不同覆蓋材料對(duì)避雨葡萄園土壤微生物特征及葡萄生長(zhǎng)與品質(zhì)的影響

羅 玲 鐘 奇 王 進(jìn) 潘宏兵 劉 偉

(1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，四川 成都 610066；2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川 成都 611130；3 攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院，四川 攀枝花 617061)

土壤微生物積極參與土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)，間接影響著土壤養(yǎng)分的有效性和土壤肥力狀況[1-2]，是土壤養(yǎng)分的活性部分[3]。土壤有機(jī)質(zhì)中所含有的碳為土壤有機(jī)碳[4]，而土壤微生物體內(nèi)的碳為微生物生物量碳，屬于土壤活性有機(jī)碳，由微生物體內(nèi)分泌，可作為植物直接吸收利用的速效養(yǎng)分[5]。微生物熵為土壤微生物生物量碳含量與土壤有機(jī)碳含量之比，反映土壤中活性有機(jī)碳所占的比例，微生物熵值越大，土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)越快，土壤養(yǎng)分釋放越多[3]。微生物呼吸是土壤呼吸最主要的組成部分[6]，微生物代謝熵指微生物基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度與微生物生物量碳的比值，反映了土壤微生物對(duì)土壤有機(jī)碳的利用率[7]。較多研究表明，上述微生物特征指標(biāo)及土壤有機(jī)碳與土壤理化性質(zhì)、地上部植物及施肥、耕作等土壤管理措施密切相關(guān)，能準(zhǔn)確及時(shí)地指示土壤理化性狀的變化，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的敏感指標(biāo)之一[8-10]。因此開(kāi)展不同覆蓋材料對(duì)土壤微生物特征影響的研究，有利于了解不同覆蓋材料下土壤質(zhì)量的變化情況。

避雨栽培通過(guò)覆蓋頂膜減少果實(shí)與雨水的接觸，從而阻斷發(fā)病誘因[11]，可極大地減少我國(guó)南方地區(qū)因夏季高溫多雨引起的葡萄病害等問(wèn)題，已廣泛應(yīng)用于我國(guó)南方鮮食葡萄生產(chǎn)。農(nóng)田地表覆蓋是國(guó)內(nèi)外一項(xiàng)重要的土壤管理技術(shù)，相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者普遍認(rèn)為地表覆蓋在改善土壤水熱狀況、活化土壤養(yǎng)分、調(diào)節(jié)微域生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育及提高產(chǎn)量方面作用顯著[12-13]。因此將地表覆蓋技術(shù)引入到避雨葡萄園中，對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益具有重要意義。前人研究表明，短期表地膜覆蓋有利于提高土壤微生物活性，但長(zhǎng)期覆蓋地膜將使土壤理化性狀?lèi)夯?，不利于土壤微生物活?dòng)[12-13]，且地膜覆蓋土壤有機(jī)碳含量不斷降低[14]；而長(zhǎng)期地表覆蓋秸稈可使土壤微生物生長(zhǎng)和繁殖始終保持旺盛狀態(tài)，導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量逐年增加[15]。目前已有較多關(guān)于農(nóng)田地面覆蓋技術(shù)的研究[16]，但多在露天環(huán)境進(jìn)行，而對(duì)設(shè)施大棚內(nèi)地表覆蓋下土壤質(zhì)量的研究較少。因此，本研究通過(guò)田間試驗(yàn)系統(tǒng)地研究了避雨葡萄園內(nèi)秸稈、地布、透明地膜及反光膜覆蓋下的土壤微生物數(shù)量、有機(jī)碳含量、微生物生物量碳含量、微生物熵、土壤呼吸強(qiáng)度及微生物代謝熵的變化，并比較了不同覆蓋模式下葡萄樹(shù)體生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)的差異，以揭示避雨葡萄園中不同材料的覆蓋效果，為避雨葡萄園覆蓋材料的選擇提供理論和實(shí)踐參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2017年11月至2018年10月在四川省成都市同安鎮(zhèn)現(xiàn)代葡萄科技示范園(30°61′N(xiāo)，104°32′E)內(nèi)進(jìn)行，平均氣溫16.5℃，年均日照1 032.9 h，年均降雨量895.6 mm。試驗(yàn)土壤為褐土，覆蓋前0 ～40 cm土層土壤含有機(jī)質(zhì)23.3 g·kg-1，硝態(tài)N 19.43 mg·kg-1，速效P 23.56 mg·kg-1，速 效K 118.77 mg·kg-1，土壤pH 值為6.75，土壤容重為1.65 g·cm-3。供試避雨大棚為連棟大棚，棚跨度6 m、頂高3.5 m，覆蓋天膜，四面不覆膜，供試葡萄品種為夏黑(Summer black)，樹(shù)齡4 a。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置秸稈覆蓋(SM)、地布覆蓋(CM)、透明地膜覆蓋(WM)、反光膜覆蓋(RM)4 種覆蓋處理，以地表裸露作為對(duì)照(CK)。葡萄樹(shù)南北行向栽植，株行距3 m×6 m，H 型架。每行20 株葡萄樹(shù)為一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，重復(fù)3 次，完全隨機(jī)排列。葡萄園采用滴灌水肥一體化。秸稈覆蓋為水稻秸稈，秸稈切成5 ～10 cm 碎段覆蓋于葡萄行間，厚度為15 cm，覆蓋量為900 kg·667 m-2； 地布覆蓋選用90 g·m-2的聚丙烯黑色地布；透明地膜和反光膜覆蓋均選用厚度為1.2 絲(0.012 mm)的聚乙烯地膜，其中反光膜為銀黑雙色地膜。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤微生物數(shù)量、總有機(jī)碳、微生物生物量碳和土壤呼吸強(qiáng)度 于葡萄主要生育期3—9月每月中旬采集土樣。每小區(qū)在葡萄根系主要分布區(qū)——離主干40 cm 處按S 形設(shè)置5 個(gè)點(diǎn)，鏟除表土(厚度約1 cm)，取0～40 cm 土樣，過(guò)10 目篩后，分成2 份，一份置于4℃冰箱內(nèi)保存，用于測(cè)定土壤總微生物數(shù)量、微生物生物量碳和土壤呼吸強(qiáng)度；一份風(fēng)干保存，用于測(cè)定土壤有機(jī)碳，每份土壤樣品在測(cè)定時(shí)設(shè)3 次重復(fù)。

土壤微生物數(shù)量采用稀釋平板法測(cè)定[17]，其中，細(xì)菌培養(yǎng)使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，真菌培養(yǎng)使用加入孟加拉紅的馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基，放線(xiàn)菌培養(yǎng)使用高氏一號(hào)培養(yǎng)基。

土壤總有機(jī)碳采用外加熱-重鉻酸鉀氧化法測(cè)定[18]，氧化校正系數(shù)1.1；土壤微生物生物量碳采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法測(cè)定，轉(zhuǎn)換系數(shù)為0.45[19]；土壤呼吸強(qiáng)度采用堿液吸收滴定法測(cè)定[20]。并根據(jù)公式計(jì)算土壤微生物熵和土壤微生物代謝熵[3]:

土壤微生物熵=土壤微生物生物量碳/土壤總有機(jī)碳

微生物代謝熵=土壤呼吸強(qiáng)度/土壤微生物生物量碳

1.3.2 樹(shù)體生長(zhǎng)狀況 根系活力:分別于春(2018年3月15日)、夏(2018年6月15日)、秋(2018年9月15日)三季采集20 ～40 cm 土層中直徑＜5 mm 的細(xì)根，沖洗后放入冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室，取根當(dāng)日鮮樣采用化三苯基四氮唑法(2，3，5-triphenyltetrazolium chloride，TTC)測(cè)定根系活力[21]。

葉綠素相對(duì)含量:分別于春(2018年4月15日)、夏(2018年7月15日)、秋(2018年9月15日)三季每小區(qū)隨機(jī)選擇30 片葉，用SPAD-502 PLUS 葉綠素儀(Konica Minolta，日本)在每片葡萄葉上隨機(jī)選擇5個(gè)點(diǎn)測(cè)定，取平均值。

新梢生長(zhǎng)量:于葡萄落葉期每小區(qū)取相同部位的30 個(gè)新梢測(cè)量新梢節(jié)間長(zhǎng)和粗度，新梢節(jié)間長(zhǎng)為第3～第8 節(jié)平均節(jié)間長(zhǎng)；新梢粗度為距其基部1 cm 處的直徑。

葉片質(zhì)量:采果后每小區(qū)隨機(jī)采集新梢5 ～7 節(jié)葉片共100 片，選擇30 片葉測(cè)定中脈長(zhǎng)，根據(jù)公式計(jì)算葡萄葉面積[22]:

式中，X為葉片中脈長(zhǎng)度；Y為葡萄葉面積。

取100 片葉70℃烘干至恒重，根據(jù)公式計(jì)算比葉重:

雙主動(dòng)脈弓畸形是最常見(jiàn)的血管環(huán)形式，主動(dòng)脈弓在氣管處分為左右兩支主動(dòng)脈弓，對(duì)食管及氣管形成包繞，從而對(duì)食管及氣管造成壓迫，導(dǎo)致吞咽困難、呼吸困難等，影響胎兒的正常發(fā)育[1-2]。超聲檢查是進(jìn)行產(chǎn)前排畸的重要手段，隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，超聲血流顯像技術(shù)在胎兒雙主動(dòng)脈弓畸形產(chǎn)前診斷中具有較高的應(yīng)用價(jià)值[3]。超聲高清血流顯像是較新型的血流顯像技術(shù)[4]，為探討其在雙主動(dòng)脈弓畸形中的診斷價(jià)值，本研究在成都市婦女兒童中心醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前排畸檢查的孕婦中應(yīng)用超聲高清血流顯像檢查，并以常規(guī)彩色多普勒血流顯像檢查結(jié)果為對(duì)照，分析超聲高清血流量顯像在胎兒雙主動(dòng)脈弓畸形中的診斷價(jià)值?，F(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1.3.3 果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì) 果實(shí)成熟后，每處理隨機(jī)取10 個(gè)果穗，用電子天平稱(chēng)量穗重；每穗果分上、中、下3部分取東、南、西、北4 個(gè)方向的果共12 粒，稱(chēng)量單果重并用萬(wàn)分之一數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量果?？v徑、橫徑，根據(jù)公式計(jì)算果形指數(shù):

采用PAL-1 袖珍式數(shù)字折射儀(Atago，日本)測(cè)定可溶性固形物含量；每處理取200 粒葡萄測(cè)定可滴定酸、可溶性糖和抗壞血酸(ascorbic acid，Vc)含量[23-25]，并根據(jù)公式計(jì)算糖酸比和固酸比:

每處理取100 粒葡萄去掉果肉和種子，用蒸餾水將果皮洗凈，再用吸水紙吸干果皮表面的水分測(cè)定果皮單寧、總酚和花色苷含量[26]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，采用SPSS 19.0 進(jìn)行方差分析、主成分分析，其中方差分析選用Duncan 多重比較確定數(shù)據(jù)間的差異，顯著水平為α=0.05，相關(guān)性分析結(jié)果導(dǎo)入Cytoscape 3.6.1中構(gòu)建相互作用網(wǎng)絡(luò)圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤微生物數(shù)量

2.1.1 3—9月土壤微生物數(shù)量的動(dòng)態(tài)趨勢(shì) 如圖1所示，土壤細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌3 種微生物的數(shù)量在不同覆蓋處理下隨著生育期的遞進(jìn)其動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)大致相同，各處理細(xì)菌和放線(xiàn)菌數(shù)量最高峰均出現(xiàn)在8月(除CK 細(xì)菌最高峰在7月)，WM(透明地膜覆蓋)真菌數(shù)量最高峰在8月，其余處理真菌最高峰均在7月。3—5月，RM(反光膜覆蓋)和CM(地布覆蓋)的土壤細(xì)菌數(shù)量與CK 基本相同，WM 和SM(秸稈覆蓋)的細(xì)菌數(shù)量較高，6—9月各覆蓋處理的細(xì)菌數(shù)量均高于CK；3—5月RM 和CM 的真菌數(shù)量低于CK，6—9月各覆蓋處理的真菌數(shù)量高于CK；3—9月各覆蓋處理的放線(xiàn)菌數(shù)量總體表現(xiàn)為低于CK。

2.1.2 平均微生物數(shù)量 表1 為各處理3—9月微生物數(shù)量的平均值。結(jié)果表明，各覆蓋處理均能較CK顯著提高土壤細(xì)菌及真菌數(shù)量(P＜0.05)，與CK 相比，SM、CM、WM 和RM 的細(xì)菌數(shù)量分別提高18.07%、12.72%、 10.90%、 9.50%，真菌數(shù)量分別提高58.83%、30.31%、29.51%、10.58%。SM 的放線(xiàn)菌數(shù)量和CK 無(wú)顯著差異(P＞0.05)，其余處理均顯著低于CK(P＜0.05)。各覆蓋處理的微生物總量均顯著高于CK(P＜0.05)，其中WM、RM 和CM 的放線(xiàn)菌數(shù)量分別降低20.77%、18.55 和11.09%，SM、CM、WM 和RM分別較CK 提高18.37%、12.71%、10.82%和9.24%。

圖1 不同覆蓋處理設(shè)施葡萄園葡萄生長(zhǎng)期土壤微生物數(shù)量動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of soil microbial number of sheltered vineyard under different mulching treatments during grape growth season

2.2 土壤總有機(jī)碳、微生物生物量碳和微生物熵

由圖2 可知，SM 于3—5月土壤總有機(jī)碳含量逐漸降低，而6—9月則呈上升趨勢(shì)，其余處理3—9月均呈逐漸降低趨勢(shì)，且SM 的總有機(jī)碳含量顯著高于CK(P＜0.05)，而其他處理則均低于CK，其中CM 總體較低。各處理3—9月土壤微生物生物量碳含量動(dòng)態(tài)規(guī)律均為雙峰曲線(xiàn)，5月出現(xiàn)一個(gè)小峰值，7月出現(xiàn)一個(gè)大峰值(CK 于8月底達(dá)最高峰)。3—5月和9月，RM、CM 與CK 的微生物生物量碳含量基本相同，WM和SM 較高；6—8月各處理土壤微生物量含量表現(xiàn)為SM＞CM＞RM＞W(wǎng)M＞CK。

表1 不同覆蓋材料下的土壤微生物數(shù)量Table 1 The total soil microbial number under different covering materials /(×104 CFU·g-1)

圖2 不同覆蓋處理設(shè)施葡萄園葡萄生長(zhǎng)期土壤總有機(jī)碳和微生物生物量碳含量動(dòng)態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of content of soil total organic carbon and micro biomass carbon of sheltered vineyard under different mulching treatments during grape growth season

2.3 土壤呼吸強(qiáng)度和微生物代謝熵

由圖3 可知，各處理土壤呼吸強(qiáng)度季節(jié)動(dòng)態(tài)變化均呈雙峰曲線(xiàn)，5月出現(xiàn)一個(gè)小高峰，8月出現(xiàn)一個(gè)大高峰；3—4月各處理土壤呼吸強(qiáng)度總體差異不顯著(P＞0.05)，5—8月SM 和CM 的土壤呼吸強(qiáng)度顯著高于CK(P＜0.05)，而RM 與WM 顯著低于CK(P＜0.05)(除6月RM 和CK 差異不顯著)，9月SM 的土壤呼吸強(qiáng)度顯著高于CK(P＜0.05)，而其余覆蓋處理與CK無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

表3 為各處理3—9月土壤呼吸強(qiáng)度和土壤微生物代謝熵的平均值，SM 和CM 的土壤呼吸強(qiáng)度分別較CK 顯著提高13.58%、5.74%(P＜0.05)，WM 和RM的土壤呼吸強(qiáng)度分別較CK 顯著降低7.27%和6.78%(P＜0.05)。WM、SM、RM、CM 4 個(gè)覆蓋處理的土壤微生物代謝熵均較CK 顯著降低(P＜0.05)，分別降低了25.96%、22.51%、16.28%和12.59%。

2.4 樹(shù)體生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)

2.4.1 葉片葉綠素相對(duì)含量 由圖4 可知，春、夏、秋三季隨葉片生長(zhǎng)，其葉綠素相對(duì)含量(文中均指SPAD值)逐漸增加。春、夏、秋三季各覆蓋處理葉片葉綠素相對(duì)含量均高于CK(除春季CM 低于CK)，春季各處理葉綠素相對(duì)含量大小順序依次為WM＞SM＞RM＞CK＞CM，其中WM 和SM 的葉綠素相對(duì)含量分別較CK顯著增加13.77%和8.32%(P＜0.05)，CM 較CK 顯著降低3.58%(P＜0.05)，RM 與CK 無(wú)顯著差異(P＞0.05)；夏季和秋季均為RM＞SM＞W(wǎng)M＞CM＞CK，夏、秋季各覆蓋處理葉綠素含量均較CK 顯著提高(P＜0.05)，總體提高4.98%～13.79%。

表2 不同覆蓋處理下的土壤總有機(jī)碳含量、微生物生物量碳含量和微生物熵Table 2 The total organic carbon content，microbial biomass carbon content and microbial quotient of soil under different covering treatments

表3 不同覆蓋處理下土壤呼吸強(qiáng)度和微生物代謝熵Table 3 The respiration intensity and microbialmetabolic quotient of soil under different mulching treatments

圖3 不同覆蓋處理設(shè)施葡萄園葡萄生長(zhǎng)期土壤呼吸強(qiáng)度動(dòng)態(tài)變化Fig.3 Dynamic changes of soil rspiration intensity of sheltered vineyard under different mulching treatments during grape growth season

2.4.2 葡萄根系活力 圖5 為各處理春、夏、秋三季10～40 cm 土層中葡萄的根系活力，各處理春季葡萄根系活力大小順序?yàn)閃M＞SM＞CK＞CM＞RM，其中WM和SM 的根系活力較CK 顯著提高43.70%和17.56%(P＜0.05)；夏季根系活力表現(xiàn)為SM＞RM＞CM＞CK＞W(wǎng)M，其中SM、 RM 和CM 分別較CK 顯著提高31.77%、15.26%和10.69%(P＜0.05)，而WM 的根系活力較CK 顯著降低6.73%(P＜0.05)；秋季根系活力大小順序?yàn)镾M＞W(wǎng)M＞CM＞RM＞CK，SM、WM、CM 和RM 的根系活力分別較CK 顯著提高32.38%、21.46%、15.15%和8.55%(P＜0.05)。

圖4 不同覆蓋處理設(shè)施葡萄園春、夏、秋三季葡萄葉片SPAD 值Fig.4 SPAD value of grape leaves of sheltered vineyard under different mulching treatments in spring，summer and autumn

圖5 不同覆蓋處理設(shè)施葡萄園春、夏、秋三季葡萄根系活力Fig.5 Root activity of grape of sheltered vineyard under different mulching treatments in spring，summer and autumn

2.4.3 葉片質(zhì)量 由表4 可知，各覆蓋處理葉面積、葉干重和比葉重均高于CK，3 個(gè)指標(biāo)均表現(xiàn)為RM＞SM＞CM＞W(wǎng)M＞CK(除比葉重SM＜CM)。其中RM 的葉面積、葉干重和比葉重分別較CK 顯著提高28.92%、50.02%和26.06%(P＜0.05)，SM 則分別顯著提高9.80%、21.56%和15.51%(P＜0.05)，而WM 和CM的3 個(gè)指標(biāo)與CK 無(wú)顯著差異(除CM 的葉干重顯著高于CK)。

2.4.4 新梢生長(zhǎng)量 由表5 可知，各覆蓋處理新梢節(jié)間長(zhǎng)及粗度均高于CK。SM、RM 和CM 的葡萄新梢節(jié)間長(zhǎng)分別較CK 顯著增加13.18%、11.09%和6.59%(P＜0.05)，WM 則與CK 無(wú)顯著差異(P＞0.05)。SM和RM的新梢粗度較大，但5個(gè)處理之間差異均不顯著(P＞0.05)。結(jié)果表明，秸稈、反光膜和地布覆蓋處理可明顯提高節(jié)間長(zhǎng)，但4 種覆蓋材料處理均對(duì)葡萄新梢粗度無(wú)明顯影響。

表4 不同覆蓋處理下的葡萄葉片質(zhì)量Table 4 The quality of leaves under different covering materials

表5 不同覆蓋處理下的葡萄新梢生長(zhǎng)量Table 5 The growth amount of new shoot under different covering materials

2.4.5 果實(shí)品質(zhì)

2.4.5.1 外觀品質(zhì) 由表6 可知，不同覆蓋處理均可以提高葡萄單穗重，各處理單穗重依次為CM＞RM＞W(wǎng)M＞SM＞CK，其中CM 和RM 的葡萄單穗重分別較CK 顯著提高32.03%和21.57%(P＜0.05)，而WM、SM 則與CK 差異不顯著(P＞0.05)。各覆蓋處理的葡萄單粒重及果形指數(shù)均無(wú)顯著差異(P＞0.05)。

2.4.5.2 內(nèi)在品質(zhì) 由表7 可知，4 種覆蓋處理葡萄的可溶性固形物和可溶性糖含量均顯著高于CK(P＜0.05)，可溶性固形物含量較CK 提高6.73% ～17.74%，可溶性糖含量較CK 提高5.36%～13.96%，除RM 的可滴定酸含量較CK 顯著提高16.20%外(P＜0.05)，其余覆蓋處理均與CK 差異不顯著(P＞0.05)；CM 和SM 的Vc 含量分別較CK 顯著提高14.96%和11.53%(P＜0.05)，RM 和WM 則與CK 無(wú)顯著差異(P＞0.05)；各覆蓋處理固酸比和糖酸比均與CK 無(wú)顯著差異性(P＞0.05)。

表6 不同覆蓋處理下的葡萄果實(shí)外觀品質(zhì)Table 6 The grape appearance quality under different covering materials

2.4.5.3 葡萄皮中單寧、總酚和花色苷含量 由表8可知，各覆蓋處理葡萄果皮中單寧、總酚和花色苷含量均高于CK，總體表現(xiàn)為RM＞SM＞CM＞W(wǎng)M＞CK(除總酚含量CM＜WM)。其中，RM 和SM 的單寧含量分別較CK 顯著提高57.14%和50.89%(P＜0.05)，而WM和CM 則與CK 無(wú)顯著差異(P＞0.05)；RM、SM、WM和CM 的總酚含量分別較CK 顯著提高25.30%、21.85%、17.65%和10.83%(P＜0.05)；除WM 外，RM、SM 和CM 的花色苷含量均顯著高于CK(P＜0.05)，分別提高35.86%、26.77%和19.19%

表8 不同覆蓋材料對(duì)葡萄皮中單寧、總酚及花色苷含量的影響Table 8 Effects of different mulching treatments on contents of tannin，total phenolic and anthocyanin in grape skins /(mg·g-1)

3 討論

3.1 覆蓋材料與土壤微生物數(shù)量

本研究中，透明地膜和秸稈覆蓋均有利于增加3—9月土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量，透明地膜春、秋季增加效果較明顯，夏季較弱，秸稈覆蓋處理春、夏、秋三季效果均明顯，地布和反光膜覆蓋處理不利于春季土壤細(xì)菌和真菌數(shù)量的增加，而夏季增加效果較明顯，這可能與在一定溫度范圍內(nèi)微生物繁殖速度隨溫度升高而加快，但溫度過(guò)高則抑制其活性有關(guān)，覆蓋透明地膜可提高全年土壤溫度，但夏季土壤溫度易過(guò)高[27]，而覆蓋秸稈、地布和反光膜則具有夏季降溫的效果[28-29]。另外秸稈覆蓋對(duì)土壤物理環(huán)境的有效調(diào)節(jié)及其對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充[30]，使得秸稈覆蓋處理土壤微生物總量顯著高于其他覆蓋處理?？傮w而言，不同覆蓋處理均可不同程度地提高3—9月土壤細(xì)菌、真菌的平均數(shù)量。降低土壤放線(xiàn)菌數(shù)量，放線(xiàn)菌對(duì)土壤含水量較敏感[31]，砂石、黑色地膜、秸稈覆蓋下土壤水分含量增加[12]，從而抑制了放線(xiàn)菌的活性。前人研究也表明，秸稈和地膜覆蓋均可以提高土壤中細(xì)菌和真菌數(shù)量[15，32-33]，降低土壤中放線(xiàn)菌數(shù)量[31]。

3.2 覆蓋材料與土壤總有機(jī)碳含量、微生物生物量碳含量和微生物熵

本研究中，與CK 相比，除秸稈覆蓋處理土壤總有機(jī)碳含量增加外，其他覆蓋處理均降低了土壤總有機(jī)碳含量，與前人研究結(jié)果一致[15]。秸稈、地布、反光膜和透明地膜覆蓋后，改善了土壤的水熱條件，促進(jìn)了土壤微生物數(shù)量的增加，從而加速有機(jī)質(zhì)的分解，除秸稈覆蓋處理外，其他覆蓋處理土壤無(wú)外來(lái)有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充，故土壤總有機(jī)碳含量呈不斷下降趨勢(shì)。各覆蓋處理春、夏、秋三季土壤微生物量碳含量表現(xiàn)與土壤微生物數(shù)量表現(xiàn)一致，不同覆蓋處理均可顯著提高3—9月土壤微生物生物量碳的平均含量和微生物熵的平均值，而土壤微生物熵值越大，土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)越快，土壤養(yǎng)分釋放越多[15]，因此本研究中4 個(gè)覆蓋處理均可增加土壤速效養(yǎng)分含量，提高土壤肥力，而秸稈覆蓋下土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)最快，養(yǎng)分循環(huán)活躍，與前人研究結(jié)果一致[15，34-35]。

3.3 覆蓋材料與土壤呼吸強(qiáng)度和微生物代謝熵

微生物呼吸是土壤呼吸的主要組成部分[6]。地膜的不透氣性將減少土壤中O2的含量，抑制好氧微生物活性，故可能導(dǎo)致透明地膜和反光膜覆蓋處理的土壤呼吸強(qiáng)度在土壤微生物數(shù)量增加的情況下仍降低。本研究中4 個(gè)覆蓋處理的微生物代謝熵均低于CK。前人研究表明秸稈覆蓋可增強(qiáng)土壤呼吸強(qiáng)度，降低微生物代謝熵[7]，黑色地膜覆蓋可抑制土壤呼吸和降低微生物代謝熵[34]。

3.4 覆蓋材料與葡萄樹(shù)體生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量品質(zhì)

本研究中不同覆蓋材料對(duì)葡萄根系活力的影響效果隨季節(jié)發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為透明地膜覆蓋下春、秋兩季葡萄根系活力提高，而夏季降低；反光膜和地布覆蓋下則表現(xiàn)為春季降低，夏、秋兩季提高；秸稈覆蓋下，春、夏、秋三季葡萄根系活力均提高。根系活力在一定溫度范圍內(nèi)隨著土溫的升高而增強(qiáng)，當(dāng)溫度超過(guò)根系生長(zhǎng)最適上限，根系活力將受到抑制，而葡萄根系生長(zhǎng)最適溫度21℃～25℃[36]，因此與土壤細(xì)菌、真菌數(shù)量三季變化情況相似，不同覆蓋材料對(duì)土壤溫度的影響最終導(dǎo)致了其在不同季節(jié)對(duì)葡萄根系活力的影響結(jié)果不同。而秸稈覆蓋較其他覆蓋處理更能有效改良土壤水肥氣熱狀況，提高土壤微生物活性及土壤養(yǎng)分的有效性，使土壤土質(zhì)疏松，透氣性好[15，37]，因而其葡萄根系活力最高。

本研究中也發(fā)現(xiàn)，各覆蓋處理對(duì)葡萄葉片葉綠素相對(duì)含量、葉片質(zhì)量、新梢生長(zhǎng)量、果實(shí)品質(zhì)均較CK有不同程度提高、地面覆蓋可通過(guò)改善葡萄根系生長(zhǎng)環(huán)境，增加土壤微生物數(shù)量及活力，進(jìn)而提高根系活力，從而增加根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)了地上部的生長(zhǎng)。此外，前人研究也表明，秸稈、地布、透明地膜和反光膜均有利于提高葉片葉綠素含量，增強(qiáng)樹(shù)體的光合作用，提高果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量[36，38-39]。而本研究中，反光膜覆蓋對(duì)土壤微生物活性及根系活力的提高效果總體低于秸稈覆蓋處理，但反光膜覆蓋處理的葡萄地上部分表現(xiàn)與秸稈無(wú)顯著差異，這可能是因?yàn)榉垂饽た梢酝ㄟ^(guò)光反射改善棚內(nèi)下部光照條件[34]，從而提高葡萄光合效率所致。

4 結(jié)論

研究表明，透明地膜以春季覆蓋效果較佳，可明顯提高土壤微生物的數(shù)量及葡萄根系活力、葉片葉綠素含量，夏季覆蓋效果較差；地布和反光膜則以夏季覆蓋較佳，春季效果較差；春夏兩季秸桿覆蓋均有較好的表現(xiàn)。就葡萄萌芽至采果后(3 ― 9月份)整個(gè)時(shí)期而言，采用秸稈覆蓋的葡萄園土壤微生物活力、樹(shù)體生長(zhǎng)狀況及果實(shí)品質(zhì)綜合表現(xiàn)最佳，且秸稈覆蓋有利于增加土壤總有機(jī)碳含量，而透明地膜、地布和反光膜覆蓋則會(huì)導(dǎo)致土壤總有機(jī)碳含量減少。因此在避雨葡萄園土壤管理中可采用秸稈覆蓋，或春季覆蓋透明地膜，夏季覆蓋秸稈、地布或反光膜，但要注意土壤有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充。