旱地蘋(píng)果園不同樹(shù)盤(pán)覆蓋方式的作用研究論文
西北黃土高原是世界公認的蘋(píng)果優(yōu)生區[1].該地區干旱缺水，降水分布不均，加之果園土壤管理以清耕為主，導致水土流失、土壤肥力退化，已成為限制黃土高原區雨養蘋(píng)果業(yè)健康發(fā)展的重要制約因素[2-3].旱地果園水分高效利用是實(shí)現蘋(píng)果提質(zhì)增效的關(guān)鍵，以往對土壤地表覆蓋的保墑、改善土壤微生態(tài)環(huán)境的作用研究較多[4],但缺乏具有集雨保墑、肥水結合的省力化高效覆蓋方式。該試驗將園藝地布、地膜和秸稈等幾種覆蓋保墑方式和施肥、集雨有機結合，發(fā)揮"肥水膜一體化"的效應，通過(guò)對比分析不同覆蓋方式對土壤物理性狀、蘋(píng)果葉片及凈光合速率的影響，以期提出適合旱地蘋(píng)果園的省力化高效覆蓋方式。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗于2013-2014年在西北農林科技大學(xué)延安市洛川蘋(píng)果試驗站內進(jìn)行，該地處于北緯35°48′，東經(jīng)109°29′，暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，平均海拔1 072m,平均年降水量620mm,年均溫9.2℃，日照2 525h,日照率達58%,年總輻射量為55.41kJ/cm2,≥10℃積溫為3 040℃,土壤質(zhì)地為疏松的黑壚土。
1.2試驗材料
供試材料為2年生"紅富士"蘋(píng)果，株行距2.5m×5.0m.
1.3試驗方法
該試驗設置4個(gè)處理，分別為園藝地布覆蓋、地膜覆蓋、秸稈覆蓋和清耕對照（CK）,見(jiàn)表1,選擇長(cháng)勢一致的6株樹(shù)為1個(gè)處理小區，設重復3次。每處理施肥量一致，每株施磷酸一銨500g,有機復合肥2 000g,牛糞10kg.開(kāi)溝深度25cm,寬度30cm,其它田間管理措施一致。
1.4項目測定
1.4.1土壤含水量和容重分析
用土鉆在不同地表覆蓋處理的覆蓋區域、覆蓋邊緣和行間不覆蓋區域3個(gè)點(diǎn)的0~20、20~40、40~60cm分別取樣，及時(shí)測定土壤濕重，采用105℃烘箱法測定土壤質(zhì)量含水量。將需要采集土樣的點(diǎn)表面鏟平，將容重為100cm3的無(wú)縫鋼制環(huán)刀平穩壓入土壤中，采集土樣后將環(huán)刀外的`泥土擦拭干凈，并及時(shí)測定濕重。結合土壤含水量計算土壤容重。
d=M·100/[V·（100+W）].式中：d為土壤容重（g/cm3）；M為環(huán)刀內濕土重（g）；V為環(huán)刀容積（cm3）；W為土壤含水量（%）。
1.4.2百葉干重和葉綠素含量分析
在7月下旬，采取當年生枝條中部的第4~5片葉子，烘干后測定百葉干重，用80%丙酮提取法測定葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量。
1.4.3樹(shù)體凈光合速率分析
樹(shù)體光合速率于7月30日至8月1日進(jìn)行連續測定，使用LI-6400XT光合儀采用開(kāi)放式氣路，根據當時(shí)環(huán)境設定測量參數，大氣CO2含量為330μL/L,輻射強度（PFD）為1000μmol·m-2·s-1,葉室溫度為28℃，測定各覆蓋處理模式下的樹(shù)體光合速率取平均值作圖比較。
1.5 數據分析
試驗數據采用Excel做表統計，使用SPSS 17.0統計軟件比較數據差異的顯著(zhù)性，各圖表中的數據均以"平均值±標準差"表示。
2結果與分析
2.1 不同覆蓋模式對土壤狀況的影響
從圖1可知，3種不同覆蓋方式下，自樹(shù)行間生草的不覆蓋區域-覆蓋邊緣-樹(shù)盤(pán)覆蓋區域土壤含水量逐漸增加，樹(shù)盤(pán)不覆蓋區域各處理的土壤質(zhì)量含水量差異表現不明顯，說(shuō)明不覆蓋區域沒(méi)有覆蓋材料的阻隔水分蒸發(fā)散失較快，含水量較低，而覆蓋邊緣和覆蓋區域土壤質(zhì)量含水量表現出明顯差異，說(shuō)明樹(shù)盤(pán)覆蓋具有水分富集作用，尤以地布覆蓋最為明顯；地表不同覆蓋處理在果園土壤和環(huán)境之間形成特殊的隔層，影響水分在土壤中的運動(dòng)方式，使水分的水平分布更加均勻。其中，地布覆蓋、秸稈覆蓋和地膜覆蓋的覆蓋區域20cm處的土壤質(zhì)量含水量分別比清耕對照提高32.77%、10.73%和12.43%.
2.2 不同覆蓋模式對土壤容重的影響從圖2可知，不同覆蓋處理在一定程度上可以降低表土層容重，覆蓋后土壤容重表現為清耕對照>地膜覆蓋>地布覆蓋>秸稈覆蓋。其中秸稈覆蓋對土壤容重減小最為顯著(zhù)，較清耕對照降低了20.53%,地布覆蓋次之，較對照降低了15.89%.3種覆蓋處理，在一定程度上能夠減少雨水對土壤的沖擊，避免出現土壤板結，能將整地時(shí)土壤的疏松狀態(tài)維持很長(cháng)時(shí)間，所以與對照相比都能夠顯著(zhù)降低土壤容重。
2.3不同覆蓋模式對葉片的影響
從表2可知，不同覆蓋方式對葉片百葉干重和葉綠素含量均有一定的提高作用。果園進(jìn)行地布覆蓋、地膜覆蓋和秸稈覆蓋后，百葉干重與對照相比分別提高了24.37%、8.92%和20.05%,表現為地布覆蓋>秸稈覆蓋>地膜覆蓋。不同覆蓋處理能顯著(zhù)提高葉綠素含量，尤以地布覆蓋效果最好，與對照相比葉綠素a和葉綠素b含量分別提高了17.95%和29.49%.
地布覆蓋和秸稈覆蓋處理對總葉綠素含量的提高與對照相比差異顯著(zhù)，地膜處理雖能提高總葉綠素含量，但與對照相比差異不顯著(zhù)。
2.4不同覆蓋模式對樹(shù)體光合速率Pn的影響
從圖3可知，不同覆蓋方式下樹(shù)體的凈光合速率日變化呈現出不同的變化趨勢。4種處理的凈光合速率高峰均出現在10:00左右，且除清耕對照為雙峰外，其它3種覆蓋模式下Pn均表現為單峰。清耕對照的第2個(gè)高峰值出現在14:00左右，且比第1個(gè)高峰值降低了29.02%.
4種處理的日平均凈光合速率分別為園藝地布覆蓋（15.11μmol·m-2·s-1）>秸稈覆蓋（14.44μmol·m-2·s-1）>地膜覆蓋（13.59μmol·m-2·s-1）>清耕對照（11.64μmol·m-2·s-1），其中地布覆蓋、秸稈覆蓋和地膜覆蓋與清耕對照相比，差異達到顯著(zhù)水平，較對照分別提高29.81%、24.05%和16.75%.
3結論與討論
樹(shù)盤(pán)覆蓋減少土壤水分的蒸發(fā)，覆蓋區域土壤含水量與對照相比不同程度增加；園藝地布滲水性良好，水分可以滲入土壤，保持土壤濕度，集雨保墑效果好，從而形成施肥區域良好的水、肥、氣、熱條件，有利于肥水的高效吸收利用，因此該覆蓋處理土壤含水量較對照顯著(zhù)提高。王孝威等[5]研究認為覆膜具有良好的保墑防旱作用，從而改善了土壤的水分狀況，與該試驗的研究結果一致。果園覆草對土壤水分的提高作用已有很多報道[6-8],研究結果表明果園覆草能提高果園土壤含水量，在一定程度上改善促進(jìn)樹(shù)體生長(cháng)狀況。
果園進(jìn)行地表覆蓋能夠降低土壤容重，增加孔隙度，使土壤保持疏松透氣的狀態(tài)，為樹(shù)體提供良好的根際環(huán)境。高登濤等[9]研究表明，地表覆蓋能降低土壤容重，增加總孔隙度，且有機材料的作用尤為明顯，與該研究結果一致。地膜覆蓋有效減輕雨水對土壤沖擊，避免土壤板結，能將整地時(shí)土壤的疏松狀態(tài)維持很長(cháng)時(shí)間，疏松的土壤狀態(tài)和較高的土壤含水量能夠為根系提供良好的水、肥、氣、熱環(huán)境，促進(jìn)樹(shù)體營(yíng)養生長(cháng)[10].高茂盛等[11]研究表明，果園地膜覆蓋能夠增加土壤含水量，顯著(zhù)降低土壤容重增加透氣性。
果園地布覆蓋后土壤物理性狀得到顯著(zhù)改善，果樹(shù)長(cháng)勢強，葉片大而肥厚，所以百葉干重和葉綠素含量明顯增加。有研究發(fā)現[12],黑色地布覆蓋后，葉片營(yíng)養元素含量增加，樹(shù)勢和產(chǎn)量高于未鋪設地布的處理。房燕等[13]通過(guò)在渭北旱地進(jìn)行不同覆膜處理研究表明，地膜覆蓋后能較清耕對照顯著(zhù)提高百葉重和葉綠素含量，與該試驗研究結果相同。歐毅等[14]研究表明，果園秸稈覆蓋后葉片大而肥厚，葉綠素含量明顯提高，明顯促進(jìn)樹(shù)體營(yíng)養生長(cháng)，為產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提高奠定了基礎。
清耕對照樹(shù)體的凈光合速率日變化為雙峰型，峰值分別出現在10:00和14:00左右，地膜覆蓋、秸稈覆蓋的凈光合速率日變化進(jìn)程為單峰型，最大峰值出現在10:00左右，較對照明顯提高凈光合速率，與張義等[15]研究結果一致。說(shuō)明覆蓋在一定程度上能夠改善土壤水分和溫度狀況，增加CO2同化量，提高樹(shù)體光合速率。地布覆蓋后葉面積增大，葉綠素含量提高，水、肥、氣、熱等條件得到改善，因此凈光合速率顯著(zhù)提高。
綜合分析可知，園藝地布較地膜使用期限長(cháng)，地布覆蓋能長(cháng)時(shí)間抑制雜草生長(cháng)，具有省工、高效等優(yōu)點(diǎn)，采用兩邊高、中間低的V形覆蓋方法對開(kāi)溝施肥區覆蓋，具有明顯的集雨效應，是旱地果園水分高效利用的有效措施。
參考文獻：
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[5]王孝威，鄭王義，楊曉霞。覆草、覆膜對旱地蘋(píng)果幼樹(shù)生長(cháng)發(fā)育的影響[J].山西農業(yè)科學(xué)，2001,30（2）:46-48.
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