不同覆盖方式对枣园土壤水分、温度及病害发生的影响*

黄素芳，高素梅，王振亮，李开森，张东风，曹平平，薛 文

（1 沧州市农林科学院，河北061001）（2 献县自然资源和规划局）（3 河北省林业和草原科学研究院）

环渤海低平原区淡水资源严重匮乏，区域内降水分布不均，平均年降水量为400～600 mm，且70%主要集中在7—9 月，易导致季节性干旱缺水[1-2]。‘金丝小枣’为该区的主要经济树种，抗逆性较强[3-4]，传统枣树种植管理比较粗放[5]，多为雨养旱作种植，有灌溉条件的地块多采用大水漫灌，造成水资源浪费，受地下水压限采政策影响[2]，更使得枣园改为旱作种植。且传统枣园多为“清耕制”，土壤表层裸露，水分蒸散较快，蓄水保墒抑蒸力差，水分利用率低[5]。综上，‘金丝小枣’萌芽期和花期经常遭受严重干旱，影响开花坐果，造成产量低、品质差[6-7]。因此，研发枣树高效旱作栽培技术，充分蓄积有效降水，提高自然降水的利用率，对促进当前‘金丝小枣’产业可持续发展具有重要意义[8-10]。

地膜覆盖是旱作区有效蓄水保墒和提高作物产量的重要技术措施，在西北地区应用较广[1-2]，在平原枣区尚无规模化应用。关于枣树覆盖的相关研究多在新疆、陕西等区域[8-12]，在河北枣区未见相关研究报道。而不同覆盖技术因生态、气候等条件的不同，覆盖时间、方式等有较大差异[2,6]。且该枣区具有独特的生态和气候特点，盲目借鉴外地的覆盖模式在推广过程中存在诸多弊端和风险[5]。而传统的覆盖技术多采用覆塑料薄膜，易造成白色污染。因此我们采用秸秆、树枝、自然生草等材料进行覆盖，研究其应用效果，以期寻求适宜环渤海低平原枣区的枣园覆盖技术，为‘金丝小枣’旱作节水栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于河北省沧州市青县司马庄村，面积0.35 hm2，供试枣品种为‘金丝小枣’，树龄5 年，树势中庸，行株距为3 m×2 m，树下管理措施一致，选择主干高、基径、冠幅大致相同的树作试验树。

1.2 试验设计

试验设4 个处理：秸秆覆盖（JF）、树枝覆盖（ZF）、自然生草覆盖（CF）、清耕处理（CK）。秸秆和树枝覆盖是将秸秆或修剪下来的枣树枝粉碎成小于5 cm 的小段，均匀撒于地表，全园覆盖，厚15 cm，并用土压实；自然生草指园内夏季自然生长的马唐草、稗草以及狗尾草等禾本科杂草长到30 cm 左右，刈割覆盖于地表，全年刈割3～4 次；清耕处理枣园进行定期除草，始终保持枣树下无草。

试验采用随机区组设计，每3 株枣树为1 个处理，3 次重复，共36 株树。于2017 年11 月15 日对枣园进行全园旋耕后，进行秸秆和树枝覆盖处理。除覆盖方式不同外，其他栽培管理措施均相同。

1.3 田间调查

1.3.1土壤含水量测定

树盘内按“S”形5 点取样法取土样，每点设3次重复。分别于枣树萌芽期（4 月26 日）、坐果期（6 月14 日）、果实膨大期（7 月10 日）、果实成熟期（9 月27 日）、休眠期（11 月7 日），在连续1 周无降水的条件下，分别采集0～20、20～40、40～60 cm 土层土样，用塑料袋封存，采用烘干法测定土壤含水量。

土壤含水量（%）=［（原土质量-烘干土质量）/烘干土质量］×100

1.3.2土壤温度测定

从2018 年4 月26 日开始到11 月7 日结束，每隔7 d 测1 次，于8：00 用曲管地温计测定0～10、10～20、20～30 cm 土层土壤温度。

1.3.3浆烂病发病率及裂果率的调查

调查方法参见文献［5］。

1.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2010 和DPS v15.0 软件对数据进行统计分析，采用LSD 法（P＜0.05）进行差异显著性检测。

2 结果与分析

2.1 不同覆盖方式对土壤含水量的影响

由表1 可知，在土层深度0～60 cm 范围内，不同处理的枣园土壤含水量均随土壤深度的增加逐步增加。在‘金丝小枣’生长的各个生育时期，秸秆覆盖（JF）、树枝覆盖（ZF）和自然生草覆盖（CF）均有一定的保水效果，其中JF 处理的效果最好，各个土层的土壤含水量均高于其他2 个覆盖处理。

表1 2018 年不同生育时期不同深度土层土壤含水量变化

萌芽期，JF 和ZF 处理各土层土壤含水量均显著高于CF 处理和CK；JF 处理各土层土壤含水量均高于ZF 处理，但二者间差异不显著；CF 处理和CK间差异不显著；JF 处理0～20、20～40、40～60 cm土层土壤含水量分别比CK 高1.89、1.65、1.11 个百分点（表1）。

坐果期，JF 和ZF 处理各土层土壤含水量均显著高于CF 处理和CK；JF 处理均高于ZF 处理，但二者间差异不显著；CF 处理0～20、20～40 cm 土层土壤含水量与CK 间差异不显著，但40～60 cm土层土壤含水量显著高于CK；JF 处理0～20、20～40、40～60 cm 土层土壤含水量分别比CK 高1.74、3.76、1.14 个百分点（表1）。

果实膨大期，0～20 cm 土层土壤含水量JF＞ZF＞CF＞CK，差异均达到显著水平；20～40 cm 土层土壤含水量，JF 和ZF 处理显著高于CF 处理和CK，但JF和ZF处理间差异不显著，CF处理显著高于CK；40～60 cm 土层土壤含水量，JF 处理显著高于ZF、CF 处理和CK，ZF、CF 处理和CK 间差异不显著；JF 处理0～20、20～40、40～60 cm 土层土壤含水量分别比CK 高5.83、2.78、0.54 个百分点（表1）。

果实成熟期，0～20 cm 土层土壤含水量JF＞ZF＞CF＞CK，差异均达到显著水平；20～40 cm 土层土壤含水量，JF 和ZF 处理显著高于CF 处理和CK，但JF 和ZF 处理间差异不显著，CF 处理显著高于CK；40～60 cm 土层土壤含水量，4 个处理间均无显著差异；JF 处理0～20、20～40、40～60 cm 土层土壤含水量分别比CK 高2.60、3.71、0.58 个百分点（表1）。

休眠期，0～20、20～40 cm 土层土壤含水量，JF 和ZF 处理显著高于CF 处理和CK，但JF 和ZF处理间差异不显著，CF 处理显著高于CK；40～60 cm 土层土壤含水量，4 个处理间均无显著差异；JF处理0～20、20～40、40～60 cm 土层土壤含水量分别比CK 高4.87、5.40、0.58 个百分点（表1）。

综上，3 种覆盖方式均有一定的保水效果，其中秸秆覆盖的效果最好，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。

2.2 不同覆盖方式对土壤温度的影响

由图1 可知，在‘金丝小枣’生长的各个生育时期内，土层深度0～30 cm 范围内，不同处理的枣园土壤温度随土壤深度变化规律大致为表层（0～10 cm）＜中层（10～20 cm）＜深层（20～30 cm）。在8：00 测量，3 个覆盖处理的0～30 cm 深度的土壤温度均高于CK，均表现出一定的增温效果，其中以JF 处理的增温效果最明显。增温幅度在温度较低的春、秋、冬季较明显，在夏季覆盖处理的增温幅度很小。在枣树萌芽期（4 月26 日），JF、ZF、CF 处理0～30 cm 土层土壤平均温度分别比CK 增加0.43、0.42、0.05 ℃。在坐果期（6 月14 日），JF、ZF、CF 处理0～30 cm 土层土壤平均温度分别比CK 增加0.56、0.53、0.31 ℃。在果实膨大期（7月12 日），JF、ZF、CF 处理0～30 cm 土层土壤平均温度分别比CK 增加0.08、0.11、0.05 ℃。在果实成熟期（9 月27 日），JF、ZF、CF 处理0～30 cm土层土壤平均温度分别比CK 增加0.50、0.48、0.15 ℃。在休眠期（11 月7 日），JF、ZF、CF 处理0～30 cm 土层土壤平均温度分别比CK 增加0.85、0.80、0.31 ℃。综上，在8：00 升温阶段，覆盖处理与CK 相比，减少了土壤热量向大气中散失，增温效果较明显，以JF 处理的增温效果最好。

图1 不同深度土层土壤温度变化

2.3 不同覆盖方式对枣浆烂病发病率及裂果率的影响

由图2 可知，采用覆盖措施后能降低枣浆烂病发病率及裂果率，JF、ZF 和CF 3 个覆盖处理的浆烂病发病率及裂果率均显著低于CK；JF 和ZF 处理的浆烂病发病率及裂果率均显著低于CF 处理和CK，但JF 和ZF 处理间无显著差异；CF 处理浆烂病发病率及裂果率均显著低于CK。其中JF 处理浆烂病发病率最低，为2.12%，分别比CK、CF 和ZF降低10.11、4.41、0.44 个百分点；JF 处理裂果率亦最低，为2.89%，分别比CK、CF 和ZF 降低8.96、2.34、0.23 个百分点。综上，采取覆盖措施后均能降低枣浆烂病发病率和裂果率，其中秸秆和树枝覆盖效果较好，均能显著降低浆烂病发病率及裂果率。

图2 不同覆盖方式对枣浆烂病发病率和裂果率的影响

3 结论与讨论

本研究结果表明，对枣园进行秸秆、树枝和自然生草覆盖处理后，均对枣园土壤微环境产生一定影响，覆盖后能明显减少水分的耗散，其中秸秆覆盖处理效果最好，覆盖后减少了地表径流，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，能增强土壤贮存和调蓄水分的能力。在‘金丝小枣’生育期内，秸秆覆盖处理0～20、20～40、40～60 cm 土层平均土壤含水量分别比CK 增加3.39、3.46、0.79 个百分点，说明覆盖秸秆后能在一定程度上减少土壤水分散失，对增加土壤表层和主要根系层的土壤含水量作用较明显，这与李虹辰[13-14]的研究结果一致。而自然生草覆盖在草体刈割后覆盖于地面后有一定的保墒效果，但因生草处理仅为1 年，效果不明显，但随着生草年限的增长，蓄水保墒效果会更加明显，因此自然生草覆盖技术应用时应连续多年使用[5]。

关于地表覆盖后对土壤温度的影响，有覆盖地膜后提高了土壤温度的报道[10]，也有关于覆盖后降温效果明显，缓解夏季极端高温对树体表层根系的伤害的报道[10]。究其原因在于枣园覆盖后地表形成一层与大气热交换的障碍层，在早上温度较低时，减少了土壤热量向大气中散失，而在中午温度较高时，覆盖后减少了到达地面的太阳辐射，同时吸收长波辐射，吸收和转化部分太阳能[15]。本研究于4月26 日至11 月7 日每隔7 d 测1 次，在8：00 测量地温，覆盖处理后对0～30 cm 土层温度均表现出一定的增温效果，增温幅度在温度较低的春、秋、冬季较明显，在夏季覆盖处理的增温幅度很小。以JF 处理的增温效果最明显，JF 处理0～30 cm 土层土壤平均温度分别比CK 增加0.08～0.85 ℃。但关于其他时段土壤温度的研究没有开展，有待下一步研究明确。

枣园覆盖后通过调节土壤水分状况，使土壤水分保持在恒定的状态，保证枣果发育过程中水分均衡供应，从而减轻裂果的发生，亦减轻了枣果的浆烂病发病率[5]。本研究结果表明，采用覆盖措施后能降低枣园浆烂病发病率及裂果率，JF 处理浆烂病发病率分别比CK、CF 和ZF 降低10.11、4.41、0.44个百分点；JF 处理的裂果率分别比CK、CF 和ZF降低8.96、2.34、0.23 个百分点。但关于覆盖后能减轻枣园浆烂病及裂果发生的根本原因未进行深入系统研究。刘燕燕等[4]研究得出覆盖后越冬幼虫或病菌孢子减少，能减少病虫害发生。因此，在今后应对覆盖条件下病虫害发生情况进行进一步深入调查研究。