辽西地区苹果园不同土壤管理措施下近地面环境 变化分析

高鹤

摘要：本试验以寒富苹果为研究对象，分别采用自然生草覆盖、清耕和喷施除草剂3种不同的土壤管理措施，通过持续的调查和监测，分析和研究不同土壤管理措施对苹果园中近地面环境的影响。试验数据表明，果园生草覆盖后呈现出“延缓”温度变化的特点，就季节变化而言，可避免“倒春寒”，“延缓”了春、夏季温度的升高，“延缓”了秋季温度的降低，减小土壤昼夜温差，冬季可提高土温;明显降低了地表蒸发量，提高了各土层土壤含水量。

关键词：辽西;土壤管理;近地面;环境

在长期大量施用除草剂、连年清耕等的栽培管理措施下，很多果园出现树体养分不均衡、果实品质下降、产量降低和树体抗性差等现象，不仅无法提高果实的经济效益，更严重危害了生态环境。本试验以寒富苹果为研究对象，分别采用自然生草覆盖、清耕和喷施除草剂3种不同的土壤管理措施，通过持续的调查和监测，分析和研究不同土壤管理措施对苹果园中近地面环境的影响，旨在探索总结出更为科学、合理、有效、可持续的经济林土壤管理方法，为我省辽西半干旱地区经济林产业的进一步发展提供理论依据和参考。

1 试验方法

本试验于2013～2015年的5～10月进行。在阜新县国华乡两家子村分别选定4～5年生初果期寒富苹果为试材，试验果园面积在10亩左右，园内株行距2米×4米，每块样地面积为20米×20米，设清耕（对照，人工中耕除草，生长季视草情，多次进行除草作业）、行间自然生草覆盖（保持自然生草覆盖，待草长至40厘米时刈割覆盖，分别于6、7、8月将草刈割覆盖树盘）、喷施除草剂（主要含阿特拉津成分，4月中下旬喷施除草剂，每亩用40%悬浮液250～300克，加水40公斤均匀喷于土壤表面）3个处理。随机布设。试验地分别采用不同土壤管理措施管理3年（下同）。

于7月上旬，选择晴朗好天气，将温光数据记录仪（浙江大学电气设备厂生产）随机悬挂在距地表15厘米处，每隔1小时测定7：30～18：30时间段太阳照射强度，按时抄录，取平均值。地表温度计随机悬挂在距地表15厘米处，测定地上部15厘米处气温，按时抄录，取平均值。DHM2型通风干湿温度表随机悬挂，测定空气相对湿度，按时抄录，取平均值。培养皿中注入一定体积的蒸馏水，每隔一段时间记录剩余量，用差值表示该段时间的蒸发量，按时抄录，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同土壤管理措施对太阳照射强度的影响

不同的土壤管理措施会影响太阳对大地的照射强度。图1表明，自然生草覆盖处理的光照度明显低于对照（清耕）和喷施除草剂处理，且日变化幅度较小;不同土壤管理措施下，光照度的最强点位出现时间相同，均出现在12：30，但三者光照度的大小间存在差异，分别为：自然生草覆盖21Klux，为对照的24.41%;除草剂为88Klux，为对照的102.3%。表现为除草剂>对照>自然生草覆盖。

2.2 不同土壤管理措施对近地表气温的影响

近地表气温的日变化是不同层次间散热和吸热动态变化的结果。由图2可知，不同土壤管理措施地上部15厘米温度变化趋势相同，均随光照增加的而升高，三者的变化幅度有所不同。5月份，除草剂地上的平均温度最高，为17.48℃，是对照的105.36%;自然生草覆盖和对照处理的平均温度接近，分别为16.25℃和16.59℃。6月份，气温逐渐上升，对照的平均温度最高，达22.06℃;其次是除草剂，达21.49℃;自然生草覆盖温度最低，达20.36℃。7月份，对照和除草剂处理监测到的平均近地表气温非常接近，分别为23.87℃和23.88℃，自然生草覆盖处理的气温相对较低，平均气温为22.31℃，较对照的平均气温降低1.56℃。8月份，3处理的平均近地表气温呈现的趋势与7月份相同，对照和除草剂处理监测到的平均近地表气温非常接近，分别为24.44℃和24.57℃，自然生草覆盖处理的气温相对较低，平均气温为22.53℃，较对照的平均气温降低1.91℃。9月份，太阳辐射减少，平均近地表气温的变化幅度也随之变大，其中对照处理的温度降幅最大，其平均近地表气温为17.02℃;除草剂处理的平均近地表气温为17.58℃，高于对照0.56℃;自然生草覆盖处理的平均近地表气温变化最小，为18.11℃，高于对照1.09℃。10月份，太阳辐射较少的更为显著，气温变化幅度更大，其中除草剂处理的平均近地表气温最低，为9.12℃，低于对照0.20℃;自然生草覆盖处理的平均近地表气温最高，为10.06℃，高于对照0.74℃。

2.3 不同土壤管理措施对近地表空气相对湿度的影响

近地表的空气相对湿度受多种因素影响，除降水、空气流动速度等因素外，近地表处生长的植物也是其中的重要影响因素之一。如图3可以看出，生草改变了近地表的空气相对湿度，并且在不同季节也存在差异。5月份，自然生草覆盖处理和对照的近地表的空气相对湿度接近，分别为36.4%和35.13%;除草剂处理的近地表的空气相对湿度最低，为27.43%。6月份，近地表的空气相对湿度低于5月份各处理的数值，其中自然生草覆盖处理最高，为30.18%;除草剂处理最低，为21.49%。7月份，辽西地区进入雨季，近地表的空气相对湿度较前两个月显著升高，其中自然生草覆盖处理数值变化最显著，高达75.53%;除草剂处理数值最低，仅为34.35%;对照居中，为46.26%。8月份，3处理呈现的变化趋势与7月份相同，分别为自然生草覆盖68.27%>对照35.18%>除草剂24.20%。9月份，除草剂处理的近地表的空气相对湿度变化较大，呈升高的趋势，为27.09%，但仍低于对照和自然生草覆盖处理。10月份，随着季节变化，降水较少，3处理的近地表的空气相对湿度接近，分别为自然生草覆盖40.00%、对照36.73%、除草剂30.12%。

2.4 不同土壤管理措施对近地表蒸发量的影响

地表蒸发除与土壤质地有关外，还受温度、风速、空气湿度、气压等环境因子的影响。

如图4显示，蒸发量的季节变化呈双峰曲线，峰值分别出现在6月份喷施除草剂处理和8月份对照处理，平均近地表蒸发量分别为4345.3毫升/平方米和4737.4毫升/平方米。在此时期，自然生草覆盖处理的平均近地表蒸发量最低，分别为喷施除草剂处理的21.33%，为对照处理的26.11%;谷值出现在7月份，且自然生草覆盖处理的近地表蒸发量最小，为227.6毫升/平方米，仅为对照处理的8.55%，为喷施除草剂处理的10.57%。可见，果园生草覆盖后，可以使微域范围内的温度降低、风速减小、空气湿度增加，进而蒸发量较对照和喷施除草劑小。

3 讨论与结论

果园生草覆盖后，草通过对太阳辐射的吸收及光的截取使到达地表的光照度减小。果园生草覆盖后呈现出“延缓”温度变化的特点，就季节变化而言，可避免“倒春寒”，“延缓”了春、夏季温度的升高，“延缓”了秋季温度的降低，减小土壤昼夜温差，冬季可提高土温。有关草域近地表光照度的研究报道较少，因此，可以通过对草域光照度的研究为果园生草覆盖的合理高度和密度提供理论参考。本文就地表以上15厘米的研究表明，草域空气相对湿度的比清耕平均提高33.75%，最小值的出现滞后于清耕。但地上部不同层次空气相对湿度如何变化，草域与草域上空、草域上空层次间与冠层空气相对湿度如何相互作用等问题，有待进一步研究。生草后地表的蒸发量尚未见报道。果园生草覆盖后，由于草的遮荫降温、减小了地表空气流动速度，空气相对湿度增加，蒸发量较清耕减小。本研究结果表明，生草后刈割覆草明显降低了地表蒸发量，提高了各土层土壤含水量。本文仅对草域地表蒸发量做了初步研究，关于草域土壤含水量本研究没有涉及，近地表草域蒸发量减小、土壤含水量与草对水分的吸收之间的关系等问题有待进一步研究。