馮志國(guó)
(凌海市林業(yè)局,遼寧 錦州 121200)
近些年來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,我國(guó)北方干旱地區(qū)的蘋果種植面積有所增加,但是由于氣候干旱、土壤瘠薄、降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸發(fā)量等原因,一直以來(lái)蘋果生產(chǎn)中存在產(chǎn)量不高、品質(zhì)較差等問題,制約了當(dāng)?shù)靥O果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。如何對(duì)當(dāng)?shù)赜邢薜募竟?jié)性降水資源進(jìn)行合理利用、確保蘋果生長(zhǎng)各階段發(fā)育的水分需求成為我國(guó)北方干旱地區(qū)果品生產(chǎn)中亟須解決的問題之一。前人的研究[2,3]表明,在蘋果林間覆膜、生草等可以積蓄水分、改善土壤中的養(yǎng)分狀況、提高蘋果的產(chǎn)量及品質(zhì)。因此,在前人研究的基礎(chǔ)上,設(shè)置了不同的覆蓋方式,比較了幾種覆蓋方式下蘋果園內(nèi)土壤環(huán)境的變化,為北方干旱地區(qū)蘋果園內(nèi)如何積蓄雨水、保墑、增肥提供技術(shù)支撐。
試驗(yàn)地位于遼寧省錦州市郊區(qū)某蘋果園內(nèi),試驗(yàn)地地處山地丘陵,屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年均降水量610 mm左右,多數(shù)在6—8月集中分布,年均溫7.5 ℃,極端最高、最低氣溫分別為37、-36.9 ℃,光照資源豐富,年均日照時(shí)數(shù)2 900 h左右,無(wú)霜期平均142 d,春季干旱多風(fēng)。蘋果園內(nèi)的果樹長(zhǎng)勢(shì)良好,沒有發(fā)生病蟲害。
供試的果樹品種為紅富士,果園已經(jīng)建園12年,樹木株行距為2 m×3 m;其他材料包括小麥秸稈(來(lái)自于周邊農(nóng)村)、黑膜(聚乙烯微膜,市售,厚度0.02 mm)、黑麥草種子(市售)、砂石(市售)、果樹專用無(wú)機(jī)肥(市售)。
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了5種地表覆蓋處理,分別為覆蓋黑膜、覆蓋小麥秸稈、覆蓋砂石、生草、未覆蓋(CK)。每個(gè)處理均重復(fù)3次,隨機(jī)排列,每次重復(fù)的面積為66.7 m2。除覆蓋材料有所不同之外,各處理施肥、修枝、灌溉等撫育管理措施保持一致,均按照當(dāng)?shù)毓麍@常規(guī)方式進(jìn)行。
2017年3月進(jìn)行覆蓋處理[4]。覆膜處理:將黑色的膜(寬1.5 m左右)在蘋果園內(nèi)地面上覆蓋均勻,四周壓實(shí);覆蓋小麥秸稈處理:在果園內(nèi)的地面上全部鋪上小麥秸稈,厚度約12 cm;覆蓋砂石處理:在果園內(nèi)均勻地鋪1層厚為5 cm左右的細(xì)砂石,壓實(shí);生草覆蓋:在果園內(nèi)均勻撒上黑麥草種子,播種量控制在0.8 g·m-2左右;對(duì)照處理:除了未覆蓋任何材料,其余管理均與其他處理保持一致。各處理在覆蓋之前先在蘋果園內(nèi)施入充分腐熟的農(nóng)家肥37.5~75.0 t·hm-2作為底肥,在此基礎(chǔ)上施入果樹專用無(wú)機(jī)肥2 kg·株-1左右;將果園內(nèi)的枯枝落葉等全部清理干凈,之后進(jìn)行全園深翻,深度達(dá)到30 cm,起1.5 m寬的平床[5]。
2018年5月末、8月中旬、10月末分別在各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)取10份距離蘋果樹干距離1 m處的0~20、20~40、40~60、60~80 cm土層中的土壤樣品,用密封袋封好,帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定含水率。10月果實(shí)成熟后采取同樣的方法采集各層土壤帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干過篩,采用文獻(xiàn)[6]中介紹的方法進(jìn)行養(yǎng)分含量的測(cè)定。
表1 不同覆蓋處理下蘋果園土壤含水率變化
從表1可以看出,覆蓋材料不同,蘋果園內(nèi)土壤含水率不同,在保水方面均好于未覆蓋的處理。由于北方地區(qū)的降水量主要集中在6—8月,因此8月測(cè)量的各處理土壤含水率相對(duì)高于同一處理的5月、10月的土壤含水率。整體比較,各處理均以覆黑膜、覆蓋砂石2個(gè)處理的保水效果較好,其次是覆蓋小麥秸稈、生草。主要原因可能是,覆蓋黑膜可以降低土壤中水分的散失速度,因此含水率較高,覆蓋砂石的處理由于砂石的空隙比較小,在土壤表面經(jīng)過一定的鎮(zhèn)壓后,可以形成1層致密的保護(hù)層,對(duì)表層土壤中的水分散失起到很好的限制作用,提高土壤的保水能力;覆蓋小麥秸稈的處理由于秸稈覆蓋后形成的空隙大,保水能力稍差;生草處理中雖然生草可以在一定程度上蓄積雨水,但由于草的生長(zhǎng)也需要消耗一部分水分,因此,土壤中含水量比覆蓋黑膜、覆蓋砂石的稍低。
表2 不同覆蓋處理下蘋果園土壤養(yǎng)分含量變化
從表2可以看出,在蘋果園內(nèi)土壤表面覆蓋不同的材料后,各土層的養(yǎng)分含量較未覆蓋的對(duì)照處理有了不同程度的提高,說(shuō)明覆蓋處理具有一定的保墑蓄肥能力。0~20 cm土層中,有機(jī)質(zhì)含量以覆蓋小麥秸稈最高,為9.34 g·kg-1,比未覆蓋的對(duì)照處理高1.48 g·kg-1,其次是覆蓋砂石,有機(jī)質(zhì)含量為9.32 g·kg-1,覆蓋黑膜、生草覆蓋有機(jī)質(zhì)含量分別為8.01、8.13 g·kg-1。速效氮、速效磷、速效鉀含量整體來(lái)說(shuō)以覆蓋小麥秸稈的處理相對(duì)較好,分別為182.15、21.85、263.13 mg·kg-1。20~40 cm土層中,有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量分別以覆蓋砂石、覆黑膜的處理相對(duì)較高;40~60 cm土層中,有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量分別以生草覆蓋、覆小麥秸稈、覆蓋砂石、覆黑膜的處理相對(duì)較高;60~80 cm土層中,有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量分別以生草覆蓋、覆小麥秸稈、覆蓋砂石、覆小麥秸稈處理的含量水平相對(duì)較高。
果園地表覆蓋黑色聚乙烯微膜、小麥秸稈、砂石,播種黑麥草,可以在一定程度上提高土壤含水率、提升土壤肥力水平。相對(duì)而言,覆黑膜、覆蓋砂石2個(gè)處理的保水效果較好,而覆蓋小麥秸稈、生草覆蓋等處理在提高土壤養(yǎng)分含量上效果較好。因此可以對(duì)這些單一的覆蓋方式進(jìn)行整合,采取2種或者2種以上的復(fù)合覆蓋的方法,效果更佳。