摘要：秸秆是一类重要的农业副产物，经还田成为绿色循环农业生产的重要有机能源原料，在果园中的应用越来越广。围绕秸秆还园对果树和土壤的影响进行综述，分析秸秆还园在果树生长、果实产量和品质、土壤理化性质、土壤微生物和土壤酶活性等方面的影响，旨在明确秸秆还园的重要作用，为推动秸秆资源化利用提供参考和科学依据。
关键词：果园;秸秆异位覆盖;效能评价
秸秆是农作物主产品(经济产品)之外的农作物副产品，包括茎秆、叶穗等植物部分，其占作物生物产量的50%左右，是目前世界上第四大可再生有机能源[1]。我国是农业大国，秸秆资源种类丰富，分布广泛，数量庞大。我国每年产生秸秆约8.4亿t，约占世界秸秆产生量的19%，其中以水稻秸秆量占比最高，达25%[2]。
各类秸秆中含有大量的营养和微量元素，成为土壤中物质、能量和养分载体，对于调节土壤肥力、促进植物生长效果显著，但大部分的秸秆被焚烧或者废弃，造成严重的环境污染和资源浪费，极不利于农业可持续发展和生态环境保护。因此，开展多途径利用秸秆是各国农业科技工作者的重要课题。研究报道显示，当前水稻秸秆处理方式主要集中在燃料、饲料、肥料、工业原料、食用菌基料、还田利用等方面。其中秸秆还田是秸秆综合利用的作用方式，可利用量达到秸秆总量的68%，对保持和提高地力、减少化肥投入具有重要的作用。目前，秸秆还田主要以秸秆原位还田为主，如水稻秸秆通过覆盖、翻压、粉碎施入以及留高茬等方式就地处理腐熟降解。国内外学者从秸秆还田方式、技术要点、还田后配套栽培技术等方面进行大量研究报道，也阐明了秸秆还田的肥培和增产作用机制，但主要是集中在秸秆原位还田方式为主，而对于秸秆覆盖果园、茶园等非水稻田方式还未大规模推广且研究报道并不多见。经济果林是我国农业重要组成部分，也是农民增收和改善农村生态环境的重要种植模式，但是经济果林属于多年生作物，其土壤存在酸化、板结和肥力退化等问题，如何绿色可持续提升经济果林土壤地力是当前面临的一个重要课题。已见有苹果园[3]、梨园[4]、桃园[5]、枣园[6]、柑橘园[7]和葡萄园[8]等进行秸秆还园报道，还园方式包括填埋和覆盖，还园前预处理包括秸秆整株还园、粉碎后还园、粉碎后添加腐熟剂还园，均表明秸秆还园可以有效促进秸秆资源利用，还可以改善果园土壤理化状况、提高土壤养分、促进果树生长。因此，秸秆还园作为秸秆资源化利用的重要方式，也是未来生态农业、绿色循环农业重要模式。本研究从秸秆还园对果树生长、土壤理化性质、土壤养分、土壤微生物等方面的影响进行综述，旨在为丰富秸秆还田作用方式和拓宽应用范围，实现秸秆高效利用。
1秸秆还园对果树的影响
秸秆还园对果树的光合作用、果树枝条的生长、果实的发育都有明显的促进作用。苹果园覆盖粉碎秸秆可以提高树体的蒸腾速率、气孔导度和净光合速率，提高叶片的叶绿素含量和百叶重，提高叶片和枝条的全氮、全磷、全钾、总糖、还原糖及可溶性蛋白的含量[9]。廖阳等[10]研究表明，下层覆盖粉碎秸秆、上层覆盖完整秸秆，可以有效提高苹果树体长势，增大苹果新梢长度和粗度。岳坤[11]研究表明，对灵武长枣进行树盘覆盖和行间覆盖，均可提升枣吊长度、枣吊粗度、叶面积、叶片厚度、净光合速率和水分利用率，降低气孔导度、蒸腾速率，其中行间覆盖在提升枣吊长度、枣吊粗度、净光合速率和水分利用率方面效果更好，树盘覆盖在提升叶面积、叶片厚度，降低气孔导度和蒸腾速率方面效果更好。秸秆还园可以提高果树的产量，提升果实品质，改善果实风味。枣园埋施玉米秸秆可显著提高枣树果实的单果重及产量，提高栆果的纵径、横径及纵横径之比，并且提高可溶性糖、有机酸含量和糖酸比[12]。苹果园覆盖玉米秸秆可以使苹果产量增加30.0%，还可以提高果实果形指数，降低果实硬度提高口感，提高可溶性固性含量，提升营养价值，降低可滴定酸含量，提高果实风味[13]。周江涛等[14]研究表明，苹果园整株玉米秸秆覆盖可以提高单果重、果皮刺穿强度、果皮破裂距离、果实坚实度，提高可溶性固形物、可溶性糖、糖酸和维生素C含量，降低可滴定酸含量、纤维指数，提高果实氮、磷、钾、钙、镁、硼、铁、铜、锰和锌含量。
2秸秆还园对果园土壤的影响
2.1秸秆还园对果园土壤理化性质的影响
秸秆还园在果园中起着地膜覆盖的作用，可以减少土壤水分的蒸发，提高土壤的含水量，增加土壤容重，调节土壤温度，改善土壤pH值。旱地矮化苹果园覆盖玉米秸秆，可显著提高苹果根系主要分布层和根系扩展层的土壤含水量，降低土壤水分蒸发量[15]。核桃园覆盖玉米秸秆，对土壤温度有一定的调节作用，在冬春时节具有保温作用，在夏季具有降温作用，并且可以提高土壤含水量和土壤有机质含量[16]。赵鹏等[17]研究表明，梨园秸秆覆盖对土壤温度有显著调节作用，能够减小土壤温度变幅，并且秸秆用量达到4500kg/hm2时，可显著降低土壤体积质量。罗小平等[18]研究表明，春季覆盖油菜秸秆、秋季覆盖水稻秸秆，可提高鸡心李果园土壤pH值，增加土壤容重。葛顺峰等[19]研究表明，苹果园添加粉碎的玉米秸秆及40℃低温热解的玉米秸秆，均可以提高土壤阳离子交换量，增强土壤对阳离子的吸附能力，提高土壤肥力，同时降低气态氨素的挥发，降低氮素淋失，增加耕作层土壤的氮素含量。
2.2秸秆还园对果园土壤养分的影响
秸秆含有丰富的碳、氮、磷、钾和微量元素，在腐熟的过程中逐渐释放，提高土壤养分，补充土壤肥力。樱桃园覆盖水稻秸秆和玉米秸秆，均可以提高果园全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量，并且水稻秸秆在各方面的提升效果更好[20]。徐锴等[21]研究表明，梨园覆盖粉碎的玉米秸秆、秸秆覆盖再加地膜覆盖，均可以显著增加土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量，并且秸秆覆盖可以通过改善土壤微生物环境提高微生物活性，通过络合和螯合作用以及通过降低土壤pH等作用，进而提高土壤有效性铜、铁、锌和锰的含量。赵鹏[22]研究表明，梨园覆盖水稻秸秆后，可以提高土壤中碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和水溶性碳含量，并且秸秆中的有机碳通过微生物周转为CO2，提高附近地层CO2的浓度，而CO2浓度的增高可以使作物生育周期缩短，促进结实器官发育和产量形成。
2.3秸秆还园对果园土壤微生物影响
秸秆还园在改善土壤理化性质的同时，使土壤环境更加适合微生物的生长，从而提高土壤微生物的数量。玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、棉花秸秆覆盖均可显著提高板栗园根际和非根际土壤的氨化细菌、真菌和放线菌的数量，其中玉米秸秆覆盖对氨化细菌、真菌的提升效果最好，水稻秸秆覆盖对放线菌的提升效果最好[23]。温晓霞等[24]研究表明，苹果园覆盖粉碎玉米秸秆可以提高土壤细菌、真菌数量，并且土壤细菌、真菌的数量随着果树生育周期的推进而增长，在成熟期达到最大值。沈鹏飞等[25]研究表明，苹果园覆盖打碎玉米秸秆、锯末和森林土均可以提高土壤细菌群落的物种多样性和丰富度，各覆盖处理下土壤细菌的物种组成和群落结构均异于对照，但秸秆覆盖处理与对照有较高的相似性。
2.4秸秆还园对果园土壤酶活性的影响
秸秆还园提高土壤微生物的数量，改善土壤环境，使微生物向土壤分泌更多的酶，提高土壤酶活性。秸秆粉碎填埋可以提高苹果园土壤纤维素酶、蔗糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性，为土壤中有机物质的转化提供保障，为土壤微生物的生长提供充足的碳源[26]。罗玲等[27]研究表明，避雨葡萄园覆盖碎段水稻秸秆、地布、透明膜和反光膜，均可提高土壤酶的综合活性，其中覆盖秸秆效果最佳，可显著提高土壤过氧化氢酶活性。张桂玲[28]研究表明，桃园覆盖小麦秸秆、玉米秸秆和禾本科杂草，均可显著提高桃园根际和非根际土壤的氨化细菌、真菌和放线菌的数量，提高土壤脲酶和磷酸酶的活性。
3展望
中国秸秆资源丰富，具有广阔的开发和利用前景，秸秆还园是秸秆资源化利用的一种有效方式，能够效改善果园土壤，促进果树生长，提升果实产量。不同果园的土壤养分需求不同，不同的秸秆养分含量也不同，因而秸秆还园不能完全替代化肥，在还园过程中需配施适当的化肥和有机肥。秸秆还园存在发酵技术的问题，首先，发酵速度慢，还园时配施适量的菌剂，可有效缓解此问题，但菌剂的使用受秸秆种类、土壤状况和温度的影响，菌剂筛选困难;其次，发酵过程中需水量也存在差异。总之，秸秆还园具有较高的生态效益和经济效益，是秸秆资源化利用的重要趋势，解决好还园过程中的发酵问题，一旦技术成熟，定能使秸秆资源得到更高效的利用。
参考文献：
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作者：王丰，胡桂萍*，胡丽春，曹红妹，王亚威，蔡翔，石旭平，叶川
