上海综合试验站

  受果农传统观念及配套栽培技术不健全等因素的制约，国内果园耕作方式主要以清耕法为主，加之常年施用化肥，土壤易出现板结、肥力下降等问题，不利于葡萄生长发育及果实品质的提升，进而制约葡萄产业的发展。研究表明，葡萄园土壤有机覆盖对于改良果园土壤理化性质以及提高作物品质具有重要的意义。目前土壤覆盖研究主要在露天栽培时进行，由于南方地区葡萄普遍采用设施栽培措施，设施条件下土壤覆盖试验相对较少，特别是葡萄果园土壤覆盖对土壤理化性质的影响鲜见报道。本研究针对不同土壤覆盖方式对土壤理化性质的影响，筛选有利于改善果园土壤理化性质的最佳土壤覆盖方式，以期为筛选合适的草种及该技术模式的推广提供一定的理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  试验于2022年12月—2023年9月在上海平棋葡萄种植专业合作社进行，试验材料为8年生‘阳光玫瑰’葡萄，采用8 m×25 m设施避雨栽培模式，株行距4 m×2.8 m，栽培架型为平棚架“一”字型整形叶幕，田间土肥水和病虫害防治同常规操作管理。

  1.2 试验设计

  试验设置5个试验处理，分别为自然生草、黑麦草、紫花苜蓿、三叶草和园艺地布（表1），以园艺地布为对照处理，每个处理选择1行葡萄树，每行10棵，随机重复3次，共15行，所有试验区的其他管理措施一致。于2023年3—9月进行园艺地布处理，在葡萄树干两侧沿行间方向铺设园艺地布，覆盖于地表，宽度2 m；于2022年12月在葡萄园行间进行黑麦草、紫花苜蓿、三叶草撒播，各处理播种量为22.5 kg/hm2，播种时施入少量氮肥后进行灌溉，播种深度0.5~1.5 cm；自然生草处理任果园内杂草自然生长，自生草覆盖措施以来每年根据生长高度进行4~5次刈割，高度控制在5~10 cm左右，割后覆盖于行间。

  1.3 测定指标与方法

  采集土样时间安排在8月下旬，使用环刀法在距离树干30 cm处取地表10~20 cm处的土壤带回实验室风干过筛，用于土壤理化参数的测定。土壤容重、最大持水量、最小持水量、总孔隙度、毛管持水量、毛管孔隙度和非毛管孔隙度采用环刀法测定，全氮含量采用元素分析仪法测定，全磷和有效磷含量采用钼锑抗比色法测定，全钾和速效钾采用火焰光度法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，有机质采用重铬酸钾容量法测定，粒径分析采用激光粒度分析仪完成。

  1.4 数据处理

  采用Excel 2016进行数据整理，采用SPSS 23.0分析各处理数据平均值在P<0.05水平上的差异显著性。

  2 结果与分析

  2.1 覆盖措施对土壤物理性质的影响

  由表2可知，不同覆盖方式下土壤最大持水量在28.4%~39.7%之间。其中三叶草覆盖方式下土壤最大持水量最高，为39.7%，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤最大持水量最低，为28.4%，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤最小持水量在27.4%~38.0%之间。其中三叶草覆盖方式下土壤最小持水量最高，为38.0%，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤最小持水量最低，为27.4%，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤毛管持水量在25.2%~34.2%之间，其中三叶草覆盖处理下毛管持水量最高，为34.2%，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下毛管持水量最低，为25.2%，显著低于其他处理。

  不同覆盖材料对土壤容重的影响有差异，由表3可知，不同土壤覆盖方式下容重分布在1.0~1.3 g/cm3，其中园艺地布覆盖方式下土壤容重最高，显著高于其他处理；三叶草覆盖方式下土壤容重最低，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤总孔隙度在36.0%~39.6%之间，其中三叶草覆盖方式下土壤总孔隙度最高，为39.6%，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤总孔隙度最低，为36.0%，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤毛管孔隙度在32.2%~34.9%之间，其中黑麦草覆盖方式下土壤毛管孔隙度最高，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤毛管孔隙度最低，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式对土壤非毛管孔隙度的影响有差异，由表3所示，不同覆盖方式下非毛管孔隙度在3.8%~5.7%之间，其中，紫花苜蓿、三叶草覆盖方式下非毛管孔隙度较高，分别为5.7%、5.6%，显著高于其他处理；园艺地布、黑麦草覆盖方式下非毛管孔隙度较低，分别为3.8%、3.9%，显著低于其他处理。

  如表4所示，不同覆盖方式对土壤团粒结构分布的影响呈现相同趋势，各处理砂粒结构在土壤粒径中的占比最大，其中有机覆盖方式较园艺地布覆盖方式均不同程度提高了土壤黏粒和粉粒含量，降低了砂粒含量。不同覆盖方式下土壤黏粒含量在1.8%~2.2%之间，其中黑麦草覆盖方式下土壤黏粒含量最高，显著高于其他处理；自然生草和园艺地布覆盖方式下土壤黏粒含量最低，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤粉粒含量在14.8%~17.7%之间，其中黑麦草覆盖方式下土壤粉粒含量最高，显著高于其他处理；自然生草、园艺地布覆盖方式下土壤粉粒含量最低，分别为15.4%、14.8%，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤砂粒含量在80.1%~83.4%之间，其中园艺地布覆盖方式下土壤砂粒含量最高，显著高于其他处理；黑麦草和三叶草覆盖方式下土壤砂粒含量较低，分别为80.1%、80.8%，显著低于其他处理。

  2.2 覆盖措施对土壤化学性质的影响

  由表5可知，不同覆盖方式较园艺地布均不同程度提高了土壤全氮含量，土壤全氮含量在1.7~2.9 g/kg之间，其中自然生草覆盖方式下，土壤全氮含量较高，显著高于其他处理；园艺地布、黑麦草覆盖方式下，土壤全氮含量较低，分别为1.7、1.9 g/kg，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤全磷含量在1.7~2.7 g/kg之间，其中自然生草和紫花苜蓿覆盖方式下，土壤全磷含量较高，分别为2.7、2.6 g/kg，显著高于其他处理；园艺地布、黑麦草覆盖方式下，土壤全磷含量较低，均为1.7 g/kg，显著低于其他处理。不同覆盖方式下土壤全钾含量在18.6~19.4 g/kg之间，各处理间差异不显著。

  不同覆盖方式下土壤有机质含量在25.4~32.5 g/kg之间，其中紫花苜蓿、自然生草覆盖方式下土壤有机质含量较高，分别为32.5、32.2 g/kg，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤有机质含量最低，显著低于其他处理。

  如表6所示，不同覆盖方式下土壤碱解氮含量在102.3~137.0 mg/kg之间，其中自然生草、紫花苜蓿覆盖方式下土壤碱解氮含量较高，分别为137.0、132.7 mg/kg，显著高于其他处理；园艺地布覆盖方式下土壤碱解氮含量最低，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤有效磷含量在235.6~369.6 mg/kg之间，其中自然生草覆盖方式下土壤有效磷含量最高，显著高于其他处理；三叶草覆盖方式下土壤有效磷含量最低，显著低于其他处理。

  不同覆盖方式下土壤速效钾含量在1.4~2.1 g/kg之间，其中自然生草覆盖方式下速效钾含量较高，显著高于其他处理；黑麦草、三叶草和园艺地布覆盖方式下土壤速效钾含量较低，均为1.4 g/kg，显著低于其他处理。

  3 结论

  自然生草可显著提高土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量，黑麦草显著增加了土壤毛管孔隙度、改善土壤团粒结构，但对于土壤营养物质积累提升作用不大；紫花苜蓿显著提高了土壤非毛管孔隙度、有机质含量；三叶草显著增加了土壤最大持水量、最小持水量、总孔隙度、毛管持水量以及降低土壤容重。从草种选择来看，自然生草和紫花苜蓿在提高葡萄园土壤物理性质方面均有很好的效果，但考虑到自然生草草种种类复杂，生长速度过快不可控，且割草次数多增加了人工成本。因此，紫花苜蓿优于自然生草。