耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤水分及养分的影响
秸秆覆盖的增产原理
秸秆覆盖的增产原理秸秆覆盖是一种农业生产技术，通过将秸秆覆盖在农田表面来促进作物生长和增产。
这种技术已被广泛应用于许多国家的农业生产中，其增产原理主要包括以下几个方面：1. 保持土壤湿度：秸秆覆盖可以起到一种保湿作用，可以减少土壤表面的水分蒸发，并减少水分的流失。
这样可以增加土壤水分的储存量，使作物在干旱季节持续供水，提高作物的抗旱能力。
此外，秸秆覆盖还可以减少雨水的冲刷，逐渐渗透进土壤中，提高土壤的保水能力。
2. 调节土壤温度：秸秆覆盖可以起到保温的作用，可以减少土壤温度的波动。
在夏季，秸秆覆盖可以遮荫，减少阳光直射地表的时间，减少土壤的蒸发量，降低地表温度；在冬季，秸秆覆盖可以起到保温作用，防止土壤因低温而冻结，保护作物的生长。
3. 改善土壤质量：秸秆覆盖可以降低土壤表面的风速和水流速度，减少水土流失和风蚀，保护土壤层结构，减少土壤侵蚀。
同时，秸秆覆盖可以提供有机物质和营养元素，促进土壤微生物的繁殖和活动，增加土壤肥力，改善土壤结构，增加土壤的保肥保水能力。
4. 抑制杂草生长：秸秆覆盖可以形成一层覆盖物，阻断光线的照射，降低杂草的生长。
这样可以减少杂草对作物的竞争，提高作物的产量。
同时，秸秆的分解过程中产生的化学物质也可以对杂草起到一定的抑制作用。
5. 改善土壤通气性：秸秆覆盖可以提高土壤的通气性，促进土壤中氧气的流通。
这对于土壤中的微生物和根系的生长来说非常重要，可以提高根系的吸收能力，促进养分吸收和新陈代谢作用的进行，进而提高作物的产量和品质。
综上所述，秸秆覆盖的增产原理主要包括保湿、保温、保护土壤、抑制杂草生长和改善通气性等多个方面。
通过这些方式，秸秆覆盖可以提高作物的生长环境，促进根系的发达和养分吸收，增加产量和改善作物品质。
因此，秸秆覆盖是一种有效的农业生产技术，可以提高农田的土壤质量，降低农业生产的环境风险，具有重要的农业生产和生态效益。
果园覆盖对苹果产量及土壤理化性质的影响
苹果（Malus pumila Mill.）为蔷薇科苹果属植物，是我国最重要的水果，在中国已经有两千多年的栽培历史[1]。
近年来苹果市场需求量和产量连年增加，为了确保苹果供给，在苹果栽培管理中，常常出现化肥过度使用情况，反而减少了苹果的产量，造成土壤养分失衡、理化性质变差，极大影响苹果的可持续生产[2]。
果园覆盖技术具有改善土壤理化特性、提高果实品质等作用[3]，能够改善土壤水分环境，提高作物水分利用效率，调控土壤水分生态条件和热量平衡，地表覆盖还能够有效控草减病、优化土壤环境，抑制土壤水分蒸发、保墒蓄水、提高肥力[4]，覆盖栽培为植物根系的生长提供了较好的条件，从而促进作物的生长和产量的提高[5]。
而不同覆盖材料间由于物质组成、通透性能、保温保水性等方面的差异，从而在应用中对果树生长和土壤性质的影响存在差异[6]。
田玉莉等[7]研究表明，果园覆盖可不同程度提高土壤酶活性。
陈俊朴等[8]研究表明，自然生草覆盖、野豌豆覆盖和地布覆盖下土壤溶解性有机碳、颗形粒态有机碳、易氧化有机碳和轻组有机碳含量显著高于清耕处理，野豌豆覆盖和自然生草覆盖能显著增强土壤酶活性，是樱桃园较为理想的地面覆盖措施。
刘小勇等[9]研究了不同覆盖方式对旱地果园水热特征的影响，结果表明，地面覆盖减缓了土壤养分的流失，增加了土壤微量元素含量。
目前有关果园覆盖技术已经在诸多果树上得到验证，而有关果园覆盖对庆阳地区苹果生长以及土壤理化性质的研究较少，因此，本试验设置不同覆盖材料，研究苹果产量，土壤理化性质的变化特征，为苹果栽培提供参考。
1 材料与方法1.1 试验地点和材料试验于2021年在甘肃省庆阳市环县进行，地处北纬36°1’-37°9’，东经106°21’-107°44’之间，属温带大陆性季风气候，年平均气温9.2℃，无霜期200d，年均降雨量300mm左右，蒸发量约2000mm，日照时间约2600h。
不同覆盖方式对果园土壤养分的影响
不同覆盖方式对果园土壤养分的影响金文进（甘肃工业职业技术学院，甘肃天水741025）［摘要］果园管理是综合应用农业、生态等措施的生产实践活动。
果园行间覆盖是果园管理的一种重要方式，不同覆盖方式会在不同程度上改变土壤的物质循环和能量流动，从而改变土壤中的养分转化，影响植物对养分的吸收与利用。
果园行间覆盖需要综合考虑生物、经济以及环境等因素的影响。
不同覆盖形式有各自的优缺点。
阐述秸秆覆盖、地膜覆盖、地布覆盖、生草覆盖4种覆盖技术对果园土壤养分的影响，为现代果园土壤养分管理提供一定的理论依据。
［关键词］果园；覆盖方式；土壤养分［中图分类号］S661.1［文献标识码］A［文章编号］1674-7909（2021）19-55-3果园行间覆盖具有防止水土流失、减少地表水分蒸发、培肥土壤的重要作用，是实现果树优质、高产的重要保障措施，同时对改善土壤微生物区系、保持果园可持续生态系统具有重要意义，其将农业、生态的生产实践活动综合应用到了当代的果园管理中。
果园土壤覆盖是指在果园土壤表面覆盖一些其他物质。
根据覆盖物的活性，可将其分为死物覆盖和活物覆盖两大类。
死物覆盖是指利用草秆、稻草、枝叶或地膜等覆盖果园土壤，活物覆盖主要是指果园覆盖生草或进行间作套种。
这些均是旱地果园行间土壤管理的重要措施之一，目的是改良果园土壤微环境，实现生态效益最大化，从而提高果园的经济效益。
目前，许多国家和地区广泛采用的土壤覆盖方式有秸秆覆盖、地膜覆盖、地布覆盖及生草覆盖等［1］。
我国大部分地区果园中行间也实现了地膜、秸秆、生草等覆盖，但也有清耕的。
果园行间覆盖需要综合考虑生物、经济以及环境等因素的影响，不同覆盖形式也有各自的优缺点。
现阶段，有关地布覆盖、地膜覆盖等对土壤影响的研究主要集中于水热方面，而针对覆盖对土壤养分影响的研究较少［2］。
因此，下面就不同覆盖方式对土壤养分的作用做简单概述，为进一步规范果园土壤管理提供一定参考。
1果园覆草对果园土壤养分的影响秸秆覆盖技术最早于20世纪40年代出现在美国，之后相继在澳大利亚等国家得到应用。
果园不同覆盖方式及其效果
果园不同覆盖方式及其效果
果园覆盖栽培是果树增产措施之一。
通过适当的覆盖，可以改善果园土壤的水分、养分及温度状况，促进根系及地上部植株的生长发育。
提高座果率，达到增加果实产量及改善品质的目的。
一、秸秆覆盖主要采用各种作物的茎叶或杂草等作为果树树盘及行间的覆盖物，其覆盖厚度一般约20厘米。
这种覆盖方式，能使果园土壤的有机质含量提高5.8％以上，氮、磷、钾含量亦可分别提高6.2％、2.4％、3.2％以上，对保持和提高果园土壤肥力有较明显的作用。
另据研究，连续6年以上采用秸秆覆盖树盘的果园，每亩果树的增产率可达
82.5％，且一级果可增加16％。
二、地膜覆盖采用地膜覆盖树盘或行间的方式，能提高果园土壤含水量3％～10％，且其行间25厘米土层内4～6月份的地温可分别提高2.2℃、3.6℃、5℃；地膜覆盖葡萄，每亩可增产480公斤，提高果实含糖量，并可提前1周左右成熟收获。
三、种植覆盖作物在果树行间播种蔓生或矮茎豆科绿肥、牧草等作物，不仅能收到较佳的覆盖效果，而且还可提高土地利用率，减少中耕除草次数，节约劳力，降低成本，实现增产增收的目的。
另据报道，果园种植上述覆盖作物后，可提高果实含糖量达1％以上，而有机酸含量则相应减少，并能改善果实的外观色泽，提早成熟及提高果实的耐贮性等。
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耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤水分及养分的影响
第25卷 第4期自 然 资 源 学 报Vol125No14 2010年4月JOURNAL OF NAT URAL RES OURCES Ap r.,2010 耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤水分及养分的影响高茂盛1a,温晓霞1b3,黄灵丹1b,廖允成1b,刘根全2(11西北农林科技大学a1林学院,b1农学院,陕西杨凌712100;21延安市洛川农业科学研究所,陕西洛川727400)摘要:为了揭示土壤耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤保蓄水性能及土壤肥力的影响,研究设置了以土壤耕作(免耕、翻耕、旋耕)为主处理,秸秆覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,对比分析了各处理果园土壤水分贮量、土壤肥力等性状。
结果表明,免耕裸地与翻耕裸地处理的保蓄水效应在果树不同生长期表现不同,在5月份免耕裸地处理1m土层内土壤贮水量高于翻耕裸地处理,而在10月份免耕裸地处理显著低于翻耕裸地处理;秸秆覆盖各处理1m土层内土壤贮水量均明显高于无覆盖各处理,耕作与秸秆覆盖相结合在整个土壤水分测定过程中均以免耕秸秆覆盖土壤贮水量最高且较稳定;耕作与秸秆覆盖相结合显著提高了有机质含量,土壤速效肥含量明显增加,各处理以翻耕秸秆覆盖及免耕秸秆覆盖土壤养分含量为最高。
在渭北洛川苹果生产基地,采用免耕秸秆覆盖技术能起到较好的保蓄水作用,土壤肥力明显增加。
关 键 词:耕作方式;秸秆覆盖;苹果园;土壤水分;土壤养分中图分类号:S152.7;S153.6 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2010)04-0547-09果树生育期间耗水量大,旱季需要深层土壤贮水的调节作用来抵抗土壤水分亏缺带来的胁迫,土壤水分亏缺时间的长短是旱区果树生产力的决定性因素之一[1]。
黄土高原地区由于其独特的气候资源和土壤条件,被列为中国苹果两大优生区之一。
但由于境内降水量有限且年度和季节变率较大,加之地表裸露等原因,苹果园土壤深层水分已出现干燥化,深层土壤水调节作用几乎丧失,苹果产量和品质受控于年度降雨量和降雨季节分布[223]。
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展1. 增加土壤有机质含量秸秆还田可以增加土壤有机质的含量，有机质是土壤的重要组成部分，对土壤水分的保持和调节起着重要的作用。
有机质能够增加土壤的蓄水能力，减少土壤的蒸发速率，从而减少土壤水分的流失，保持土壤的湿润度。
有机质还可以改善土壤的结构，增加土壤的孔隙度，提高土壤的渗透性，使得土壤更容易渗透和保持水分。
2. 减少土壤侵蚀秸秆还田可以有效地减少土壤侵蚀，防止水土流失。
秸秆覆盖可以起到保护土壤表面的作用，阻止降雨冲刷土壤，避免土壤颗粒的流失和土壤结构的破坏。
秸秆还能够减轻土壤因雨水冲刷而形成的坚硬表层，促进土壤渗透和保持水分。
这些措施对土壤的水分保持起到了非常积极的作用。
3. 改善土壤微生物活性秸秆还田可以为土壤提供丰富的有机质和营养物质，有利于土壤中微生物的生长和繁殖，促进土壤中微生物酶的活性，从而提高土壤的代谢活力和水分的利用效率。
土壤中的微生物和真菌对土壤的结构和孔隙度也有一定的改良作用，有利于土壤水分的渗透和保持。
1. 美国研究美国研究者通过对比试验发现，秸秆还田可以增加土壤的有机质含量，改善土壤结构，提高土壤的保水性和渗透性。
在大面积的实际应用中，秸秆还田对改善土壤水分起到了积极的作用，降低了土壤的蒸发速率和水分的流失率，提高了土壤的湿润度和渗透性。
中国的研究者对秸秆还田对土壤水分的影响进行了详细的研究和分析，发现秸秆还田可以减轻土壤因降雨造成的侵蚀和压实，改善土壤的排水和通气条件，提高土壤的水分贮存能力和利用效率。
秸秆还田还可以促进土壤微生物的繁殖和生长，提高土壤的代谢活力和水分的保持能力。
三、秸秆还田对土壤水分的影响存在的问题及对策1. 地区差异不同地区的土壤类型和气候条件不同，秸秆还田对土壤水分的影响也会存在一定的差异。
在实际应用中需要根据当地的具体情况，调整秸秆还田的措施和方法，选择适合当地土壤和气候条件的秸秆还田措施。
2. 秸秆还田量秸秆还田的量对土壤水分的影响也是非常重要的，秸秆还田量过多或过少都会对土壤的水分造成不利的影响。
地膜与秸秆双重覆盖对渭北苹果园土壤水分及产量的影响
２ ０ １ ３年 ５月
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ａｒ ｉ ｄ Ａｒ ｅ ａ ｓ
Ｖｏ １ ． ３ １ Ｎｏ． ３
Ｍａ ｖ ２ ０１ ３
地 膜 与秸 秆 双 重 覆 盖 对 渭 北 苹 果 园 土 壤 水 分 及产 量 的影 响
揣 峻 峰 ， 谢 永 生２ ， 索 改 弟 ， 杨 亚 利
（ １ ． 西北农林科技大学资源环境学院 ， 陕西 杨凌 ７ １ ２ １ ０ ０ ； ２ ． 中 国科 学 院 水 利 部 水 土 保 持研 究 所 ， 陕西 杨凌 ７ １ ２ １ ０ ０ ）
摘 要 ： 针 对 渭 北果 园土 壤 干 燥 化 、 覆 盖 条 件 下 夏 季 土 壤 高 温 抑 制 根 系 生 长 的 问题 ， 通 过 将 具 有 高 效 保 水 效 果 的 地 膜 与缓 温 效 应 显 著 的秸 秆 两种 覆 盖材 料 组合 ， 从保墒 、 调 温 及 对 果树 产 量 影 响 方 面 综合 评 价 双 重 覆 盖 （ 地 膜 压长麦秆覆盖 、 长 麦 秆压 地 膜 覆 盖 、 地 膜 压 短 麦 秆覆 盖 、 地膜压玉米秆覆盖） 模式。结果表 明， 地 膜 压 短 麦 秆覆 盖 相 对 于 其 它 处 理 能提 高 ０ ６ ０ ０ ｃ ｍ土壤 剖面年平均贮水 量（ １ ５ ２ ９ ． ２ ｍ ｍ） 及 年平均含水量 （ ２ ５ ． ７ １ ％） ， 有 利 于果 树 对 水 分的利用 ； 地 膜 压 短 麦 秆覆 盖 在 春 季 和 秋 季 能 提 高 土 壤 温 度 ， 夏 季 降低 土 壤 温 度 ， 具 有 良好 的缓 温 效 应 ； 不 同 覆 盖 处 理 均 能提 高 果 树 的产 量 、 单果重和优果率 ， 其 中地 膜 压 短 麦 秆 覆 盖 单 株 产 量 （ ４ ８ ｋ ｇ ） 和优 果 率 （ ８ ５ ％） 最高 ， 为 最 佳
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展一、秸秆还田对土壤水分的影响1. 提高土壤水分保持能力在作物生长过程中，土壤水分是维持农作物生长和发育的重要因素。
秸秆还田可以有效地改善土壤结构，增加土壤蓄水量和保水能力，减少水分的蒸发和流失，从而提高土壤水分的保持能力。
研究表明，秸秆还田后，土壤中的有机质含量增加，土壤结构得到改善，土壤的容重降低，土壤孔隙度增加，这些因素都有利于提高土壤的水分保持能力。
2. 减少水分流失秸秆还田可以覆盖土壤表面，形成一层秸秆层，有效地减少土壤水分的蒸发和流失。
尤其是在干旱地区和盛行风蚀的地区，秸秆还田的作用更加突出。
研究表明，秸秆还田可以减少土壤水分的蒸发损失，降低土壤表面的温度，提高土壤的含水量和湿度，从而减少水分的流失。
二、影响秸秆还田对土壤水分的因素1. 秸秆覆盖量秸秆还田的覆盖量是影响其对土壤水分影响的重要因素。
适度的秸秆覆盖可以有效地减少土壤水分的蒸发和流失，改善土壤的水分环境。
但是过多的秸秆覆盖会影响土壤水分的入渗和排水，造成土壤水分的过多储存，从而影响农作物的生长和发育。
2. 土壤类型不同土壤类型对秸秆还田的反应也不同。
在粘土质土壤中，秸秆还田可以有效地提高土壤的蓄水量和保水能力，改善土壤的水分环境；而在沙质土壤中，秸秆还田对土壤水分的影响较为有限，甚至可能影响土壤的通气性和渗透性。
3. 气候条件气候条件也是影响秸秆还田对土壤水分影响的重要因素。
在干旱地区和盛行风蚀的地区，秸秆还田对土壤水分的影响更加明显，并且有利于改善土壤的水分环境；而在湿润地区，由于降水充足，秸秆还田对土壤水分的影响相对较小。
三、秸秆还田对土壤水分的研究进展1. 秸秆还田对土壤水分的模拟研究国内外的学者们通过模拟试验，研究了秸秆还田对不同类型土壤水分的影响，发现秸秆还田可以明显提高土壤的蓄水量和保水能力，并且减少土壤水分的流失和蒸发，在一定程度上改善土壤的水分环境。
2. 秸秆还田对农田水分利用效率的研究一些研究表明，秸秆还田可以提高土壤的水分利用效率，减少水分的流失和浪费，增加农田的生产力和经济效益。
秸秆覆盖和保水剂对苹果园土壤理化性状及果实品质的影响
秸秆覆盖和保水剂对苹果园土壤理化性状及果实品质的影响高安妮;杨景芳;豆永康;徐洋;苏秋红;夏宏洋;王敬锋;杨萍萍【期刊名称】《烟台果树》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2页(P15-16)【作者】高安妮;杨景芳;豆永康;徐洋;苏秋红;夏宏洋;王敬锋;杨萍萍【作者单位】山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008;山东省烟台市农业生产资料总公司 264008【正文语种】中文聊城市冠县位于山东省西部，地处黄泛冲积平原。
土质主要是砂土、两合土、淤土及盐碱土。
苹果大部分栽植在砂质土上，淤土和盐碱地有少量栽培。
由于多年果树连作，忽视有机肥的使用，果园土壤的理化性质发生较大的变化，明显偏碱，土壤有机质氮、钾含量低，钙含量较高，致使树势较差，果品质量降低。
特别是土壤有机质含量低，导致土壤性状劣变。
为此，我们于2013年起连续2年进行了果园秸秆覆盖和保水剂改良试验，以期为黄河故道地区苹果园土壤管理提供依据。
1.1材料试验于2013～2014年在聊城市冠县店子镇12年生的嘎拉苹果园内进行，砧木为平邑甜茶，栽植密度为3 m×5 m，试验面积0.3 hm2，果园立地条件一致，常规管理。
1.2 试验处理试验设秸秆覆盖、保水剂和清耕常规管理3个处理，其中保水剂采用烟台太阳农资连锁经营有限公司提供的XL规格，每株施用250 g，秸秆覆盖采用自然腐熟的小麦秸秆，每株施用10 kg。
于2013年春季（3月15日）选择长势、树形、产量等基本一致的苹果树36株，以4株苹果树为小区，采用随机排列，每个处理重复3次。
土壤取样部位在树冠外围1/3处，每株树用土钻取5～6个点，取样深度0～30 cm。
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展
秸秆还田对土壤水分影响的研究进展
秸秆还田是一种将庄稼的秸秆还给田地的农业生产方法，它对土壤水分的影响是农业
研究的热点之一。
近年来，对秸秆还田对土壤水分的研究不断深入，取得了一系列进展。
秸秆还田可以增加土壤的保水能力。
研究表明，秸秆还田可以增加土壤的有机质含量，提高土壤的持水能力。
秸秆富含碳水化合物和纤维素等有机物质，这些物质能够吸附和保
持土壤中的水分子，防止水分的蒸发和流失，从而提高土壤的保水能力。
秸秆还田可以改善土壤的水分利用效率。
研究表明，秸秆还田可以促进土壤中微生物
的活动，增加土壤的蚯蚓和细菌等生物量，提高土壤的通气性和水分渗透性。
这些影响使
得水分更容易进入土壤深层，提高作物根系的水分吸收能力，从而提高土壤的水分利用效率。
秸秆还田可以减少土壤的水分蒸发和流失。
研究表明，秸秆覆盖能够降低陆地表面的
温度，减少土壤表层的水分蒸发。
秸秆的物理覆盖能够形成一种保护层，防止雨水的冲刷
和侵蚀，减少水分的流失。
这些效应能够有效地减少土壤中的水分流失，提高水分的利用
效率。
秸秆还田对土壤水分的影响是多方面的。
它可以增加土壤的保水能力，提高土壤的水
分利用效率，减少土壤的水分蒸发和流失，改善土壤的结构和质地。
这些研究进展为我国
的农业生产提供了科学的依据，也为秸秆还田的推广和应用提供了理论支持。
需要进一步
深入研究和实践，探索更多的技术和方法，以最大限度地发挥秸秆还田对土壤水分的正面
影响。
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第25卷 第4期自 然 资 源 学 报Vol125No14 2010年4月JOURNAL OF NAT URAL RES OURCES Ap r.,2010 耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤水分及养分的影响高茂盛1a,温晓霞1b3,黄灵丹1b,廖允成1b,刘根全2(11西北农林科技大学a1林学院,b1农学院,陕西杨凌712100;21延安市洛川农业科学研究所,陕西洛川727400)摘要:为了揭示土壤耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤保蓄水性能及土壤肥力的影响,研究设置了以土壤耕作(免耕、翻耕、旋耕)为主处理,秸秆覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,对比分析了各处理果园土壤水分贮量、土壤肥力等性状。
结果表明,免耕裸地与翻耕裸地处理的保蓄水效应在果树不同生长期表现不同,在5月份免耕裸地处理1m土层内土壤贮水量高于翻耕裸地处理,而在10月份免耕裸地处理显著低于翻耕裸地处理;秸秆覆盖各处理1m土层内土壤贮水量均明显高于无覆盖各处理,耕作与秸秆覆盖相结合在整个土壤水分测定过程中均以免耕秸秆覆盖土壤贮水量最高且较稳定;耕作与秸秆覆盖相结合显著提高了有机质含量,土壤速效肥含量明显增加,各处理以翻耕秸秆覆盖及免耕秸秆覆盖土壤养分含量为最高。
在渭北洛川苹果生产基地,采用免耕秸秆覆盖技术能起到较好的保蓄水作用,土壤肥力明显增加。
关 键 词:耕作方式;秸秆覆盖;苹果园;土壤水分;土壤养分中图分类号:S152.7;S153.6 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2010)04-0547-09果树生育期间耗水量大,旱季需要深层土壤贮水的调节作用来抵抗土壤水分亏缺带来的胁迫,土壤水分亏缺时间的长短是旱区果树生产力的决定性因素之一[1]。
黄土高原地区由于其独特的气候资源和土壤条件,被列为中国苹果两大优生区之一。
但由于境内降水量有限且年度和季节变率较大,加之地表裸露等原因,苹果园土壤深层水分已出现干燥化,深层土壤水调节作用几乎丧失,苹果产量和品质受控于年度降雨量和降雨季节分布[223]。
干旱缺水已成为限制黄土台塬区雨养苹果业健康发展的重要制约因素。
为此,该区迫切需要推行能保持水土、实现水资源高效持续利用的耕作及覆盖等节水保墒技术,减少果园土壤水分的非目标性输出,提高水分的利用效率。
耕作和覆盖等土壤节水保墒工程技术在农田已有大量的应用[427],其节水保墒效果已得到较好的验证[8211]。
目前关于果园节水保墒技术的研究主要集中在果园生草[1,12214]、覆草[15217]两个单项技术方面,对不同土壤耕作措施下秸秆覆盖技术的水分及养分效应的研究较少,且不同的气候、土壤类型以及不同的树种,研究结果不同。
果园覆草效应,众多研究结果较为一致,认为覆草抑制了土壤无效蒸发,提高了果园土壤水分利用效率,土壤有机质及速效肥含量明显增加[15216];果园生草方面的研究尚存争议,A1J1Hernandez等的研究[1]表明橄榄园生草后起到了较好的保水作用,在土壤水分亏缺时,生草与橄榄树竟争水分效应不显著,且明显提高了土壤肥力水平。
李国怀等[18]研究表明:7—11月份果园种植白三叶平均土壤含水率为1817%,较对照(1717%)高110%。
而李会科、赵政阳等[19]则认为黄土高原收稿日期:2009-08-28;修订日期:2010-01-20。
基金项目:国家自然科学基金(30871492);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET20720700);“十一五”国家科技支撑计划(2006BAD15B06)。
第一作者简介:高茂盛(1986-),男,博士生,主要从事农业资源高效利用研究。
E2mail:hsg m s@1631com3通信作者简介:温晓霞,博士,副教授,主要从事农业资源利用及农业生态方面的教学与科研工作。
E2mail:wenxi2 aoxia6811@1631com548 自 然 资 源 学 报25卷南部地区果园生草不但消耗每年的降水入渗量,而且还不断利用深层土壤有效储水,造成土壤深层水分亏缺。
本研究将不同土壤耕作措施与秸秆覆盖技术进行组合,研究其对渭北旱作苹果园土壤水分、养分的影响,旨在为推动该区果园耕作技术的改革和促进土壤水分和养分高效持续利用提供理论依据。
1 材料与方法111 试验设计与方法试验区供试果园为12年树龄(1996年栽种)的富士(M alus pum ila M ill),砧木为楸子,处于盛果期,栽植密度215m×410m。
试验前0～40c m土层基础养分为:有机质613g/kg,碱解氮(N)17188mg/kg,速效磷(P)14147mg/kg,速效钾(K)11017mg/kg,耕层土壤容重为1138g/c m3,土壤类型为黄土母质发育的疏松黑垆土。
试验园每年施肥:尿素650kg/h m2、过磷酸钙600kg/h m2、硫酸钾310kg/hm2,不施有机肥。
土壤管理方式为翻耕(深度30c m),地表无覆盖,旱作。
试验于2007-03-10至2008-10-30在位于渭北旱塬中部的延安市洛川农业科学研究所的苹果园试验基地进行。
试验设置土壤耕作方式和秸秆覆盖两个因素。
土壤耕作方式设置免耕、翻耕、旋耕3种处理,在土壤耕作处理下设置玉米秸秆覆盖(简称覆草)和无覆盖(简称裸地)两种处理。
土壤免耕均在试验期不作任何人工或机械翻动;土壤翻耕及旋耕分别用铧式犁和果园轻耕机在2007-03-10及2008-03-20进行作业,土壤耕作处理设置完后当天在各耕作处理上设置秸秆覆盖与不覆盖处理,秸秆覆盖量2007年为30000kg/ h m2,2008年为10000kg/hm2,各处理除试验设置不同外,其它管理措施同当地高产果园一致,随机区组排列,共6个处理组合(表1),重复3次,小区面积为16m×16m。
表1 试验设计Table1 Experi m ental design覆盖处理耕作处理处理方式裸地翻耕2007-03-10距树基100c m处,手扶拖拉机牵引铧式犁逐犁翻耕,整平,翻耕深度30cm。
2008年试验设置同上年,试验设置时间为03-20。
旋耕2007-03-10距树基100c m处,用果园轻耕机进行作业,深度10～15c m。
2008年试验设置同上年,试验设置时间为03-20。
免耕从2007-03-10至2008年10月底果园土壤不作任何人工或机械耕动。
秸秆覆盖翻耕2007-03-10距树基100c m处,用手扶拖拉机牵引铧式犁逐犁翻耕,整平,翻耕深度30c m,然后将秸秆(30000kg/hm2)均匀覆盖。
2008-03-20在上年的基础上翻耕,然后补充覆盖秸秆10000kg/hm2。
旋耕2007-03-10距树基100c m处,果园轻耕机进行作业,深度10～15c m,然后将秸秆(30000kg/hm2)均匀覆盖。
2008-03-20在上年的基础上旋耕,然后补充覆盖秸秆10000kg/h m2。
免耕2007-03-10至2008-10土壤不作任何人工或机械耕动,2007-03-10秸秆(30000kg/hm2)均匀覆盖。
2008-03-20补充覆盖秸秆10000kg/hm2。
112 取样及分析方法(1)土壤含水量测定:每小区选取树冠及长势比较一致的苹果树,距树干120～150c m 处设置取样点,采用对角线取样法取5个重复样。
在2008年4—10月每月中旬采用土钻对4期高茂盛等:耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤水分及养分的影响549 0～1m土壤进行分层(20c m)取样,取样后立即带回实验室称鲜土重,随后将土壤样品放在105±2℃的烘箱中烘至恒重,求出土壤失水重量占烘干土重的百分数(质量含水率),同时测定其各层土壤容重。
根据质量含水率和容重计算土壤贮水量[20]。
土壤贮水量(mm)=土壤质量含水率×土壤容重×土层厚度(cm)×10 (2)土壤养分测定:2008-10苹果采收后在各小区分0～20c m、20～40c m土层取样,取样点同上,剔除石块、果树残根等杂物,装袋带回实验室,样品经风干后研磨,过1mm筛。
土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量的测定均采用土壤农化常规分析方法[21]。
113 试验区概况洛川县地处渭北旱塬中部核心地段,属暖温带半湿润大陆性季风气候。
平均海拔1100m,年均气温912℃,日照时数2552h,年总辐射量55141kJ・c m-2,大于10℃的积温3040℃,多年平均降水量622mm,且主要集中于6—9月,占全年平均降水量的80%左右,具有典型的季节性干旱特点。
该区域土壤质地为黄土母质发育成的疏松黑垆土,区域地貌为塬、梁、沟相间,以塬为主。
2007年全县拥有耕地面积412×104hm2,苹果总面积达311×104h m2,人均012h m2,苹果总产量56×104t,总产值12×108元,农民年人均苹果纯收入3810元,占到农民年人均纯收入的95%。
114 数据分析与处理数据统计分析采用Exce12003和DPS6155统计软件进行,多重比较采用Duncan新复极差法。
2 结果与分析211 耕作和覆盖对果园土壤水分的影响21111 果树生长期不同耕作与覆盖处理0～1m土壤贮水量变化2007年各处理土壤水分变化情况同2008年,本文以2008年土壤水分观测数据进行分析。
不同的耕作方式加以不同的覆盖处理,在不同的果树生长时期1m土层土壤贮水量的总体变化趋势相似(图1)。
从2008年4月到10月,受果树生长、降水量及气温等因素的影响,各个处理1m土层土壤蓄水量总体变化趋势相似,均呈“W”形,1m土层在5月份都出现土壤水分大量散失,土壤蓄水量下降的现象;6、7月份随着降水的增多,土壤的蓄水量得 图1 2008年4—10月各处理1m土层内土壤贮水量变化Fig11 The poundage of different treat m ents in1m s oil layer fr om Ap ril t o Oct ober 自 然 资 源 学 报25卷550到初步恢复;到8月份由于果树生长进入旺盛期,果树本身耗水量较大,加之气温升高,降水补充相对不足等因素的影响,1m土层土壤蓄水量再次下降,之后果园土壤水分在9、10月份的强降雨中又逐渐补充蓄水。
覆草各处理都表现出较强的保水能力,由图1可以看出,免耕覆草的总体保水效果较旋耕覆草和翻耕覆草好,旋耕覆草在苹果整个年生长期内蓄水量的变化幅度较大,翻耕覆草的蓄水量较免耕覆草和旋耕覆草低。
从图1可以看出,果园的水分管理在5月份重在土壤的保水,而在9、10月份及苹果收获后至下一年度果树发芽前的时间段重在土壤水分的蓄积,以备来年果树生长水分的正常需求。