不同生态栽培模式对油茶土壤水热状况和生长影响 *
2021-12-27杨小菊杨胜优潘忠飞姜佳艳李建新胡玉玲
杨小菊 杨胜优 潘忠飞 姜佳艳 杨 红 李建新 胡玉玲
(铜仁学院 农林工程与规划学院,贵州 铜仁 554300)
油茶(Camelliaoleifera)为山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)植物,是我国特有的木本油料树种,是我国四大木本油料植物之一,与油橄榄、油棕和椰子并称世界四大木本油料植物,被誉为“东方橄榄油”,其综合价值极高[1-4]。油茶在我国的栽培与利用已有2300多年的历史,近几年,随着油茶产业的迅速发展,油茶种植面积不断增加,油茶种植呈现出了规模不经济现象,主要体现为油茶抚育过程除草剂滥用,严重影响到了茶油食品安全,人工除草又导致了劳动力成本过高。因此,研究不同生态栽培模式对油茶生长的影响,实现油茶优质高产,降低劳动力投入具有重大意义。
林地覆盖可蓄水保墒,促进细根生长可降低土壤蒸腾作用,降低油茶苗木周围温度,提高土壤含水量,促进油茶果实生长[5-7],罗海秀等[8]研究表明,不同的覆盖处理组之间,起到保水抗旱的作用;唐丽等[9]通过对玉米产量的研究指出,稻草覆盖增加土壤覆盖度和增强土壤的抗蚀性,提升了作物的吸收和利用,增加玉米产量。有研究表明使用林下套种的复合经营可促进油茶幼树生长、具有良好的保水供水能力,从而减少水分蒸发和蒸腾散失、改善油茶林地土壤环境,提高林地经济效益和利用率[10-12]。吴强等[13,14]研究发现在小麦套种向日葵灌溉模式基础上,延迟向日葵的播期,促进了生长发育后期的干物质积累及籽粒灌浆,增加籽粒产量;滴灌有利于水稻的营养生长,提高水稻的生理特性和产量。可见探讨科学有效的油茶生态栽培模式,可为油茶优质高产提供一定科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料及试验设计
选取新种植 “湘林”系列优良无性油茶分别套种植豇豆、香瓜、红薯、大豆和杂草,另一组为无草组,对油茶进行覆盖及灌溉和对照组共18个处理。覆盖材料为白色塑料薄膜、黑色塑料薄膜、遮阳网(遮光率85%)、谷壳、木屑和灌溉(滴灌和喷灌),采用随机区组试验设计,每个处理10株,处理重复3次。
1.2 测定指标与方法
新种植油茶套种不同作物和对油茶进行覆盖及灌溉。地表温度测定方法:将地表温度计放置于覆盖物上,待地表温度计读数稳定后,记录该数据;25 cm处土壤温度测定方法:用地温计插入土壤25 cm 处,待地温计读数稳定后,记录该读数,即为该处的土壤温度;0~25 cm 土壤含水率测定方法:用取土器(取土部位为 25 cm) 插入土壤 25 cm,并且将土壤放入已称重的铝盒,然后将铝盒带回实验室通过烘干法测定土壤含水率。所有指标(样品) 在不同方位测定 3 次,结果取平均值。在三个时间段(6月15日、23日和27日),记录新种植的油茶各阶段植株受害情况。
1.3 数据分析
采用Microsoft office 2010进行数据处理和表格生成,最终数据都以平均值表示。
2 结果与分析
2.1 薄膜组合覆盖对油茶林地土壤水热状况影响
从表1可以看出,上午8∶30,遮阳网下盖黑膜处理地表温度最高(42.90 ℃),其次是白膜上盖谷壳处理,再次黑膜上盖谷壳,遮阳网下盖白膜地表温度较低(36.60 ℃);遮阳网下盖白膜处理土壤25 cm处温度较高,达到了34.95 ℃,白膜上盖谷壳处理温度最低(32.35 ℃);白膜上盖木屑处理土壤含水量最高(37.71%),其次是黑膜下盖谷壳(31.60%)处理,遮阳网下盖白膜(17.42%)土壤含水率最低。下午2∶00,黑膜上盖谷壳地表温度最高(51.10 ℃),遮阳网下盖黑膜处理地表温度较低(37.80 ℃);白膜下盖谷壳处理土壤25 cm处温度最低(33.90 ℃),遮阳网下盖白膜处理在土壤25 cm处温度最高(37.65 ℃),白膜上盖木屑土壤含水量(39.23%)较高,遮阳网下盖白膜处理土壤含水量最低(17.82%)。下午4∶30,遮阳网下盖白膜处理地表温度最高,达36.10 ℃,黑膜下盖木屑处理与白膜上盖木屑处理地表温度相同(35.40 ℃),地表温度(33.10 ℃)和25 cm处土温(33.85 ℃)较低的则是白膜下盖谷壳处理,而遮阳网下盖白膜处理土壤25 cm处温度最高(39.15 ℃);白膜上盖木屑处理土壤含水量较高,达到45.29%,土壤含水量较低的为遮阳网下盖白膜(14.61%)。
表 1 不同薄膜组合覆盖对土壤水热状况影响
表2 不同措施对土壤水热状况影响
2.2 不同覆盖及灌溉对油茶林地土壤水热状况影响
从表2可以看出,上午8∶30,黑膜处理地表温度最高(44.65 ℃),其次是覆盖遮阳网处理,再次覆盖白膜处理,灌溉处理地表温度较低;覆盖白膜处理土壤25 cm处温度较高,达到了37.08 ℃,喷灌处理温度最低(29.83 ℃);滴灌处理土壤含水量较高(27.01%),其次是覆盖黑膜处理,对照土壤含水率最低。下午2∶00,覆盖遮阳网处理地表温度最高(45.30 ℃),其次是覆盖谷壳处理,灌溉处理地表温度较低;覆盖黑膜处理土壤25 cm处温度较高,达到了38.30 ℃,覆盖遮阳网处理温度最低(34.00 ℃);滴灌处理土壤含水量较高(25.85%),其次是覆盖黑膜处理,对照土壤含水率最低。下午4∶30,覆盖白膜处理地表温度最高(35.05 ℃),其次是覆盖遮阳网处理,灌溉和覆盖谷壳处理地表温度较低,覆盖白膜处理土壤25 cm处温度较高,达到了40.78 ℃,覆盖遮阳网处理温度最低(31.90 ℃);滴灌处理土壤含水量较高(23.33%),其次是喷灌处理,对照土壤含水率最低。
2.3 不同作物套种对油茶林地土壤水热状况影响
从表3可以看出,上午8∶30,种植大豆地表温度最高(34.20 ℃),杂草处理地表温度较低(31.60 ℃);无草组土壤25 cm处温度较高,达到了33.75 ℃,套种豇豆25 cm处土壤温度最低(28.85 ℃);套种大豆土壤含水量较高(27.67%),套种豇豆土壤含水率最低(14.51%)。下午2∶00,无草组地表温度最高(43.30 ℃),套种香瓜地表温度较低(37.40 ℃);无草组土壤25 cm处温度较高,达到了32.60 ℃,套种豇豆温度最低(29.50 ℃);套种香瓜土壤含水量较高(18.44%),杂草组土壤含水率最低。下午4∶30,无草组地表温度最高(36.60 ℃),其次是套种豇豆(35.00 ℃),套种红薯和香瓜地表温度较低;无草组土壤25 cm处温度较高(33.65 ℃),套种豇豆温度最低(30.95 ℃);套种香瓜土壤含水量较高(16.41%),其次是套种豇豆,套种红薯和大豆土壤含水率最低。
表3 不同作物套种对油茶林地水热状况影响
表4 油茶成活情况影响
2.4 不同覆盖及灌溉油茶成活情况影响
从表4可以看出,对于刚种植油茶单独进行覆盖都不利于油茶的成活,其中覆盖谷壳最终死亡数量最多,其表现随着高温干旱时间持续,油茶死亡数量急剧增加;覆盖黑膜后不久油茶苗就有较多数量死亡,随着高温干旱时间持续死亡数量持续增加;覆盖白膜较黑膜相比,油茶苗死亡数量较少,然后是覆盖木屑,覆盖遮阳网油茶苗死亡数量最少。从表4还可以看出,通过组合覆盖油茶苗成活较高,除黑膜上覆盖谷壳和木屑上覆膜油茶苗有零星死亡,其他组合覆盖油茶苗都没有出现死亡情况,滴灌不仅苗木成活率高,而且生长旺盛。
3 结论与讨论
有研究结果表明,经济林复合经营模式下,可改善土壤的理化性质以及土壤的水、肥、气、热条件协调,增强土壤保水保墒能力[11,16];同时增加了土壤覆盖程度,进而减少降水对土壤的侵蚀、减少土壤养分的流失以及提高土地利用率[17]。本试验结果表明:新种植油茶覆盖不同的材料,在不同程度上增加了土壤地表温度、25 cm处土壤温度以及土壤含水率,起到良好保水保墒的作用,促进了新种植油茶的生长。而通过不同材料的覆盖对新种植油茶的成活研究结果表明:新种植的油茶不适合简单覆盖,简单覆盖时黑膜对新种植的油茶伤害最大,而通过组合覆盖不仅可以提高土壤含水量,还可以提高油茶成活率;而采用滴灌的方式,油茶成活率为100%,其余都对油茶有不同程度的影响。研究发现,对新种植的油茶套种作物,在不同程度上增加了油茶林地土壤含水率,从而增加土壤的保水保墒能力;其中套种的香瓜在不同时间段土壤含水率相对稳定。基于此,新种植的油茶进行白膜上覆盖木屑、滴灌或者套种香瓜,土壤含水率高,油茶成活率增高,并促进油茶生长,提高油茶的经济效益。