陕西渭北黄土高原是我国优质苹果的主要产区,目前果园多采用传统耕作措施,致使地表裸露,土壤表层水分大量蒸发,土壤肥力逐年下降,严重制约着当地果业的发展。本文通过测定渭北旱塬苹果园土壤养分、微生物种类和数量、土壤酶活性大小,研究保护性耕作条件下的果园土壤肥力变化状况,保护性耕作对果品产量和品质的影响,以期筛选出较优的处理组合,为陕西渭北旱塬地区果园保护性耕作技术体系的形成与推广提供一定的理论依据。主要研究结果如下:
1.保护性耕作措施对果园土壤养分的影响
耕作和覆盖结合可以显著提高有机质含量。在0～20cm土层,以翻耕秸秆覆盖、免耕秸秆覆盖处理效果最为显著,其比对照(翻耕裸地)分别增加了44.36%、44.30%;在不同生育期各处理的土壤有机质含量变化趋势为幼果期>膨大期>成熟期。
随着生育期的推进,地膜和生草覆盖的土壤全氮含量呈下降趋势,但是秸秆覆盖后的各处理全氮含量在果实采收后却上升;幼果期免耕生草覆盖处理全氮含量显著高于对照处理,依次为翻耕生草、旋耕生草处理,土壤全氮含量分别比对照高54.69%、40.63%和37.50%,果实膨大期免耕生草覆盖土壤全氮含量最高,成熟期以翻耕秸秆覆盖效果最好。在果树发育过程中,各耕作和覆盖措施处理的土壤碱解氮含量以果树幼果期最高,随着果实的生长逐渐降低,成熟采收后土壤碱解氮含量达到最低值;幼果期和果实成熟采收后的土壤碱解氮含量以翻耕秸秆覆盖最高,膨大期以免耕秸秆覆盖最好。
在不同的生育阶段各处理的土壤全磷含量变化趋势不尽相同,免耕、旋耕、翻耕秸秆覆盖表现为幼果期<膨大期<成熟期,地膜覆盖处理在各个时期基本保持不变,只是略有下降;生草覆盖处理变化不大,略有升高;耕作和覆盖措施不同程度提高了土壤全磷含量,翻耕秸秆覆盖效果最佳,土壤速效磷含量幼果期和果实成熟期翻耕秸秆覆盖最高,果实膨大期以翻耕地膜覆盖最高,均与对照间差异显著。
在不同生育阶段各处理的土壤全钾含量基本保持不变。幼果期、膨大期和果实成熟期免耕生草覆盖的土壤全钾含量最高,显著高于对照处理,在20～40cm土层幼果期和果实成熟期以翻耕秸秆土壤全钾含量最高,膨大期以免耕秸秆覆盖最高,与其他处理间差异显著。土壤速效钾含量在不同生育期呈下降趋势,幼果期最高,到果实膨大期逐渐降低,成熟期最低。土壤速效钾含量均以翻耕地膜覆盖最高。
2.保护性耕作措施对土壤微生物的影响
土壤微生物数量随着季节的变化而变化:果实膨大期细菌和真菌数量较多,但成熟期数量减少,而放线菌数量却增加;微生物数量依次为细菌>放线菌>真菌;细菌、真菌和放线菌数量均随土层加深而递减。
3.保护性耕作措施对土壤酶活性的影响
耕作和覆盖可增加土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和脲酶活性;不同生育期蔗糖酶活性的变化趋势呈倒“V”型;过氧化氢酶活性则呈“V”型变化;脲酶活性呈下降趋势;蔗糖酶和脲酶活性0～20cm>20～40cm,而过氧化氢酶活性却相反。
4.保护性耕作措施条件下土壤肥力评价
相关分析表明,果园土壤养分、微生物数量及土壤酶活性之间有着密切的联系;在此基础上对不同处理下土壤肥力进行了评价,结果表明:保护性耕作措施有利于土壤肥力的不断提高,翻耕秸秆覆盖和免耕秸秆覆盖效果较好。
5.保护性耕作措施对果树产量和果实品质的影响
耕作和覆盖措施相结合有效提高了果树产量,改善了果实品质。以免耕秸秆覆盖产量和含糖量最高,其次为翻耕秸秆覆盖,两者间差异不显著,与对照相比,产量提高了8.55%和7.99%,含糖量增加21.90%和20.41%;地膜覆盖在改善果实硬度方面作用较大,翻耕、免耕、旋耕结合地膜覆盖处理的果实硬度均比对照分别提高7.95%、6.03%及3.70%。
