艾鵬睿，馬英杰，馬 亮

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊 830052

在農(nóng)田水分循環(huán)過程中，蒸散(棵間土壤蒸發(fā)與作物蒸騰)是土壤水分消耗的主要途徑，其時(shí)、空變化過程直接影響作物生理發(fā)育和灌溉制度的優(yōu)化與管理?？瞄g土壤蒸發(fā)是指土壤受外界條件影響而造成的土體水分流失，并沒有直接參與作物生長發(fā)育及最終產(chǎn)量的形成，隸屬于無效耗水范疇。相關(guān)研究表明：在整個(gè)生育期內(nèi)，棵間土壤蒸發(fā)雖因地域、外界環(huán)境、作物種類不同而差異顯著，但占總蒸散量的比例也常常高達(dá)的40%以上[1- 4]。因此減少這部分耗水(棵間土壤蒸發(fā))對(duì)于提高水分利用效率和發(fā)展農(nóng)田節(jié)水事業(yè)具有重要意義[5- 6]。

間作是我國農(nóng)業(yè)遺產(chǎn)的重要組成部分，由于可以發(fā)揮農(nóng)作物的共生、互補(bǔ)和群體特性，提高水、土、肥利用率等優(yōu)點(diǎn)，因此具有良好的應(yīng)用前景并深受國內(nèi)外學(xué)者重視。在國內(nèi)外眾多研究中，關(guān)于棵間土壤蒸發(fā)研究主要集中在玉米/小麥等眾多農(nóng)作物間作模式的模型構(gòu)建[2,7- 8]和機(jī)理分析[9- 10]，通過試驗(yàn)驗(yàn)證，總結(jié)出葉面積指數(shù)、氣溫、土壤是影響棵間土壤蒸發(fā)的關(guān)鍵因素。而對(duì)于農(nóng)林復(fù)合間作模式，其研究方向多集中在種間競爭和種植模式[11- 12]，未見棵間土壤蒸發(fā)研究。由于農(nóng)林復(fù)合模式與農(nóng)作物間作模式相比，在種植模式和種間競爭關(guān)系上均存在著很大的差異，往往導(dǎo)致作物邊界條件更加復(fù)雜，不同生育期的土壤蒸發(fā)影響因素也難以用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)衡量，所以針對(duì)農(nóng)林復(fù)合模式下間作模式棵間土壤蒸發(fā)還需加以深入研究和探討。

利用微型蒸發(fā)器(Micro-lysimeters, MLS)測定土壤蒸發(fā)，并通過對(duì)特定的間作邊界系統(tǒng)分析，用以研究間作條件下棵間土壤蒸發(fā)規(guī)律是一種簡單、廉價(jià)、方便而又非常有效的方法。為此本文采用MLS測定棗棉間作模式棵間土壤蒸發(fā)，通過分析和論證棗樹棵間土壤蒸發(fā)與作物的葉面積指數(shù)、主要?dú)庀笠蛩氐戎笜?biāo)的關(guān)聯(lián)程度，探討單作與間作兩種不同種植模式下棗樹棵間土壤蒸發(fā)的變化規(guī)律及影響因子。最終為估算農(nóng)田土壤水分動(dòng)態(tài)、制定合理的灌溉制度、盡可能的減少無效棵間土壤蒸發(fā)損失提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2016年4—11月在新疆阿克蘇地區(qū)紅旗坡農(nóng)場新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林果實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行(80°14′E，41°16′N，海拔1133 m)。試驗(yàn)區(qū)屬于典型的大陸性溫帶干旱沙漠氣候，晝夜溫差懸殊。試驗(yàn)區(qū)地勢平緩，0—100 cm土壤質(zhì)地見表1，地下水埋深超過10 m。

表1 研究區(qū)土壤質(zhì)地組成

供試作物為棉花，品種為新陸中49號(hào)；棗樹品種為灰棗，樹齡5年。棉花于2016年4月19日播種，11月3日收獲；棗樹于2016年4月24日進(jìn)入萌芽期，11月15日收獲。棗樹株距1 m，行距4 m，南北向雙管滴灌灌溉，滴灌帶距樹干0.3 m。棉花采用一膜1管4行種植，株距8 cm，行距20—40—20 cm。間作種植模式及棉花滴灌帶布置方式見圖1。試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)處理，每個(gè)處理各設(shè)置3個(gè)重復(fù)，其作物灌溉制度見表2，施肥及作物管理依當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行。

1.2 測定指標(biāo)

1.2.1 土壤含水率

已有研究表明：幼齡棗樹根系吸水主要集中在0—100 cm土層，因此本文主要研究0—100 cm棗樹根區(qū)土壤水分變化情況，計(jì)算棗樹根區(qū)蒸散量采用水量平衡法：

注：果樹生育后期需進(jìn)行控水處理,因此在棗樹成熟期未進(jìn)行灌溉。

圖1 棗樹/棉花間作種植模式示意Fig.1 Intercropping jujube tree/cotton planting mode

(1)

式中,ETC為作物蒸散量(mm)；I為灌溉量(mm)；P為降雨量(mm)；?S為土體貯水的變化量(mm)；R地表徑流量(mm)；D為深層滲漏量(mm)。

由于在干旱區(qū)采用滴灌灌溉，地表徑流量假設(shè)為0 mm。地下水埋深超過10 m，深層滲漏量設(shè)為0 mm。土體貯水量采用TRIME-IPH土壤水分測定系統(tǒng)測量。測定時(shí)間為每次灌水前、后，雨后需加測。每個(gè)處理設(shè)3組Trime探測管。棗樹單作布設(shè)5根，分別布設(shè)在棗樹株間距樹干30、50 cm處和行間30、50、70 cm處；棗棉間作布設(shè)7根，分別布設(shè)在棗樹株間距樹干30、50 cm處和行間30、50、70、100、125 cm處。

1.2.2 棵間土壤蒸發(fā)

棵間土壤蒸發(fā)采用MLS(微型蒸發(fā)器)進(jìn)行測定，布設(shè)位置為行間、株間各一個(gè)，株間距樹50 cm，行間距樹40 cm。MLS(微型蒸發(fā)器)采用PVC管制成，內(nèi)部桶高15 cm，內(nèi)徑11 cm，外部桶高20 cm，內(nèi)徑12 cm。每次取土?xí)r，將內(nèi)桶垂直壓入土壤，使其頂面與地面平齊，然后取出內(nèi)桶，削去多余土壤，并用紗網(wǎng)封住底部，放入外桶內(nèi)，使其表層與附近土壤持平。然后每天10：00使用精度為0.01 g電子天平稱重。取行、株間內(nèi)桶重量變化值的平均值，折合成mm，作為該樹的棵間蒸發(fā)量。

為使微型蒸滲器內(nèi)部土壤水分與周圍土壤保持一致，內(nèi)部土體需每兩天更換一次；降雨后立刻更換土體；灌溉后，由于土體較為濕潤，且取土難度較大，因此選擇隔一天進(jìn)行取土。

1.2.3 棉花葉面積指數(shù)

棉花葉面積采用萬深LA-S儀器進(jìn)行直接測定。測定時(shí)間從6月11日起，每隔10 d每個(gè)處理選取3棵株作為樣本進(jìn)行測定，直至生育期結(jié)束。

1.2.4 氣象數(shù)據(jù)

使用Watchdog小型自動(dòng)氣象站全天候自動(dòng)觀測氣溫、輻射、降雨等常用氣象數(shù)據(jù)，30 min測定一次。其生育期內(nèi)降雨量與參考作物騰發(fā)量變化趨勢見圖2。

圖2 試驗(yàn)站參考作物蒸發(fā)蒸騰量及降雨量變化趨勢Fig.2 Daily and monthly changing process of crop evapotranspiration and precipitation

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理下作物棵間土壤蒸發(fā)變化規(guī)律

表3為不同處理?xiàng)l件下棗樹各生育階段作物蒸散量與棵間土壤蒸發(fā)量及比例關(guān)系。由于TRIME管在棉花播種當(dāng)天進(jìn)行布設(shè)，布設(shè)后一個(gè)月左右測定數(shù)值精準(zhǔn)度較差，因此缺少5月22日之前土壤水分變化情況和棵間土壤蒸發(fā)實(shí)測值。9月以后棗樹需要進(jìn)行控水，不進(jìn)行灌水，致使到棗樹成熟期時(shí)，土地表面異常干燥，土壤棵間土壤蒸發(fā)用MLS已經(jīng)無法測定。因此缺少9月份以后棵間土壤蒸發(fā)量。

從表3中可以看出，由于萌芽展葉期僅棗樹進(jìn)行灌溉，Z2、Z2M2、Z2M1的3個(gè)處理棵間土壤蒸發(fā)與蒸散量基本無差異，日均棵間土壤蒸發(fā)量在1.40—1.47 mm/d之間，日均蒸散量在2.79—2.92 mm/d之間，階段土壤棵間土壤蒸發(fā)占蒸散量比例在48%—53%之間。Z1M2處理由于灌溉量較小，蒸發(fā)量與蒸散量相對(duì)較弱。但當(dāng)棗樹進(jìn)入花期后，3個(gè)處理棵間蒸發(fā)量開始出現(xiàn)差異，單作棵間蒸發(fā)開始顯著高于間作棵間蒸發(fā)，差幅在8%—10%之間。說明間作種植開始對(duì)棵間蒸發(fā)產(chǎn)生一定影響，使其棵間蒸發(fā)開始出現(xiàn)下降，并一直延續(xù)到果實(shí)膨大期。這是由于棗樹在萌芽展葉期，間作棉花長勢較弱，各處理株高均不到20 cm，對(duì)棗樹棵間蒸發(fā)基本無影響。但隨著生育期的推移，棉花株高和葉面積指數(shù)迅速提升，逐漸影響到棗樹的棵間蒸發(fā)，致使棵間蒸發(fā)出現(xiàn)一定程度的下降。

從棗樹全生育期來看：在充分灌溉條件下，單作棵間土壤蒸發(fā)占總蒸散量的50%，間作棵間土壤蒸發(fā)占總蒸散量的48%，單、間作棵間土壤蒸發(fā)差異明顯，間作(Z2M2)相比于單作，可以減少約32 mm土壤蒸發(fā)量。因此間作種植可以在一定程度上減少棵間蒸發(fā)，減少棗樹不必要的水分消耗。

為對(duì)比不同灌水定額棗樹行、株間棵間蒸發(fā)的影響，本文選取棗樹生育中后期(花期至果實(shí)膨大期)日均棵間土壤蒸發(fā)量進(jìn)行對(duì)比，其結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，各處理日均棵間蒸發(fā)量大小為：Z2>Z2M2>Z2M1>Z1M2處理，說明單作棵間蒸發(fā)顯著高于間作。間作棵間蒸發(fā)量也與灌水量密切相關(guān)，當(dāng)棗樹灌水量增大時(shí)，棵間蒸發(fā)量升高。對(duì)比Z2M2和Z1M2處理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)減少棗樹灌溉量時(shí)，將會(huì)對(duì)株間棵間蒸發(fā)產(chǎn)生較大影響，而對(duì)于行間，由于棉花對(duì)其進(jìn)行一定水分補(bǔ)給，影響程度較之株間相對(duì)減弱。對(duì)比Z2M2和Z2M1處理，在單獨(dú)降低棉花灌水量之后，棗樹行、株間蒸發(fā)量均有下降，但行間下降幅度較高。該情況是由于在減少棉花灌溉量后，棉花根區(qū)田間含水量相對(duì)較低，棗樹根區(qū)含水量相對(duì)較高，棗樹水分有向棉花運(yùn)移的趨勢，行間由于距離棉花根區(qū)較近，受影響程度較高，株間距棉花根區(qū)較遠(yuǎn)，受影響程度較弱。

表3不同處理?xiàng)l件下棗樹各生育階段實(shí)際蒸散量與棵間土壤蒸發(fā)量及比例關(guān)系

Table3Therelationshipbetweenactualevapotranspirationandsoilevaporationandproportionindifferentgrowthstagesofjujubetreesunderdifferenttreatments

生育階段Growth period萌芽展葉期Germination花期Florescence幼果期Young fruit果實(shí)膨大期Fruit develop-ment合計(jì)Total處理日期5-22—5-316-1—7-57-6—8-38-4—9-155-22—9-15Treatment天/d10352943117ET027.19160.61129.94161.80479.54日均ET02.724.594.483.764.10Z2處理E14.7586.7465.6055.76222.85Z2 treatmentEd1.472.482.261.301.90ET27.92148.31128.63139.17444.02ETd2.794.244.443.243.80E/T53%58%51%40%50%Z2M2處理E13.9870.5354.4851.73190.72Z2M2 treatmentEd1.402.021.881.201.63ET29.21128.97119.23125.41402.81ETd2.923.684.112.923.44E/T48%55%46%41%47%Z1M2處理E12.8255.4148.7939.29156.31Z1M2 treatmentEd1.281.581.680.911.34ET29.2193.17111.07127.29360.74ETd2.922.663.832.963.08E/T44%59%44%31%43%Z2M1處理E14.1370.0553.0147.04184.23Z2M1 treatmentEd1.412.001.831.091.57ET28.54123.64121.08119.44392.71ETd2.853.534.182.783.36E/T50%57%44%39%47%

其中E為階段總蒸發(fā)量,Stage total evaporation；Ed為日均蒸發(fā)量,Daily evaporation；ET為階段總蒸散量,Stage total evapotranspiration；ETd為日均蒸散量,Daily evapotranspiration；E/ET為棵間土壤蒸發(fā)占總蒸散量的百分比,Percentage of soil evaporation to total evapotranspiration

2.2 土壤含水量對(duì)棵間土壤蒸發(fā)的影響

土壤水分是土壤蒸發(fā)、植被蒸騰最直接的水分來源，因此土壤水分(土壤含水量)與棵間土壤蒸發(fā)關(guān)系密切。而由前人研究可知，氣象因素對(duì)棵間蒸發(fā)影響程度較高，為減弱氣象因素對(duì)棵間土壤蒸發(fā)的影響，本文采用棵間土壤相對(duì)蒸發(fā)量E/ET0代表棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度與表層土壤含水量(0—10 cm土壤體積含水量)進(jìn)行相關(guān)性分析。其中參考作物蒸發(fā)蒸騰量ET0采用FAO推薦的Penman-Monteith公式計(jì)算。

表4 土壤含水量與E/ET0相關(guān)性分析

由表4可知，各處理土壤含水量與E/ET0均成極顯著正相關(guān)，說明土壤含水量與棵間蒸發(fā)關(guān)系密切，且當(dāng)土壤含水量越大，棗樹棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度也就越大。前人研究認(rèn)為土壤含水量與E/ET0呈指數(shù)關(guān)系，文中以Z2處理為例(圖4)，通過對(duì)比兩者擬合結(jié)果，認(rèn)為二次函數(shù)擬合程度優(yōu)于指數(shù)函數(shù)。從圖4中可以看出二次函數(shù)R2顯著高于指數(shù)函數(shù)。以實(shí)際數(shù)值帶入擬合方程，求得均方根誤差RME指數(shù)=13%，RME二次=12%。

圖3 各處理?xiàng)棙渖泻笃谥辍⑿虚g日均棵間土壤蒸發(fā)量Fig.3 Each treatment′s row middle and inter jujube tress of the daily water consumption in middle and late growth stage

圖4 Z2處理相對(duì)棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度與土壤體積含水量擬合曲線Fig.4 Z2 treatment fitting curve of relative soil evaporation intensity and soil volumetric water content

2.3間作棉花葉面積指數(shù)對(duì)棗樹棵間蒸發(fā)強(qiáng)度的影響

圖5 不同處理?xiàng)l件下棉花葉面積指數(shù)Fig.5 Cotton leaf area index in different treatments

在對(duì)農(nóng)作物棵間蒸發(fā)的研究中，棵間土壤蒸發(fā)與葉面積指數(shù)關(guān)系密切，因此在棉花生育中后期會(huì)對(duì)棗樹棵間蒸發(fā)造成一定影響。為了盡可能消除土壤含水量、氣象因素等對(duì)棵間土壤蒸發(fā)造成顯著影響，本文選取稱重第一天，或降雨量較大后第一天的相對(duì)棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度E/ET0與棉花葉面積指數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。但由于棉花葉面積測定時(shí)間難以與所選取E/ET0對(duì)應(yīng)日期相匹配，因此本文先對(duì)棉花葉面積指數(shù)進(jìn)行2次函數(shù)模擬，通過擬合函數(shù)，求解出每日棉花葉面積指數(shù)。其擬合結(jié)果如圖5所示。各處理行間相對(duì)棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度E/ET0與棉花葉面積指數(shù)LAI擬合值的關(guān)系如圖6所示。

圖6 行間E/ET0與棉花LAI關(guān)系Fig.6 The relationship between row middle′s E/ET0 and cotton LAI of Z2M2 treatment

故Z2M2處理、Z1M2處理、Z2M1處理行間E/ET0與擬合LAI的關(guān)系：

Z2M2處理：y= -0.0210x2- 0.0201x+ 0.9110R2= 0.5536

Z1M2處理：y= -0.0170x2- 0.0068x+ 0.9117R2= 0.6496

Z2M1處理：y= -0.0384x2+0.0805x+ 0.8616R2= 0.5952

因此棗樹棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度受棉花葉面積指數(shù)影響顯著，且與葉面積指數(shù)的增加而降低，呈現(xiàn)一定函數(shù)關(guān)系。棉花葉面積指數(shù)是影響棗樹棵間蒸發(fā)的重要因子。

2.4 氣象因素對(duì)作物棵間土壤蒸發(fā)的影響

相關(guān)研究表明，在表層土壤為田間持水率或接近田間持水率時(shí)，土面汽化潛熱能以及土面與大氣之間水汽壓差是影響土壤蒸發(fā)的重要條件，而太陽輻射是汽化潛熱能量的來源，氣溫和空氣濕度是決定水汽壓差的重要組成部分[13- 14]。因此，太陽輻射、氣溫和空氣濕度等氣象因子是影響作物棵間土壤蒸發(fā)的重要因子因此太陽輻射、氣溫和空氣濕度日均值僅選取有太陽輻射時(shí)求均值，對(duì)輻射為0時(shí)忽略。

表5給出了當(dāng)土壤含水量大于16%(體積含水量)時(shí)不同處理?xiàng)l件下棗樹棵間土壤蒸發(fā)量與太陽輻射、日均溫度、相對(duì)濕度的相關(guān)系數(shù)。由表可以看出：單、間作行、株間棵間蒸發(fā)與氣象因素相關(guān)性雖存在一定差異，但總體上差異較小，各處理趨勢相同，說明氣象因素對(duì)行、株間的差異性的產(chǎn)生不是其主導(dǎo)因素。

單作棵間土壤蒸發(fā)與太陽輻射、平均溫度呈極顯著相關(guān)，而與相對(duì)濕度相關(guān)性較差。間作棵間土壤蒸發(fā)與太陽輻射呈極顯著相關(guān)，而與平均溫度、相對(duì)濕度相關(guān)性較差。而前人研究認(rèn)為：棵間土壤蒸發(fā)與太陽輻射、平均氣溫、相對(duì)濕度相關(guān)性較高[15- 16]。在本文單作中，棵間土壤蒸發(fā)與相對(duì)濕度相關(guān)性較差，可能與農(nóng)藝措施、作物品種、種植密度有關(guān)。而在間作中，可能是由于棉花改變了果樹周圍的溫度與大氣溫度的溫差，造成棵間土壤蒸發(fā)與平均溫度相關(guān)性較差。

表5 棵間土壤蒸發(fā)與輻射、日均溫、相對(duì)濕度的關(guān)系

3 討論

在農(nóng)田灌溉中，棵間土壤蒸發(fā)被認(rèn)為是無效的水分消耗，確定并減少棵間土壤蒸發(fā)對(duì)于制定高效土壤節(jié)水灌溉制度具有重要意義。在對(duì)間作土壤棵間蒸發(fā)的研究中，前人多對(duì)一年生農(nóng)作物進(jìn)行研究，而對(duì)農(nóng)林復(fù)合間作模式研究較少，一年生作物間作與農(nóng)林復(fù)合間作模式有較大的差異。一年生作物，不論單作和間作皆會(huì)顯著提高近地表植被覆蓋度，加大水分子通過覆蓋區(qū)域所受到覆蓋阻力[17- 18]，且覆蓋阻力與覆蓋程度呈現(xiàn)指數(shù)上升[19]。而果樹對(duì)提高地表植被的覆蓋方式與農(nóng)作物略有差異，果樹上能提高植覆蓋度的枝條和葉片均圍繞著樹冠生長。樹冠距地表有一定距離，僅能對(duì)地表產(chǎn)生一定遮蔭效果，難以產(chǎn)生較大的覆蓋阻力[20]。因此分析農(nóng)作物棵間土壤蒸發(fā)會(huì)與果樹棵間土壤蒸發(fā)的各項(xiàng)指標(biāo)得出不同的結(jié)論。

圖7 單、間作行間棵間蒸發(fā)與太陽輻射關(guān)系 Fig.7 The relationship between evaporation of middle and inter monoculture and intercropping and solar radiation

前人研究認(rèn)為空氣濕度的大小在一定程度上決定著水汽擴(kuò)散的速度[21]，因此相對(duì)濕度對(duì)棵間土壤蒸發(fā)影響程度較高。而對(duì)棗樹單作棵間土壤蒸發(fā)分析后發(fā)現(xiàn)，棵間土壤蒸發(fā)與相對(duì)濕度相關(guān)性較弱。說明在樹冠底部，空氣流動(dòng)性較強(qiáng)，由植物蒸騰所造成的相對(duì)濕度增加被空氣流動(dòng)所掩蓋，造成兩者基本無相關(guān)性。當(dāng)進(jìn)行間作種植時(shí)，雖有棉花增加近地表土體上層濕度，但可能是由于果樹與棉花中間存在較大距離和果樹密度相對(duì)較低所致，導(dǎo)致間作系統(tǒng)下相對(duì)濕度依然與棵間土壤蒸發(fā)相關(guān)性較差。而農(nóng)作物地表覆蓋度高，種植密度大，植被內(nèi)部空氣流動(dòng)較小，由植物蒸騰所引起的空氣濕度增加難以被空氣流動(dòng)所掩蓋，致使相對(duì)濕度對(duì)農(nóng)作物棵間土壤蒸發(fā)造成顯著影響。故由上述可知單作和間作模式差異性主要體現(xiàn)在近地表覆蓋程度上。有研究表明[22- 24]：在裸地和有植被覆蓋時(shí)，太陽輻射與棵間蒸發(fā)均呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系。本文對(duì)單、間作模式下太陽輻射與棵間蒸發(fā)進(jìn)行模擬(圖7)，同樣呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)關(guān)系。說明太陽輻射與棵間蒸發(fā)呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)關(guān)系，且該關(guān)系不受作物種植模式影響。

在棵間土壤蒸發(fā)的研究中，葉面積指數(shù)是影響棵間土壤蒸發(fā)的重要因素之一。相關(guān)研究表明，農(nóng)作物葉面積指數(shù)能反映下墊面狀況[25]，進(jìn)而改變作物棵間土壤蒸發(fā)。在農(nóng)作物間作模式下[8,10]，葉面積指數(shù)均與相對(duì)棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度有較高的擬合性，且出現(xiàn)顯著降低趨勢的指數(shù)形式。而本文對(duì)葉面積指數(shù)和棗樹行間棵間土壤蒸發(fā)擬合后發(fā)現(xiàn)，擬合函數(shù)為開口向下的2次函數(shù)，且R2低于前人擬合結(jié)果。分析認(rèn)為，棉花在生育初期，對(duì)棗樹棵間土壤蒸發(fā)影響強(qiáng)度較弱，因此前期棵間土壤蒸發(fā)僅受棗樹本身影響，相對(duì)棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度下降緩慢。當(dāng)棉花生長到一定高度時(shí)，對(duì)棵間土壤蒸發(fā)影響強(qiáng)度提高，棗樹行間棵間土壤蒸發(fā)受到顯著影響，開始呈下降趨勢，最終擬合結(jié)果出現(xiàn)了開口向下的2次函數(shù)，而非前人所擬合出的呈現(xiàn)下降趨勢較大的指數(shù)函數(shù)。

對(duì)比棗樹單、間作棵間土壤蒸發(fā)量，發(fā)現(xiàn)間作棵間土壤蒸發(fā)顯著低于單作棵間土壤蒸發(fā)。這一結(jié)果與Kubota[26]等結(jié)論一致。但柴強(qiáng)等[27]對(duì)玉米/小麥棵間土壤蒸發(fā)研究發(fā)現(xiàn)，間作棵間土壤蒸發(fā)量低于單作玉米棵間土壤蒸發(fā)，高于單作小麥棵間土壤蒸發(fā)。這可能是由于兩種間作作物的灌溉量和灌溉制度所致，棵間土壤蒸發(fā)在一定程度上與土壤含水量關(guān)系密切，且隨著土壤含水量的升高，棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度越大，且均成拋物線向上形式[28]。

本文雖對(duì)影響棗樹單、間作棵間蒸發(fā)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了分析，但如何通過影響這些因子來降低蒸發(fā)強(qiáng)度從而達(dá)到農(nóng)業(yè)節(jié)水目的，還有待進(jìn)一步研究。其次，間作模式雖然在一定程度能夠減少棵間土壤蒸發(fā)，但較總生育期耗水量相比，減少幅度相對(duì)較小，因此還需要深入研究如何減少果樹棵間蒸發(fā)，增加水分利用效率。

4 結(jié)論

棵間土壤蒸發(fā)在農(nóng)田水量平衡計(jì)算中占有重要地位，對(duì)研究作物生理發(fā)育和灌溉制度的優(yōu)化與管理都有著極為重要的意義。本文基于MLS測定棗樹單、間作模式下棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度。通過分析影響棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度的外部因素以及自身變化規(guī)律得出以下結(jié)論：

(1)在充分灌溉條件下對(duì)比單、間作兩種不同種植模式，從棗樹棵間土壤蒸發(fā)變化過程可以看出：棗樹在萌芽展葉期各處理棵間土壤蒸發(fā)強(qiáng)度基本一致，而到了棗樹生育中后期，單、間作棵間蒸發(fā)出現(xiàn)了明顯的差異，說明在該時(shí)期棉花已經(jīng)開始對(duì)棗樹棵間土壤蒸發(fā)有顯著影響，致使棗樹棵間土壤蒸發(fā)在各個(gè)生育期出現(xiàn)不同程度的下降，最終導(dǎo)致間作棵間總蒸發(fā)量相比單作在整個(gè)生育期中減少了約32 mm。

(2)單、間作棵間土壤蒸發(fā)受外界環(huán)境影響程度較大。在水分充分供給情況下，單作棗樹棵間土壤蒸發(fā)與太陽輻射、日均溫等氣象因素均為顯著正相關(guān)。間作模式與單作模式存在一定差異，間作棗樹棵間土壤蒸發(fā)與太陽輻射為顯著正相關(guān)，但與日均溫相關(guān)性較弱。在盡可能消除氣象因素影響下，相對(duì)土壤棵間土壤蒸發(fā)E/ET0與土壤含水量呈開口下，整體趨勢向下的2次函數(shù)趨勢。

(3)間作棵間蒸發(fā)量與灌水量密切相關(guān)。當(dāng)灌水量增大時(shí)，棵間蒸發(fā)量同樣升高。間作是一個(gè)整體的系統(tǒng)，在減少棗樹灌水量或者減少棉花灌水量時(shí)，均會(huì)引起水分運(yùn)移，對(duì)棗樹行、株間棵間蒸發(fā)造成不同程度的影響。

(4)間作棉花對(duì)棗樹棵間蒸發(fā)造成很強(qiáng)的邊界效應(yīng)，致使棗樹行間棵間土壤蒸發(fā)受到顯著影響，對(duì)行間棵間蒸發(fā)與棉花葉面積指數(shù)進(jìn)行擬合，其結(jié)果呈現(xiàn)良好的2次函數(shù)關(guān)系。