旱沙地不同覆蓋方式對(duì)釀酒葡萄園土壤溫度的影響

辛平，楊全生*

（甘肅省林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站，蘭州 730046）

旱沙地不同覆蓋方式對(duì)釀酒葡萄園土壤溫度的影響

辛平，楊全生*

（甘肅省林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣總站，蘭州 730046）

以露地栽培為對(duì)照，采用普通無(wú)色透明地膜（白膜）、黑色地膜及覆蓋草簾和種植三葉草4種不同覆蓋進(jìn)行旱沙地葡萄栽培試驗(yàn)，探討不同覆蓋方式對(duì)土壤溫度的影響。結(jié)果表明：覆蓋地膜可明顯提高土壤溫度，覆蓋草簾和種植三葉草可降低土壤溫度；普通無(wú)色透明地膜處理提高土壤溫度效果最好，比露地栽培高5.036 ℃；黑色地膜次之，比露地栽培高3.344 ℃。不同覆蓋措施下土壤溫度變幅表現(xiàn)為：覆蓋白膜區(qū)＞覆蓋黑膜區(qū)＞無(wú)覆蓋對(duì)照區(qū)＞覆蓋草簾區(qū)＞種植三葉草區(qū)。各處理5～20 cm土層土壤溫度總體上隨著土層深度的增加而遞減，說(shuō)明這幾種處理土壤表層溫度變幅較大，下層變幅較小。

葡萄栽培；不同覆蓋；土壤溫度

表1 不同地膜覆蓋處理土壤日平均溫度比較 （℃）

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用普通白色地膜與黑色地膜，均為厚0.005 mm、寬40 cm（南寧創(chuàng)生農(nóng)業(yè)塑料制品有限責(zé)任公司）；草簾覆蓋，寬度1 m；種植三葉草，寬度1 m，種子5 g/m2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于民勤縣蘇武山林場(chǎng)釀酒葡萄園內(nèi)，葡萄樹(shù)齡為10年。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，覆蓋普通白色地膜（處理1）、覆蓋黑色地膜（處理2）、覆蓋草簾（處理3）、種植三葉草（處理4）、露地栽培（CK）。分別于2014年4月底葡萄出土后進(jìn)行覆膜、草簾和種植三葉草。小區(qū)中布設(shè)固定地溫計(jì)測(cè)試點(diǎn)，行間隨機(jī)排列，周邊設(shè)保護(hù)行，其它田間管理同大田生產(chǎn)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

2014年5月21日～9月末，每天選取7∶00、10∶00、13∶00、16∶00和19∶00不同的時(shí)間點(diǎn)測(cè)定土壤深度5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm處的土壤溫度，每處理每次隨機(jī)測(cè)量3個(gè)點(diǎn)，取平均值作為分析依據(jù)。土壤溫度采用曲管型土壤溫度計(jì)測(cè)定。本研究的溫差指相同條件下一個(gè)月內(nèi)的最高溫與最低溫的差值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

中藥材的種類繁多，且每種中藥材又含有多種化學(xué)成分，是我國(guó)藥用領(lǐng)域的一大優(yōu)勢(shì)，但重金屬的污染又限制中藥材的推廣應(yīng)用［28］。中藥材里重金屬的脫除方法研究相對(duì)于其他學(xué)科，發(fā)展得不是很快，目前主要以吸附法和萃取法為主。超臨界CO2絡(luò)合萃取法是中藥材中較為常用的方法，雖然其靈敏度和準(zhǔn)確性高，但由于其絡(luò)合劑的選用十分嚴(yán)格，儀器設(shè)備價(jià)格高，所以還未在工廠里大批量中投入使用。

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；用SPSS進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋對(duì)土壤日平均溫度的影響

選取土壤深度10 cm處作為日平均溫度進(jìn)行分析，日平均溫度是一天中5個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)（7∶00、10∶00、13∶00、16∶00、19∶00）的平均值。

由表1可知，不同覆蓋處理的土壤日均溫平均值表現(xiàn)為白膜＞黑膜＞對(duì)照＞草簾＞三葉草，即覆草簾和種植三葉草處理的土壤日均溫與對(duì)照無(wú)差異外，覆蓋白膜和黑膜處理的土壤溫度均較對(duì)照有所提高。土壤日均溫平均值為30.65 ℃和28.96 ℃，分別比對(duì)照高5.036 ℃和3.344 ℃，而覆蓋草簾和種植三葉草處理分別比對(duì)照的土壤日均溫分別低0.95 ℃和0.39 ℃；說(shuō)明不同地膜對(duì)土壤增溫效果不同，地膜顏色越淺，增溫效果越好；覆蓋草簾和生草處理能夠降低土壤淺層溫度。

2.2 同一時(shí)間段不同地膜覆蓋土壤溫度

根據(jù)葡萄根系分布情況，選擇6月份10 cm土層（圖1）和8月份25 cm土層（圖2）對(duì)白膜覆蓋、黑膜覆蓋和對(duì)照處理的土壤溫度進(jìn)行比較。由圖1可以看出，不同地膜覆蓋處理的土壤日均溫平均值表現(xiàn)為白膜＞黑膜＞CK，即增溫效果最好的是白膜，黑膜次之，裸地保溫效果最差，白膜在不同的時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有顯著性差異（P＜0.05，下同），黑膜7∶00和13∶00有顯著性差異，其他時(shí)間點(diǎn)沒(méi)有顯著性差異。由圖2可以看出，與圖1比較，土層越深，溫差越??；增溫效果與6月份10 cm一致；白膜7∶00和13∶00土壤溫度有顯著性差異，黑膜7∶00和13∶00、16∶00都有顯著性差異。裸地7∶00和10∶00與13∶00和16∶00、19∶00都有顯著性差異?？傊?，地膜顏色越淺，增溫效果越好；反之，地膜顏色越深，增溫效果越差。

圖1 6月份10 cm土層不同時(shí)間點(diǎn)地膜覆蓋的比較

2.3 覆蓋措施對(duì)葡萄標(biāo)準(zhǔn)化栽培土壤溫度的影響

圖2 8月份25 cm土層不同時(shí)間點(diǎn)地膜覆蓋的比較

選擇整個(gè)葡萄園最適宜生長(zhǎng)的時(shí)間段6月到9月上中旬作為分析依據(jù)，測(cè)定土壤溫度。

2.3.1 不同覆蓋材料對(duì)不同土層6月份平均溫度的影響

從表2可以看出，6月份4處理各土層白天土壤平均溫度表現(xiàn)為：覆蓋白膜＞覆蓋黑膜＞對(duì)照＞覆蓋草簾＞種植三葉草。其中，覆蓋草簾5 cm土層白天土壤平均溫度為31.08 ℃，比對(duì)照低1.34 ℃；種植三葉草處理為29.75 ℃，比對(duì)照低2.67 ℃；而覆蓋白膜區(qū)處理比對(duì)照高4.25 ℃。隨著土層深度的增加，這種差值趨于減小，可見(jiàn)覆草、生草處理會(huì)在一定程度上降低土壤溫度，特別是表層土壤溫度，而覆膜處理能夠顯著提高表層土壤溫度。各處理5～20 cm土層溫度總體上隨著土層深度的增加而遞減，5 cm、10 cm和15 cm土層土壤溫度，各覆蓋之間沒(méi)有顯著性差異水平（P＜0.05，下同）；20 cm土層溫度，三葉草區(qū)與其他覆蓋區(qū)有顯著性差異。比較6月各處理同層土壤白天溫差可知，5個(gè)處理各層白天溫差均隨著土層的加深而遞減，說(shuō)明這幾種處理土壤表層溫度變幅較大，下層變幅較小，其中，覆蓋白膜區(qū)各土層溫差最大，5 cm土層白天溫差達(dá)31.80 ℃，種植三葉草區(qū)各土層溫度變化都比較平緩。不同覆蓋措施下土壤溫度變幅表現(xiàn)為覆蓋白膜＞覆蓋黑膜＞無(wú)覆蓋對(duì)照＞覆蓋草簾＞種植三葉草區(qū)。

表2 6月～9月不同覆蓋處理白天16:00土壤溫度均值和溫差

2.3.2 不同覆蓋處理對(duì)葡萄園不同土層7月份溫度的影響

從表2可以看出，7月各土層白天土壤平均溫度表現(xiàn)與6月一致；溫差和保溫效果與6月的趨勢(shì)一致。

2.3.3 不同覆蓋材料對(duì)葡萄園不同土層8月份平均溫度的影響

從表2可以看出，8月份5個(gè)處理各土層白天土壤平均溫度表現(xiàn)為覆蓋白膜區(qū)＞覆蓋黑膜區(qū)＞覆蓋草簾區(qū)＞種植三葉草區(qū)。5 cm土層土壤溫度，各覆蓋之間白膜區(qū)和無(wú)覆蓋區(qū)與種植三葉草區(qū)有顯著性差異；10 cm土層土壤溫度，白膜覆蓋區(qū)與草簾區(qū)和三葉草區(qū)有顯著性差異。

2.3.4 不同覆蓋材料對(duì)不同土層9月份平均溫度的影響

從表2可以看出，9月各土層白天土壤平均溫度表現(xiàn)與8月一致。溫差和保溫效果與9月的趨勢(shì)一致。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）不同覆蓋處理的土壤日均溫平均值表現(xiàn)為白膜＞黑膜＞對(duì)照＞草簾＞三葉草。覆草、生草處理會(huì)在一定程度上降低土壤溫度，特別是表層土壤溫度，而覆膜處理能夠顯著提高表層土壤溫度。

（2）6月份10 cm土層不同地膜覆蓋處理的土壤日均溫平均值為白膜＞黑膜＞CK，即增溫效果最好的是白膜，黑膜次之，無(wú)覆蓋保溫效果最差，土層越深，溫差越小。

（3）各土層白天土壤平均溫度表現(xiàn)為覆蓋白膜區(qū)＞覆蓋黑膜區(qū)＞無(wú)覆蓋對(duì)照區(qū)＞覆蓋草簾區(qū)＞種植三葉草區(qū)。各處理5～20 cm土層土壤溫度總體上隨著土層深度的增加而遞減，說(shuō)明這幾種處理土壤表層溫度變幅較大，下層變幅較小，不同覆蓋措施下土壤溫度變幅表現(xiàn)為覆蓋白膜區(qū)＞覆蓋黑膜區(qū)＞無(wú)覆蓋對(duì)照區(qū)＞覆蓋草簾區(qū)＞種植三葉草區(qū)。

3.2 討論

對(duì)于不同覆蓋方式對(duì)土壤水分影響的研究有很多[7-9]。前人研究結(jié)論都表明，覆膜和覆草減少了土壤水分的蒸發(fā)率，具有很好的保墑作用[10-11]。覆蓋措施通過(guò)影響土壤水分的運(yùn)動(dòng)和存在方式來(lái)影響土壤水分含量，間接影響土壤溫度，其本質(zhì)是改變地表及土壤的一些理化性質(zhì)，從而影響不同土層溫度。

覆蓋處理改變了光輻射吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導(dǎo)過(guò)程。本研究中，土壤溫度并不與各覆蓋處理都呈負(fù)相關(guān)，其中，覆草處理降低土壤溫度；覆膜處理土壤溫度高，種植三葉草也是降低土壤溫度與三葉草呼吸蒸騰耗水平衡之后的綜合效果。

[1] COOK F C, GERARDO S B V, HOWARD C L. Mulch effects on rainfall interception, soil physical characteristics and temperature under Zea mays L.[J]. Soil and Tillage Research, 2006, 91(1): 227-235.

[2] STIGTER C J. Mulching as a traditional method of microclimate management[J]. Archives for Meteorology Geophysics and Bioclimatology Series, 1984, 35(1): 147-154.

[3] ZHANG Y L, LI H E, ZHANG X C, et al. Runoff loss of soil mineral nitrogen and its relationship with grass coverage on loess slope land[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2006, 17(12): 2297-2301.

[4] 白麗婷, 海江波, 韓清芳, 等. 不同地膜覆蓋對(duì)渭北旱塬冬小麥生長(zhǎng)及水分利用效率的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2010, 28(4): 135-139.

[5] 張貴國(guó), 陳香艷, 孫偉, 等. 花生不同地膜覆蓋栽培效果與效益分析[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊, 2010(5): 74-75.

[6] 符建國(guó), 賈志紅, 沈宏. 免揭地膜不同施氮量對(duì)煙葉葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2012, 24(2): 103-105.

[7] 張義, 謝永生, 郝明德, 等. 不同地表覆蓋方式對(duì)蘋果園土壤性狀及果樹(shù)生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 21(2): 279-286.

[8] 毛云玲, 鄧佳, 陸斌, 等. 不同覆蓋方式對(duì)云南干熱河谷油橄欖園土壤溫度、水分和容重的影響[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 19(2): 150-154.

[9] 王進(jìn). 覆蓋對(duì)山地李園土壤性狀和樹(shù)體生長(zhǎng)發(fā)育的影響[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2008.

[10] 鄧家林, 張全軍, 李文貴, 等. 新型覆蓋材料——LS地布在果樹(shù)節(jié)水抗旱上的應(yīng)用效果[J]. 四川農(nóng)業(yè)科技, 2010(5): 37.

[11] 趙建浩. 農(nóng)藝織物(Agrotextiles)的分類和編織地布(Woven Groundcover)在專業(yè)溫室園藝中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·溫室園藝, 2013(4): 82-83.

The influence of different cover material on the soil temperature of vineyard

XIN Ping, YANG Quansheng*
（General Station of Forestry Technology Popularization of Gansu Province, Lanzhou 730046, China）

The common colorless transparent fi lm, black fi lm, straw curtain and growing clover were carried out during rows, to explore different infl uence on soil temperature of covering material. The results showed that the cover fi lm could obviously improve the soil temperature, straw curtain and growing clover could reduce soil temperature. Colorless fi lm and black fi lm had better effect, the temperture were higher than the control 5.036 ℃, 3.344 ℃ respectively. The effect of temperature increasing under different coverage measures were the colerless fi lm＞black fi lm＞the control＞straw curtain＞planting clover. Each treatment 5～20 cm soil layer temperature generally decreased with the increase of soil depth. The range of soil surface temperature was wide, the lower layer was narrow.

grape cultivation; different coverage; soil temperature

S663.1

A

10.13414/j.cnki.zwpp.2016.06.006

2016-07-27

甘肅省林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展科技創(chuàng)新項(xiàng)目“設(shè)施葡萄紅地球密度調(diào)控試驗(yàn)研究”。

辛平（1978-），男，碩士研究生，工程師，主要從事葡萄栽培技術(shù)及農(nóng)業(yè)生態(tài)研究。E-mail: xp2002-2005@126.com

★通訊作者：楊全生，男，甘肅武威人，研究生，正高級(jí)工程師，主要從事林業(yè)生態(tài)及管理工作。