梨樹棄枝粉碎還田對(duì)梨園土壤理化性質(zhì)和梨生長(zhǎng)的影響

劉 莉，史 昊，欒曉龍，張倩男，朱立武，賈 兵

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，合肥 230036)

枝條中含有豐富的纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、糖類和脂肪等有機(jī)質(zhì)，以及各種大中微量無(wú)機(jī)養(yǎng)分[3]，是寶貴的農(nóng)業(yè)資源，因此，梨樹枝條資源的開發(fā)和利用有著非常廣闊的前景。但是由于修剪的廢棄枝條處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，長(zhǎng)期囤積又易產(chǎn)生病蟲害，因此大部分枝條都作為最普通的生物能源被直接燃燒，但這種最直接、最常見的利用方式只利用了有機(jī)物所固有的熱量，而有機(jī)物本身的C、N和P等元素在燃燒時(shí)被氧化而形成揮發(fā)性氣體被浪費(fèi)[4]，這些浪費(fèi)的營(yíng)養(yǎng)元素若是用化肥來(lái)補(bǔ)充，不但浪費(fèi)化肥資源本身，還浪費(fèi)了在開采和加工化肥時(shí)所消耗的能量。同時(shí)，燃燒枝條還潛伏著危害公眾健康的更大隱患，由于枝條中含有大量的易燃木質(zhì)素，它在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種多環(huán)芳烴類化合物，是強(qiáng)烈的致癌污染物[5]?？梢?，修剪枝條的傳統(tǒng)處理方式亟待改善。

枝條還田作為一種新型的土壤管理模式，在不同果園中均有應(yīng)用。梨園修剪枝條覆蓋還田可增加土壤微生物的碳、氮含量，以及真菌和細(xì)菌數(shù)量，并提高果實(shí)可溶性糖含量，有助于果實(shí)提前上市[6]。目前廢棄枝條的再利用方式多以腐熟發(fā)酵的工藝來(lái)提高土壤肥力，其中君廣斌等利用靜態(tài)枝條堆腐技術(shù)將蘋果枝條進(jìn)行腐熟發(fā)酵，pH值在8左右[7]，其營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)檢測(cè)值符合中國(guó)有機(jī)肥料的標(biāo)準(zhǔn)。Lopez-Urrea R等[8]的研究表明將葡萄枝條等修剪廢料制成有機(jī)草皮，可能是一種可以大面積使用且可以有效減小土壤蒸發(fā)并提高作物水分生產(chǎn)率的方法。寧留芳等研究表明，向土壤中施入發(fā)酵蘋果樹樹枝碎屑能有效增加干周增長(zhǎng)量和新根數(shù)量，促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育，并促使根系結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，進(jìn)一步提高蘋果樹凈光合速率[9]。盡管果樹枝條腐熟還田是廢棄物肥料化利用的重要途徑，但枝條還田技術(shù)不成熟、還田效果不明顯等問題導(dǎo)致果農(nóng)意愿不強(qiáng)，廢棄的枝條尚未得到充分有效利用。因此，本研究以操作性更強(qiáng)、使用更便捷的枝條直接還田的方式，設(shè)置不同的梨樹枝條還田量，分析梨園土壤物理、化學(xué)、微生物性質(zhì)的變化特征和梨樹新生枝條及葉片的生長(zhǎng)狀況，以及果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)差異，以期得到高效且便捷的利用梨園修剪枝條的方式，并初步確認(rèn)最佳還田量區(qū)間，為枝條還田技術(shù)在果樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮作用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于武漢市江夏區(qū)金水閘湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院果樹茶葉研究所國(guó)家果樹種質(zhì)武昌砂梨圃(N30°17′43″，E114°08′37″)。該地屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均溫度16.8 ℃，年日照時(shí)數(shù)1 800～2 000 h，10 ℃年積溫4 500～5 200 ℃，年平均降雨量1 100 mm，無(wú)霜期266 d，海拔36 m。試驗(yàn)地土壤為砂質(zhì)紅壤土，有機(jī)質(zhì)(OM)含量16.84 g·kg-1,全氮(TN)含量1.19 g·kg-1，堿解氮(AN)含量85.44 mg·kg-1，有效磷(AP)含量126.97 mg·kg-1，速效鉀(AK)含量264.46 mg·kg-1，pH 5.73。年灌水量45 000 kg·hm-2。供試?yán)鏄淦贩N為‘金蜜梨’，樹齡12年，株行距2 m×4 m。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)置不還田(CK，園藝地布覆蓋)、低量還田(T1，4 kg·plant-1枝條粉碎物覆蓋)、常規(guī)量還田(T2，8 kg·plant-1枝條粉碎物覆蓋)和高量還田(T3，12 kg·plant-1枝條粉碎物覆蓋)4個(gè)處理。每個(gè)處理選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的5株梨樹予以標(biāo)記，作為5次重復(fù)；于2016年11月將修剪的一年生枝條，使用秸稈粉碎機(jī)粉碎成2～3 cm小段，自然晾干；于2017年3月10日，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)將不同量的枝條粉碎物均勻覆蓋于梨樹樹盤。參試?yán)鏄浒茨媳毕蚍植荚谕恍校昃? m，行距4 m，各處理的其他管理措施保持一致，在不同處理間挖寬100 cm、深60 cm的深溝作為隔斷，并于第2年及之后的每年冬季進(jìn)行深耕。

1.3 梨樹立地土壤指標(biāo)的測(cè)定

2018年7月中旬(梨果實(shí)成熟期)，去除梨樹樹盤表面覆蓋物，在距離樹干30 cm半徑處隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，用土鉆采集0～40 cm土層土壤，剔除石塊、草根、枝條等肉眼可見的雜物，混合均勻后等分為3份，一份于4 ℃冰箱保存，用于測(cè)定土壤微生物數(shù)量；一份風(fēng)干后，用于土壤pH、礦質(zhì)元素含量、有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定；一份用于土壤過(guò)氧化物酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶活性的測(cè)定。

1.3.2 土壤微生物數(shù)量土壤細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量的測(cè)定均采用稀釋平板法。細(xì)菌采用牛肉蛋白胨培養(yǎng)基，以稀釋度為10-7～10-4土壤稀釋液接種；真菌采用孟加拉紅馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基，以稀釋度為10-2～10-5土壤稀釋液接種；放線菌采用淀粉銨鹽瓊脂培養(yǎng)基，以稀釋度為10-6～10-3土壤稀釋液接種。接種后按照不同微生物生長(zhǎng)溫度置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，細(xì)菌、真菌、放線菌分別培養(yǎng)2～3 d、3～5 d、2～4 d，期間檢查記錄微生物數(shù)量[12]。

1.3.3 土壤酶活性土壤過(guò)氧化物酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶和蔗糖酶活性均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的酶活性試劑盒進(jìn)行測(cè)定。其中，土壤過(guò)氧化物酶以每小時(shí)每克土樣在反應(yīng)體系中使650 nm處吸光值增加0.1為1個(gè)酶活力單位，表示為△OD650·h-1·g-1；土壤脲酶以每天每克土樣中產(chǎn)生1 μg NH4+-N為1個(gè)酶活力單位，表示為μg·g-1·d-1；土壤過(guò)氧化氫酶以每小時(shí)每克土樣催化1 μmol H2O2降解定義為1個(gè)酶活力單位，表示為μmol·g-1·h-1；土壤蔗糖酶以每天每克土樣中產(chǎn)生1 mg還原糖定義為一個(gè)活力單位，表示為mg·g-1·d-1。

（1）政府對(duì)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新開展綠色化生產(chǎn)模式企業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼措施、優(yōu)惠的貸款利率不是企業(yè)走綠色化生產(chǎn)模式的主要影響因素，而科技研發(fā)創(chuàng)新費(fèi)用是企業(yè)進(jìn)行綠色化生產(chǎn)的主要影響因素，較高的科技研發(fā)費(fèi)用將會(huì)降低企業(yè)開展綠色化生產(chǎn)模式的意愿；當(dāng)企業(yè)面對(duì)綠色化生產(chǎn)需要較大資金時(shí)，科技研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新投入成為企業(yè)開展綠色化生產(chǎn)模式的決定因素。

1.4 梨樹相關(guān)指標(biāo)觀測(cè)

1.4.1 枝葉生長(zhǎng)情況選取各處理的每棵梨樹東、西兩側(cè)枝條各2條，總計(jì)4條，5次重復(fù)，共計(jì)20條。以電子游標(biāo)卡尺測(cè)定其長(zhǎng)度和直徑；隨機(jī)選取各處理的每棵梨樹東、南、西、北及上方5個(gè)方位下各10枚葉片，共計(jì)50片， 5次重復(fù)，總計(jì)250片。隨機(jī)混樣后以電子分析天平測(cè)定其百葉重，以游標(biāo)卡尺測(cè)量其百葉厚，并采用丙酮提取比色法測(cè)定其葉綠素含量。

1.4.2 果實(shí)品質(zhì)于2020年9月采集梨果實(shí)，在每個(gè)處理植株的東、西、南、北、中等5個(gè)方位各取1個(gè)果實(shí)、共5個(gè)果實(shí)為1個(gè)樣品，分別取5株樹，作為5次重復(fù)，測(cè)定梨果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)。使用電子天平稱量果實(shí)質(zhì)量，并根據(jù)平均質(zhì)量計(jì)算總產(chǎn)量。使用硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度，使用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量果實(shí)的縱徑和橫徑，并計(jì)算出果形指數(shù)?？扇苄怨绦挝锖?糖度)用DR401型數(shù)顯折射儀測(cè)定，可滴定酸含量采用氫氧化鈉中和法測(cè)定，還原糖含量采用蒽酮顯色法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用單因素方差分析(ANOVA)的方法，以Duncan多重極差法進(jìn)行各處理的平均值檢驗(yàn)，并以 Excel 2019、GraphPad Prism 8和SPSS 23軟件(SPSS Inc.，Chicago, IL, USA)在0.05水平上計(jì)算最小顯著性差異(LSD)值，檢測(cè)各處理間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 梨樹枝還田對(duì)梨園土壤礦質(zhì)養(yǎng)分的影響

在微量元素含量方面，各處理梨園土壤Mn和Fe含量明顯較高，Zn、B和Cu含量明顯較低，而Mo含量最低。其中，土壤Mn含量表現(xiàn)為T1> T2>CK> T3，且各處理與對(duì)照之間均存在顯著差異；土壤Fe含量在T2處理中顯著高于CK，在其余各處理中均稍高于CK；土壤Cu含量在T1和T3處理中顯著高于CK，而在T2處理中與CK無(wú)顯著差異；Zn含量在T1和T2處理中均顯著高于CK，在T3處理中顯著低于CK；土壤B和Mo含量在各處理中均與CK無(wú)顯著差異(圖1，A)?？梢?，樹枝低量還田可以顯著提高梨園土壤Mn、Cu和Zn含量，常規(guī)量還田可顯著提高土壤Mn、Fe和Zn含量，高量還田可顯著提高土壤Cu含量，卻顯著降低了土壤中原有的Mn和Zn含量，各還田處理對(duì)土壤原有的B和Mo含量均無(wú)顯著影響。梨樹在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)缺鐵黃化現(xiàn)象，嚴(yán)重影響梨樹的生長(zhǎng)與發(fā)育， 常規(guī)量還田土壤Fe含量顯著高于其他各處理，這一點(diǎn)對(duì)于避免梨樹缺鐵黃化可以起到一定的改善作用[13]。

在土壤中量元素含量方面，Mg和Ca含量遠(yuǎn)高于S含量。其中，土壤S含量在T2處理中顯著高于CK及其他各處理，T1處理則顯著低于CK，T3處理與CK、T1均沒有顯著差異；土壤Mg含量在T1和T3處理中均與CK沒有顯著差異，在T2處理下顯著高于CK和T3處理；Ca含量在T2處理中顯著高于CK和其他各處理，其他各處理與CK沒有顯著差異(圖1，B)。即樹枝低量還田顯著降低了土壤原有的S含量，常規(guī)量還田顯著提高了土壤中Mg、S和Ca含量，高量還田處理對(duì)土壤中量元素沒有產(chǎn)生顯著影響。

CK.0 kg·plant-1；T1.4 kg·plant-1；T2.8 kg·plant-1；T3.12 kg·plant-1;TP.全磷；TK.全鉀;TN.全氮;AP.有效磷；AK.速效鉀；硝態(tài)氮；相同指標(biāo)內(nèi)不同小寫字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異；下同圖1 不同枝條還田處理下梨園土壤礦質(zhì)元素含量的變化CK. 0 kg·plant-1； T1. 4 kg·plant-1； T2. 8 kg·plant-1； T3. 12 kg·plant-1. TP. Total phosphorus； TK. Total potassium; TN. Total nitrogen; AP. Available phosphorus; AK. Available potassium; Nitrate nitrogen; Each series is marked with the different normal letters indicating that the difference between treatments in the same column reached 5% significant level; The same as belowFig.1 The content of mineral elements in pear orchard soil under returning branches to field

2.2 梨樹枝還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量及pH的影響

圖2顯示，梨園土壤pH值在不同處理間均存在顯著差異，T1處理(6.28)、T2處理(6.17)和T3處理(5.39)均顯著高于對(duì)照(5.29)；同時(shí)，土壤有機(jī)質(zhì)(OM)含量在各處理中也表現(xiàn)出與pH值相似的變化趨勢(shì)，在T1和T2處理中顯著高于CK，在T3處理時(shí)與CK差異不顯著。這初步說(shuō)明適量的枝條還田能有效改善土壤的酸化狀況和有機(jī)質(zhì)含量，但并不是添加廢枝數(shù)量越多越好，其中的低量和常規(guī)量還田處理的效果較好，而高量還田處理對(duì)土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量的改善能力下降。

圖2 不同枝條還田處理下梨園土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量的變化Fig.2 The soil pH and organic matter content in pear orchard soil under treatments returning branches to field

2.3 梨樹枝還田對(duì)土壤酶活性的影響

從圖3可知，梨園土壤脲酶活性在T3處理下低于CK，但各處理與CK之間均沒有顯著性差異(圖3，A)；土壤蔗糖酶活性在各樹枝還田處理及其對(duì)照間均沒有顯著性差異(圖3，B)；土壤過(guò)氧化氫酶活性在T1和T2處理下顯著高于CK，在T3處理下與CK差異沒有達(dá)到顯著性水平(圖3，C)；土壤過(guò)氧化物酶活性在T1、T2和T3處理下均比CK產(chǎn)生不同程度降低，但僅T3處理顯著低于CK和其他處理(圖3，D)?？梢姡土亢统Ｒ?guī)量樹枝還田處理僅使梨園土壤過(guò)氧化氫酶活性顯著增強(qiáng)，高量還田處理僅使土壤過(guò)氧化物酶活性顯著降低，而各還田處理對(duì)其他土壤酶活性均無(wú)顯著影響。

圖3 不同枝條還田處理下梨園土壤酶活性的變化Fig.3 The enzyme activities in pear orchard soil under treatments returning branches to field

2.4 梨樹枝還田對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

梨園土壤真菌的數(shù)量在T1與T2處理之間無(wú)顯著性差異，但它們均顯著高于CK與T3處理，而T3處理與CK之間沒有顯著性差異(圖4，A)；土壤放線菌數(shù)量在T1處理顯著高于其他各處理和CK，T2處理又顯著高于T3處理與CK，而后兩者之間沒有顯著性差異(圖4，B)；土壤真菌數(shù)量在各枝條還田處理下均不同程度高于CK，但僅T3處理增幅達(dá)到顯著水平，而在T1、T2和T3處理之間均無(wú)顯著性差異(圖4，C)。以上結(jié)果說(shuō)明低量和常規(guī)量還田處理顯著增加了梨園土壤中真菌和放線菌數(shù)量，高量還田處理則顯著增加了土壤中細(xì)菌數(shù)量。

圖4 不同枝條還田處理下梨園土壤微生物數(shù)量的變化Fig.4 The microbial number in pear orchard soil under treatments returning branches to field

2.5 梨樹枝還田對(duì)梨樹新生樹枝及樹葉生長(zhǎng)的影響

梨樹新生樹枝長(zhǎng)度在T1和T2處理下比CK有所增加，在T3處理下有所減少，但各處理與CK之間均沒有顯著性差異，而T1處理顯著高于T3處理(圖5，A)；同時(shí)，新生樹枝直徑在T1處理下比CK顯著增加，而在T2和與T3處理下與CK之間均沒有顯著性差異，而T1處理同樣顯著高于T3處理(圖5，B)。另外，梨樹新生樹枝百葉厚和百葉重，以及葉片葉綠素含量和類胡蘿卜素含量在各枝條還田量處理下均未發(fā)生顯著性變化，且各處理之間也不存在顯著性差異(圖5，C-F)。說(shuō)明梨樹新枝條直徑和長(zhǎng)度在樹枝常規(guī)量與高量還田處理下均沒有受到顯著影響，在低量還田處理下受到促進(jìn)作用最大，但僅對(duì)直徑的促進(jìn)效果達(dá)到顯著水平；而新枝百葉厚、百葉重以及葉片葉綠素含量和類胡蘿卜素含量均沒有受到枝條還田處理的顯著影響。

圖5 不同枝條還田處理下梨樹新生枝條及其葉片相關(guān)性狀的變化Fig.5 The new branch and its leaves characteristics of pear trees under treatments returning branches to field

2.6 梨樹枝還田對(duì)梨果實(shí)品質(zhì)的影響

圖6顯示，梨樹果實(shí)單果重、Vc含量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑均在T2處理下最高，并與其他各處理和CK均存在顯著性差異，而其他各處理及CK之間均無(wú)顯著性差異，這說(shuō)明T2處理在果實(shí)大小和Vc含量?jī)煞矫姹憩F(xiàn)最優(yōu)；果形指數(shù)和可溶性固形物含量在各處理及其對(duì)照間均沒有顯著性差異，說(shuō)明這兩個(gè)指標(biāo)在梨園土壤中施入粉碎枝條后沒有受到顯著影響；果實(shí)可滴定酸含量在T1處理下比CK稍有降低，而在T2和T3處理下比CK顯著降低，同時(shí)T2和T3也顯著低于T1處理，果實(shí)的口感在可滴定酸含量越低時(shí)越佳，因此T2與T3處理在可滴定酸含量方面表現(xiàn)較優(yōu)；果實(shí)可溶性糖含量隨著廢枝的施入量增加而逐漸增加，且各處理的增幅均達(dá)到顯著水平，而T2和T3處理間無(wú)顯著性差異，這說(shuō)明T2與T3之間的廢枝還田量為最佳處理；果實(shí)硬度在T1和T2處理下均與CK間無(wú)顯著性差異，但在T3處理下顯著低于CK和T2處理。由于果實(shí)硬度決定了果實(shí)在運(yùn)輸過(guò)程中的完整性，因此果實(shí)硬度較高的為優(yōu)，尤其是針對(duì)酥梨的產(chǎn)品特性，果實(shí)硬度的表現(xiàn)顯得更為重要，因此改善硬度方面最優(yōu)選處理為T2。綜合考慮梨果實(shí)的單果重、縱橫徑、果形指數(shù)、硬度對(duì)運(yùn)輸性的影響和糖酸比對(duì)口感的影響，認(rèn)定梨果實(shí)品質(zhì)以常規(guī)量還田處理表現(xiàn)最佳。

圖6 不同枝條還田處理下梨樹果實(shí)品質(zhì)的變化Fig.6 The fruit quality of pear trees under treatments returning branches to field

3 討 論

在土壤微生物中細(xì)菌占總量的70%～90%，他們個(gè)體小、代謝強(qiáng)、繁殖快、與土壤接觸表面積大，是土壤中最活躍的因素。而真菌是異養(yǎng)型微生物，其生長(zhǎng)離不開有機(jī)養(yǎng)料，有機(jī)肥料富含有機(jī)質(zhì)，非常適合真菌的繁殖。放線菌主要參與后期有機(jī)物質(zhì)的分解，對(duì)木質(zhì)素的分解起著非常重要的作用[14]。樹枝還田后，由于土壤微生物在分解樹枝過(guò)程中，需要同化土壤碳素和吸收速效氮素,以合成新的細(xì)胞體[15-16]，因而在樹枝常規(guī)量還田和高量還田梨園土壤硝態(tài)氮含量下降，同時(shí)在高量還田土壤中細(xì)菌數(shù)量顯著增加也說(shuō)明了這一點(diǎn)；隨著廢枝還田施用量達(dá)到一定程度時(shí)，土壤中的微生物無(wú)法及時(shí)分解廢枝，同時(shí)廢棄枝條中的酸性物質(zhì)也會(huì)在一定程度上抑制微生物的繁殖，因此在施用廢枝的量過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)抑制作用，導(dǎo)致本試驗(yàn)中高量還田土壤放線菌與真菌數(shù)量顯著降低，樹枝低量和常規(guī)量還田土壤中真菌和放線菌數(shù)量均比對(duì)照顯著增加。說(shuō)明在施用低量與常規(guī)量枝條還田時(shí)可以有效提高梨園土壤肥力；樹枝高量還田土壤中細(xì)菌數(shù)量顯著增加是由于加入過(guò)量還田樹枝導(dǎo)致了細(xì)菌快速繁殖，相關(guān)還田處理土壤硝態(tài)氮含量的測(cè)定結(jié)果也說(shuō)明了該現(xiàn)象，同時(shí)這一點(diǎn)在很多前人研究中得到了證實(shí)。在本試驗(yàn)中，低量還田、常規(guī)量還田和高量還田的梨園土壤pH與對(duì)照相比均顯著提高，同時(shí)有關(guān)葡萄枝條還田的試驗(yàn)也證明加入枝條后可以增加土壤pH，進(jìn)而改善土壤肥力[17]。

鈣是影響果樹健康和果品質(zhì)量的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一，在延緩果樹衰老、調(diào)節(jié)果實(shí)品質(zhì)和改善果實(shí)貯藏性能等方面，具有其他礦質(zhì)元素?zé)o法替代的重要作用[18]。鈣處理的梨果更耐貯藏，皮部花斑麻點(diǎn)少，且果皮不易皺縮。鈣素不足，梨樹體及果實(shí)易發(fā)生如黑心病等多種生理病害。同時(shí)鈣含量較高時(shí)可以提高梨樹單果重、果實(shí)硬度和Vc含量[19]。在本試驗(yàn)中，樹枝常規(guī)量還田土壤的Ca含量顯著提高，同時(shí)其梨果實(shí)的單果重、果實(shí)縱橫經(jīng)以及果實(shí)硬度等指標(biāo)都顯著提高，因此，常規(guī)量還田為較優(yōu)處理。

同時(shí)，在本試驗(yàn)中也考慮到了梨枝條還田時(shí)產(chǎn)生的病蟲害現(xiàn)象。在胡可等研究中也表明，在施用適量有機(jī)肥后，土壤微生物對(duì)碳底物利用能力提高，土壤微生物代謝能力加強(qiáng)會(huì)使其活性提高，從而改善其功能和結(jié)構(gòu)，以維持土壤微生物生態(tài)平衡，并且抑制病蟲害發(fā)生[20]。另外，鐘書堂等研究表明施用生物有機(jī)肥顯著增加了土壤微生物含碳量以及可培養(yǎng)芽孢桿菌、細(xì)菌、放線菌數(shù)量，抑制了尖孢鐮刀菌生長(zhǎng)繁殖，改善了可培養(yǎng)細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)組成[19]，有助于有益細(xì)菌數(shù)量的增加并抑制土傳病害發(fā)生，從而達(dá)到防治香蕉枯萎病的發(fā)生和實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目的。張鵬等研究結(jié)果表明，在長(zhǎng)期連作辣椒和番茄土壤中施用生物有機(jī)肥，能夠調(diào)控根際微生物群落結(jié)構(gòu)，改良根際微生物區(qū)系，從而得以防治土傳青枯病和促進(jìn)作物生長(zhǎng)[20]。張連忠等[21]指出施用生物有機(jī)肥之后，果園根區(qū)土壤微生物數(shù)量顯著增加，細(xì)菌占土壤微生物的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，生物有機(jī)肥明顯降低Cd、Cu等重金屬對(duì)土壤微生物的毒害作用。同時(shí)有關(guān)研究表明，當(dāng)枝條還田時(shí)，覆蓋于地表的枝條在土著微生物或?qū)Ｓ酶炀淖饔孟拢纸猱a(chǎn)生的多種物質(zhì)可以有效殺滅枝條中夾雜的病蟲害源，同時(shí)有機(jī)廢棄物可被轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥[22]。在本試驗(yàn)中各樹枝還田處理的梨樹也未有病蟲害發(fā)生，因此在梨樹枝條還田時(shí)可以直接使用。

近年來(lái)對(duì)于利用各種農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行土地改良，以期達(dá)到增產(chǎn)和增收目的的科學(xué)研究工作已經(jīng)有很多，其中果樹枝條還田作為一種新型的農(nóng)業(yè)廢棄物再利用方式和土壤管理模式，在不同果園中均有應(yīng)用，同樣的，在多項(xiàng)研究中均表明過(guò)量添加果樹枝條會(huì)對(duì)土壤肥力產(chǎn)生抑制作用。周江濤等[23]的研究證實(shí)，蘋果枝條夏季修剪后直接進(jìn)行地表覆蓋還田、冬季修剪后將枝條成段埋土覆蓋的方式，有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、礦質(zhì)養(yǎng)分含量和土壤酶的活性。張江紅等[24]已經(jīng)證實(shí)，桃樹修剪的枝條以常規(guī)量還田對(duì)植株生長(zhǎng)未產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)土壤中自毒物質(zhì)的含量也沒有顯著性增加，但是當(dāng)還田枝條過(guò)量時(shí)會(huì)嚴(yán)重抑制桃樹的生長(zhǎng)，不利于桃樹樹勢(shì)的增長(zhǎng)和桃果果實(shí)品質(zhì)的提高。在本試驗(yàn)中，施用適量的粉碎梨樹枝條對(duì)于梨園土壤產(chǎn)生了有益的影響，其改善了土壤酸化情況，增加了土壤多種礦質(zhì)元素的含量和土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)了土壤酶活性，提高了土壤微生物數(shù)量，使得土壤肥力得到提高。適量施用粉碎枝條還能能促進(jìn)梨樹一年生新枝的生長(zhǎng)，顯著增加了梨單果重，提高了梨產(chǎn)量，改善了早酥梨果實(shí)品質(zhì)。而且，常規(guī)量還田的效果最顯著，低量還田效果次之，但高量還田時(shí)反而會(huì)降低土壤肥力。

但是，對(duì)于梨樹修剪廢枝的處理和利用還有以下兩點(diǎn)值得進(jìn)一步探討：一是在粉碎樹枝的施用量上還需再進(jìn)行研究，本試驗(yàn)得出粉碎梨樹樹枝的最佳施用量在8 kg· plant-1左右，是否可以進(jìn)一步精確范圍或是配合氮肥施用改善氮饑餓現(xiàn)象，或是配合貝殼等堿性廢棄資源抑制由于大量枝條產(chǎn)生的酸化，進(jìn)而可以大量使用廢棄的枝條甚至將無(wú)機(jī)肥代替。二是本試驗(yàn)僅進(jìn)行了一次枝條還田，那么是否可以確定一個(gè)施用范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)可以連續(xù)進(jìn)行枝條還田？在本試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)枝條施用量達(dá)到12 kg·plant-1時(shí)就會(huì)由于底物量過(guò)大，導(dǎo)致分解緩慢進(jìn)而在一定程度上抑制土壤肥力，因此可以大致推斷在連續(xù)枝條還田時(shí)，施用量一定要小于8 kg· plant-1，否則也會(huì)導(dǎo)致土壤氮饑餓現(xiàn)象，使得枝條不能及時(shí)分解進(jìn)而產(chǎn)生堆積。