不同覆蓋厚度下土壤水分變化狀況分析

　　[摘 要] 在塔城盆地老風口生態區，進行了造林地覆蓋秸稈的試驗研究，結果表明，秸稈覆蓋條件比未覆蓋的土壤蒸發量明顯降低，含水率顯著增高，隨著覆蓋厚度的增加，抑制土壤蒸發，蓄水保墑的效果越顯著。
　　[關鍵詞] 秸稈覆蓋；土壤水分
　　秸稈覆蓋改變了近地面下墊面的性質和能量平衡，對改善農田小氣候和作物生長具有重要的意義【1】。秸稈覆蓋可以抑制土壤蒸發，改善土壤水分狀況，提高作物產量和水分利用效率，同時可以培肥地力，抑制雜草生長，因而成為旱地農業的一項重要栽培技術措施。【2-4】。國內學者針對覆蓋量的多少進行了廣泛的研究，研究表明，不同覆蓋量對土壤水分保蓄及水分利用效率不同【5-6】。而且，秸稈覆蓋量對土壤水分的影響因不同區域的氣候、土壤類型等條件的不同而產生不同的效果。因此，如何確定合理的秸稈覆蓋量或覆蓋厚度，進一步提高秸稈覆蓋效應十分重要。本文在深溝造林的試驗基礎上，研究了不同覆蓋厚度下土壤水分變化狀況，以便明確不同秸稈覆蓋量對土壤水分動態的影響，為本區域合理應用深溝造林秸稈覆蓋技術提供理論依據。
　　一、材料與方法
　　1.試驗區概況
　　試驗于2007年在塔城盆地老風口生態區新植林地內進行，試驗區屬中溫帶大陸干旱區，年均氣溫4.4～5.8℃，年均降水量290～350mm，降水為春、夏季偏多，冬、秋季偏少，年均蒸發量2300～2500mm，全年品均日照總時數為2300～2700h。生態區內以棕鈣土為主，土壤風蝕嚴重，土層薄、滲水力強。
　　2.試驗處理設置
　　2007年試驗處理設不覆蓋（W），覆草20cm（FC20），覆草40cm（FC40），覆草60cm（FC60），共4個處理，每個處理3次重復，隨機區組排列，2008年試驗處理設不覆蓋（W），覆草10cm（FC10），覆草20cm（FC20），共3個處理，每個處理3次重復，隨機區組排列，小區面積450m2。2007年造林后澆水一次，以秸稈進行覆蓋，7月，8月各補灌一次。2008年樹木萌動后開始觀測，8月補灌一次。
　　3.項目觀測
　　觀測項目包括：①土壤水分，用土鉆取土樣采用烘干法測定，取土深度60cm，每層間隔20cm，灌溉后第15d，20d，25d進行測定。②土壤蒸發，用土盒取土樣，測定24h前后土盒重量變化，6～8月每月連續測定10d，降雨及灌溉后加測。
　　二、結果與分析
　　1.秸稈覆蓋對土壤蒸發的影響
　　秸稈覆蓋可在地面形成一個隔熱層，影響土壤表面與外界熱量的交流，蒸發界面由原先的土壤－大氣界面轉變成覆蓋層－大氣界面，土壤水分只有先到達覆蓋層表面后才能夠蒸發，因此使土壤蒸發受限。從圖1的試驗結果可以看出，2年的觀測效果具有相同的變化規律，灌水后土壤持水量較大，覆蓋處理的土壤表層蒸發量小于不覆蓋處理，且覆蓋厚的處理，其蒸發量要低于覆蓋量少的處理。6～8月W、FC20、FC40、FC60的平均日蒸發量分別為2.55、2.02、1.69、1.44g/d，FC20、FC40、FC60比W分別減少了21%，34%和44%。在未灌溉的情況，秸稈覆蓋下的土壤蒸發處于平衡的狀態，波動較小。
　　2.秸稈覆蓋對土壤含水量的影響
　　秸稈覆蓋可以顯著減少土壤蒸發，具有明顯的保墑作用，因此秸稈覆蓋對土壤儲水量，尤其是表層土壤的儲水量有一定影響。試驗區礫石含量過高，且不同深度下土質不同，僅在0-20cm內有較好土層，因此只對這一土層的含水率進行對比分析。土壤含水率測定結果見圖2。從圖中可以看出，灌水后覆蓋秸稈對表層土壤含水率影響顯著，15d后未覆蓋的土壤含水率已降到6.48%，覆蓋10cm和20cm的則分別為12.38%和17.59%，隨著日期的推移，秸稈覆蓋處理的表層土壤含水率都高于不覆蓋處理，表明秸稈覆蓋可起到顯著的保墑效果。
　　三、結論與討論
　　秸稈覆蓋可以有效抑制土壤蒸發，提高土壤蓄水保墑能力，但是調控的效果與秸稈覆蓋量的多少直接相關，通過本試驗研究證明，秸稈覆蓋能夠抑制土壤蒸發，提高保墑效果，覆蓋量越大效果越明顯。但已有研究表明覆蓋量過大保墑效果不在明顯提高，并且會在土壤表層引起低溫效應從而影響作物根系生長【6】。因此，因試驗的局限性，許多不完善的地方，需在以后的試驗中進一步加以解決。例如，在結合成本計算的情況下，找出最佳的覆蓋厚度。立地條件的差異及造成試驗上的誤差也需進一步深入研究。
　　參考文獻
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　　2007年土壤水分蒸發表
　　
　　2008年土壤水分蒸發表
　　
　　圖1 不同覆蓋對土壤蒸發的影響
　　
　　圖2 不同覆蓋對土壤含水率的影響