保留良性雜草對葡萄園生態(tài)環(huán)境的影響

◎湖南省婁底市第三中學 謝妙明 康奕哲 李俊劼

一、問題由來

一個周末，媽媽和幾位朋友帶我去某葡萄園摘葡萄吃。走進葡萄園，我發(fā)現(xiàn)地上長滿了雜草，與我以前去過的葡萄園大相徑庭，不禁小聲嘀咕：“這個葡萄園的主人怎么這么懶，雜草都不除？”

葡萄園主聽了我的話，沖我一笑：“同學，我這可不是偷懶呢！我種植的是生態(tài)葡萄，正是因為有了這些雜草，我的葡萄園才可節(jié)水節(jié)肥，而且不用施化肥、灑農藥。葡萄摘下來就可以吃，味道也很好！”

這引起了我的興趣：想方設法清除雜草是絕大多數(shù)果農的普遍做法，難道他們都錯了？雜草不會與葡萄樹爭奪營養(yǎng)嗎？

第二天，我把我的疑問跟兩位好朋友一說，他們也感到好奇，我們決定一探究竟。

二、研究目的

通過實地考察、采訪專家及測量不同葡萄園在同一時間段的溫濕度、探究土壤中小動物的種類和數(shù)量、對不同葡萄園的土壤進行有機質檢測分析、繪制統(tǒng)計圖表等探究活動，了解保留良性雜草對葡萄園生態(tài)環(huán)境的影響，提高人們的環(huán)保意識，提高自身的動手動腦能力。

三、研究過程

1.實地考察

我們在老師的帶領下，對當?shù)?個葡萄園（分別標記為1號、2號、3號）進行了實地考察，發(fā)現(xiàn)除1號葡萄園中雜草叢生外，2號、3號葡萄園中的雜草都被果農清除得干干凈凈，而且站在1號葡萄園的葡萄架下，我們感覺更涼爽。這是為什么？

我們采訪了婁底市氣象學會秘書長、高級工程師王艷青。王秘書長告訴我們：“站在葡萄架下感覺涼爽，可能與那里的溫度和濕度有關?！?/p>

2.實地測量

我們從氣象局借來了溫濕度計，并向工作人員請教了測量方法。三人分工，約定同一時刻在不同的葡萄園進行溫度和濕度的測量。我們發(fā)現(xiàn)，在同一時段，長有雜草的1號葡萄園中的溫度明顯低于其他葡萄園，濕度大于其他葡萄園（如圖2）。

圖2 同一時間段不同葡萄園的溫、濕度統(tǒng)計圖

3.采集土壤樣品

（1）制作取樣器

選擇直徑為5 cm的硬質金屬飲料罐，在高度為5 cm處剪斷，使取樣器的容積約為100 mL。

（2）取樣

我們分別在1號、2號、3號葡萄園中采集了土壤樣品。將表土上的落葉輕輕撥開，用手來回旋轉罐子，將其按入土中，直到罐底與地表幾乎齊平，用花鏟將罐內的土連同罐子一起挖出。將罐子中的土壤倒入塑料袋中，在塑料袋上標明取樣的地點和時間等信息。

4.分析土壤中小動物類群的豐富度

（1）收集小動物

在去底花盆中放一張金屬網(wǎng)，將土壤樣品放置在金屬網(wǎng)上。為了使空氣流通，土壤與花盆壁之間留一定的空隙。在花盆的下方放一個漏斗，將漏斗固定在燒瓶（昆蟲盒）上。在花盆上覆蓋一層紗布，并用繩子扎好。在花盆上方10 cm處放一盞臺燈，照射土壤12 h（如圖3）。

圖3 用燈光照射土壤12 h后收集小動物

（2）鑒定小動物的種類

觀察燒瓶中的小動物，在專家和老師的指導下鑒定小動物的種類。

（3）統(tǒng)計和分析收集的數(shù)據(jù)

根據(jù)土壤中小動物類群豐富度的統(tǒng)計方法，設計一個統(tǒng)計表，分析收集的數(shù)據(jù)。

我們發(fā)現(xiàn)，2號、3號葡萄園中的土壤內部板結得很厲害，而1號葡萄園中的土壤表層和內部都很疏松、濕潤，其中的小動物數(shù)量和種類也明顯多于其他葡萄園的。

此外，1號葡萄園的草叢中還隱藏著蜻蜓、蚱蜢、螞蟻、豆娘、黃蛙等小動物。

5.檢測和分析土壤中的有機質成分

在婁底市農委檢測中心高級技術員彭潤英老師的指導下，我們對采集的土壤樣品進行了有機質成分的檢測和分析（如圖4），發(fā)現(xiàn)1號葡萄園土壤中的有機質含量明顯高于其他葡萄園的。

圖4 彭潤英工程師（右二）指導我們進行土壤有機質的檢測和分析

6.咨詢專家

我們就以上結果咨詢了婁底職院農林學院教授曾玉華。曾教授再次帶我們來到1號葡萄園的葡萄架下，挖開土壤，查看葡萄樹根部。我們發(fā)現(xiàn)雜草的根密密麻麻地分布在土壤的淺層，而葡萄樹的根伸向土壤深處。

曾教授告訴我們，雜草的根吸收的是土壤淺層的水分和無機鹽，枯死后形成腐殖質，可以改善土壤的團粒結構，使土壤變得疏松，葡萄樹也因此更容易吸收土壤中的無機鹽。因為有草，各種小動物在草叢中形成了一張復雜的食物網(wǎng)，相互依存，相互制約，從而達到有蟲無害，不會影響葡萄的生長。如果使用農藥，不僅會影響整個生態(tài)系統(tǒng)，還會污染土壤，最終危害人們的健康！

7.查閱文獻資料

上網(wǎng)查閱相關資料后我們得知，長草的葡萄園土壤中的水、肥、氣、熱表現(xiàn)協(xié)調，可提高果園空氣濕度，使夏季高溫時節(jié)的果園比較涼爽，有利于避免日灼病的發(fā)生。到了冬季，枯死的雜草覆蓋在地表，可以提高地溫，減輕和預防葡萄根系的凍害。而且，雜草腐爛時會產(chǎn)生很多的二氧化碳，為葡萄的光合作用提供更多的原料，使葡萄積累更多的糖分。

四、研究結論

在葡萄園中保留良性雜草可以保水保肥，調節(jié)葡萄園的溫、濕度，提高土壤有機質含量，增加生物多樣性，提高葡萄品質。保留葡萄園中的良性雜草，不僅能避免除草劑產(chǎn)生的藥害弊端，而且能給果園帶來良好的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益。

專家點評

作者善于從生活中的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，并能利用科學的方法對問題進行深入研究。實驗過程嚴謹，數(shù)據(jù)詳實，較全面地揭示了生態(tài)葡萄園保留良性雜草的科學原理，為農業(yè)生態(tài)和環(huán)境保護提供了理論依據(jù)。