胡玉玲,張 山,羅海秀,盧海燕,賀姣鳳
(1.湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 油茶學(xué)院,湖南 常德 415100;2.湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 木本糧油栽培與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 常德 415100;3.湖南同飛農(nóng)林科技開發(fā)有限公司,湖南 常德 415100)
油茶一般指的是以產(chǎn)油為主的山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)植物,油茶是我國南方重要的木本糧油樹種,我國已有2 000多年栽培歷史,油茶不僅油脂含量高,其中不飽和脂肪酸超過90%,并富含對(duì)人體健康有益的物質(zhì),如亞油酸、亞麻酸、山茶甙、茶多酚、維生素E、鋅、硒等,可見油茶是具有非常廣闊的種植前景和較高的經(jīng)濟(jì)效益物種[1-2]。普通油茶(CamelliaoleiferaAbel.)是我國油茶主導(dǎo)物種,其栽培面積和產(chǎn)量都居首位,普通油茶是典型“抱子懷胎”植物,其從花芽分化到茶果采摘需要時(shí)間近20個(gè)月,果實(shí)生長發(fā)育需要經(jīng)過很冷的冬季,多雨的春季和高溫少雨的夏季,可見環(huán)境對(duì)油茶產(chǎn)量影響非常大[3]。雖然高抗品種在一定程度可以減緩環(huán)境對(duì)油茶產(chǎn)量影響,在特定的油茶品種情況下對(duì)油茶采取設(shè)施栽培對(duì)提高油茶產(chǎn)量具有重要作用[4-5]。覆蓋是最簡單的設(shè)施栽培技術(shù),通過覆蓋在一定程度可以減少環(huán)境變化對(duì)植物生長的不利影響,還可以提高土壤溫度,減少土壤水分蒸發(fā),減少雜草生長或者提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[6]。設(shè)施栽培目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于時(shí)令性較強(qiáng)的作物,如蔬菜、花卉和“名優(yōu)特”水果栽培,這些設(shè)施一般屬于大型設(shè)施,造價(jià)比較昂貴,覆蓋雖不及大型設(shè)施全部功能,但是其具有造價(jià)低,施用方便等為大宗作物或者困難地作物種植提供了有利保障[7]。
夏季是油茶生長重要時(shí)期,該時(shí)陽光充足,適度高溫為油茶花芽分化及茶果快速生長提供了有利條件,但是該時(shí)期溫度過高輕者會(huì)影響油茶正常生命代謝,出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象,還會(huì)導(dǎo)致代謝紊亂,嚴(yán)重者會(huì)灼傷油茶葉片、果實(shí)和花器官,甚者導(dǎo)致植株死亡,由于高溫少雨,土壤水分蒸發(fā)較快,常常導(dǎo)致油茶萎蔫,因此該時(shí)期不進(jìn)行較好的保水抗旱措施,油茶就會(huì)出現(xiàn)干籽、干油現(xiàn)象,還可能出現(xiàn)大面積落果或者裂果,從而嚴(yán)重影響到了油茶產(chǎn)量[8-9]。由于油茶植株面積非常大,單位經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)不高,大面積進(jìn)行灌溉或者建設(shè)大型設(shè)施等從目前來看并不經(jīng)濟(jì)和可行,因此選擇覆蓋可行性較高,覆蓋技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用范圍較廣,在油茶上也有一定程度使用,如用稻草覆蓋、無紡布覆蓋及用地膜覆蓋新種植油茶根部,起到防雜草和保水功能[10-11]。我國目前油茶植株面積非常大,每年油茶新造林面積發(fā)展也非常迅速,油茶種植企業(yè)法人主體不同增多,鑒于市場競爭加劇、勞動(dòng)力和勞動(dòng)資料成本快速增加,選擇覆蓋材料要考慮獲得容易,成本較低,保水抗旱效果好,并能夠起到培肥的效果等[12-14]。不同立地條件覆蓋不同材料保水抗旱效果差異明顯,因此要考慮覆蓋材料與不同立地環(huán)境交互作用,可見對(duì)油茶進(jìn)行覆蓋保水抗旱技術(shù)措施,一方面要考慮材料、立地差異與材料間互作,同時(shí)還要考慮是否保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,減少雜草生長,方便油茶撫育管理,有利于茶果采摘等[15]。本次研究除要探明白膜、黑膜、谷殼、木屑和遮陽網(wǎng)覆蓋對(duì)油茶林地地表溫度,根系層土壤溫度和土壤含水率影響,還要明確不同立地與不同材料的互作效果,以期為油茶夏季保水抗旱栽培提供可靠技術(shù)。
試驗(yàn)地為湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院校辦企業(yè)湖南同飛農(nóng)林科技開發(fā)有限公司油茶標(biāo)準(zhǔn)化種植示范基地,該基地位于常德市鼎城區(qū)許家橋鄉(xiāng)牌樓村,位于經(jīng)度111° 52′E~111° 54′E,緯度28° 86′N~28° 89′N,該地處于亞熱帶氣候區(qū),年平均氣溫為16.5 ℃,年平均降水量為1 437 mm,年平均相對(duì)濕度為82%,年日照時(shí)數(shù)1 529 h;土壤成土母質(zhì)為河流沖積物,土壤質(zhì)地以沙壤土為主,部分地區(qū)由于挖金礦和淘金導(dǎo)致地表石礫較多;2012年初開始造林,前茬為老油茶樹,油茶林種植密度為2 m×3 m。
選取地生長長勢較一致的5 a生的普通油茶 “湘林”系列優(yōu)良無性,并按(表1)表頭設(shè)定因素運(yùn)用DPS15.1[16]軟件設(shè)計(jì)裂區(qū)試驗(yàn),每個(gè)處理10株,重復(fù)3次,具體覆蓋方法以植株為中心2倍冠幅區(qū)域?yàn)闇?zhǔn),覆蓋時(shí)間為3月初。
表1 裂區(qū)試驗(yàn)表頭設(shè)計(jì)
地表溫度測定方法:將地溫計(jì)放置于覆蓋物之上,等地溫計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄該讀數(shù),即為該處地表溫度。25 cm處土壤溫度測定方法:用地溫計(jì)插入土壤25 cm處,等地溫計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄該讀數(shù),即為該處的土壤溫度。0~25 cm土壤含水率測定方法:用取土器(取土部位為25 cm)插入土壤25 cm,將取得土壤放入已稱重的鋁盒,然后將鋁盒帶回辦公室通過洪干法測定土壤含水率。所有指標(biāo)(樣品)在不同方位測定3次,結(jié)果取平均值,同時(shí)為縮短測定時(shí)間而減少誤差,在不同試驗(yàn)區(qū)增加了測定人員和地溫計(jì)。
每個(gè)處理土壤肥力指標(biāo)數(shù)據(jù)都進(jìn)行了3次重復(fù)測定,結(jié)果取其平均值,采用Microsoft office 2010和DPS12.1進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析(P≤0.05表示差異顯著,P≤0.01表示差異極顯著),并用LSD法進(jìn)行多重比較。
2.1.1 不同立地不同覆蓋處理地表溫度日變化 從圖1可以看出,上午09:00,紅壤區(qū)覆膜地表溫度較高,達(dá)到了42.9 ℃和42.4 ℃,覆蓋木屑溫度較低,僅為35.5 ℃;未墾區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度較高,達(dá)到了38.3 ℃,其次是覆蓋谷殼和白膜,地表溫度較低為覆蓋黑膜或者不做任何處理,僅為32.6 ℃和31.9 ℃;砂礫區(qū)覆蓋白膜和谷殼處理表面溫度較高,達(dá)到了36.7 ℃和35 ℃,其他處理地表溫度相對(duì)較低,最低為木屑覆蓋處理,溫度僅為31.7 ℃。圖1還顯示,下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,達(dá)到了41.2 ℃,其次為覆蓋白膜和對(duì)照,覆蓋遮陽網(wǎng)和木屑地表溫度相對(duì)較低,覆蓋遮陽網(wǎng)溫度僅為37.8 ℃;未墾區(qū)覆蓋白膜溫度較高,達(dá)到了42.4 ℃,其次是覆蓋黑膜和遮陽網(wǎng)處理,覆蓋谷殼和未做任何處理地表溫度較低;砂礫區(qū)未做任何覆蓋溫度最高,達(dá)到了45.6 ℃,其次是覆蓋白膜,覆蓋木屑溫度較低,僅為33.8 ℃。從圖1還可看出,下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,達(dá)到了45.8 ℃,其次為覆蓋遮陽網(wǎng)和白膜處理,覆蓋木屑地表溫度最低,僅為34.6 ℃,其次是覆蓋谷殼處理;未墾區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高,為38.4 ℃,其次是覆蓋黑膜和遮陽網(wǎng),覆蓋谷殼和木屑地表溫度較低,約為31 ℃;砂礫區(qū)不進(jìn)行任何覆蓋地表溫度最高,達(dá)到了47.6 ℃,其次是覆蓋白膜處理,其他覆蓋處理溫度較低,其中覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度最低,僅為37.4 ℃。
圖1 不同立地進(jìn)行不同覆蓋地表溫度日變化Fig.1 The diurnal variation of surface temperature on different sites made different coverage
2.1.2 不同立地不同覆蓋處理25 cm處土壤溫度日變化 從圖2可以看出,上午09:00,紅壤區(qū)覆白膜25 cm處土壤溫度較高,為35.1 ℃,其次為覆蓋黑膜處理,覆蓋遮陽網(wǎng)處理土壤溫度較低,為29 ℃,其次為覆蓋谷殼處理,未墾區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(33.3 ℃),其次是覆蓋黑膜,覆蓋遮陽網(wǎng)、谷殼和木屑處理土壤溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(32.6 ℃),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理,其他處理土壤溫度相對(duì)較低;下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋白膜處理25 cm處土壤溫度較高,達(dá)到了36.7 ℃,其次是對(duì)照,木屑處理溫度最低(30.75 ℃),未墾區(qū)覆蓋覆蓋白膜溫度較高(35.4 ℃),其次是對(duì)照處理,覆蓋木屑土壤溫度最低(29.3 ℃),砂礫區(qū)為進(jìn)行任何覆蓋溫度最高,達(dá)到了38.6 ℃,其次是覆蓋白膜,再次為覆蓋遮陽網(wǎng)處理,覆蓋木屑溫度最低,僅為31.4 ℃,再次為覆蓋谷殼處理(32.8 ℃);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋黑膜溫度最高(37.4 ℃),其次是覆蓋白膜處理(36.3 ℃),覆蓋木屑溫度最低,其次是覆蓋谷殼處理,未墾區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(36.3 ℃),覆蓋木屑處理溫度最低(30.1 ℃),砂礫區(qū)為進(jìn)行任何覆蓋25cm處土壤溫度最高(41.5 ℃),其次是覆蓋白膜處理(41.3 ℃),覆蓋谷殼溫度最低,僅為34.9 ℃。
圖2 不同立地進(jìn)行不同覆蓋25 cm處土壤溫度日變化Fig.2 The diurnal variation of 25 cm depth soil temperature on different sites made different coverage
2.1.3 不同立地不同覆蓋處理土壤水分日變化 從圖3可以看出,不同立地條件土壤水分差異較大,不同覆蓋對(duì)土壤水分影響也較明顯,從不同時(shí)間來看,上午土壤水分含量較高,下午13:30土壤水分含量較大,接近傍晚土壤水分含量略有回升。對(duì)圖3進(jìn)行具體分析,上午09:00,紅壤區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,達(dá)到了22%,其次是覆蓋白膜處理,土壤含水率為21.8%,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較低,僅為15.7%,未墾區(qū)覆蓋白膜土壤含水率較高,為29.5%,其次是覆蓋木屑處理(29.1%),覆蓋黑膜、谷殼和遮陽網(wǎng)略低,對(duì)照較覆蓋處理土壤含水率明顯較低,僅為11.1%,砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(17.6%),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理,谷殼土壤含水率較低,僅為8.6%,其次是覆蓋木屑處理;下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,達(dá)到了25.7%,其次是覆蓋白膜處理,覆蓋谷殼處理土壤含水率最低,僅為13.3%,未墾區(qū)覆蓋木屑土壤含水率較高,達(dá)到了21%,其次是覆蓋白膜處理,覆蓋谷殼土壤含水率較低(8.1%),砂礫區(qū)覆蓋木屑土壤含水率相對(duì)較高(9.3%),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)(8.7%),覆蓋白膜土壤含水率較低(7.8%),其次是對(duì)照處理(8.3%);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋谷殼土壤含水率較高(23.6%),其次是覆蓋木屑處理(23.2%),對(duì)照土壤含水率最低,僅為16.2%,未墾區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(19.23%),其次是覆蓋木屑和谷殼處理,對(duì)照處理土壤含水率最低(14.9%),砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(15.8%),對(duì)照處理土壤含水率較低(7.5%),其次是覆蓋谷殼處理。
圖3 不同立地進(jìn)行不同覆蓋對(duì)0~25 cm處土壤水分含量影響Fig.3 The diurnal variation of 0-25 cm depth soil moisture on different sites made different coverage
2.2.1 不同立地不同覆蓋處理地表溫度日變化 從圖4可以看出,夏日地表溫度上午上升較快,下午13:30地表溫度達(dá)到最高,接近傍晚溫度下降較快,不同覆蓋處理及不同立地條件地表溫度差異較明顯。
圖4 不同立地進(jìn)行不同覆蓋地表溫度日變化Fig.4 The diurnal variation of surface temperature on different sites made different coverage
從圖4具體可以看出,上午09:00,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高(45.6 ℃),其次是覆蓋白膜處理(45.1 ℃),再次為覆蓋遮陽網(wǎng)處理(43.1 ℃),覆蓋谷殼、木屑和對(duì)照處理地表溫度較低,未墾區(qū)覆蓋木屑地表溫度較高(36.5 ℃),其次是對(duì)照處理(35.5 ℃),覆蓋遮陽網(wǎng)處理地表溫度較低,為33.7 ℃,砂礫區(qū)覆蓋谷殼處理地表溫度較高,達(dá)到了44 ℃,其次是覆蓋白膜處理(40.8 ℃),最低為木屑和遮陽網(wǎng)覆蓋處理,溫度為34.5 ℃;下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,達(dá)到了48.8 ℃,其次為覆蓋遮陽網(wǎng)處理(46.8 ℃),對(duì)照處理地表溫度相對(duì)較低,未墾區(qū)覆蓋白膜溫度較高,達(dá)到了50.1 ℃,其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理(47.2 ℃),覆蓋谷殼和木屑處理地表溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,達(dá)到了44.96 ℃,其次是覆蓋谷殼處理(44.1 ℃),覆蓋遮陽網(wǎng)和木屑地表溫度較低,約39 ℃;下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高(30.8 ℃),其次是覆蓋木屑和遮陽網(wǎng)處理,對(duì)照處理地表溫度最低,僅為28 ℃,未墾區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,為32.1 ℃,其次是覆蓋白膜處理(31.2 ℃),覆蓋谷殼地表溫度較低,僅為27.5 ℃,砂礫區(qū)覆蓋黑膜地表溫度最高,達(dá)到了40.5 ℃,其次是覆蓋白膜處理,覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度最低,僅為28.9 ℃。
2.2.2 不同立地不同覆蓋處理25 cm處土壤溫度日變化 從圖5可以看出,上午09:00,紅壤區(qū)覆黑膜25 cm處土壤溫度較高,為36.6 ℃,其次為覆蓋白膜處理(36.5 ℃),覆蓋遮陽網(wǎng)土壤溫度較低,為32 ℃,未墾區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(32.6 ℃),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)和黑膜,覆蓋谷殼和木屑處理土壤溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(34.3 ℃),其次是對(duì)照處理(34.1 ℃),覆蓋遮陽網(wǎng)土壤溫度相對(duì)較低(32.5);下午13:30,紅壤區(qū)對(duì)照處理25 cm處土壤溫度較高,到達(dá)了37.7 ℃,其次是覆蓋白膜處理,木屑處理溫度最低(30.8 ℃),未墾區(qū)覆蓋白膜土壤溫度較高(40.1 ℃),覆蓋木屑土壤溫度較低(30.6 ℃),砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度最高,達(dá)到了39.8 ℃,覆蓋遮陽網(wǎng)和木屑溫度相對(duì)較低;下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋白膜溫度最高(35.3 ℃),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)和對(duì)照處理,覆蓋木屑溫度最低(29.7 ℃),未墾區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(40.7 ℃),其次是覆蓋黑膜處理,覆蓋谷殼土壤溫度最低(29.9 ℃),其次是覆蓋木屑處理(30.6 ℃),砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度最高(37.5 ℃),覆蓋木屑土壤溫度最低(34.2 ℃)。
圖5 不同立地進(jìn)行不同覆蓋25 cm處土壤溫度日變化Fig.5 The diurnal variation of 25 cm depth soil temperature on different sites made different coverage
2.2.3 不同立地不同覆蓋處理土壤水分日變化 從圖6可以看出,不同覆蓋對(duì)0~25 cm土壤含水率的影響非常明顯,上午09:00,紅壤區(qū)覆蓋白膜土壤含水率較高,達(dá)到了21.2%,其次是覆蓋黑膜處理,土壤含水率為20.2%,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較低,僅為16.3%,未墾區(qū)覆蓋木屑土壤含水率較高,為13.4%,其次是覆蓋白膜處理(29.1%),覆蓋谷殼和對(duì)照處理土壤含水率較低,砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(16.9%),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理(9.2%),對(duì)照處理土壤含水率較低,僅為4.4%,其次是覆蓋谷殼處理(5.5%);下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,達(dá)到了20.4%,其次是覆蓋木屑處理,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低,為14.1%,未墾區(qū)覆蓋谷殼土壤含水率較高,達(dá)到8.6%,其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理,對(duì)照處理土壤含水率較低(3.4%),砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率相對(duì)較高(15.9%),其次是覆蓋谷殼處理(9.1%),對(duì)照土壤含水率較低(6.7%);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋谷殼土壤含水率較高(17.8%),其次對(duì)照處理(16.7%),覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低(14.2%),未墾區(qū)覆蓋白膜土壤含水率較高(19.9%),其次是覆蓋黑膜處理(16.7%),對(duì)照處理土壤含水率最低(10.35%),砂礫區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較高(14.9%),其次是覆蓋黑膜處理,對(duì)照處理土壤含水率較低(5.8%)。
圖6 不同立地進(jìn)行不同覆蓋對(duì)0~25 cm處土壤水分含量影響Fig.6 The diurnal variation of 0-25 cm depth soil moisture on different sites made different coverage
2.3.1 不同立地不同覆蓋處理地表溫度日變化 從圖7可以看出,經(jīng)歷長期的高溫地表溫度普遍較高,大部分處理地表溫度都超過40 ℃,從不同時(shí)間具體來看,上午09:00,紅壤區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高(45 ℃),其次是覆蓋黑膜處理(43 ℃),再次為覆蓋遮陽網(wǎng)處理(41.2 ℃),覆蓋谷殼地表溫度較低(34.1 ℃),未墾區(qū)未進(jìn)行任何覆蓋地表溫度較高(39.8 ℃),其次是覆蓋黑膜處理(38 ℃),覆蓋谷殼處理地表溫度較低,為34.7 ℃,砂礫區(qū)覆蓋谷殼處理地表溫度較高,達(dá)到了42 ℃,其次是覆蓋白膜處理(41.3 ℃),最低為木屑覆蓋處理,溫度為35.3 ℃;下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,達(dá)到了43.5 ℃,其次為覆蓋遮陽網(wǎng)處理(43 ℃),覆蓋谷殼處理地表溫度相對(duì)較低(38.8 ℃),未墾區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高(47.3 ℃)其次是對(duì)照處理(45.1 ℃),覆蓋木屑地表溫度相對(duì)較低(39.4 ℃),砂礫區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度較高(48.8 ℃),其次是覆蓋谷殼、白膜及對(duì)照處理,覆蓋木屑地表溫度較低(36.7 ℃);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度較高(46 ℃),覆蓋木屑地表溫度略低40.9 ℃,未墾區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高,為46.4 ℃,其次是對(duì)照處理(41.1 ℃),覆蓋谷殼和木屑地表溫度較低,僅為35 ℃,砂礫區(qū)覆蓋黑膜地表溫度最高,達(dá)到了45.5 ℃,其次是覆蓋白膜處理(42.1 ℃),覆蓋木屑地表溫度最低,僅為34.4 ℃。
圖7 不同立地進(jìn)行不同覆蓋地表溫度日變化Fig.7 The diurnal variation of surface temperature on different sites made different coverage
2.3.2 不同立地不同覆蓋處理25 cm處土壤溫度日變化 從圖8可以看出,上午09:00,紅壤區(qū)白膜25 cm處土壤溫度較高(35.2 ℃),覆蓋谷殼和木屑處理土壤溫度相對(duì)較低(29.5 ℃),未墾區(qū)未進(jìn)行任何覆蓋處理25 cm處土壤溫度較高(34.3 ℃),其次是覆蓋黑膜處理(33.5 ℃),覆蓋谷殼和木屑處理土壤溫度較低(31.4 ℃),砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(35.1 ℃),其次是覆蓋谷殼處理(34.1 ℃),覆蓋木屑土壤溫度相對(duì)較低(32.3 ℃);下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋白膜處理25 cm處土壤溫度較高,到達(dá)了36.25 ℃,其次對(duì)照處理,木屑處理溫度最低(31 ℃),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)(31.8 ℃),未墾區(qū)覆蓋白膜土壤溫度較高(40.5 ℃),其次是覆蓋遮陽網(wǎng)處理(35.1 ℃),覆蓋木屑土壤溫度較低(30.9 ℃),砂礫區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)處理25 cm處土壤溫度較高,達(dá)到了38.7 ℃,其次是對(duì)照處理,覆蓋木屑土壤溫度較低(34.8 ℃);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋白膜溫度最高(37.2 ℃),其次是覆蓋黑膜處理,覆蓋木屑溫度最低(31.3 ℃),未墾區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度較高(39.5 ℃),其次是對(duì)照處理(35.1 ℃),覆蓋谷殼土壤溫度最低(31.3 ℃),砂礫區(qū)覆膜處理25 cm處土壤溫度較高(37.9 ℃),其次是覆蓋谷殼和對(duì)照處理(37.3 ℃),覆蓋木屑處理土壤溫度較低(34.3 ℃)。
圖8 不同立地進(jìn)行不同覆蓋25 cm處土壤溫度日變化Fig.8 The diurnal variation of 25 cm depth soil temperature on different sites made different coverage
2.3.3 不同立地不同覆蓋處理土壤水分日變化 從圖9可以看出,不同覆蓋對(duì)0~25 cm土壤含水率的影響非常明顯,在一天中,土壤含水率略有下降趨勢,上午09:00,紅壤區(qū)覆蓋谷殼處理0~25 cm土壤含水率較高,達(dá)到了20.8%,其次是覆蓋木屑處理,土壤含水率為19.2%,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較低,僅為11.5%,未墾區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,為20%,其次是覆蓋白膜處理(18.7%),對(duì)照處理土壤含水率較低(7.2%),砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(14.2%),其次是覆蓋木屑處理(9.2%),覆蓋谷殼、白膜和對(duì)照處理土壤含水率較低;下午13:30,紅壤區(qū)覆蓋木屑土壤含水率較高,達(dá)到了19.2%,其次是覆蓋黑膜處理(15.8℃),覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低,為11.9%,未墾區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較高,達(dá)到了27.26%,其次是覆蓋木屑處理,對(duì)照處理土壤含水率較低(12.2%),砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率相對(duì)較高(13%),其次是覆蓋木屑處理(9.6%),覆蓋白膜土壤含水率較低(4.3%);下午17:00,紅壤區(qū)覆蓋谷殼土壤含水率較高(15.7%),其次覆蓋木屑處理(13.1%),覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低(8.8%),未墾區(qū)覆蓋白膜土壤含水率較高(15%),其次是覆蓋谷殼處理(12.6%)、覆蓋遮陽網(wǎng)處理(12.2%),對(duì)照處理土壤含水率最低(3.5%),砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高(14.2%),其次是對(duì)照處理(7.9%)覆蓋白膜處理土壤含水率較低(4.2%)。
圖9 不同立地進(jìn)行不同覆蓋對(duì)0~25 cm處土壤水分含量影響Fig.9 The diurnal variation of 0-25 cm depth soil moisture on different sites made different coverage
為了進(jìn)一步從統(tǒng)計(jì)學(xué)上確認(rèn)各因素和處理間關(guān)系,獲得較好的覆蓋措施,選擇最高溫度時(shí)間段(13:30)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(表2),將不同持續(xù)干旱時(shí)間段視為不同的區(qū)組,并進(jìn)行多重比較(表3)。
表2 方差分析
表3 多重比較
同列處理間不同大寫字母表示差異極顯著,不同小寫字母表示差異顯著
The different capital letters after the same column figures indicated extremely significant difference,the different small letters after the same column indicated significant difference
從表2可以看出,不同覆蓋材料對(duì)地表溫度影響差異極顯著,不同立地與不同材料交互作用對(duì)地表溫度影響差異顯著,不同覆蓋材料對(duì)25 cm處土壤溫度影響差異極顯著,不同立地及其與不同覆蓋材料交互作用對(duì)25 cm處土壤影響差異顯著,不同覆蓋材料對(duì)0~25 cm處土壤含水率影響差異極顯著。從表3多重比較進(jìn)行綜合比較分析,紅壤區(qū)和砂礫區(qū)覆蓋木屑,未墾區(qū)覆蓋谷殼為較好的覆蓋方法。
夏季高溫少雨是油茶高產(chǎn)的重要影響因子,高溫通常會(huì)導(dǎo)致油茶代謝異常,各種生命活動(dòng)受抑制的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象主要在午后出現(xiàn),因此午后土壤溫度較低就可以緩解“午休”現(xiàn)象,保持油茶正常代謝活動(dòng)[17-18],可見下午14:00左右油茶水熱狀況是影響油茶生長關(guān)鍵因子。通過以上結(jié)果的分析,不同立地及覆蓋材料及其兩者間的交互作用對(duì)油茶林地水熱狀況都會(huì)有較明顯的影響,下午13:30時(shí)林地水熱狀況變化規(guī)律具體表現(xiàn):連續(xù)干旱5 d,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,覆蓋遮陽網(wǎng)溫度較低,未墾區(qū)覆蓋白膜溫度較高,對(duì)照處理地表溫度較低,砂礫區(qū)對(duì)照處理地表溫度較高,覆蓋木屑溫度較低;紅壤區(qū)覆蓋白膜處理25 cm處土壤溫度較高,木屑處理溫度最低,未墾區(qū)覆蓋白膜溫度較高,覆蓋木屑土壤溫度最低,砂礫區(qū)對(duì)照土壤溫度最高,覆蓋木屑溫度最低;紅壤區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,覆蓋谷殼處理土壤含水率最低,未墾區(qū)覆蓋木屑土壤含水率較高,覆蓋谷殼土壤含水率較低,砂礫區(qū)覆蓋木屑土壤含水率相對(duì)較高,覆蓋白膜土壤含水率較低。連續(xù)干旱8 d,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,對(duì)照處理地表溫度相對(duì)較低,未墾區(qū)覆蓋白膜溫度較高,覆蓋木屑處理地表溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,木屑地表溫度較低;紅壤區(qū)對(duì)照處理25 cm處土壤溫度較高,其次是覆蓋白膜處理,木屑處理溫度最低,未墾區(qū)覆蓋白膜土壤溫度較高,覆蓋木屑土壤溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋白膜25 cm處土壤溫度最高,覆蓋木屑溫度較低;紅壤區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率較高,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低,未墾區(qū)覆蓋谷殼土壤含水率較高,對(duì)照處理土壤含水率較低,砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率相對(duì)較高,對(duì)照土壤含水率較低。連續(xù)干旱11 d,紅壤區(qū)覆蓋黑膜地表溫度較高,覆蓋谷殼處理地表溫度相對(duì)較低,未墾區(qū)覆蓋白膜地表溫度較高,覆蓋木屑地表溫度相對(duì)較低,砂礫區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)地表溫度較高,覆蓋木屑地表溫度較低;紅壤區(qū)覆蓋白膜處理25 cm處土壤溫度較高,木屑處理溫度最低,未墾區(qū)覆蓋白膜土壤溫度較高,覆蓋木屑土壤溫度較低,砂礫區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)25 cm處土壤溫度較高,覆蓋木屑土壤溫度較低;紅壤區(qū)覆蓋木屑土壤含水率較高,覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率最低,未墾區(qū)覆蓋遮陽網(wǎng)土壤含水率較高,對(duì)照處理土壤含水率較低,砂礫區(qū)覆蓋黑膜土壤含水率相對(duì)較高,覆蓋白膜土壤含水率較低。
從較多研究文獻(xiàn)來看不同立地土壤水熱變化差異較大,并表現(xiàn)出地表溫度越高,地下溫度也會(huì)增加,土壤水分蒸發(fā)也會(huì)加快,可見土壤水分含量與地表溫度和土壤溫度存在密切關(guān)系,不同材料覆蓋因?yàn)閷?duì)陽光吸收差異,保水和透水差異也較明顯[19-21]。雖然午后溫度過高會(huì)影響油茶正常代謝活動(dòng),通過覆蓋也改變了其他時(shí)間段的土壤水熱狀況,因此在未來研究過程中,要緊密結(jié)合油茶生長指標(biāo)以獲得較好的保水抗旱技術(shù)。從本次研究結(jié)果來看不同覆蓋對(duì)油茶林地水熱狀況影響較大,不同立地條件相同覆蓋林地水熱狀況表現(xiàn)并不一致,因此在實(shí)踐中要因地制宜。本次研究還表明,干旱持續(xù)時(shí)間不同,油茶林地土壤水熱狀況表現(xiàn)差異明顯,因此該數(shù)據(jù)可以為復(fù)水時(shí)間提供一定依據(jù)。
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