高鶴

摘要：本試驗(yàn)以寒富蘋(píng)果為研究對(duì)象，分別采用自然生草覆蓋、清耕和噴施除草劑3種不同的土壤管理措施，通過(guò)持續(xù)的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，分析和研究不同土壤管理措施對(duì)蘋(píng)果園中近地面環(huán)境的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，果園生草覆蓋后呈現(xiàn)出“延緩”溫度變化的特點(diǎn)，就季節(jié)變化而言，可避免“倒春寒”，“延緩”了春、夏季溫度的升高，“延緩”了秋季溫度的降低，減小土壤晝夜溫差，冬季可提高土溫;明顯降低了地表蒸發(fā)量，提高了各土層土壤含水量。

關(guān)鍵詞：遼西;土壤管理;近地面;環(huán)境

在長(zhǎng)期大量施用除草劑、連年清耕等的栽培管理措施下，很多果園出現(xiàn)樹(shù)體養(yǎng)分不均衡、果實(shí)品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低和樹(shù)體抗性差等現(xiàn)象，不僅無(wú)法提高果實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益，更嚴(yán)重危害了生態(tài)環(huán)境。本試驗(yàn)以寒富蘋(píng)果為研究對(duì)象，分別采用自然生草覆蓋、清耕和噴施除草劑3種不同的土壤管理措施，通過(guò)持續(xù)的調(diào)查和監(jiān)測(cè)，分析和研究不同土壤管理措施對(duì)蘋(píng)果園中近地面環(huán)境的影響，旨在探索總結(jié)出更為科學(xué)、合理、有效、可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)林土壤管理方法，為我省遼西半干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論依據(jù)和參考。

1 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)于2013～2015年的5～10月進(jìn)行。在阜新縣國(guó)華鄉(xiāng)兩家子村分別選定4～5年生初果期寒富蘋(píng)果為試材，試驗(yàn)果園面積在10畝左右，園內(nèi)株行距2米×4米，每塊樣地面積為20米×20米，設(shè)清耕（對(duì)照，人工中耕除草，生長(zhǎng)季視草情，多次進(jìn)行除草作業(yè)）、行間自然生草覆蓋（保持自然生草覆蓋，待草長(zhǎng)至40厘米時(shí)刈割覆蓋，分別于6、7、8月將草刈割覆蓋樹(shù)盤(pán)）、噴施除草劑（主要含阿特拉津成分，4月中下旬噴施除草劑，每畝用40%懸浮液250～300克，加水40公斤均勻噴于土壤表面）3個(gè)處理。隨機(jī)布設(shè)。試驗(yàn)地分別采用不同土壤管理措施管理3年（下同）。

于7月上旬，選擇晴朗好天氣，將溫光數(shù)據(jù)記錄儀（浙江大學(xué)電氣設(shè)備廠生產(chǎn)）隨機(jī)懸掛在距地表15厘米處，每隔1小時(shí)測(cè)定7：30～18：30時(shí)間段太陽(yáng)照射強(qiáng)度，按時(shí)抄錄，取平均值。地表溫度計(jì)隨機(jī)懸掛在距地表15厘米處，測(cè)定地上部15厘米處氣溫，按時(shí)抄錄，取平均值。DHM2型通風(fēng)干濕溫度表隨機(jī)懸掛，測(cè)定空氣相對(duì)濕度，按時(shí)抄錄，取平均值。培養(yǎng)皿中注入一定體積的蒸餾水，每隔一段時(shí)間記錄剩余量，用差值表示該段時(shí)間的蒸發(fā)量，按時(shí)抄錄，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤管理措施對(duì)太陽(yáng)照射強(qiáng)度的影響

不同的土壤管理措施會(huì)影響太陽(yáng)對(duì)大地的照射強(qiáng)度。圖1表明，自然生草覆蓋處理的光照度明顯低于對(duì)照（清耕）和噴施除草劑處理，且日變化幅度較小;不同土壤管理措施下，光照度的最強(qiáng)點(diǎn)位出現(xiàn)時(shí)間相同，均出現(xiàn)在12：30，但三者光照度的大小間存在差異，分別為：自然生草覆蓋21Klux，為對(duì)照的24.41%;除草劑為88Klux，為對(duì)照的102.3%。表現(xiàn)為除草劑>對(duì)照>自然生草覆蓋。

2.2 不同土壤管理措施對(duì)近地表氣溫的影響

近地表氣溫的日變化是不同層次間散熱和吸熱動(dòng)態(tài)變化的結(jié)果。由圖2可知，不同土壤管理措施地上部15厘米溫度變化趨勢(shì)相同，均隨光照增加的而升高，三者的變化幅度有所不同。5月份，除草劑地上的平均溫度最高，為17.48℃，是對(duì)照的105.36%;自然生草覆蓋和對(duì)照處理的平均溫度接近，分別為16.25℃和16.59℃。6月份，氣溫逐漸上升，對(duì)照的平均溫度最高，達(dá)22.06℃;其次是除草劑，達(dá)21.49℃;自然生草覆蓋溫度最低，達(dá)20.36℃。7月份，對(duì)照和除草劑處理監(jiān)測(cè)到的平均近地表氣溫非常接近，分別為23.87℃和23.88℃，自然生草覆蓋處理的氣溫相對(duì)較低，平均氣溫為22.31℃，較對(duì)照的平均氣溫降低1.56℃。8月份，3處理的平均近地表氣溫呈現(xiàn)的趨勢(shì)與7月份相同，對(duì)照和除草劑處理監(jiān)測(cè)到的平均近地表氣溫非常接近，分別為24.44℃和24.57℃，自然生草覆蓋處理的氣溫相對(duì)較低，平均氣溫為22.53℃，較對(duì)照的平均氣溫降低1.91℃。9月份，太陽(yáng)輻射減少，平均近地表氣溫的變化幅度也隨之變大，其中對(duì)照處理的溫度降幅最大，其平均近地表氣溫為17.02℃;除草劑處理的平均近地表氣溫為17.58℃，高于對(duì)照0.56℃;自然生草覆蓋處理的平均近地表氣溫變化最小，為18.11℃，高于對(duì)照1.09℃。10月份，太陽(yáng)輻射較少的更為顯著，氣溫變化幅度更大，其中除草劑處理的平均近地表氣溫最低，為9.12℃，低于對(duì)照0.20℃;自然生草覆蓋處理的平均近地表氣溫最高，為10.06℃，高于對(duì)照0.74℃。

2.3 不同土壤管理措施對(duì)近地表空氣相對(duì)濕度的影響

近地表的空氣相對(duì)濕度受多種因素影響，除降水、空氣流動(dòng)速度等因素外，近地表處生長(zhǎng)的植物也是其中的重要影響因素之一。如圖3可以看出，生草改變了近地表的空氣相對(duì)濕度，并且在不同季節(jié)也存在差異。5月份，自然生草覆蓋處理和對(duì)照的近地表的空氣相對(duì)濕度接近，分別為36.4%和35.13%;除草劑處理的近地表的空氣相對(duì)濕度最低，為27.43%。6月份，近地表的空氣相對(duì)濕度低于5月份各處理的數(shù)值，其中自然生草覆蓋處理最高，為30.18%;除草劑處理最低，為21.49%。7月份，遼西地區(qū)進(jìn)入雨季，近地表的空氣相對(duì)濕度較前兩個(gè)月顯著升高，其中自然生草覆蓋處理數(shù)值變化最顯著，高達(dá)75.53%;除草劑處理數(shù)值最低，僅為34.35%;對(duì)照居中，為46.26%。8月份，3處理呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)與7月份相同，分別為自然生草覆蓋68.27%>對(duì)照35.18%>除草劑24.20%。9月份，除草劑處理的近地表的空氣相對(duì)濕度變化較大，呈升高的趨勢(shì)，為27.09%，但仍低于對(duì)照和自然生草覆蓋處理。10月份，隨著季節(jié)變化，降水較少，3處理的近地表的空氣相對(duì)濕度接近，分別為自然生草覆蓋40.00%、對(duì)照36.73%、除草劑30.12%。

2.4 不同土壤管理措施對(duì)近地表蒸發(fā)量的影響

地表蒸發(fā)除與土壤質(zhì)地有關(guān)外，還受溫度、風(fēng)速、空氣濕度、氣壓等環(huán)境因子的影響。

如圖4顯示，蒸發(fā)量的季節(jié)變化呈雙峰曲線，峰值分別出現(xiàn)在6月份噴施除草劑處理和8月份對(duì)照處理，平均近地表蒸發(fā)量分別為4345.3毫升/平方米和4737.4毫升/平方米。在此時(shí)期，自然生草覆蓋處理的平均近地表蒸發(fā)量最低，分別為噴施除草劑處理的21.33%，為對(duì)照處理的26.11%;谷值出現(xiàn)在7月份，且自然生草覆蓋處理的近地表蒸發(fā)量最小，為227.6毫升/平方米，僅為對(duì)照處理的8.55%，為噴施除草劑處理的10.57%?？梢?jiàn)，果園生草覆蓋后，可以使微域范圍內(nèi)的溫度降低、風(fēng)速減小、空氣濕度增加，進(jìn)而蒸發(fā)量較對(duì)照和噴施除草劑小。

3 討論與結(jié)論

果園生草覆蓋后，草通過(guò)對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收及光的截取使到達(dá)地表的光照度減小。果園生草覆蓋后呈現(xiàn)出“延緩”溫度變化的特點(diǎn)，就季節(jié)變化而言，可避免“倒春寒”，“延緩”了春、夏季溫度的升高，“延緩”了秋季溫度的降低，減小土壤晝夜溫差，冬季可提高土溫。有關(guān)草域近地表光照度的研究報(bào)道較少，因此，可以通過(guò)對(duì)草域光照度的研究為果園生草覆蓋的合理高度和密度提供理論參考。本文就地表以上15厘米的研究表明，草域空氣相對(duì)濕度的比清耕平均提高33.75%，最小值的出現(xiàn)滯后于清耕。但地上部不同層次空氣相對(duì)濕度如何變化，草域與草域上空、草域上空層次間與冠層空氣相對(duì)濕度如何相互作用等問(wèn)題，有待進(jìn)一步研究。生草后地表的蒸發(fā)量尚未見(jiàn)報(bào)道。果園生草覆蓋后，由于草的遮蔭降溫、減小了地表空氣流動(dòng)速度，空氣相對(duì)濕度增加，蒸發(fā)量較清耕減小。本研究結(jié)果表明，生草后刈割覆草明顯降低了地表蒸發(fā)量，提高了各土層土壤含水量。本文僅對(duì)草域地表蒸發(fā)量做了初步研究，關(guān)于草域土壤含水量本研究沒(méi)有涉及，近地表草域蒸發(fā)量減小、土壤含水量與草對(duì)水分的吸收之間的關(guān)系等問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。