施用锯末对土壤理化性质、高灌蓝莓生长及果实品质的影响

魏海蓉, 谭钺, 朱东姿, 宗晓娟, 陈新, 徐丽, 刘庆忠

(山东省果树研究所/山东省果树生物技术育种重点实验室, 山东 泰安 271000)

蓝莓 (Vacciniumcorymbosum)根系的根毛较少，分布较浅，一般分布在0～20 cm土层中，对土壤条件要求较高，适合在pH值4.5～5.5、有机质含量3%以上、透气性良好的砂壤土上生长[1，2]。因此，我国大部分地区种植蓝莓都需要进行土壤改良。目前，在生产中主要使用草炭对土壤进行改良。草炭是不可再生资源，正在迅速耗竭，目前许多国家已限制开采，并且价格昂贵。因此，尝试使用作物秸秆、苔藓、松针和锯末等来源广泛、价格低廉的有机物料作为改良基质，是蓝莓产业可持续发展的趋势。草炭、苔藓能显著提高蓝莓叶片中N、P等矿质元素含量、过氧化氢酶活性，促进蓝莓植株的生长发育[3]。适量的玉米秸秆改良土壤，可增大蓝莓植株叶面积，叶绿素和蛋白质含量增高，叶片过氧化氢酶活性和净光合速率升高，过氧化物酶活性降低，但是玉米秸秆会使土壤C/N比增加，影响蓝莓对N的吸收，所以需要增加一定的N肥，以调节C/N比[4,5]。松针能有效降低土壤pH值，增加有机质含量，促进蓝莓生长[6]。锯末可显著提高土壤微生物量、碳、氮和可溶性有机碳、氮[7]。但是，关于锯末对蓝莓生长的影响少有报道。本研究设置土施、覆盖、土施+覆盖3种锯末施用方式，分析施用锯末对土壤理化性质和蓝莓生长发育及果实品质的影响，可为蓝莓高产高效栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验地位于泰安市山东省果树研究所泰东试验示范基地，属于暖温带大陆性半湿润季风气候，寒暑适宜，光温同步，雨热同季，年平均降水量675.3 mm，年平均气温12.9℃，无霜期平均为195天。地处丘陵山区，土壤质地为壤土，土层深厚，水利设备齐全。试验前0～20 cm土层基本理化性质：pH值 5.9、土壤容重1.27g·cm-3、有机质17.2 g·kg-1、全氮1.3 g·kg-1、全磷0.62 g·kg-1、全钾5.5 g·kg-1。

供试材料为2年生高灌蓝莓品种‘蓝丰’，定植株行距为1 m×2 m。

1.2 试验设计

试验于2015—2017年进行。2015年春定植时一次性施用锯末，设置4个处理：(1)不施锯末，对照(CK)；(2)土施锯末(TJ)，即在植株定植前将锯末填入50 cm宽、50 cm深的定植沟内与土壤混匀施入，用量为30 t·hm-2；(3)土施+覆盖锯末(TJ+FJ)，即分别在定植前施入定植沟内15 t·hm-2锯末和定植后覆盖在定植行内15 t·hm-2锯末，覆盖宽度为50 cm；(4)覆盖锯末(FJ)，即定植后锯末覆盖在定植行内，用量为30 t·hm-2，覆盖宽度为50 cm。每处理30株树，面积约60 m2。随机区组排列，重复3次。所有处理的氮、磷、钾肥施用量和其它田间管理都与对照一致。分别于2016年6月份和2017年6月份连续两年对土壤、树体发育及果实品质指标进行测定。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 植株形态指标、果实品质指标及光合指标的测定 采用米尺测量株高、冠幅(纵径×横径)、新梢长度，采用直尺测量叶面积(纵径×横径)，目测统计新梢数量。

每处理随机采集30个成熟果实，称重计算平均单果重；可溶性固形物采用手持糖量计测定；NaOH滴定法测定可滴定酸含量；花青苷含量采用比色法测定。

选取晴天9∶30—10∶30，采用 PP-Systems 公司生产的CIRAS-3便携式光合测定系统测定叶片光合参数。选择向阳枝条中部的功能叶片进行测定，每处理随机测5个功能叶片。

1.3.2 土壤理化指标测定 选取代表性样点5 个，采集0～20 cm耕层土壤，组成混合原状土壤样品带回实验室，置于阴凉处自然风干，充分混匀，过2 mm筛，用于各项理化指标测定。采用SoilStik土壤pH计测定土壤pH值。环刀法测定土壤容重，并计算孔隙度。土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定[8]，铵态氮和硝态氮采用BRAN+LUEBBE Ⅲ型连续流动分析仪测定[9]。有效磷采用NaHCO3浸提—钼锑抗比色法测定；速效钾采用醋酸铵浸提火焰光度计法测定；土壤微量元素锌和铁采用原子吸收分光光度计法测定[10]。

1.4 数据处理

采用SPSS 16.0对数据进行邓肯式新复极差法多重比较和差异显著性分析(P<0.05)，所分析数据均为连续两年的平均值。

2 结果与分析

2.1 施用锯末对土壤容重和总孔隙度的影响

施用锯末后，各处理0～20 cm土层的土壤容重均低于对照(图1)，表明施用锯末可以有效改善土壤的通气状况。TJ和TJ+FJ处理的土壤容重均与对照差异显著(P<0.05)，其中TJ+FJ处理的土壤容重值最低，比对照降低33.9%。FJ处理的土壤容重与对照差异不显著。由此说明，施用锯末可以降低土壤容重，不同的施用方式效果不同，以土施与覆盖相结合的施用方式效果最好。

土壤孔隙度的变化与土壤容重相反，各处理的土壤孔隙度均高于对照(图1)，TJ和TJ+FJ处理的土壤孔隙度分别较对照增加28.5%和39.4%，差异达显著水平(P<0.05)。FJ处理的土壤孔隙度较对照提高4.7%，未达显著差异水平。

图1 不同处理的土壤容重和孔隙度

2.2 施用锯末对土壤化学性质的影响

由表1可知，施用锯末可以显著增加土壤有机质含量(P<0.05)，其中TJ处理提高最显著，较对照提高86.04%；其次是TJ+FJ处理，较对照提高65.21%；FJ处理与对照相比，提高31.76%。施用锯末能降低土壤pH值，不同处理效果不同。TJ+FJ和FJ处理与对照差异达显著水平(P<0.05)，其中FJ处理的效果较好；TJ处理与对照差异不显著。

从表1中可以看出， 3种锯末处理的土壤铵态氮和硝态氮含量较对照有所提高，但差异均不显著，说明锯末对增加土壤有效氮含量的作用效果不明显；3种锯末处理的土壤有效磷含量差异不明显，但与对照相比均显著升高(P<0.05)；3种锯末处理的土壤速效钾含量显著增加(P<0.05)，其中TJ+FJ处理效果最佳，较对照提高85.56%。

从表1中还可以看出，施用锯末能够增加土壤有效铁和有效锌含量。 FJ处理的土壤有效铁含量与对照差异显著(P<0.05)，TJ和TJ+FJ处理与对照差异不显著。TJ+FJ和FJ处理的土壤有效锌含量分别是对照的2.06倍和2.02倍，差异达显著水平(P<0.05)；TJ处理的土壤有效锌含量与对照差异不显著。

2.3 施用锯末对蓝莓形态指标的影响

从表2中看出，3个锯末处理的株高、冠幅、叶面积、新梢数量和新梢长度均显著高于对照(P<0.05)，其中，TJ+FJ处理的冠幅、叶面积、新梢数量和新梢长度均最高，分别比对照提高65.45%、89.44%、305.59%和75.65%。说明，施用锯末可以促进蓝莓生长，并且土施与覆盖相结合的方式效果最佳。

表1 不同处理的土壤养分状况 (mg·kg-1)

注：同列数值后不同小写表示处理间差异达0.05显著水平。下同。

表2 不同处理对蓝莓形态指标的影响

2.4 施用锯末对蓝莓光合特性的影响

从表3中可以看出，施用锯末提高了蓝莓叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。TJ+FJ处理的Pn显著高于对照(P<0.05)，其余各处理与对照间差异不显著。叶片的Gs、Ci和Tr在植物光合作用进行时协同发挥作用。试验中各处理均促进了蓝莓Pn的升高，说明各处理均增强了蓝莓的光合能力，其中以TJ+FJ处理的作用效果最显著。

表3 不同处理对蓝莓叶片光合特性的影响

2.5 施用锯末对蓝莓果实品质的影响

从表4中可以看出，与对照相比，施用锯末显著提高蓝莓果实的单果重(P<0.05)，其中TJ+FJ处理的平均单果重与对照差异最大，是对照的1.24倍。TJ和TJ+FJ处理显著提高了蓝莓果实的可溶性固形物和花青苷含量(P<0.05)。FJ处理的可溶性固形物和花青苷含量与对照之间差异不显著。TJ和TJ+FJ处理显著降低果实可滴定酸含量(P<0.05)，FJ处理的果实可滴定酸含量与对照无显著差异。

表4 不同处理对蓝莓果实品质的影响

3 讨论

3.1 施用锯末对土壤理化性质的影响

有机物料的施用能改善土壤理化性质，降低土壤容重，增加土壤总孔隙度、有机质含量和各种养分含量。锯末具有疏松透气、吸湿保水性强、缓冲性能好等特点，并且腐烂后能提供丰富的营养，对植物的生长发育具有重要的促进作用，在土壤改良上应用较多[11]。本试验结果表明，施用锯末能降低土壤容重，增加土壤总孔隙度，并且土施与覆盖相结合的施用方式效果最好。土壤有机质是评价土壤肥力的一个非常重要的指标，高灌蓝莓必须在有机质含量达3%以上的土壤中才能健康生长。前人研究表明，施用锯末可以提高土壤有机质和氮元素含量[12]。本研究中，土施及土施与覆盖相结合施用锯末两种处理均可以显著提高土壤有机质含量。与前人研究结果不同的是本试验中施用锯末对提高土壤铵态氮和硝态氮含量的效果不显著。前人研究表明，锯末在降低土壤pH值方面效果不明显[13]。本研究中，土施与覆盖相结合施用锯末和覆盖锯末两种处理均能显著降低土壤pH值，而土施锯末的效果较差。本研究中，施用锯末的土壤有效磷和速效钾含量均显著提高，可能是由于锯末本身含有较丰富的磷和钾元素。土壤中的有效铁含量与土壤pH值呈负相关，而有效锌含量与土壤pH值相关性不明显，并且关系复杂[14,15]。本研究中，施用锯末能提高土壤有效铁和有效锌含量，FJ处理的土壤pH值最低，其有效铁含量最高，而土施与覆盖相结合的TJ+FJ处理的有效锌含量最高，这与前人的研究结果一致。

3.2 施用锯末对蓝莓生长及品质的影响

施用有机物料不仅能提高土壤肥力，改善其理化性状，并提高作物产量和改善品质[16]。Cummings等发现加入锯末能促进兔眼蓝莓的生长和产量的提高[17]。本研究中，从形态指标来看，施用锯末能显著促进高灌蓝莓的生长，并且土施与覆盖相结合施用锯末的效果最佳。光合作用是植物生长的基础，也是果树产量形成和品质改善的关键[18]。有机肥可以提供植物生长必需的营养元素，从而提高作物的渗透调节和气孔调节能力，提高光合速率[19]。适宜的氮、磷、钾用量可明显提高梨、枣和猕猴桃等果树叶片净光合速率，增加果实产量[16,20,21]。孙运杰等[22]研究表明，生物有机肥能够提高蓝莓光合性能，改善蓝莓品质。本试验中，施用锯末提高了高灌蓝莓叶片的光合能力，其中TJ+FJ处理的Pn显著高于对照。TJ+FJ处理显著提高果实的平均单果重、可溶性固形物和花青苷含量，降低可滴定酸含量，表明土施与覆盖锯末相结合处理效果最佳。这与前人的研究结果一致。

4 结论

本研究结果表明, 施用锯末可以改善土壤通气状况，提高土壤养分含量，特别是土壤中有效磷、速效钾、有效铁和有效锌含量显著增加，进一步提高了高灌蓝莓光合速率，促进蓝莓生长，提高果实品质。从各项指标综合分析，土施与覆盖相结合的方式施用锯末效果最好。生产上建议在高灌蓝莓生产中采用土施与覆盖相结合的方式进行土壤改良。另外，锯末的资源丰富、价格低廉，施用锯末作为有机物料进行土壤改良,不仅可以降低生产成本，更有利于蓝莓产业的可持续发展。