保留良性杂草对葡萄园生态环境的影响

2021-12-15湖南省娄底市第三中学谢妙明康奕哲李俊劼

发明与创新 2021年44期

关键词：葡萄树葡萄园花盆

◎湖南省娄底市第三中学谢妙明康奕哲李俊劼

一、问题由来

一个周末，妈妈和几位朋友带我去某葡萄园摘葡萄吃。走进葡萄园，我发现地上长满了杂草，与我以前去过的葡萄园大相径庭，不禁小声嘀咕：“这个葡萄园的主人怎么这么懒，杂草都不除？”

葡萄园主听了我的话，冲我一笑：“同学，我这可不是偷懒呢！我种植的是生态葡萄，正是因为有了这些杂草，我的葡萄园才可节水节肥，而且不用施化肥、洒农药。葡萄摘下来就可以吃，味道也很好！”

这引起了我的兴趣：想方设法清除杂草是绝大多数果农的普遍做法，难道他们都错了？杂草不会与葡萄树争夺营养吗？

第二天，我把我的疑问跟两位好朋友一说，他们也感到好奇，我们决定一探究竟。

二、研究目的

通过实地考察、采访专家及测量不同葡萄园在同一时间段的温湿度、探究土壤中小动物的种类和数量、对不同葡萄园的土壤进行有机质检测分析、绘制统计图表等探究活动，了解保留良性杂草对葡萄园生态环境的影响，提高人们的环保意识，提高自身的动手动脑能力。

三、研究过程

1.实地考察

我们在老师的带领下，对当地3个葡萄园（分别标记为1号、2号、3号）进行了实地考察，发现除1号葡萄园中杂草丛生外，2号、3号葡萄园中的杂草都被果农清除得干干净净，而且站在1号葡萄园的葡萄架下，我们感觉更凉爽。这是为什么？

我们采访了娄底市气象学会秘书长、高级工程师王艳青。王秘书长告诉我们：“站在葡萄架下感觉凉爽，可能与那里的温度和湿度有关。”

2.实地测量

我们从气象局借来了温湿度计，并向工作人员请教了测量方法。三人分工，约定同一时刻在不同的葡萄园进行温度和湿度的测量。我们发现，在同一时段，长有杂草的1号葡萄园中的温度明显低于其他葡萄园，湿度大于其他葡萄园（如图2）。

图2 同一时间段不同葡萄园的温、湿度统计图

3.采集土壤样品

（1）制作取样器

选择直径为5 cm的硬质金属饮料罐，在高度为5 cm处剪断，使取样器的容积约为100 mL。

（2）取样

我们分别在1号、2号、3号葡萄园中采集了土壤样品。将表土上的落叶轻轻拨开，用手来回旋转罐子，将其按入土中，直到罐底与地表几乎齐平，用花铲将罐内的土连同罐子一起挖出。将罐子中的土壤倒入塑料袋中，在塑料袋上标明取样的地点和时间等信息。

4.分析土壤中小动物类群的丰富度

（1）收集小动物

在去底花盆中放一张金属网，将土壤样品放置在金属网上。为了使空气流通，土壤与花盆壁之间留一定的空隙。在花盆的下方放一个漏斗，将漏斗固定在烧瓶（昆虫盒）上。在花盆上覆盖一层纱布，并用绳子扎好。在花盆上方10 cm处放一盏台灯，照射土壤12 h（如图3）。

图3 用灯光照射土壤12 h后收集小动物

（2）鉴定小动物的种类

观察烧瓶中的小动物，在专家和老师的指导下鉴定小动物的种类。

（3）统计和分析收集的数据

根据土壤中小动物类群丰富度的统计方法，设计一个统计表，分析收集的数据。

我们发现，2号、3号葡萄园中的土壤内部板结得很厉害，而1号葡萄园中的土壤表层和内部都很疏松、湿润，其中的小动物数量和种类也明显多于其他葡萄园的。

此外，1号葡萄园的草丛中还隐藏着蜻蜓、蚱蜢、蚂蚁、豆娘、黄蛙等小动物。

5.检测和分析土壤中的有机质成分

在娄底市农委检测中心高级技术员彭润英老师的指导下，我们对采集的土壤样品进行了有机质成分的检测和分析（如图4），发现1号葡萄园土壤中的有机质含量明显高于其他葡萄园的。

图4 彭润英工程师（右二）指导我们进行土壤有机质的检测和分析

6.咨询专家

我们就以上结果咨询了娄底职院农林学院教授曾玉华。曾教授再次带我们来到1号葡萄园的葡萄架下，挖开土壤，查看葡萄树根部。我们发现杂草的根密密麻麻地分布在土壤的浅层，而葡萄树的根伸向土壤深处。

曾教授告诉我们，杂草的根吸收的是土壤浅层的水分和无机盐，枯死后形成腐殖质，可以改善土壤的团粒结构，使土壤变得疏松，葡萄树也因此更容易吸收土壤中的无机盐。因为有草，各种小动物在草丛中形成了一张复杂的食物网，相互依存，相互制约，从而达到有虫无害，不会影响葡萄的生长。如果使用农药，不仅会影响整个生态系统，还会污染土壤，最终危害人们的健康！

7.查阅文献资料

上网查阅相关资料后我们得知，长草的葡萄园土壤中的水、肥、气、热表现协调，可提高果园空气湿度，使夏季高温时节的果园比较凉爽，有利于避免日灼病的发生。到了冬季，枯死的杂草覆盖在地表，可以提高地温，减轻和预防葡萄根系的冻害。而且，杂草腐烂时会产生很多的二氧化碳，为葡萄的光合作用提供更多的原料，使葡萄积累更多的糖分。