遼西地區(qū)蘋果園不同土壤管理措施下近地面環(huán)境 變化分析

高鶴

摘要：本試驗(yàn)以寒富蘋果為研究對象，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，通過持續(xù)的調(diào)查和監(jiān)測，分析和研究不同土壤管理措施對蘋果園中近地面環(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)樹體養(yǎng)分不均衡、果實(shí)品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低和樹體抗性差等現(xiàn)象，不僅無法提高果實(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)以寒富蘋果為研究對象，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，通過持續(xù)的調(diào)查和監(jiān)測，分析和研究不同土壤管理措施對蘋果園中近地面環(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。在阜新縣國華鄉(xiāng)兩家子村分別選定4～5年生初果期寒富蘋果為試材，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（對照，人工中耕除草，生長季視草情，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，待草長至40厘米時(shí)刈割覆蓋，分別于6、7、8月將草刈割覆蓋樹盤）、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)測定7：30～18：30時(shí)間段太陽照射強(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，測定空氣相對濕度，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太陽照射強(qiáng)度的影響

不同的土壤管理措施會影響太陽對大地的照射強(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，為對照的24.41%;除草劑為88Klux，為對照的102.3%。表現(xiàn)為除草劑>對照>自然生草覆蓋。

2.2 不同土壤管理措施對近地表氣溫的影響

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℃，是對照的105.36%;自然生草覆蓋和對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，對照和除草劑處理監(jiān)測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較低，平均氣溫為22.31℃，較對照的平均氣溫降低1.56℃。8月份，3處理的平均近地表氣溫呈現(xiàn)的趨勢與7月份相同，對照和除草劑處理監(jiān)測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較低，平均氣溫為22.53℃，較對照的平均氣溫降低1.91℃。9月份，太陽輻射減少，平均近地表氣溫的變化幅度也隨之變大，其中對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℃，高于對照1.09℃。10月份，太陽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℃，高于對照0.74℃。

2.3 不同土壤管理措施對近地表空氣相對濕度的影響

近地表的空氣相對濕度受多種因素影響，除降水、空氣流動速度等因素外，近地表處生長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照的近地表的空氣相對濕度接近，分別為36.4%和35.13%;除草劑處理的近地表的空氣相對濕度最低，為27.43%。6月份，近地表的空氣相對濕度低于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%;對照居中，為46.26%。8月份，3處理呈現(xiàn)的變化趨勢與7月份相同，分別為自然生草覆蓋68.27%>對照35.18%>除草劑24.20%。9月份，除草劑處理的近地表的空氣相對濕度變化較大，呈升高的趨勢，為27.09%，但仍低于對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濕度接近，分別為自然生草覆蓋40.00%、對照36.73%、除草劑30.12%。

2.4 不同土壤管理措施對近地表蒸發(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，僅為對照處理的8.55%，為噴施除草劑處理的10.57%?？梢?，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，草通過對太陽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，可以通過對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濕度如何相互作用等問題，有待進(jìn)一步研究。生草后地表的蒸發(fā)量尚未見報(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速度，空氣相對濕度增加，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有涉及，近地表草域蒸發(fā)量減小、土壤含水量與草對水分的吸收之間的關(guān)系等問題有待進(jìn)一步研究。