不同覆盖材料对菠萝蜜园土壤理化性质及果实产量的影响

引言：菠萝蜜作为典型的热带亚热带常绿果树，其生长发育及果实产量品质的形成高度依赖土壤生态环境的稳定性。在热带地区高温、强辐射、季节性干旱与暴雨交替的气候背景下，裸露的果园土壤易出现结构退化、养分流失、水分失衡等问题，成为制约菠萝蜜产业可持续发展的关键瓶颈。

一、不同覆盖材料的类型与特性差异

（一）有机覆盖物

有机覆盖物以农业废弃物为主要来源，包括作物秸秆（如玉米秆、甘蔗渣）、绿肥（如紫云英、三叶草）、枯枝落叶等，其核心特性表现为生物可降解性与养分释放性。此类材料在覆盖后，通过微生物分解作用逐步释放氮、磷、钾及中微量元素，同时其疏松多孔的物理结构可显著改善土壤通气性与透水性。

以秸秆覆盖为例，其碳氮比通常较高，分解过程相对缓慢，可在土壤表层形成持久的物理屏障，有效减缓雨滴冲击与地表径流；而绿肥类覆盖物因 C/N 较低，分解速度快，能快速补充土壤速效养分，但覆盖层的物理防护作用持续时间较短。有机覆盖物的共性优势在于提升土壤有机质含量、促进微生物活性，但易受气候影响，在高温高湿环境下可能引发病虫害滋生，且需定期补充以维持覆盖效果。

（二）无机覆盖物

无机覆盖物以塑料地膜、砾石、火山岩等为代表，其核心特性为物理稳定性与功能专一性。塑料地膜（如聚乙烯地膜、银灰反光膜）通过完全阻隔土壤与大气的直接接触，实现水分蒸发抑制与土壤温度调控，其透光性、导热性的差异（如黑色地膜遮光抑草、银灰地膜驱避蚜虫）可满足不同栽培需求。

砾石等惰性覆盖物则凭借其高稳定性，可长期保持土壤结构，减少侵蚀，但对土壤养分循环无直接贡献，且在高温季节可能因吸热导致地表温度过高，对浅根系作物产生不利影响。无机覆盖物的优势在于调控效果稳定、管理成本低，但塑料地膜存在难以降解、残膜污染等问题，而惰性覆盖物的铺设成本较高，限制了其大规模应用。

（三）新型复合覆盖物

新型复合覆盖物是基于有机与无机材料的特性互补而研发的新型材料，如生物炭-秸秆混合覆盖物、可降解地膜等，其核心特性为功能协同性与环境友好性。生物炭作为一种高孔隙度、高稳定性的碳材料，与秸秆混合覆盖时，可通过吸附作用延缓秸秆养分释放速度，同时提升土壤保水保肥能力；可降解地膜则结合了传统地膜的物理调控功能与有机材料的可降解特性，有效解决残膜污染问题。

此类材料的优势在于整合了不同覆盖物的优点，可根据菠萝蜜生长需求定向调控土壤环境，但目前其制备成本较高，且在热带气候下的降解速率与调控效果仍需进一步研究。

二、覆盖材料对菠萝蜜园土壤理化性质的调控机制

（一）对土壤物理性质的改良作用

土壤物理性质是决定水分、空气及热量在土壤中运移的关键因素，覆盖材料通过物理阻隔与结构改良，显著优化菠萝蜜园土壤的物理环境。

从土壤结构层面看，有机覆盖物的分解产物（如腐殖质）可作为土壤胶体的胶结剂，促进土壤团粒结构的形成。团粒结构的增加不仅提升土壤孔隙度（尤其是通气孔隙），还能协调土壤持水性与透水性的矛盾——在雨季减少地表径流，提升雨水入渗率；在旱季通过孔隙持水，减少水分蒸发。而地膜覆盖虽不直接参与团粒结构形成，但通过抑制土壤水分剧烈波动，可避免土壤因干湿交替产生的板结现象，维持土壤结构的稳定性。

（二）对土壤化学性质的调控路径

土壤化学性质直接决定土壤养分的有效性与供应能力，覆盖材料通过养分释放、吸附固定及离子交换等过程，调控菠萝蜜园土壤的化学环境。

有机覆盖物的分解是土壤化学性质调控的核心路径。在微生物作用下，秸秆、绿肥等有机材料逐步分解为腐殖质与速效养分，其中腐殖质可提升土壤阳离子交换量，增强土壤对钾、钙、镁等阳离子的吸附能力，减少养分流失。

无机覆盖物与新型复合覆盖物则通过物理与化学吸附作用调控土壤化学性质。地膜覆盖通过减少地表径流与淋溶作用，降低氮、磷等养分的流失量，尤其在暴雨季节，可使土壤速效氮保留率提升 15%-20% ；生物炭覆盖则凭借其高比表面积与多孔结构，对土壤中的养分离子产生强烈吸附作用，形成“养分库”，缓慢释放供菠萝蜜吸收利用，同时可吸附土壤中的重金属离子，降低其生物有效性，提升果实安全性。

三、土壤理化性质改良对菠萝蜜果实产量的影响路径

（一）根系生长环境优化与养分吸收提升

根系是菠萝蜜吸收水分与养分的主要器官，其生长活力与分布范围直接决定植株的养分获取能力。覆盖材料通过改善土壤物理结构，为根系生长创造了适宜的环境条件：土壤孔隙度的提升与容重的降低，减少了根系生长的机械阻力，促进根系向深层土壤扩展，增加吸收面积；土壤温度的稳定则避免了极端温度对根系细胞的损伤，维持根系呼吸作用与吸收功能的正常进行。

（二）水分供需平衡与光合效率维持

水分是菠萝蜜光合作用的原料之一，也是养分运输的载体，覆盖材料通过调控土壤水分状况，维持植株水分供需平衡，保障光合效率的稳定。光合效率的提升直接促进碳水化合物的合成与积累，而碳水化合物是果实产量形成的物质基础。覆盖材料通过改善土壤环境，提升叶片叶绿素含量与光合酶活性，延长光合时间（如通过调控地温延长生长季），增加光合产物的积累量。

（三）土壤生态系统稳定与抗逆性增强

覆盖材料对土壤理化性质的改良，本质上是提升了土壤生态系统的稳定性与抗干扰能力，这种稳定性通过减少环境胁迫对菠萝蜜生长的影响，间接保障果实产量。在暴雨季节，覆盖层可减轻雨滴对土壤表层的冲击，减少水土流失，避免根系裸露与养分流失；在高温季节，有机覆盖物的降温作用可缓解植株热胁迫，维持光合与呼吸作用的平衡；在病虫害发生方面，秸秆等有机覆盖物可通过改变土壤微生物群落结构，增加有益微生物（如拮抗菌）的数量，抑制病原菌滋生，减少病害发生，降低因病虫害导致的产量损失。

结语：未来的研究重点有如下内容，首先是结合热带地区的气候特点，研发适合菠萝蜜园的低成本、高效能复合覆盖材料，如可降解地膜与生物炭的组合应用；其次是深入探究覆盖材料与土壤微生物群落、酶活性的互作机制，从微观层面揭示覆盖技术对土壤生态系统的调控路径；再次是开展长期定位试验，研究覆盖技术对菠萝蜜园土壤理化性质及产量的长期效应，为覆盖技术的可持续应用提供更全面的理论支撑。通过上述研究，可进一步完善菠萝蜜生态栽培理论体系，推动菠萝蜜产业向绿色、高效、可持续方向发展。

参考文献：

[1]苏兰茜,濮秋婕,白亭玉,等.土壤质地对菠萝蜜根际微生物碳源利用、线虫群落及果实糖分的影响[J].中国农业科学,2024,57(02):349-362.

作者信息：

朱镇彪（2004-），男，汉族，河南省郑州市中牟县，本科，研究方向：园艺湖北民族大学大学生创新创业训练计划项目：202510517026S