不同覆蓋材料對幼齡茶園土壤溫濕度的影響及雜草防治效果

楊佳佳 張瀟引 王彬力 楊友德 杜春安

摘要：茶園雜草物種豐富，組成差異較大，對茶樹生長和生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。為通過優(yōu)化幼齡茶園管護(hù)，解決生產(chǎn)實際問題，探索操作簡便、綠色環(huán)保的覆蓋防草技術(shù)，以降低草害防控成本，同時達(dá)到提高茶葉產(chǎn)量的目的，于2022年進(jìn)行了茶園覆蓋防草試驗。試驗在同一幼齡茶園以清耕露地為對照，設(shè)置黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸稈、銀灰色地膜5種覆蓋材料，分析比較不同處理下土壤溫度、土壤含水量及雜草鮮質(zhì)量的變化。結(jié)果顯示，各覆蓋處理具有增溫和降溫雙重效應(yīng)，其中0～25 cm土層溫度以PE防草布覆蓋增溫幅度最大，較CK增溫1.9 ℃；除銀灰色地膜出現(xiàn)降墑效應(yīng)（平均含水量20.5%），黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸稈覆蓋處理平均土壤含水量分別較CK提高2.4、2.0、3.3、2.3個百分點；各覆蓋處理對雜草生長具有抑制作用，其中PP防草布對雜草的防效達(dá)100.0%；通過成本核算，PP防草布第一年投入的材料成本最高，人工成本最低，從長遠(yuǎn)看，PP防草布綜合效益最好，即PP防草布更適合作為茶園雜草綠色防控的覆蓋材料。

關(guān)鍵詞：幼齡茶園；覆蓋；土壤溫度；土壤水分；草害防控

中圖分類號：S571.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1000－3150（2023）06-55-5

Abstract： Tea gardens have diverse weed species and weeds have a large difference in composition， thus having a serious impact on the growth of tea plants and the ecological environment. In order to achieve the optimization of young tea gardens， solve the actual problems of production and explore the simple and environmental friendly coverage technology， an experiment was conducted in 2022 to reduce the cost of prevention and control of weed damage and also achieve the purpose of increasing tea yield. The experiment was conducted in the same young tea garden with a clear plowed open field as the control. Five different mulching materials including black plastic film， PP weed control cloth， PE weed control cloth， rice straw and silver gray plastic film were set up. The changes in soil temperature， soil water content and weeds under different treatments were analyzed. The results show that each mulching treatment had a dual effect of warming and cooling. PE weed control cloth coverage had the largest warming amplitude， 1.9 ℃ higher than CK. Except for the effect of silver-gray plastic filmon soil moisture reduction （average moisture content of 20.5%）， the average moisture contents under black plastic film， PP weed control cloth， PE weed control cloth， rice straw coverage increased by 2.4， 2.0， 3.3 and 2.3 percentage point compared to CK. Each mulching treatment could efficiently restrain the growth of weeds， among which the fresh weight control effect of PP weed control cloth was 100.0%. Through cost accounting， PP weed control cloth in the first year has the highest material cost and the lowest labor cost. In the long run， the comprehensive benefits of PP weed control cloth are the best. Therefore， PP weed control cloth is more suitable as a coverage material for the green prevention and control in tea gardens.

Keywords： young tea gardens， mulching， soil temperature， soil moisture， grass prevention and control

幼齡茶園茶行裸露容易滋生雜草，不僅與茶樹爭水、爭肥，還易造成茶樹病蟲害發(fā)生，嚴(yán)重影響茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量。優(yōu)化幼齡茶園雜草防治，為茶樹提供良好的生長環(huán)境，是促進(jìn)幼齡茶園快速投產(chǎn)，實現(xiàn)茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的關(guān)鍵?；瘜W(xué)除草劑快速高效、成本低，但長期施用會造成環(huán)境污染及茶葉農(nóng)殘超標(biāo)。人工除草簡單、直接，但耗時、耗工、防效差。覆蓋防草技術(shù)可彌補(bǔ)化學(xué)除草劑和人工除草的不足，蔣慧光等[1]發(fā)現(xiàn)，防草布和黑色地膜的雜草防效分別為100.0%和93.5%。鄭旭霞等[2]通過覆草、黑膜、白膜、無紡布的雜草防治對比試驗，發(fā)現(xiàn)以黑膜與無紡布防草效果最好，且覆蓋可顯著降低除草成本。茶園地表覆蓋較無覆蓋處理除可有效抑制雜草發(fā)生以外，還可有效改善茶園土壤理化性質(zhì)、緩解高溫對茶樹的傷害、減少茶園行間水土流失、維持土壤肥力[3-5]。

目前，關(guān)于覆蓋對農(nóng)作物生長發(fā)育的影響研究較多，但關(guān)于不同覆蓋材料對茶園雜草生長、土壤溫度及水分變化的影響報道較少。本試驗采用水稻秸稈、黑色地膜、銀灰色地膜、PP防草布、PE防草布5種覆蓋材料對茶園行間進(jìn)行覆蓋，分析比較不同覆蓋材料對茶園草害防效、土壤溫度及水分的影響，擬為選擇出適合當(dāng)?shù)夭鑸@抗旱抗寒、防治雜草的有效措施提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗茶園

本試驗茶園位于巴中市平昌縣八廟村，經(jīng)度107.06°，緯度31.52°，海拔656.2 m。茶樹品種為三花1951，樹齡3年，行距1.5 m，茶樹長勢基本一致。

1.2? 試驗方法

試驗于2022年1月初進(jìn)行，茶園行間淺耕除草后，追施復(fù)合肥并整平地面。試驗共設(shè)置黑色地膜覆蓋（T1）、PP防草布覆蓋（T2）、PE防草布覆蓋（T3）、水稻秸稈覆蓋（T4）、銀灰色地膜覆蓋（T5）5個覆蓋處理（表1）。無覆蓋露地為對照（CK）。覆蓋方式均為行間覆蓋。每處理3個重復(fù)，共18個小區(qū)，每小區(qū)寬3 m（兩個行間）長20 m，面積為60 m2，小區(qū)隨機(jī)排列。膜覆蓋采用邊緣覆土固定；防草布采用園藝地釘固定，固定距離距茶樹主干5 cm處；水稻秸稈覆蓋，鋪設(shè)厚度8～10 cm。試驗期間，各小區(qū)水肥和采摘等管理措施基本一致。

1.3? 測定項目

1.3.1? 土壤溫度和水分測定

土壤溫度測定：每小區(qū)隨機(jī)埋下1組垂直型地溫計，在連續(xù)晴天時讀取溫度，分別于2月15日、4月21日、6月28日讀取當(dāng)日7：00、12：00、18：00時5、10、15、20、25 cm處土層溫度。

土壤水分測定：分別于2月15日、4月21日、6月28日，在每小區(qū)隨機(jī)取0～20 cm深的土樣帶回實驗室，采用烘干法測定[6]。

SWC＝（W鮮 －W干 ）／（W干－W鋁 ）×100%，式中SWC為土壤含水量，W鮮為土壤樣品鮮質(zhì)量，W干為土壤樣品烘干后質(zhì)量，W鋁為鋁盒質(zhì)量。

1.3.2? 防草效果測定

土壤雜草生物量測定：分別于2月15日、4月21日、6月28日，在每小區(qū)選取雜草長勢均勻、50 cm×50 cm的樣方，分別剪取樣方內(nèi)的所有雜草地上部分，稱鮮質(zhì)量[1]。重復(fù)測定3次。

雜草鮮質(zhì)量防效=（對照雜草鮮質(zhì)量－處理雜草鮮質(zhì)量）/對照雜草鮮質(zhì)量×100%

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同材料覆蓋對茶園土壤溫度的影響

覆蓋條件下，隨著土層加深，土壤平均溫度逐漸降低。比較0～25 cm土層的平均溫度，與CK相比，水稻秸稈覆蓋具有降溫效應(yīng)，較CK降低2.7 ℃，其余覆蓋則具有增溫效應(yīng)，增幅0.8～1.9 ℃。且0～25 cm土層平均溫度以PE防草布覆蓋最高、水稻秸稈覆蓋最低，二者間溫度相差4.6 ℃（表2）。

進(jìn)一步詳細(xì)比較土層溫度變化，2—6月水稻秸稈覆蓋下0～25 cm土層平均溫度較CK分別降低2.4、4.1、1.5 ℃；黑色地膜覆蓋、PP防草布覆蓋、PE防草布覆蓋、銀灰色地膜覆蓋0～25cm的土層平均溫度，在2月份較CK增加1.0～1.3 ℃，在4月份較CK增加0.8～2.7 ℃，在6月份較CK增加0.6～2.0 ℃。且6月份5種覆蓋處理均出現(xiàn)增溫和降溫雙重效應(yīng)，其中，PP防草布覆蓋、PE防草布覆蓋、銀灰色地膜覆蓋在0～15 cm土層處較CK分別增溫0.3～2.3 ℃、1.3～7.4 ℃、0.9～3.9 ℃，20～25 cm土層處較CK分別降溫0.3～0.9 ℃、1.4～2.8 ℃、1.4～2.2 ℃；黑色地膜覆蓋下0～20 cm土層溫度較CK增加0.2～3.8 ℃，25 cm處則降低1.22 ℃；水稻秸稈覆蓋下0～10 cm土層溫度較CK增加0.7～2.6 ℃，但15～25 cm處降溫1.2～5.6 ℃（表3）。

2.2? 不同材料覆蓋對茶園土壤水分的影響

由表4可見，隨氣溫升高，土壤含水量降低，除銀灰色地膜處理出現(xiàn)降墑效應(yīng)，其余覆蓋較CK均表現(xiàn)為增墑效應(yīng)。黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸稈覆蓋處理平均土壤含水量分別較CK增高2.4、2.0、3.3、2.3個百分點。在2月份，銀灰色地膜覆蓋與秸稈覆蓋處理出現(xiàn)降墑效應(yīng)，土壤含水量分別較CK降低0.7、0.1個百分點；而在4月、6月與CK相比，各覆蓋處理均為增墑效應(yīng)，增幅分別為0.5～4.7個百分點、0.1～4.5個百分點。其中，2月、4月、6月分別以PP防草布、黑色地膜、水稻秸稈覆蓋增墑幅度最大，均以銀灰色地膜覆蓋增墑幅度最小。

2.3? 不同材料覆蓋對茶園雜草生長的影響

由表5可見，2—6月，PP防草布處理的雜草平均鮮質(zhì)量防效達(dá)100.0%，其余覆蓋處理中，水稻秸稈覆蓋、黑色地膜、PE防草布、銀灰色地膜覆蓋處理下的雜草平均鮮質(zhì)量防效分別為17.7%、44.5%、64.1%、89.4%。

具體來看，覆蓋初期，茶園行間雜草得到100.0%有效控制。隨覆蓋時間延長，除PP防草布外，其他覆蓋處理的雜草鮮質(zhì)量防效逐漸下降，且4月與6月均以秸稈覆蓋效果最差，防效分別為49.8%、－3.3%，可能由于前期秸稈鋪設(shè)物間存在縫隙，導(dǎo)致雜草存在生長空間，后期秸稈完全腐殖質(zhì)化后改善了土壤肥力及理化性質(zhì)，促進(jìn)茶樹生長的同時也促進(jìn)了雜草生長。

2.4? 不同覆蓋材料成本比較

2—6月5種覆蓋處理的總成本均低于CK，其中，PP防草布處理的總成本最高，水稻秸稈次之，黑色地膜最低，三者總成本依次較CK低8.2%、21.1%、51.5%。分析各覆蓋處理的成本構(gòu)成，其中PP防草布處理材料費(fèi)高于其余4種覆蓋材料，導(dǎo)致總成本較高，但人工費(fèi)表現(xiàn)為PP防草布處理費(fèi)用最低，僅180元（表6）。結(jié)合表5來看，2—6月PP防草布處理草害防效達(dá)100%，因此，5種覆蓋材料中，PP防草布雖材料費(fèi)最貴，但其省去后期人工除草費(fèi)，長遠(yuǎn)來看，以PP防草布綜合效果最好。

3? 小結(jié)與討論

3.1? 覆蓋對土壤溫度的影響

不同覆蓋材料下，土壤溫度的差異與其吸收太陽能輻射能力有關(guān)。黑膜的不透光性，影響了地面對太陽光的吸收及熱量的傳導(dǎo)，秸稈則由于阻擋了太陽光直射，從而緩解地面溫度的變化。程宏波等[7]通過研究不同覆蓋材料對旱地春小麥土壤水溫環(huán)境的影響發(fā)現(xiàn)，覆膜較CK普遍具有增溫效應(yīng)，而覆蓋秸稈則普遍具有降溫效應(yīng)；余舜堯等[3]通過研究不同覆蓋方式對土壤水熱分布的影響發(fā)現(xiàn)，防草布因透光性和透水性較好，其保溫性較覆膜、覆秸稈差。

本研究顯示，與CK相比，膜覆蓋0～25 cm平均溫度具增溫效應(yīng)，秸稈覆蓋為降溫效應(yīng)，與程宏波等[7]研究結(jié)果一致。PP防草布覆蓋的增溫幅度低于膜覆蓋，PE防草布覆蓋的增溫幅度則高于膜覆蓋，與余舜堯等[3]研究結(jié)果不一致，可能與地域差異、光照強(qiáng)度及降水量有關(guān)。PE防草布的保溫效果好于PP防草布，且PE防草布成本低于PP防草布，但從綠色環(huán)保角度出發(fā)，PP防草布可降解，使用年限也長達(dá)3～5年。

3.2? 覆蓋對土壤水分的影響

土壤水分的高低取決于雨水的入滲率、保墑、植株的耗水能力，無覆蓋的雨水滲透率高于覆蓋，但覆蓋抑制水分蒸發(fā)的能力高于無覆蓋。覆蓋可以減少土壤表面水分的蒸發(fā)損失，減輕水土流失，延長土壤水分保墑時間[8-9]，彭晚霞[10]研究表明，在茶樹生長期，稻草覆蓋較露地可以增加土壤含水量，提高水分利用率，進(jìn)而提高茶葉產(chǎn)量。孫立濤等[4]研究表明，地表覆蓋可使土壤水分保持較高水平，利于茶樹根系對土壤水分的吸收，促進(jìn)茶樹生長。胡承興等[11]研究結(jié)果顯示，不同草覆蓋、膜覆蓋處理下的土壤含水量高于清耕茶園。

本研究顯示，覆蓋后土壤平均含水量整體較CK有提高，且覆秸稈處理含水量高于覆膜處理平均含水量，覆防草布處理平均含水量高于覆秸稈處理含水量，這是由于在秸稈覆蓋下雨水滲透率比膜覆蓋高，同時秸稈對雨水具一定的吸收能力，而防草布不僅具透水性，其抑制土壤水分蒸發(fā)的效果也優(yōu)于秸稈。

3.3? 覆蓋對雜草生長的影響

茶園行間覆蓋，減少土壤地表裸露，遮光性好，可有效抑制雜草生長[12]。本研究中，覆蓋處理下雜草平均鮮質(zhì)量均低于CK，其中，PP防草布草害防控的效果最好。原因可能是，PP防草布透光率較PE防草布低，雜草不易滋生，同時PP防草布本身結(jié)構(gòu)能有效阻止雜草穿過地布；薄膜則受風(fēng)化和踩踏的影響極易破損，從而為雜草提供生長空間，因此防草效果不及防草布。

水稻秸稈、黑色地膜、銀灰色地膜、PP防草布、PE防草布5種不同材料覆蓋均能不同程度抑制雜草生長，PP防草布覆蓋的防效好于其余材料覆蓋。綜合土壤溫度和水分的變化、雜草防治效果、控草成本、綠色環(huán)保來看，PP防草布使用壽命長、操作簡便、耐拉伸、不易破損，以及對茶園行間雜草防控效果基本可達(dá)100%，較清耕除草明顯降低勞動力成本。因此，PP防草布更適合作為茶園雜草綠色防控的覆蓋材料。

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