板栗园内不同覆盖处理对土壤理化性质及效益的影响_陆毕胜.pdf

试验研究 2023.1板栗是一类重要的经济林树种，一般在地形相对复杂、土壤瘠薄、保水及保肥能力相对弱的山地上栽植居多1。板栗的幼苗根系主要在土壤的浅层分布，因此易受到极端气候条件的胁迫，如低温、干旱、水渍涝灾等，影响了板栗苗木的生长，严重的甚至可导致板栗树的死亡2。地表覆盖栽培措施有着悠久的发展历史，生态功能明显，在改善土壤水肥热及微生物生活环境等方面有着很好的效果，目前在多种作物的种植中应用广泛，包括烟草3、玉米4、马铃薯5等，在农业的提质增产方面起到了积极的作用。近些年，我国一些地区在果园中也相继开展了地表覆盖方面的研究，如梨园6、苹园7、板栗园8-9等，在改善土壤理化性质等方面发挥了重要的作用。一般不同的栽植地土壤及气候条件等生态因子均有差异，因此结合各地实际开展板栗园适合的覆盖模式有利于实现板栗的高产。舒城县被称为“板栗之乡”，当地板栗种植的历史在2 000年以上，目前板栗栽植面积超过2万hm2，生产的板栗具有个大、色亮、味香、营养价值高等特板栗园内不同覆盖处理对土壤理化性质及效益的影响作者简介：陆毕胜（1976-），男，大专，工程师，从事林业生产技术指导工作。E-mail：陆毕胜（安徽省舒城县林业局张母桥林业站安徽舒城231300）摘要：为了研究板栗园内不同覆盖处理下土壤理化性质及效益情况，特于2020-2021年开展了相关的试验。结果表明，不同的覆盖处理均可增加030 cm土层内的养分含量、增加土壤含水量、降低容重及增加土壤孔隙度、提高经济效益，其中以覆盖小麦秸秆的处理综合效益最佳，可使土壤内温度变化的趋势更加平缓、土壤内理化性质改善效果更好，产投比达到10.46。关键词：板栗；覆盖；土壤理化性质；效益国科学：地球科学，2018，48(2)：181-199.3刁现民.禾谷类杂粮作物耐逆和栽培技术研究新进展J.中国农业科学，2019，52（22）：3943-3949.4刘建垒，常柳，段晓亮，等.小米营养成分及其贮藏加工稳定性研究进展J.中国食物与营养，2022，28（3）：55-62.5杨月欣.中国食物成分表（标准版）（第六版）（第一册）M.北京：北京大学医学出版社，2018.6刘敏轩，陆平.中国谷子育成品种维生素E含量分布规律及其与主要农艺性状和类胡萝卜素的相关性分析J.作物学报，2013，39（3）：398-408.7邵丽华，王莉，白文文，等.山西谷子资源叶酸含量分析及评价J.中国农业科学，2014，47（7）：1265-1272.8李暮男，兰凤英.小米的营养成分及保健功能研究进展J.河北北方学院学报（自然科学版），2017，33（7）：56-60.9刁现民.基础研究提升传统作物谷子和黍稷的科研创新水平J.中国农业科学，2016，49（17）：3261-3263.10贾冠清，刁现民.谷子（Setaria italica（L.）P.Beauv.）作为功能基因组研究模式植物的发展现状及趋势J.生命科学，2017，29（3）：292-301.11刁现民.中国谷子产业与产业技术体系M.北京：中国农业科学与技术出版社，2011.12贾小平，袁玺垒，李剑峰，等.不同光温条件谷子资源主要农艺性状的综合评价J.中国农业科学，2018，51（13）：2429-2441.13陆平.谷子种质资源描述规范和数据标准M.北京：中国农业出版社，2006.41-2023.1 试验研究点，广受消费者的欢迎。结合舒城县板栗种植的实际，笔者于2020-2021年开展了不同覆盖处理下板栗园中土壤理化性质及效益的研究。1材料与方法1.1研究区概况试验地选择舒城县的板栗生产大镇汤池镇境内某板栗种植大户的板栗园内开展。该乡镇为北亚热带湿润气候区，有着温和的气候，四季分明。当地年均日照时数在1 969 h，10以上日照时数超过1 350 h，年平均温度13.015.5，极端最高温、最低温分别为40.5、-17，无霜期年均222 d，多数年份在11月上中旬进入初霜期，3月底出现终霜日。该镇土壤的冻结深度一般平均在6 cm左右，年降水量平均在1 123.2 mm左右，主要集中在春夏季，蒸发量年均值超过1 300 mm。试验的板栗园位于南坡，坡度约28，土壤为沙壤，pH在6.6左右，土层厚度5570 cm。在板栗园内选择了有着良好透风条件、没有光线遮挡、没有积水、没有杂草的地块开展试验。板栗为6年生的大红袍，管理水平较高，栽植的株行距为3 m4 m。1.2试验材料试验材料包括小麦秸秆（试验的前一年秋季机械收获的小麦秸秆，在田间堆垛的时间在9个月以上）、黑色及白色的地膜（聚乙烯吹塑膜，厚度在0.008 mm），其余用于清耕的锄具及常规管理中的肥料等均来源于当地农资市场。1.3试验设计试验在2020年3月开始，在板栗园内设计了4个不同的覆盖处理，分别为覆盖20 cm厚的小麦秸秆、覆盖1层黑色地膜、覆盖1层白色地膜、表层清耕（频率为2周1次，耕作的深度23 cm），以不做处理为对照(CK)，共计5个处理，各处理在试验期间未采取人工灌溉措施。每个处理选择板栗树10株进行处理，随机选择地点设置3个重复小区，共计15个小区、板栗树共计150株，小区排列方式随机。2021年在上年覆盖的基础上，在覆盖地膜的小区中，对之前的地膜进行更换、重新铺设，在覆盖秸秆的小区中将之前腐烂的秸秆翻入土壤中再覆盖1层20 cm厚的秸秆。1.4试验方法试验开始前在板栗树的树冠下投影处开宽、深均为30 cm的沟，均匀施入板栗专用复合肥225 kg/hm2，与土壤混拌均匀。各处理在板栗树的树盘处覆盖面积为1.2 m1.2 m，树之间预留一定的裸地空间便于林间操作、接受自然降雨。在覆盖地膜的处理中，膜的周边用土块或者石块充分压实，以免被风或者人为因素等掀起或者破坏。其他管理同当地常规方法。1.5测量方法在试验的2年中，每年在9月30日的8:00、12:00、16:00对各处理板栗树盘的土壤进行随机取样，调查土壤030 cm土层的平均温度，且在10:00对030 cm土层内的含水量进行调查，每株树随机取5个点，对每个小区中5个重复的数据取平均值进行分析；9月30日10:00对各覆盖处理030 cm土层内的化学性质、容重等进行调查9-10，比较不同覆盖处理下土壤理化性质的变化，并在果实收获时统计分析各处理板栗的产量、品质及经济效益等。2结果与分析2.1不同覆盖处理对板栗园内土壤温度及含水量的影响不同覆盖处理下板栗园内030 cm土层的温度统计结果见表1。由表1可知，温度变化最为平缓的处理是覆盖小麦秸秆，12:00的温度比其他处理低4.412.4，16:00时的温度比对照处理高1.5，比其他处理低4.69.1，由此可知覆盖小麦秸秆的处理影响了白天土壤对热量的吸收，下午光照强度减弱后，其热量散失的速度较地膜及对照更为平缓；覆盖黑色地膜、覆盖白色地膜、表层清耕的处理030 cm土层平均温度均高于对照；8:00时覆盖白色地膜的处理土壤增温效果好于覆盖黑色地膜的处理，12:00时覆盖黑色地膜的增温效果好于覆盖白色地膜的处理。由此可知，土壤覆盖不同颜色的地膜后，在吸收太阳辐照能力、对光的反射及折射等方面均有差异。对不同覆盖处理下板栗园内030 cm土层含水量进行统计，统计结果见表1。由表1可知，在不同的覆盖方式下板栗园内030 cm土层内相对含水量以对照处理为最低，其余处理的含水量之间差异较大但是均高于对照处理，其中保水效果最好的处理是覆盖白色地膜的处理，其次依次是覆盖黑色地膜处理、覆盖小麦秸秆处理，这3个处理030 cm土层的含水量均高于表层清耕及不做处理的对照。42-试验研究 2023.12.2不同覆盖处理对板栗园内土壤理化性质的分析对不同覆盖处理下板栗园内土壤容重、孔隙度、养分含量等理化性质进行统计，结果见表2。由表2可知，板栗树园不同覆盖方式下土壤的物理性质变化明显；覆盖小麦秸秆的处理土壤容重最小，为1.13 g/cm3，孔隙度最大，为51.52%，分析其原因可能是覆盖小麦秸秆后人为的踩踏行为减少，且小麦秸秆腐烂后的有机质进入到土壤中利于土壤微生物活动，从而形成更多的土壤团聚体；不作处理的对照容重最大、孔隙度最小。由表2可知，板栗树园不同的覆盖方式下土壤化学性质变化明显。土壤肥力的基础来源于其中的有机质含量，本试验中覆盖地膜的2个处理土壤中有机质含量、速效氮、速效磷、有效钾的含量均比覆盖小麦秸秆的处理低，分析其原因可能是覆盖地膜的处理土壤内温度更高，使有机质的矿化作用增强，不利于提高土壤的地力水平；各处理下土壤中pH没有明显差异，但各覆盖处理均低于对照处理。2.3不同覆盖处理对板栗园内板栗产量及效益的分析对板栗园不同覆盖处理下板栗的产量、效益等进行统计，结果见表3。由表3可知，覆盖小麦秸秆的处理板栗产量最高，达到了3 782.5 kg/hm2，覆盖地膜的2个处理产量分别为3 012.4 kg/hm2、2 875.2 kg/hm2，均明显高于表层清耕及不作处理的对照；综合覆盖材料及人工劳动力成本因素，纯收入最高的处理为覆盖小麦秸秆，产投比达到了10.46，明显高于覆盖地膜的2个处理及其他2个处理；3个覆盖处理的产注：数据为2年数据的平均值。下同。表1不同覆盖处理下板栗园内030 cm土层温度及含水量变化处理一天内不同时间平均温度（）含水量（%）8:0012：0016:00覆盖小麦秸秆10.224.820.519.8覆盖黑色地膜11.037.229.627.9覆盖白色地膜11.534.629.532.2表层清耕10.530.825.118.1不做处理（CK）10.429.219.016.0表2不同覆盖处理下板栗园内土壤的理化性质变化处理容重（g/cm3）pH空隙度（%）有机质（%）速效氮（mg/kg）速效磷（mg/kg）有效钾（mg/kg）覆盖小麦秸秆1.136.451.520.8831.29.871.2覆盖黑色地膜1.216.548.150.6529.57.564.5覆盖白色地膜1.196.549.200.7033.47.463.0表层清耕1.306.546.910.7530.77.566.1不做处理（CK）1.356.745.130.7230.16.852.2注：成本包括覆盖物及人工成本。表3不同覆盖处理下板栗园内产量及效益变化处理产量（kg/hm2）单价（元/kg）总收入（元/hm2）成本（元/hm2）纯收入（元/hm2）产投比覆盖小麦秸秆3 782.51037 8253 30034 52510.46覆盖黑色地膜3 012.41030 1243 80026 3246.93覆盖白色地膜2 875.21028 7523 80024 9526.57表层清耕2 174.61021 7463 30018 4465.59不做处理（CK）1 516.11015 1613 30011 8613.5943-2023.1 试验研究投比均高于表层清耕及不做处理的对照。3讨论与结论3.1讨论（1）果园内土壤的温度条件对果树根系生长、理化性质的影响很大8。板栗园内不同的覆盖方式及覆盖材料，土壤的温度、相对含水量、容重、孔隙度、有机质等物理及化学性质、板栗的产量及效益均随之受到不同的影响8-10。本研究中，覆盖地膜的2个处理土壤030 cm内平均温度的变化幅度均大于其他的处理，覆盖小麦秸秆的处理030 cm土层内平均温度变化最为平缓、土壤内的温度处于相对稳定的状态，这一结果与前者的研究一致10。由此可知覆盖地膜可使土壤内温度过高，不利于根系的生长，而目前还没有关于果树根系生长土壤温度上限方面的报道，有待后续的研究。（2）覆盖处理可使自然降水渗透到土壤中的过程得以改变、利于地表水往地下充分渗透，进而提高土壤含水量11。本研究中不同覆盖处理下030 cm土层含水量均高于不覆膜的2个处理，其中覆盖黑色地膜、白色地膜保墒的效果更好，可明显地提高土壤含水量，这一结果与前人的研究结果一致12；而小麦秸秆虽然可以很好地吸水，但是水分的蒸发也快，因此水分在地表滞留的时间相对于覆盖地膜的处理有所缩短，含水量相对低。（3）土壤物理性状的主要