不同覆盖材料对幼龄茶园土壤温湿度的影响及杂草防治效果

杨佳佳 张潇引 王彬力 杨友德 杜春安

摘要：茶園杂草物种丰富，组成差异较大，对茶树生长和生态环境带来严重影响。为通过优化幼龄茶园管护，解决生产实际问题，探索操作简便、绿色环保的覆盖防草技术，以降低草害防控成本，同时达到提高茶叶产量的目的，于2022年进行了茶园覆盖防草试验。试验在同一幼龄茶园以清耕露地为对照，设置黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸秆、银灰色地膜5种覆盖材料，分析比较不同处理下土壤温度、土壤含水量及杂草鲜质量的变化。结果显示，各覆盖处理具有增温和降温双重效应，其中0～25 cm土层温度以PE防草布覆盖增温幅度最大，较CK增温1.9 ℃；除银灰色地膜出现降墒效应（平均含水量20.5%），黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸秆覆盖处理平均土壤含水量分别较CK提高2.4、2.0、3.3、2.3个百分点；各覆盖处理对杂草生长具有抑制作用，其中PP防草布对杂草的防效达100.0%；通过成本核算，PP防草布第一年投入的材料成本最高，人工成本最低，从长远看，PP防草布综合效益最好，即PP防草布更适合作为茶园杂草绿色防控的覆盖材料。

关键词：幼龄茶园；覆盖；土壤温度；土壤水分；草害防控

中图分类号：S571.1                                            文献标识码：A                                            文章编号：1000－3150（2023）06-55-5

Abstract： Tea gardens have diverse weed species and weeds have a large difference in composition， thus having a serious impact on the growth of tea plants and the ecological environment. In order to achieve the optimization of young tea gardens， solve the actual problems of production and explore the simple and environmental friendly coverage technology， an experiment was conducted in 2022 to reduce the cost of prevention and control of weed damage and also achieve the purpose of increasing tea yield. The experiment was conducted in the same young tea garden with a clear plowed open field as the control. Five different mulching materials including black plastic film， PP weed control cloth， PE weed control cloth， rice straw and silver gray plastic film were set up. The changes in soil temperature， soil water content and weeds under different treatments were analyzed. The results show that each mulching treatment had a dual effect of warming and cooling. PE weed control cloth coverage had the largest warming amplitude， 1.9 ℃ higher than CK. Except for the effect of silver-gray plastic filmon soil moisture reduction （average moisture content of 20.5%）， the average moisture contents under black plastic film， PP weed control cloth， PE weed control cloth， rice straw coverage increased by 2.4， 2.0， 3.3 and 2.3 percentage point compared to CK. Each mulching treatment could efficiently restrain the growth of weeds， among which the fresh weight control effect of PP weed control cloth was 100.0%. Through cost accounting， PP weed control cloth in the first year has the highest material cost and the lowest labor cost. In the long run， the comprehensive benefits of PP weed control cloth are the best. Therefore， PP weed control cloth is more suitable as a coverage material for the green prevention and control in tea gardens.

Keywords： young tea gardens， mulching， soil temperature， soil moisture， grass prevention and control

幼龄茶园茶行裸露容易滋生杂草，不仅与茶树争水、争肥，还易造成茶树病虫害发生，严重影响茶叶品质和产量。优化幼龄茶园杂草防治，为茶树提供良好的生长环境，是促进幼龄茶园快速投产，实现茶产业提质增效的关键。化学除草剂快速高效、成本低，但长期施用会造成环境污染及茶叶农残超标。人工除草简单、直接，但耗时、耗工、防效差。覆盖防草技术可弥补化学除草剂和人工除草的不足，蒋慧光等[1]发现，防草布和黑色地膜的杂草防效分别为100.0%和93.5%。郑旭霞等[2]通过覆草、黑膜、白膜、无纺布的杂草防治对比试验，发现以黑膜与无纺布防草效果最好，且覆盖可显著降低除草成本。茶园地表覆盖较无覆盖处理除可有效抑制杂草发生以外，还可有效改善茶园土壤理化性质、缓解高温对茶树的伤害、减少茶园行间水土流失、维持土壤肥力[3-5]。

目前，关于覆盖对农作物生长发育的影响研究较多，但关于不同覆盖材料对茶园杂草生长、土壤温度及水分变化的影响报道较少。本试验采用水稻秸秆、黑色地膜、银灰色地膜、PP防草布、PE防草布5种覆盖材料对茶园行间进行覆盖，分析比较不同覆盖材料对茶园草害防效、土壤温度及水分的影响，拟为选择出适合当地茶园抗旱抗寒、防治杂草的有效措施提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  试验茶园

本试验茶园位于巴中市平昌县八庙村，经度107.06°，纬度31.52°，海拔656.2 m。茶树品种为三花1951，树龄3年，行距1.5 m，茶树长势基本一致。

1.2  试验方法

试验于2022年1月初进行，茶园行间浅耕除草后，追施复合肥并整平地面。试验共设置黑色地膜覆盖（T1）、PP防草布覆盖（T2）、PE防草布覆盖（T3）、水稻秸秆覆盖（T4）、银灰色地膜覆盖（T5）5个覆盖处理（表1）。无覆盖露地为对照（CK）。覆盖方式均为行间覆盖。每处理3个重复，共18个小区，每小区宽3 m（两个行间）长20 m，面积为60 m2，小区随机排列。膜覆盖采用边缘覆土固定；防草布采用园艺地钉固定，固定距离距茶树主干5 cm处；水稻秸秆覆盖，铺设厚度8～10 cm。试验期间，各小区水肥和采摘等管理措施基本一致。

1.3  测定项目

1.3.1  土壤温度和水分测定

土壤温度测定：每小区随机埋下1组垂直型地温计，在连续晴天时读取温度，分别于2月15日、4月21日、6月28日读取当日7：00、12：00、18：00時5、10、15、20、25 cm处土层温度。

土壤水分测定：分别于2月15日、4月21日、6月28日，在每小区随机取0～20 cm深的土样带回实验室，采用烘干法测定[6]。

SWC＝（W鲜 －W干 ）／（W干－W铝 ）×100%，式中SWC为土壤含水量，W鲜为土壤样品鲜质量，W干为土壤样品烘干后质量，W铝为铝盒质量。

1.3.2  防草效果测定

土壤杂草生物量测定：分别于2月15日、4月21日、6月28日，在每小区选取杂草长势均匀、50 cm×50 cm的样方，分别剪取样方内的所有杂草地上部分，称鲜质量[1]。重复测定3次。

杂草鲜质量防效=（对照杂草鲜质量－处理杂草鲜质量）/对照杂草鲜质量×100%

2  结果与分析

2.1  不同材料覆盖对茶园土壤温度的影响

覆盖条件下，随着土层加深，土壤平均温度逐渐降低。比较0～25 cm土层的平均温度，与CK相比，水稻秸秆覆盖具有降温效应，较CK降低2.7 ℃，其余覆盖则具有增温效应，增幅0.8～1.9 ℃。且0～25 cm土层平均温度以PE防草布覆盖最高、水稻秸秆覆盖最低，二者间温度相差4.6 ℃（表2）。

进一步详细比较土层温度变化，2—6月水稻秸秆覆盖下0～25 cm土层平均温度较CK分别降低2.4、4.1、1.5 ℃；黑色地膜覆盖、PP防草布覆盖、PE防草布覆盖、银灰色地膜覆盖0～25cm的土层平均温度，在2月份较CK增加1.0～1.3 ℃，在4月份较CK增加0.8～2.7 ℃，在6月份较CK增加0.6～2.0 ℃。且6月份5种覆盖处理均出现增温和降温双重效应，其中，PP防草布覆盖、PE防草布覆盖、银灰色地膜覆盖在0～15 cm土层处较CK分别增温0.3～2.3 ℃、1.3～7.4 ℃、0.9～3.9 ℃，20～25 cm土层处较CK分别降温0.3～0.9 ℃、1.4～2.8 ℃、1.4～2.2 ℃；黑色地膜覆盖下0～20 cm土层温度较CK增加0.2～3.8 ℃，25 cm处则降低1.22 ℃；水稻秸秆覆盖下0～10 cm土层温度较CK增加0.7～2.6 ℃，但15～25 cm处降温1.2～5.6 ℃（表3）。

2.2  不同材料覆盖对茶园土壤水分的影响

由表4可见，随气温升高，土壤含水量降低，除银灰色地膜处理出现降墒效应，其余覆盖较CK均表现为增墒效应。黑色地膜、PP防草布、PE防草布、水稻秸秆覆盖处理平均土壤含水量分别较CK增高2.4、2.0、3.3、2.3个百分点。在2月份，银灰色地膜覆盖与秸秆覆盖处理出现降墒效应，土壤含水量分别较CK降低0.7、0.1个百分点；而在4月、6月与CK相比，各覆盖处理均为增墒效应，增幅分别为0.5～4.7个百分点、0.1～4.5个百分点。其中，2月、4月、6月分别以PP防草布、黑色地膜、水稻秸秆覆盖增墒幅度最大，均以银灰色地膜覆盖增墒幅度最小。

2.3  不同材料覆盖对茶园杂草生长的影响

由表5可见，2—6月，PP防草布处理的杂草平均鲜质量防效达100.0%，其余覆盖处理中，水稻秸秆覆盖、黑色地膜、PE防草布、银灰色地膜覆盖处理下的杂草平均鲜质量防效分别为17.7%、44.5%、64.1%、89.4%。

具体来看，覆盖初期，茶园行间杂草得到100.0%有效控制。随覆盖时间延长，除PP防草布外，其他覆盖处理的杂草鲜质量防效逐渐下降，且4月与6月均以秸秆覆盖效果最差，防效分别为49.8%、－3.3%，可能由于前期秸秆铺设物间存在缝隙，导致杂草存在生长空间，后期秸秆完全腐殖质化后改善了土壤肥力及理化性质，促进茶树生长的同时也促进了杂草生长。

2.4  不同覆蓋材料成本比较

2—6月5种覆盖处理的总成本均低于CK，其中，PP防草布处理的总成本最高，水稻秸秆次之，黑色地膜最低，三者总成本依次较CK低8.2%、21.1%、51.5%。分析各覆盖处理的成本构成，其中PP防草布处理材料费高于其余4种覆盖材料，导致总成本较高，但人工费表现为PP防草布处理费用最低，仅180元（表6）。结合表5来看，2—6月PP防草布处理草害防效达100%，因此，5种覆盖材料中，PP防草布虽材料费最贵，但其省去后期人工除草费，长远来看，以PP防草布综合效果最好。

3  小结与讨论

3.1  覆盖对土壤温度的影响

不同覆盖材料下，土壤温度的差异与其吸收太阳能辐射能力有关。黑膜的不透光性，影响了地面对太阳光的吸收及热量的传导，秸秆则由于阻挡了太阳光直射，从而缓解地面温度的变化。程宏波等[7]通过研究不同覆盖材料对旱地春小麦土壤水温环境的影响发现，覆膜较CK普遍具有增温效应，而覆盖秸秆则普遍具有降温效应；余舜尧等[3]通过研究不同覆盖方式对土壤水热分布的影响发现，防草布因透光性和透水性较好，其保温性较覆膜、覆秸秆差。

本研究显示，与CK相比，膜覆盖0～25 cm平均温度具增温效应，秸秆覆盖为降温效应，与程宏波等[7]研究结果一致。PP防草布覆盖的增温幅度低于膜覆盖，PE防草布覆盖的增温幅度则高于膜覆盖，与余舜尧等[3]研究结果不一致，可能与地域差异、光照强度及降水量有关。PE防草布的保温效果好于PP防草布，且PE防草布成本低于PP防草布，但从绿色环保角度出发，PP防草布可降解，使用年限也长达3～5年。

3.2  覆盖对土壤水分的影响

土壤水分的高低取决于雨水的入渗率、保墒、植株的耗水能力，无覆盖的雨水渗透率高于覆盖，但覆盖抑制水分蒸发的能力高于无覆盖。覆盖可以减少土壤表面水分的蒸发损失，减轻水土流失，延长土壤水分保墒时间[8-9]，彭晚霞[10]研究表明，在茶树生长期，稻草覆盖较露地可以增加土壤含水量，提高水分利用率，进而提高茶叶产量。孙立涛等[4]研究表明，地表覆盖可使土壤水分保持较高水平，利于茶树根系对土壤水分的吸收，促进茶树生长。胡承兴等[11]研究结果显示，不同草覆盖、膜覆盖处理下的土壤含水量高于清耕茶园。

本研究显示，覆盖后土壤平均含水量整体较CK有提高，且覆秸秆处理含水量高于覆膜处理平均含水量，覆防草布处理平均含水量高于覆秸秆处理含水量，这是由于在秸秆覆盖下雨水渗透率比膜覆盖高，同时秸秆对雨水具一定的吸收能力，而防草布不仅具透水性，其抑制土壤水分蒸发的效果也优于秸秆。

3.3  覆盖对杂草生长的影响

茶园行间覆盖，减少土壤地表裸露，遮光性好，可有效抑制杂草生长[12]。本研究中，覆盖处理下杂草平均鲜质量均低于CK，其中，PP防草布草害防控的效果最好。原因可能是，PP防草布透光率较PE防草布低，杂草不易滋生，同时PP防草布本身结构能有效阻止杂草穿过地布；薄膜则受风化和踩踏的影响极易破损，从而为杂草提供生长空间，因此防草效果不及防草布。

水稻秸秆、黑色地膜、银灰色地膜、PP防草布、PE防草布5种不同材料覆盖均能不同程度抑制杂草生长，PP防草布覆盖的防效好于其余材料覆盖。综合土壤温度和水分的变化、杂草防治效果、控草成本、绿色环保来看，PP防草布使用寿命长、操作简便、耐拉伸、不易破损，以及对茶园行间杂草防控效果基本可达100%，较清耕除草明显降低劳动力成本。因此，PP防草布更适合作为茶园杂草绿色防控的覆盖材料。

参考文献

[1] 蒋慧光， 张永志， 朱向向， 等. 防草布在幼龄茶园杂草防治中的应用初探[J]. 茶叶学报， 2017， 58（4）： 189-192.

[2] 郑旭霞， 毛宇骁， 吴嘉璠， 等. 盛夏覆盖对幼龄茶园土壤温湿度和杂草生长的影响[J]. 土壤， 2016， 48（5）： 918-923.

[3] 余舜尧， 江新凤， 李琛， 等. 覆盖对茶园土壤温度和杂草生长的影响[J]. 江西农业学报， 2021， 33（11）： 78-82， 90.

[4] 孙立涛， 王玉， 丁兆堂. 地表覆盖对茶园土壤水分、养分变化及茶树生长的影响[J]. 应用生态学报， 2011， 22（9）： 2291-2296.

[5] 姚健， 崔清梅， 张强， 等. 茶园地膜覆盖对茶园地温及成活率的影响[J]. 安徽农业科学， 2018， 46（18）： 183-185.

[6]  杨长刚， 柴守玺， 常磊， 等. 不同覆膜方式对旱作冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响[J]. 中国农业科学， 2015， 48（4）： 661-671.

[7] 程宏波， 牛建彪， 柴守玺， 等. 不同覆盖材料和方式对旱地春小麦产量及土壤水温环境的影响[J]. 草业学报， 2016， 25（2）： 47-57.

[8] 王会， 王玉， 丁兆堂， 等. 越冬期茶园覆盖的生态效应及对茶树生理指标的影响[J]. 北方园艺， 2011（24）： 5-9.

[9] 尹春梅， 王凯荣， 谢小立. 冬闲田稻草覆盖的环境效应[J]. 农业环境科学学报， 2008（4）： 1633-1637.

[10] 彭晚霞. 亚热带红壤丘陵茶园覆盖与间作的生理生态效应研究[D]. 长沙： 湖南农业大学， 2006.

[11] 胡承兴， 舒英格， 何秀. 不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响研究[J]. 山地农业生物学报， 2016， 35（4）： 61-65.

[12] 刘声传， 马林红， 贺圣凌， 等. 不同杂草防控模式对茶叶产量品质、土壤肥力及土壤酶活性的影响[J]. 中国土壤与肥料， 2022（7）： 170-177.