园艺地布覆盖宽度对枣园土壤温度、水分、生长与产量的影响

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.06.015

园艺地布覆盖宽度对枣园土壤温度、水分、生长与产量的影响

李旭斌^,¹, 赵秀杰², 吕廷波^,¹, 宋仁友¹, 付鑫法¹

1.石河子大学水利建筑工程学院/现代节水灌溉兵团重点实验室,新疆石河子 832000

2.新疆生产建设兵团第十四师水文水资源管理中心,新疆昆玉 848000

Effects of different widths of horticultural ground cover on soil temperature, moisture and growth in jujube orchards

LI Xubin^,¹, ZHAO Xiujie², LYU Tingbo^,¹, SONG Renyou¹, FU Xinfa¹

1. College of Water Conservancy & Architectural Engineering,Shihezi University/Key Laboratory of Modern Water-Saving Irrigation of Xinjiang Production & Construction Group,Shihezi University,Shihezi Xinjiang 832000, China

2. Hydrology and Water Resources Management Center of the 14th Division of Xinjinang Production and Construction Corps,Kunyu Xinjiang 848000, China

通讯作者: 吕廷波(1978-),男,山东临朐人,教授,硕士生导师,研究方向为节水灌溉,(E-mail)lvtingbo@126.com

收稿日期: 2024-11-5

基金资助:

新疆生产建设兵团节水灌溉试验计划项目(BTJSSY-202306)

Corresponding authors: LYU Tingbo (1978-), male, from Linju,shandong,professor, master's supervisor, research direction: water-saving irrigation theory and new technology,(E-mail)lvtingbo@126.com

Received: 2024-11-5

Fund supported:

Production and construction crops water-saving irrigation pilot program project(BTJSSY-202306)

作者简介 About authors

李旭斌(1996-),男,广东揭西人,硕士研究生,研究方向为节水灌溉,(E-mail)764473086@qq.com

摘要

【目的】探究不同宽度地布覆盖模式对新疆和田地区枣树的影响。【方法】以新疆和田地区成龄骏枣为研究对象,分别设计3种不同宽度地布覆盖枣园与不铺设地布的对照组相比,研究其对枣园土壤温度、土壤水分和枣树生长的影响。【结果】(1)在枣园进行不同处理均对土壤温度产生了增温效果;不同宽度地布处理的各层地温均有所增加,但随着深度的增加气温对土壤温度的影响越小;(2)3种地布覆盖均有一定的保墒效果,与CK相比,C₃的保水效果较好。(3)不同宽度地布覆盖均能有利于枣树的生长,新梢长度表现为C₂>C₃>C₁>CK;枣吊长度表现为C₃>C₂>C₁>CK;在产量方面,C₁、C₂和C₃处理的产量分别比CK处理增加了6.34%、17.74%和18.44%。(4)C₂处理最优,C₃处理次之。【结论】园艺地布应用于枣园覆盖,可以改善土壤温度和提高含水率,对土壤具有较好的保墒作用,促进了枣树的生长及产量。

关键词： 枣树; 地布覆盖; 土壤温度; 土壤水分; 枣树生长

Abstract

【Objective】 The objective of this study is to explore the effects of different width mulching patterns on jujube trees in Hotan Prefecture, Xinjiang. 【Methods】 In this study, three kinds of ground cloth covering jujube orchards with different widths were designed to study the effects of soil temperature, soil moisture and growth of jujube trees in jujube orchards compared with the control group without ground cloth. 【Results】(1) Different treatments in jujube orchards had a warming effect on soil temperature, and the ground temperature of each layer of different width cloth treatments increased, but the effect of air temperature on soil temperature decreased with the increase of depth; (2) The three kinds of ground cloth mulching had a certain moisture retention effect, and the water retention effect of C₃ was better than that of CK. (3) Different widths of ground covering were beneficial to the growth of jujube trees, and the length of new shoots was C₂>C₃>C₁>CK, and the length of jujube hanging was C₃>C₂>C₁>CK, and the yields of C₁, C₂ and C₃ treatments increased by 6.34%, 17.74% and 18.44%, respectively, compared with CK treatment. (4) The C₂ treatment was the best, followed by the C₃ treatment. 【Conclusion】 The application of horticultural ground cloth to jujube orchard mulching can improve soil temperature and moisture content, and has a good moisture retention effect on soil, which can promote the growth and yield of jujube trees.

Keywords： jujube; floor cloth covering; soil temperature; soil moisture; jujube tree growth

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本文引用格式

李旭斌, 赵秀杰, 吕廷波, 宋仁友, 付鑫法. 园艺地布覆盖宽度对枣园土壤温度、水分、生长与产量的影响[J]. 新疆农业科学, 2025, 62(6): 1431-1441 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.06.015

LI Xubin, ZHAO Xiujie, LYU Tingbo, SONG Renyou, FU Xinfa. Effects of different widths of horticultural ground cover on soil temperature, moisture and growth in jujube orchards[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2025, 62(6): 1431-1441 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.06.015

0 引言

【研究意义】新疆和田地区属于极端干旱地区,光热资源丰富,昼夜温差大,气候类型独特,是典型的暖温带大陆性气候干旱荒漠气候,适宜红枣的生长。该地区有效降水量稀少且分布不均匀,加之光照强度高,导致土壤水分蒸发量巨大,造成水分损失严重,进而限制了植物对水分的吸收和利用,从而制约了枣树的生长和产量。因此,解决新疆和田地区水分蒸发过大的问题,提高土壤墒情已成为当前待解决的重要课题之一^[1]。【前人研究进展】地面覆盖技术能够维护土壤的湿润,控制土壤温度,优化果园微环境,促进果树新梢和枣吊的生长量以及提高果树果实产量和品质等多项优点,也是现代果园省力化的一种地面管理措施之一^[2]。地面覆盖技术对果园土壤有明显的影响,这个方法可以有效提升果园土壤水分^[3],降低地表的径流和蒸发,进一步调控土壤温湿度^[4],维护土壤物理结构,同时,这种方法也阻止了杂草繁殖,另一方面,土壤中环境的微小变化就会改变土壤的性质和多样性^[5]。【本研究切入点】园艺地布(Groundcover)是由黑色聚丙烯密织的可透气材料编制而成是一种新型的果园覆盖材料,对果园覆盖后防草性好,可以极大提高果园省力化、简约化管理,使果园效益明显提升^[6]。地布覆盖可以稳定土壤热环境、提高土壤含水量、改变果园耗水结构^[7]。【拟解决的关键问题】以新疆生产建设兵团第十四师昆玉市224团成龄枣树为研究对象,以不覆盖处理为对照,研究地面覆盖不同宽度园艺地布处理下农田土壤温度和土壤含水率的差异性,揭示枣树生长的情况及产量,为枣园地面管理提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2023年5~8月在新疆生产建设兵团第十四师昆玉市224团7连进行。该地区属极度干旱的暖温带大陆性气候,降水稀少,蒸发强烈,空气干燥,光热资源充足,该区域太阳总辐射量为5 780.87~6 341.79 MJ/m²,年平均气温为13.2℃,7月平均气温25.5℃,极端最高气温40.6℃,1月平均气温-6℃,1月极端最低气温-21.6℃,大于10℃积温4 341℃。2023年降水量为49.5 mm,年均蒸发量在2 824 mm,蒸降比约为57∶1。平均风速为2.1 m/s,最大风速25.6 m/s。多年平均日照时数2 610.6 h,由于浮尘的阻挡作用,年平均日照百分率仅53%~58%。浮尘天数多达200 d,沙暴天数18~52 d,主要集中在4~6月,对农作物危害较大^[6]。图1

图1

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图1 2023年昆玉市气温与降水

Fig.1 Temperature and precipitation in Kunyu City in 2023

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试材选用当地常规品种的成龄骏枣,枣树株行距1.0 m×4.0 m。灌水方式为滴灌,灌溉采用1行2管的布置模式,分别位于枣树2侧,距枣树树干60 cm。毛管为当地生产的滴灌带,滴头距离30 cm,滴头流量3.2 L/h,枣树栽植方式采用矮化密植,在冬季或春季进行修剪,树高控制在2 m以下。各处理措施施肥、除虫和田间管理均保持一致。

采用单因素试验设计,不覆盖地布(CK)和3种不同宽度园艺地布覆盖(C₁:60 cm、C₂:90 cm、C₃:120 cm)以CK为对照,每个小区长80 m,宽4 m,面积320 m²。重复3次,各处理、重复之间设置保护行。表1

表1 红枣全生育期灌溉制度

Tab.1 Irrigation system of jujube during the whole growth period

生育阶段 Reproductive stage	灌水时间 Irrigation time (M/D)	每次灌水量 Amount of irrigation per time (m³/hm²)	灌水次数 Number of times of watering
新梢萌芽期 New shoots sprout	5/1 5/14	630	2
花果期 Flowering and fruiting period	6/1 6/16 7/2 7/14	630	4
果实膨大期 Fruit expansion period	7/26 8/8	630	2
白熟期 White ripening stage	8/21 9/9	630	2
完熟期 Maturity period	/	0	0
全生育期 Whole growth period	4/30~10/20	6 300	10

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1.2.2 测定指标

1.2.2.1 土壤水分

采用烘干称重法测量土壤水分含量,分别在灌前1天和灌后48h取样,取土点在距滴灌带正下方,每个取土点从地表0 cm至地下100 cm深处,分层深度为20 cm。

1.2.2.2 温度

于5、6、7和8月,采用小型温湿度仪分别观测并记录空气温度指标,当天8:00~20:00作为1个周期,每间隔1 h测定1次,于5~8月枣树生长发育期中每5 d测量数据。

1.2.2.3 土壤地温

在滴灌带下布设地埋式地温计,布设深度为5、10、15、20和25 cm地温进行测量,08:00~20:00每隔1 h观察记录1次,分析研究地温的日变化和月变化,于5~9月枣树生长发育期中每5 d测量数据。

1.2.2.4 新梢与枣吊生长速率

于5月初,各处理随机选取3棵枣树,每棵枣树东、西、南、北四个方向分别选出4个新梢与枣吊并用红色塑料绳做好标记,测定其对应的新梢与枣吊长度,每10 d测量1次。

1.2.2.5 产量

枣树成熟后,随机选取各处理3棵枣树,使用电子秤称质量并使用游标卡尺测量果实纵横经,求其平均值作为该处理总的产量,最后将平均值折算到单位面积上的产量。

1.3 数据处理

根据评价指标数n和处理方案数m,构建评价矩阵X_ij=[x_ij]_nxm,并进行数据标准化处理,得到标准化矩阵X'_ij=[x'_ij]_nxm,以投入为负向指标,新梢长度、枣吊长度、果实纵径、果实横径以及产量指标均为正向指标。

(1)负向指标:X'_ij=

\frac{m a x x_{i j} - x_{i j}}{m a x x_{i j} - m i n x_{i j}}

(2)正向指标:X'_ij=

\frac{x_{i j} - m i n x_{i j}}{m a x x_{i j} - m i n x_{i j}}

式中,x'_ij 为各评价指标经标准化处理之后得到的值;i=1,2,…,n(n为评价指标数),j=1,2,…,m(m为处理数)。

指标归一化处理,计算标准化矩阵的第i项指标占第j个处理的特征比重P_ij。

(3)P_ij=

\frac{X'_{i j}}{\sum_{j = 1}^{m} X'_{i j}}

计算第i个评价指标的信息熵e_i。

(4)e_i=

\frac{- \sum_{j = 1}^{m} P_{i j} l n P_{i j}}{l n n}

计算各指标权重W_i。

(5)W_i=

\frac{1 - e_{i}}{\sum_{i = 1}^{n} (1 - e_{i})}

TOPSIS评价方法:通过各指标权重W_i和标准矩阵X'_ij的乘积得到加权后标准化矩阵,对加权后标准化矩阵计算求得各指标的正理想解Z⁺和负理想解Z^-,并得出各处理到正、负理想解的距离 $d_{j}^{+}$ 、 $d_{j}^{-}$ ,得出各处理的相对贴近度C,C值越大表明整体水平越优。

(6)

d_{j}^{+}

\sqrt{\sum_{i = 1}^{n} (z_{i}^{+} - z_{i j})^{2}}

(7)

d_{j}^{-}

\sqrt{\sum_{i = 1}^{n} (z_{i}^{-} - z_{i j})^{2}}

(8)C=

\frac{d_{j}^{-}}{d_{j}^{-} + d_{j}^{+}}

2 结果与分析

2.1 覆盖宽度对枣园土壤温度的影响

2.1.1 各生育期地表地温月份动态变化

研究表明,覆盖地布对枣树各生育时期的土壤温度有明显影响,覆盖表现为明显的增温效应;随着时间的推移,各土层的地温逐渐增加,不过随着土壤深度的增加,这种增幅逐渐减小;地下5 cm 处的地温增加最为明显,地下25 cm处的地温增加幅度最小。5月各处理之间的温度差异最小,其中C₁、C₂、C₃处理与CK处理相比,分别增加了0.01~0.08℃、0.2~0.48℃、0.15~0.83℃;而到了8月份各处理之间温度差异较大,C₁、C₂、C₃处理与CK处理相比,分别增加了1.19~3.09℃、1.19~4.55℃、2.06~4.82℃。覆盖地布对土壤温度的影响受到季节变化影响。图2

图2

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图2 各土层月温度

Fig.2 Monthly temperature of each soil layer

2.1.2 地温日间动态变化

研究表明,在萌芽新梢期中选择了其中1 d(5月30日)来研究温度的日变化趋势。无论采用何种宽度的覆盖方式,随着时间的推移,温度均呈先增加后减小的变化趋势。各种不同宽度的地布覆盖处理均对温度产生了增温效应。土壤温度的变化顺序为C₃>C₂>C₁>CK,所有处理的最低地温均出现在地下5 cm处的早上8:00,温度分别为20.5、20.3、20.3和19.8℃。而各处理土壤的最高温度出现时间则有所不同,CK处理最高温度在下午16:00达到36.2℃;C₁处理最高温度在下午17:00达到37.4℃;C₂和C₃处理最高温度分别在下午18:00达到39.4和42.3℃。与不作处理的对照组相比,园艺地布覆盖具有储存热量和延迟气温对地温影响的作用,各处理相比于CK处理均延迟了1~2 h达到最高值。图3

图3

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图3 各土层日温度

Fig.3 Daily temperature of each soil layer

2.2 覆盖宽度对土壤水分的影响

研究表明,枣树新梢萌芽期,C₂和C₃处理0~80 cm土层土壤含水率均极显著高于C_K;C₃处理各土层土壤含水率均高于C₂处理,但二者之间差异不显著;而C₁处理和CK之间差异显著;在这一生育期,由于灌水较少,土壤含水率较低,表现为0~20 cm土层小于20~40 cm土层小于80~100 cm土层小于60~80 cm土层小于40~60 cm土层,其中C₃处理0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层土壤含水率分别比CK高2.53%、2.4%、1.5%、1.9%和0.03%。图4

图4

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图4 各土层土壤含水率

注:不同小写字母表示在0.05水平差异显著

Fig.4 Soil moisture content of each soil layer

Notes:Different letters mean significant difference at 0.05 level

开花坐果期,在此生育期由于该时期周期相对较长,灌水次数的增加,日照时间和气温也随之增加。因此,随着时间的推移,各处理的土壤含水率逐渐增加。表层与中层土壤影响较多,特别是C₃处理与CK处理之间的土壤含水率差异最为显著,C₃处理的0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层土壤含水率分别比CK高4.19%、2.89%、1.89%、0.71%和1.19%。

果实膨大期,表层土壤和中层土壤的含水率变化差异较大。0~20 cm土层的土壤含水率呈C₂>C₃>C₁>CK的规律,各处理与CK之间差异均达到显著水平;20~100 cm土层土壤含水率均呈C₃>C₂>C₁>CK的规律,C₂和C₃处理的含水率均显著高于C₁处理和CK处理,但C₃和C₂处理之间差异不显著,而C₁处理差异显著CK处理;其中C₃处理各个土层的土壤含水率分别比CK高1.98%、3.08%、1.98%、1.18%和0.04%。

3种地布覆盖方式均表现出一定的保水效果,其中C₃覆盖的效果最佳,各土层平均相比于CK处理提高了2.74%、2.47%、1.8%、1.3%和0.45%。覆盖后有效地减少了地面蒸发和保蓄土壤水分,能在一定程度上提高枣园土壤的保水性能,增强土壤保墒的能力。图4

2.3 覆盖宽度对枣树生长的影响

研究表明,增长率呈先增加后减小的趋势,在5月份,生长速度较快,每日增长率保持2%~3%;在5月20日以前枣吊长度的增长速率逐日增加,但在此之后增长速率随时间变化而减小,6月略微增长,每日增长率保持0.2%~2%;而7月以后,新梢基本停止生长,每日增长率小于0.2%;有覆盖地布的处理明显大于对照,8月底各处理新梢长度为117.08、118.98、126.32和123.33 cm,各处理与对照组均达到显著水平(P<0.05),C₂处理的新梢长度增加量最高,比CK增加了9.24 cm,但C₂与C₃处理差异不显著。地布覆盖有助于枣树新梢的生长。图5,图6

图5

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图5 新梢、枣吊长度随时间变化的影响

Fig.5 The influence of the length of the new shoot and jujube pendant with time

图6

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图6 新梢、枣吊增长率的变化

Fig.6 Changes of the growth rate of the length of new shoots and jujube pendant

枣吊长度与增长率的趋势与新梢相似,均呈先增加后减小的趋势,枣树的枣吊在5月和6月生长较快,其中5月前,每日增长率随时间推移而增加,月底枣吊长度的每日增长率到达最高值1.04%;7月生长略微增长,每日增长率随时间变化有所下降,保持在0.3%~0.05%;而8月开始基本停止生长,每日增长率不过0.05%。CK、C₁、C₂和C₃处理的枣树长度为48.03、52.21、55.22和55.67 cm,各处理与对照组均达到显著水平(P<0.05),C₃处理枣吊的长度比对照组增加了7.21 cm,增幅为15.1%,但C₂与C₃处理差异不显著。不同宽度地布覆盖对枣树新梢和枣吊的生长均产生了积极的影响,并且随着地布宽度的增加效果越佳,但地布宽度超过90 cm后,结果差距不大。

在纵径方面,相比于对照组CK,C₁处理的骏枣纵径提高了3.72%,C₂处理提高了12.2%,而C₃处理则提高了17.49%。地布覆盖能有效促进果实的纵向生长。在横径方面,C₁、C₂、C₃处理相较于CK处理的增幅分别为4.6%、8.12%和12.79%。地布覆盖宽度的增加有利于促进骏枣果实横向尺寸的增长。尽管果实的纵横径均随地布覆盖宽度的增加而增大,但各处理间的果形指数(即果实纵径与横径的比值)差异并不显著,最大值与最小值之间的差距仅为0.07。地布覆盖虽然能够促进果实尺寸的整体增长,但对果实的形状比例影响较小。

与未覆盖的对照组CK相比,C₁处理的产量增加了6.34%,C₂处理的产量增加了17.74%,而C₃处理的产量增长达到了18.44%。地布覆盖技术在促进产量增加方面的积极作用。表2

表2 不同宽度地布下枣树产量的变化

Tab.2 Changes of different width of floor cloth on yield of jujube tree

处理 Treatments	纵径 Longitudinal diameter (mm)	横径 Transverse Diameter (mm)	果形指数 Fruit shape index	产量 Yield (kg/hm²)
CK	37.62±1.41^ab	22.51±1.20^a	1.68±0.13^a	5 553.60±171.75^a
C₁	39.02±0.21^bc	23.57±0.84^a	1.68±0.05^a	5 905.95±79.65^b
C₂	42.21±2.45^cd	24.34±0.25^a	1.73±0.05^a	6 538.85±43.35^c
C₃	44.20±1.14^d	25.39±1.29^a	1.66±0.02^a	6 578.14±141.18^c

注:表中不同小写字母表示在0.05水平差异

Notes:Different lowercase letters in the table indicate significant differences at the 0.05 level

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2.4 熵权-TOPSIS综合评价

研究表明,以投入为负向指标,每公顷园艺地布投入为CK处理0元、C₁处理2 125元、C₂处理3 187.5元和C₃处理4 250元。新梢长度、枣吊长度、果实纵径、果实横径以及产量指标均为正向指标,进行归一化处理,通过熵权法得到各个指标的权重,各处理优劣顺序为C₂>C₃>C₁>CK。

尽管C₃处理的产量略高于C₂处理,但两者之间的差异并不显著。因此在地布覆盖宽度达到C₂处理(即90 cm)时,产量已接近最大化,进一步增加覆盖宽度对产量的提升效果有限。C₂处理(地布覆盖宽度为90 cm)可以被认为是本试验条件下的最优处理选择。表3

表3 熵权-TOPSIS评价法计算

Tab.3 The results of the entropy weight-TOPSIS evaluation method

处理 Treat- ments	正理想解距离 Positive Ideal solution distance (d⁺)	负理想解距离 Negative ideal solution distance (d^-)	综合得分指数 Composite score index	排序 Sort
CK	0.904 3	0.426 7	0.320 6	4
C₁	0.659 2	0.376 5	0.363 5	3
C₂	0.374 7	0.784 7	0.676 7	1
C₃	0.449 0	0.846 7	0.653 4	2

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3 讨论

3.1 覆盖宽度对枣园地温的影响

地布覆盖具有增温作用,与许多研究结果^[8-9]一致,研究结果表明,在枣园铺设园艺地布会对枣园的地温有一定的影响,尽管不同宽度的地布对微环境影响也有差异,但是覆盖后均能提高土壤的温度。与CK相比,C₂与C₃处理在地下0~25 cm土层中表现出了对土壤温度调节作用;不同宽度覆盖地布处理均可增加土壤的温度,从每日变化的角度分析,不同宽度覆盖地布处理可延缓最高温度到来的时间并提高土壤储存的热量,其中C₃处理表现最佳。研究试验位于极端干旱区,土壤质地以砂壤土为主,表层土壤受到温度因素扰动较大。然而,随着土壤的深度的加深,大气温度对土壤的影响均有所减弱;Chang^[10]研究结果表明,地布覆盖可以在一定程度上提高土壤温度,与研究结果相一致。主要原因是覆盖的园艺地布形成了隔离层,不仅减少了太阳辐射照射对地面的影响,并且保存了土壤本身的热量,防止其过多地散发至空气中,同时吸收长波辐射和转化部分太阳能,阻碍了大气与土壤之间的热通量交换^[11],随着土层深度增加,覆盖对土壤温度的调节作用逐渐减弱,与Hong Yingzhe^[12]的试验结果相似,在研究温室和大田条件下,测定了地膜覆盖对不同深度土壤温度中也发现覆盖处理能够提高土壤温度,0~20 cm土层最为显著的结果相似。但是也有其他关于地表覆盖后土壤温度降低的试验结论^[13-14],原因其一是覆盖物的不同,不同的覆盖物之间热通量交换效果不同,其二是试验地区的温度与太阳辐射的差异;试验与5~8月每隔5日在当天的8:00~20:00测量地下0~25 cm土层温度,覆盖地布处理的试验均有一定的增温效果,其中7、8月增温最为明显,且随着土层的增加,增温效果减小。

3.2 覆盖宽度对土壤水分的影响

全球变暖的影响加速了植被和地表水的蒸发,特别是在干旱和半干旱地区^[15]。土壤水分是影响枣树生长发育的重要因素,适宜的覆盖模式可以提高土壤含水率,达到改善土壤水分环境的目的^[16],通过用园艺地布覆盖土壤,形成了一个保护屏障,减少了土壤和空气之间的水分相互作用以及限制了太阳辐射到达土壤表面,阻隔了土壤水分的垂直蒸发,使水分横向迁移,增大了水分蒸发的阻力,有效抑制了土壤水分的无效蒸发,调控了土壤水分时空再分配,促进土壤-作物水分的良性循环,同时提高了土壤湿度,防止土壤蒸发并保持土壤水分^[17]。研究发现,与不覆盖地布处理对比,覆盖园艺地布可以提高枣园的土壤含水率。其中C₃处理的土壤含水率最高;C₂次之,不过差距不显著。原因是覆盖地布的措施在地表上增加了一层防水层有助于防止地表土壤水分蒸发^[18],但试验C₂与C₃处理土壤水分含量差异不显著。与黄素芳等^[19]对枣园进行覆盖处理的研究中的发现结果类似,有覆盖处理相较于无覆盖能更好地储存热量以及提高土壤的含水率,有增温和保墒的效果,与研究的结果相似;也有许多学者^[20]进行过在其他作物上利用覆盖提高土壤的含水率试验,例如葡萄、玉米和柑橘等,王嘉昕等^[21]以生枸杞为对象,研究垄沟覆盖地布、平地覆盖地布及平裸地3种耕作覆盖措施对滴灌枸杞土壤水热动态、生长、果实产量与品质的影响中发现覆盖地布措施显著改善土壤水热状况,提高了产量和水分利用效率,是一种适合干旱内陆河灌区的耕作覆盖措施。

3.3 覆盖宽度对枣树生长的影响

赵思明等^[22]以灵武长枣为试验对象,采用园艺地布、秸秆进行全园覆盖,并以清耕为对照(CK),发现2种材料覆盖处理均对灵武长枣营养生长和果实品质有显著影响。试验发现不同的处理方式下,果树产量、新梢和枣吊生长均呈现出差异。地布覆盖下,产量、新梢长度和枣吊长度均有增大,整体情况为C₂与C₃处理增大最多,C₁处理次之,对照(CK)处理二者均最小。新梢和枣吊长度5月和6月增长最多,增长量分别约占了全生育期的85.78%~91.21%与83.54 %~89.76%。至7月新梢和枣吊的生长逐渐减缓,直到7月低枣树开始坐果以后几乎不再生长,主要原因可能是枣果进入膨大期(7月底),枣树生长用的营养主要用于果实生长,新梢与枣吊生殖逐渐减弱,最终趋于稳定。与许多学者的结论相似^[23-24]。枣树的新梢和枣吊生长主要受枣园土壤含水率、温度状况、气温、光照等因素综合影响^[25]。在产量方面,地布覆盖同样显示出积极效果;且果实纵径、横径与产量呈一定正相关,主要原因可能是覆盖地布后的果园土壤温度有一定的改善,提高了土壤的墒情,在果实膨大期果树对土壤水分的有效吸收所需水分得以补充,促进果实细胞的分裂和膨大。地布覆盖可以提高土壤的含水率以及改善土壤温度从而提高作物的生长情况^[26],试验也体现了该结果。

4 结论

4.1 枣园进行不同覆盖处理均对土壤的微环境产生了一定的影响。地布覆盖处理有良好的增温效果,与对照组相比,不同宽度地布处理的各层地温均有所增加;并且具有明显延迟气温对地温影响的作用,各处理比CK延迟了1~2 h到达最高值;随着土壤深度的增加,气温对土壤温度的影响随土壤深度的不同而变化。与深土层相比,在大气温度的影响下,土壤表层温度在大气温度影响下发生了较大变化。

4.2 3种覆盖方式均有一定的保水效果,其中C₃覆盖的效果最佳,0~20、20~40、40~60、60~80和80~100 cm土层平均土壤含水量分别比CK处理增加2.26%、2.7%、2.9%、2.5%和1.3%。但C₃与C₂处理之间差异不显著;覆盖后减缓了地面蒸发,保蓄土壤水分,能明显提高枣园土壤的保水性能,增强土壤贮存和调蓄水分的能力。

4.3 不同宽度地布覆盖均能有利于枣树的生长,提高了枣树的新梢和枣吊的长度。新梢方面,C₂处理增加最多,比CK增加了9.24 cm;枣吊方面,C₃处理增加最多,比CK增加了7.21 cm;但两个处理之间差异不显著;在产量方面,C₁、C₂、C₃处理的产量分别比CK处理增加了6.34%、17.74%和18.44%。

参考文献

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被引期刊影响因子

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马建涛, 柴守玺, 程宏波, 等.

农田秸秆覆盖技术及其应用研究进展

[J]. 生态学杂志, 2022, 41(3): 597-602.