旱沙地不同覆盖方式对酿酒葡萄园土壤温度的影响
2016-12-27辛平杨全生
辛平,杨全生*
(甘肃省林业科学技术推广总站,兰州 730046)
旱沙地不同覆盖方式对酿酒葡萄园土壤温度的影响
辛平,杨全生*
(甘肃省林业科学技术推广总站,兰州 730046)
以露地栽培为对照,采用普通无色透明地膜(白膜)、黑色地膜及覆盖草帘和种植三叶草4种不同覆盖进行旱沙地葡萄栽培试验,探讨不同覆盖方式对土壤温度的影响。结果表明:覆盖地膜可明显提高土壤温度,覆盖草帘和种植三叶草可降低土壤温度;普通无色透明地膜处理提高土壤温度效果最好,比露地栽培高5.036 ℃;黑色地膜次之,比露地栽培高3.344 ℃。不同覆盖措施下土壤温度变幅表现为:覆盖白膜区>覆盖黑膜区>无覆盖对照区>覆盖草帘区>种植三叶草区。各处理5~20 cm土层土壤温度总体上随着土层深度的增加而递减,说明这几种处理土壤表层温度变幅较大,下层变幅较小。
葡萄栽培;不同覆盖;土壤温度
表1 不同地膜覆盖处理土壤日平均温度比较 (℃)
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验用普通白色地膜与黑色地膜,均为厚0.005 mm、宽40 cm(南宁创生农业塑料制品有限责任公司);草帘覆盖,宽度1 m;种植三叶草,宽度1 m,种子5 g/m2。
1.2 试验设计
试验地位于民勤县苏武山林场酿酒葡萄园内,葡萄树龄为10年。试验设5个处理,覆盖普通白色地膜(处理1)、覆盖黑色地膜(处理2)、覆盖草帘(处理3)、种植三叶草(处理4)、露地栽培(CK)。分别于2014年4月底葡萄出土后进行覆膜、草帘和种植三叶草。小区中布设固定地温计测试点,行间随机排列,周边设保护行,其它田间管理同大田生产。
1.3 测定项目及方法
2014年5月21日~9月末,每天选取7∶00、10∶00、13∶00、16∶00和19∶00不同的时间点测定土壤深度5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm处的土壤温度,每处理每次随机测量3个点,取平均值作为分析依据。土壤温度采用曲管型土壤温度计测定。本研究的温差指相同条件下一个月内的最高温与最低温的差值。
1.4 统计分析
中药材的种类繁多,且每种中药材又含有多种化学成分,是我国药用领域的一大优势,但重金属的污染又限制中药材的推广应用[28]。中药材里重金属的脱除方法研究相对于其他学科,发展得不是很快,目前主要以吸附法和萃取法为主。超临界CO2络合萃取法是中药材中较为常用的方法,虽然其灵敏度和准确性高,但由于其络合剂的选用十分严格,仪器设备价格高,所以还未在工厂里大批量中投入使用。
采用Excel 2007进行数据处理;用SPSS进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同覆盖对土壤日平均温度的影响
选取土壤深度10 cm处作为日平均温度进行分析,日平均温度是一天中5个不同时间点(7∶00、10∶00、13∶00、16∶00、19∶00)的平均值。
由表1可知,不同覆盖处理的土壤日均温平均值表现为白膜>黑膜>对照>草帘>三叶草,即覆草帘和种植三叶草处理的土壤日均温与对照无差异外,覆盖白膜和黑膜处理的土壤温度均较对照有所提高。土壤日均温平均值为30.65 ℃和28.96 ℃,分别比对照高5.036 ℃和3.344 ℃,而覆盖草帘和种植三叶草处理分别比对照的土壤日均温分别低0.95 ℃和0.39 ℃;说明不同地膜对土壤增温效果不同,地膜颜色越浅,增温效果越好;覆盖草帘和生草处理能够降低土壤浅层温度。
2.2 同一时间段不同地膜覆盖土壤温度
根据葡萄根系分布情况,选择6月份10 cm土层(图1)和8月份25 cm土层(图2)对白膜覆盖、黑膜覆盖和对照处理的土壤温度进行比较。由图1可以看出,不同地膜覆盖处理的土壤日均温平均值表现为白膜>黑膜>CK,即增温效果最好的是白膜,黑膜次之,裸地保温效果最差,白膜在不同的时间点没有显著性差异(P<0.05,下同),黑膜7∶00和13∶00有显著性差异,其他时间点没有显著性差异。由图2可以看出,与图1比较,土层越深,温差越小;增温效果与6月份10 cm一致;白膜7∶00和13∶00土壤温度有显著性差异,黑膜7∶00和13∶00、16∶00都有显著性差异。裸地7∶00和10∶00与13∶00和16∶00、19∶00都有显著性差异。总之,地膜颜色越浅,增温效果越好;反之,地膜颜色越深,增温效果越差。
图1 6月份10 cm土层不同时间点地膜覆盖的比较
2.3 覆盖措施对葡萄标准化栽培土壤温度的影响
图2 8月份25 cm土层不同时间点地膜覆盖的比较
选择整个葡萄园最适宜生长的时间段6月到9月上中旬作为分析依据,测定土壤温度。
2.3.1 不同覆盖材料对不同土层6月份平均温度的影响
从表2可以看出,6月份4处理各土层白天土壤平均温度表现为:覆盖白膜>覆盖黑膜>对照>覆盖草帘>种植三叶草。其中,覆盖草帘5 cm土层白天土壤平均温度为31.08 ℃,比对照低1.34 ℃;种植三叶草处理为29.75 ℃,比对照低2.67 ℃;而覆盖白膜区处理比对照高4.25 ℃。随着土层深度的增加,这种差值趋于减小,可见覆草、生草处理会在一定程度上降低土壤温度,特别是表层土壤温度,而覆膜处理能够显著提高表层土壤温度。各处理5~20 cm土层温度总体上随着土层深度的增加而递减,5 cm、10 cm和15 cm土层土壤温度,各覆盖之间没有显著性差异水平(P<0.05,下同);20 cm土层温度,三叶草区与其他覆盖区有显著性差异。比较6月各处理同层土壤白天温差可知,5个处理各层白天温差均随着土层的加深而递减,说明这几种处理土壤表层温度变幅较大,下层变幅较小,其中,覆盖白膜区各土层温差最大,5 cm土层白天温差达31.80 ℃,种植三叶草区各土层温度变化都比较平缓。不同覆盖措施下土壤温度变幅表现为覆盖白膜>覆盖黑膜>无覆盖对照>覆盖草帘>种植三叶草区。
表2 6月~9月不同覆盖处理白天16:00土壤温度均值和温差
2.3.2 不同覆盖处理对葡萄园不同土层7月份温度的影响
从表2可以看出,7月各土层白天土壤平均温度表现与6月一致;温差和保温效果与6月的趋势一致。
2.3.3 不同覆盖材料对葡萄园不同土层8月份平均温度的影响
从表2可以看出,8月份5个处理各土层白天土壤平均温度表现为覆盖白膜区>覆盖黑膜区>覆盖草帘区>种植三叶草区。5 cm土层土壤温度,各覆盖之间白膜区和无覆盖区与种植三叶草区有显著性差异;10 cm土层土壤温度,白膜覆盖区与草帘区和三叶草区有显著性差异。
2.3.4 不同覆盖材料对不同土层9月份平均温度的影响
从表2可以看出,9月各土层白天土壤平均温度表现与8月一致。温差和保温效果与9月的趋势一致。
3 结论与讨论
3.1 结论
(1)不同覆盖处理的土壤日均温平均值表现为白膜>黑膜>对照>草帘>三叶草。覆草、生草处理会在一定程度上降低土壤温度,特别是表层土壤温度,而覆膜处理能够显著提高表层土壤温度。
(2)6月份10 cm土层不同地膜覆盖处理的土壤日均温平均值为白膜>黑膜>CK,即增温效果最好的是白膜,黑膜次之,无覆盖保温效果最差,土层越深,温差越小。
(3)各土层白天土壤平均温度表现为覆盖白膜区>覆盖黑膜区>无覆盖对照区>覆盖草帘区>种植三叶草区。各处理5~20 cm土层土壤温度总体上随着土层深度的增加而递减,说明这几种处理土壤表层温度变幅较大,下层变幅较小,不同覆盖措施下土壤温度变幅表现为覆盖白膜区>覆盖黑膜区>无覆盖对照区>覆盖草帘区>种植三叶草区。
3.2 讨论
对于不同覆盖方式对土壤水分影响的研究有很多[7-9]。前人研究结论都表明,覆膜和覆草减少了土壤水分的蒸发率,具有很好的保墒作用[10-11]。覆盖措施通过影响土壤水分的运动和存在方式来影响土壤水分含量,间接影响土壤温度,其本质是改变地表及土壤的一些理化性质,从而影响不同土层温度。
覆盖处理改变了光辐射吸收转化和热量传导过程。本研究中,土壤温度并不与各覆盖处理都呈负相关,其中,覆草处理降低土壤温度;覆膜处理土壤温度高,种植三叶草也是降低土壤温度与三叶草呼吸蒸腾耗水平衡之后的综合效果。
[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] 白丽婷, 海江波, 韩清芳, 等. 不同地膜覆盖对渭北旱塬冬小麦生长及水分利用效率的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2010, 28(4): 135-139.
[5] 张贵国, 陈香艳, 孙伟, 等. 花生不同地膜覆盖栽培效果与效益分析[J]. 农业科技通讯, 2010(5): 74-75.
[6] 符建国, 贾志红, 沈宏. 免揭地膜不同施氮量对烟叶叶绿素荧光参数的影响[J]. 江西农业学报, 2012, 24(2): 103-105.
[7] 张义, 谢永生, 郝明德, 等. 不同地表覆盖方式对苹果园土壤性状及果树生长和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2010, 21(2): 279-286.
[8] 毛云玲, 邓佳, 陆斌, 等. 不同覆盖方式对云南干热河谷油橄榄园土壤温度、水分和容重的影响[J]. 西北农业学报, 2010, 19(2): 150-154.
[9] 王进. 覆盖对山地李园土壤性状和树体生长发育的影响[D]. 重庆: 西南大学, 2008.
[10] 邓家林, 张全军, 李文贵, 等. 新型覆盖材料——LS地布在果树节水抗旱上的应用效果[J]. 四川农业科技, 2010(5): 37.
[11] 赵建浩. 农艺织物(Agrotextiles)的分类和编织地布(Woven Groundcover)在专业温室园艺中的应用[J]. 农业工程技术·温室园艺, 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
甘肃省林果产业发展科技创新项目“设施葡萄红地球密度调控试验研究”。
辛平(1978-),男,硕士研究生,工程师,主要从事葡萄栽培技术及农业生态研究。E-mail: xp2002-2005@126.com
★通讯作者:杨全生,男,甘肃武威人,研究生,正高级工程师,主要从事林业生态及管理工作。