马永胜 邹养军
随着我国苹果产业的迅速发展,苹果园覆盖技术得到广泛推广,特别是在干旱缺水地区和寒冷地区,覆盖可以保持土壤墒情,提高土壤温度,为苹果树根系创造更为适宜的生长环境。果园覆盖通过对土壤理化性状的影响,进而影响果树的生长发育。我们在陕西洛川苹果产区试验探索了不同覆盖方式(黑色地膜、白色地膜、地布、地毡)对果园土壤含水量的影响。
1.1 试验材料及处理 试验地陕西省延安市果树试验场(北纬 35°48′, 东经 109°29′),为暖温带半湿润大陆性季风气候,平均海拔1 072 m,土层厚 80~200 m,年均降水量622 mm,年均气温9.2℃,日照时数2 552小时,日照率58%,无霜期170天。大气、土壤、水资源洁净,无工业污染源,是符合苹果生长7项气候指标的最佳优生区。
试验选用4年生红富士,基砧新疆野苹果,中间砧为M26,采用矮化栽植模式,株行距为1.5 m×5 m,纺锤形,南北行向。日常管理良好,树势基本一致,无病虫害。
试验设置5个处理,分别为:白色地膜覆盖、黑色地膜覆盖、地毡覆盖、地布覆盖和对照处理。各试验处理覆盖前均免耕,在主干两侧距主干100 cm处向内覆盖,采用随机区组设计,每个处理为1个小区,重复3次,共设15个小区,各处理田间管理一致。
1.2 样品采集和测定方法 用常规土钻法取土样,每个处理选择3个取样点,每个取样点包括20 cm、40 cm、60 cm土层深度,采样时间为2015年4月至2016年11月。将盛有新鲜土样的铝盒在天平上称重,精确至0.01 g。将铝盖倾斜放在铝盒上,置于已预热至105±2℃的恒温干燥箱中烘8小时,取出铝盒,盖好,冷却后称重,精确至0.01 g。计算土壤含水量。
试验数据采用SPSS Statistics V22.0统计软件进行统计和分析,用Microsoft Excel和Origin8.5软件处理数据和制图。
2.1 不同覆盖方式对土壤含水量影响
2.1.1 0~20 cm土层土壤含水量对比分析
由图1可知,不同覆盖材料下,0~20 cm土层土壤含水量变化趋势大致相同,其中黑膜处理、地毡处理和地布处理的变化趋势一致,呈现为先升高然后降低再升高再降低最后再升高的趋势;白膜处理和对照处理呈现先升高然后降低再升高的趋势。
表1 不同处理0~20 cm土层土壤含水量
图1 不同处理0~20 cm土层土壤含水量变化趋势
由表1可知,在试验处理初期,4月份各试验处理土壤水分含量差异不大,最高为黑膜处理,含水量为13.6%,最低为地毡处理,含水量为12.6%。5月份多雨,各处理含水量均升高,从大到小依次是白膜、地毡、地布、黑膜、对照,对应含水量为 15.4%、14.6%、14.4%、14.2%和13.5%。6月份和7月份降雨减少,温度逐渐升高,各处理含水量开始下降,对照处理含水量小于各覆盖处理,其中地毡处理7月份含水量为13.3%,显著高于其他试验处理。8月份和9月份随雨水增加,各试验处理的含水量又开始逐渐上升,对照处理含水量始终低于其他处理,地毡处理最高。9月份地布处理的含水量略低于8月份,由13.6%降到13.4%。11月份降水量加大,各处理含水量又开始上升,地毡处理含水量最高为17%。从9月份开始,黑膜处理和白膜处理与对照的含水量相差不明显,主要原因是从9月份开始,黑膜和白膜破损严重,对土壤水分的保持作用逐渐降低。
2.1.2 20~40 cm土层土壤含水量对比分析
表2 不同处理20~40 cm土层土壤含水量
由图2可以看出,20~40 cm土层土壤含水量,地毡处理和地布处理的月变化趋势一致,呈先降低后升高然后再降低再升高的趋势。黑膜处理、白膜处理和对照变化趋势基本一致,呈先降低后升高的趋势。
由表2可以看出,在试验初期,4月份20~40 cm土层各试验处理的土壤含水量由大到小依次是地布处理、黑膜处理、对照处理、地毡处理和白膜处理,其对应土壤含水量依次为15%、14.9%、14.5%、14%和13.8%。5—7月份,各处理在20~40 cm土层土壤含水量均有所下降。8月份地布处理和地毡处理的土壤含水量略有回升,分别由12.6%和11.9%上升到12.9%和12.2%,上升幅度较小,其他试验处理土壤含水量则均有所下降。与0~20 cm土层土壤含水量不同的是,各试验处理在此土层的土壤含水量均在9月份出现最低值,各试验处理对应的土壤含水量由大到小为地毡处理12.5%>地布处理12%>黑膜处理11.2%=白膜处理11.2%>对照处理10.9%。随降水增加,10月份、11月份各试验处理的土壤含水量开始上升,11月份各试验处理土壤含水量由大到小依次是地毡处理、地布处理、黑膜处理、对照处理、白膜处理,其对应土壤含水量分别为16.1%、15.9%、14%、13.7%、13.5%。
2.1.3 40~60 cm土层土壤含水量对比分析
图2 不同处理20~40 cm土层土壤含水量变化趋势
表3 不同处理40~60 cm土层土壤含水量
图3 不同处理40~60 cm土层土壤含水量变化趋势
由图3可以看出,40~60 cm土层土壤含水量,地毡处理和地布处理的月变化趋势一致,呈先降低后升高的趋势。黑膜处理、白膜处理和对照变化趋势基本一致,同样呈先降低后升高的趋势。
由表3可以看出,在试验初期,4月份40~60 cm土层各试验处理的土壤含水量由大到小依次是地布处理、黑膜处理、对照处理、白膜处理和地毡处理,其对应的土壤含水量依次为15.2%、14%、13.4%、13.1%和13%。5—8月份, 各
处理在40~60 cm土层土壤含水量均有所下降。9月份黑膜处理的土壤含水量略有回升,由11%上升到11.1%,上升幅度较小,其他试验处理土壤含水量则均有所下降。9—11月份各处理在40~60 cm土层土壤含水量均有大幅度上升。
通过对不同覆盖方式下果园土壤不同深度含水量变化的综合对比得出:
1)各覆盖处理在0~60 cm土层土壤含水量均有所提高,在0~20 cm土层,7月份之后,地毡处理土壤含水量始终大于其他处理。覆盖黑色地膜、白色地膜和地布均可提高土壤含水量和土壤温度,适合在干旱寒冷地区使用,但黑色地膜和白色地膜耐用性差,并且其残留物不容易清理,长期使用易造成田间污染。
2)试验表明,覆黑膜处理时,果园土壤含水量随时间延长,其变化比较缓和,说明黑膜覆盖方式有利于土壤含水量稳定性,能极大地缓解干旱地区水资源短缺现状。