是果园地面覆盖后，改善了根系微域环境，提高了土壤大量矿质养分含量，水热条件更适合根系生长，促进了根系对养分的吸收，进而将养分向地上部转运。
综上，在张家口北部高寒山区覆盖地布+秸秆很好地起到了蓄水保墒、增强土壤温度稳定性的效果，因其覆盖秸秆产生了有机质激发效应，促使本底有机质矿化，提高了土壤中N、P、K 等矿质元素的含量，改善了土壤根域环境，进而促进了杏扁新梢生长。综合分析比较3 种覆盖措施对杏扁土壤温湿度、土壤养分和新梢生长量的影响，初步认为地布+秸秆覆盖处理是一种较优的土壤管理模式。
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