旱地蘋果園不同樹盤覆蓋方式的作用研究論文
旱地蘋果園不同樹盤覆蓋方式的作用研究論文
西北黃土高原是世界公認的蘋果優生區[1].該地區乾旱缺水，降水分佈不均，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果業健康發展的重要制約因素[2-3].旱地果園水分高效利用是實現蘋果提質增效的關鍵，以往對土壤地表覆蓋的保墒、改善土壤微生態環境的作用研究較多[4],但缺乏具有集雨保墒、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墒方式和施肥、集雨有機結合，發揮"肥水膜一體化"的效應，透過對比分析不同覆蓋方式對土壤物理性狀、蘋果葉片及淨光合速率的影響，以期提出適合旱地蘋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
試驗於2013-2014年在西北農林科技大學延安市洛川蘋果試驗站內進行，該地處於北緯35°48′，東經109°29′，暖溫帶半溼潤大陸性季風氣候，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℃,土壤質地為疏鬆的黑壚土。
1.2試驗材料
供試材料為2年生"紅富士"蘋果，株行距2.5m×5.0m.
1.3試驗方法
該試驗設定4個處理，分別為園藝地布覆蓋、地膜覆蓋、秸稈覆蓋和清耕對照（CK）,見表1,選擇長勢一致的6株樹為1個處理小區，設重複3次。每處理施肥量一致，每株施磷酸一銨500g,有機複合肥2 000g,牛糞10kg.開溝深度25cm,寬度30cm,其它田間管理措施一致。
1.4專案測定
1.4.1土壤含水量和容重分析
用土鑽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個點的0~20、20~40、40~60cm分別取樣，及時測定土壤溼重，採用105℃烘箱法測定土壤質量含水量。將需要採集土樣的點表面剷平，將容重為100cm3的無縫鋼製環刀平穩壓入土壤中，採集土樣後將環刀外的`泥土擦拭乾淨，並及時測定溼重。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為環刀內溼土重（g）；V為環刀容積（cm3）；W為土壤含水量（%）。
1.4.2百葉乾重和葉綠素含量分析
在7月下旬，採取當年生枝條中部的第4~5片葉子，烘乾後測定百葉乾重，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樹體淨光合速率分析
樹體光合速率於7月30日至8月1日進行連續測定，使用LI-6400XT光合儀採用開放式氣路，根據當時環境設定測量引數，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體光合速率取平均值作圖比較。
1.5 資料分析
試驗資料採用Excel做表統計，使用SPSS 17.0統計軟體比較資料差異的顯著性，各圖表中的資料均以"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，自樹行間生草的不覆蓋區域-覆蓋邊緣-樹盤覆蓋區域土壤含水量逐漸增加，樹盤不覆蓋區域各處理的土壤質量含水量差異表現不明顯，說明不覆蓋區域沒有覆蓋材料的阻隔水分蒸發散失較快，含水量較低，而覆蓋邊緣和覆蓋區域土壤質量含水量表現出明顯差異，說明樹盤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境之間形成特殊的隔層，影響水分在土壤中的運動方式，使水分的水平分佈更加均勻。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，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衝擊，避免出現土壤板結，能將整地時土壤的疏鬆狀態維持很長時間，所以與對照相比都能夠顯著降低土壤容重。
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乾重和葉綠素含量均有一定的提高作用。果園進行地布覆蓋、地膜覆蓋和秸稈覆蓋後，百葉乾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，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。
2.4不同覆蓋模式對樹體光合速率Pn的影響
從圖3可知，不同覆蓋方式下樹體的淨光合速率日變化呈現出不同的變化趨勢。4種處理的淨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個高峰值出現在14:00左右，且比第1個高峰值降低了29.02%.
4種處理的日平均淨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，差異達到顯著水平，較對照分別提高29.81%、24.05%和16.75%.
3結論與討論
樹盤覆蓋減少土壤水分的蒸發，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，保持土壤溼度，集雨保墒效果好，從而形成施肥區域良好的水、肥、氣、熱條件，有利於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提高。王孝威等[5]研究認為覆膜具有良好的保墒防旱作用，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樹體生長狀況。
果園進行地表覆蓋能夠降低土壤容重，增加孔隙度，使土壤保持疏鬆透氣的狀態，為樹體提供良好的根際環境。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衝擊，避免土壤板結，能將整地時土壤的疏鬆狀態維持很長時間，疏鬆的土壤狀態和較高的土壤含水量能夠為根系提供良好的水、肥、氣、熱環境，促進樹體營養生長[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改善，果樹長勢強，葉片大而肥厚，所以百葉乾重和葉綠素含量明顯增加。有研究發現[12],黑色地布覆蓋後，葉片營養元素含量增加，樹勢和產量高於未鋪設地布的處理。房燕等[13]透過在渭北旱地進行不同覆膜處理研究表明，地膜覆蓋後能較清耕對照顯著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，果園秸稈覆蓋後葉片大而肥厚，葉綠素含量明顯提高，明顯促進樹體營養生長，為產量的形成和品質的提高奠定了基礎。
清耕對照樹體的淨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、秸稈覆蓋的淨光合速率日變化程序為單峰型，最大峰值出現在10:00左右，較對照明顯提高淨光合速率，與張義等[15]研究結果一致。說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，提高樹體光合速率。地布覆蓋後葉面積增大，葉綠素含量提高，水、肥、氣、熱等條件得到改善，因此淨光合速率顯著提高。
綜合分析可知，園藝地布較地膜使用期限長，地布覆蓋能長時間抑制雜草生長，具有省工、高效等優點，採用兩邊高、中間低的V形覆蓋方法對開溝施肥區覆蓋，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：
[1]魏欽平，張繼祥，毛志泉，等。蘋果優質生產的最適氣象因子和氣候區劃[J].應用生態學報，2003,14（5）:713-716.
[2]李會科，趙政陽，張廣軍。果園生草的理論與實踐：以黃土高原南部蘋果園生草實踐為例[J].草業科學，2005,22（8）:32-36.
[3]屈軍濤，折小鋒，王繼軍，等。渭北旱塬蘋果園土壤水分動態變化規律研究[J].西北園藝（果樹），2010（3）:44-45.
[4]張義，謝永生，郝明德，等。不同地表覆蓋方式對蘋果園土壤性狀及果樹生長和產量的影響[J].應用生態學報，2010,21（2）:279-286.
[5]王孝威，鄭王義，楊曉霞。覆草、覆膜對旱地蘋果幼樹生長髮育的影響[J].山西農業科學，2001,30（2）:46-48.