原慧芳，巖香甩，魏麗萍，田耀華

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南景洪 666100）

地表覆蓋作為一種土壤調(diào)控技術(shù)，不僅能調(diào)節(jié)土壤溫度，改善土壤環(huán)境，提高水分利用效率，對(duì)季節(jié)性土壤水分虧缺可進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，發(fā)揮防旱保墑作用，而且有抑制雜草等作用［1-5］。近年來，為解決農(nóng)業(yè)資源浪費(fèi)和緩解化肥過量施用帶來的土壤退化及農(nóng)業(yè)面源污染問題，利用有機(jī)材料和秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物腐解釋放養(yǎng)分，減少化肥施用量，已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)之一［6-7］。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些措施可以提高土壤的持水性、改善土壤結(jié)構(gòu)和增加土壤養(yǎng)分等。生產(chǎn)上常用的塑料地膜覆蓋也能明顯改善耕層土壤水、熱條件，協(xié)同提高作物產(chǎn)量［8-9］。

膠園內(nèi)覆蓋有機(jī)物材料的研究也有相關(guān)報(bào)道，如陳青等學(xué)者研究了不同厚度的新型生物材料、薄膜、秸稈對(duì)幼齡膠園土壤養(yǎng)分及溫度的影響，最后篩選出生物材料可替代其它材料進(jìn)行覆蓋［10-14］?；谠颇现材z區(qū)溫度偏高、地表蒸發(fā)強(qiáng)烈、廢棄物資源豐富和生物降解迅速的優(yōu)勢(shì)，可利用當(dāng)?shù)乜少Y源化利用的廢棄物，在膠園土壤表面進(jìn)行交錯(cuò)分層覆蓋以最大限度地發(fā)揮防旱保墑作用，且持續(xù)供給植株充足養(yǎng)分。為此，本研究利用當(dāng)?shù)匕闹迗?jiān)果果皮果殼、食用菌培養(yǎng)基質(zhì)廢渣、椰子殼、香蕉葉、報(bào)紙、油粕、廢木屑等，設(shè)置了有機(jī)覆蓋Ⅰ、有機(jī)覆蓋Ⅱ、防草席覆蓋，以不覆蓋的常規(guī)管理為對(duì)照，通過定期觀測(cè)不同覆蓋處理對(duì)土壤環(huán)境和橡膠樹年生長(zhǎng)量的影響，以期為云南熱區(qū)多途徑綠色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)位于云南省景洪市云南省熱帶作物科學(xué)研究所環(huán)境友好型生態(tài)膠園示范基地，海拔590～760 m，屬于南亞熱帶西南季風(fēng)氣候，一年中有明顯的干季（11 月至次年4 月）和雨季（5-10月）之分，年平均氣溫21.5℃，年蒸發(fā)量1 310.6 mm，≥10℃的年積溫8 100.4℃，年降雨量1 161.8 mm，平均相對(duì)濕度85%。試驗(yàn)小區(qū)面積約1.60 hm2，橡膠樹株行距2 m×12 m，種植密度25株/667m2。保護(hù)帶間作2 m×2 m 的香蕉。土壤為磚紅壤［15］，具體土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)理化性狀

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為2015 年定植的2 個(gè)品種‘熱墾628’和‘熱墾879’。

試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)2 個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組包括對(duì)照有4 個(gè)覆蓋處理。4 處理×2 樣地×20 株×3 次重復(fù)=480 株，每次重復(fù)長(zhǎng)60 m×寬2 m=120 m2（20 株），每處理360 m2（60 株），需要每塊樣地1 440 m2（240 株），實(shí)際每塊樣地長(zhǎng)750 m×寬2 m=1 500 m2。

試驗(yàn)于2017 年3 月28 日布置完成，覆蓋材料統(tǒng)一鋪設(shè)在整個(gè)植膠帶面上。設(shè)置了3 種覆蓋處理：1）有機(jī)覆蓋Ⅰ，見表2；2）有機(jī)覆蓋Ⅱ，見表3；3）防草席覆蓋，將防草席直接覆蓋在整個(gè)植膠帶。不覆蓋（常規(guī)對(duì)照），每年4 月、6 月、8 月對(duì)植膠帶除草，7 月、12 月對(duì)保護(hù)帶進(jìn)行砍草；每年5月將有機(jī)肥施入壓青溝內(nèi)后并壓青，1～3 年幼樹施有機(jī)肥5 kg/株，共施1 次；每年5 月和10 月分別按0.5 kg/株和0.3 kg/株交替施復(fù)合肥（N∶P∶K=15∶10∶12）。

表2 有機(jī)覆蓋Ⅰ處理說明

表3 有機(jī)覆蓋Ⅱ處理說明

1.3 觀測(cè)內(nèi)容及方法

（1）土壤含水量、土壤電導(dǎo)率和土壤溫度：采用型號(hào)為WET 的野外便攜式速測(cè)儀（英國(guó)Technologica 公司）對(duì)土壤含水量（SWC）、土壤電導(dǎo)率（SC）和土壤溫度（ST）共3 個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，2017-2018 年持續(xù)2 年于每年的干季和雨季定期每月月底測(cè)定1 次，干、雨季各測(cè)定5 次，每次重復(fù)取值3 次。

（2）土壤養(yǎng)分：2017-2020 年于每年10 月份后采集各覆蓋處理土壤進(jìn)行土壤養(yǎng)分測(cè)定［16］，采用多點(diǎn)采樣法，分別采集0—20 cm 和20—40 cm 土層土壤，同層混合裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室，樣品風(fēng)干后測(cè)定土壤全量碳、氮、磷、鉀、鈣、鎂，堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣、有機(jī)質(zhì)含量和pH。

（3）橡膠樹生長(zhǎng)量：2017-2020 年于每年12 月份定期測(cè)定各覆蓋處理橡膠樹干1.3 m 處莖圍。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以單雙因素方差（ANOVA）分析季節(jié)、年份和不同處理的各項(xiàng)參數(shù)，以Duncan 法進(jìn)行多重比較（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋處理對(duì)膠園土壤含水量、土壤電導(dǎo)率和土壤溫度的影響

比較不同覆蓋處理土壤含水量（SWC）、土壤電導(dǎo)率（SC）、土壤溫度（ST）的變化情況（表4），在干季，除2017 年和2018 年第4 次監(jiān)測(cè)時(shí)（下同）處理間的SWC 無顯著差異外，其它次監(jiān)測(cè)各覆蓋處理間的SWC 基本都明顯高于對(duì)照。兩年各處理的SC 變化趨勢(shì)不一，如2017 年第1 次兩種有機(jī)覆蓋處理、第2 次有機(jī)覆蓋Ⅱ和第3 次防草席覆蓋處理的SC 高于對(duì)照，其它次數(shù)各覆蓋處理的SC 基本都低于對(duì)照，但其間顯著差異不明顯。2018 年第1 和第2 次因土壤太干，測(cè)不出SC 數(shù)據(jù)，而其它3 次各處理間的SC 變化無規(guī)律，但其間有顯著差異。各覆蓋處理的ST 會(huì)隨著外界水熱因子變化而調(diào)節(jié)的變化，2017 年各覆蓋處理的ST 基本都明顯低于對(duì)照，2018 年各覆蓋處理的ST為無規(guī)律上下變幅，其間顯著差異不明顯。在雨季，2017 年和2018 年的SWC 變化趨勢(shì)基本一致，均為2 種有機(jī)覆蓋的SWC 高于防草席覆蓋和對(duì)照。兩年各覆蓋處理的SC 變化趨勢(shì)不一，2017 年第1 和2 次有機(jī)覆蓋Ⅱ和第2 次防草席覆蓋處理的SC 高于對(duì)照；2018 年第4 和5 次各處理的SC 均低于對(duì)照，而其它3 次的SC 基本都高于對(duì)照。兩年的ST 變化趨勢(shì)不同，除2017 年第5 次各處理的ST 無顯著差異外，其余次數(shù)各覆蓋處理的ST 均明顯高于對(duì)照；而2018 年各覆蓋處理的ST 基本都低于對(duì)照。從兩季比較來看，各覆蓋處理的SWC和ST 均顯著高于干季；各處理的SC 變化趨勢(shì)不規(guī)律，除2017 年對(duì)照處理第3 次至第5 次干季的SC 低于雨季外，其它處理和2018 年所有處理的SC 干季基本都高于雨季。

2.2 不同覆蓋處理對(duì)膠園土壤養(yǎng)分的影響

2.2.1 對(duì)土壤全量養(yǎng)分含量的影響

比較2 個(gè)土層（0—20 cm 和20—40 cm）不同覆蓋處理間全量養(yǎng)分含量（T.C、T.N、T.P、T.K、T.Ca、T.Mg）的變化情況（表5），有機(jī)覆蓋Ⅰ處理的全量養(yǎng)分變化幅度最大，其次是有機(jī)覆蓋Ⅱ處理，其間存在有顯著差異。防草席覆蓋處理與對(duì)照相比呈不規(guī)律的上下變幅，如2020 年防草席覆蓋處理的T.C 和T.N 高于對(duì)照，2017-2019 年都低于對(duì)照；2020 年防草席覆蓋處理的T.P 和T.K 低于對(duì)照，而2017-2019 年基本都高于對(duì)照，且其間存在有顯著差異。隨著時(shí)間推移，不同年份間各處理的全量養(yǎng)分存在有顯著差異，除同一處理下不同年份的T.N 隨著時(shí)間遞增穩(wěn)定升高外，其它全量養(yǎng)分含量高低變化不規(guī)律?？傮w比較來看，4年各覆蓋處理的土壤養(yǎng)分高低順序大致表現(xiàn)為：有機(jī)覆蓋Ⅰ＞有機(jī)覆蓋Ⅱ＞防草席覆蓋＞常規(guī)對(duì)照。

表5 不同覆蓋處理對(duì)土壤全量養(yǎng)分含量的影響

2.2.2 對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量、土壤有機(jī)質(zhì)和pH 的影響

比較2 個(gè)土層不同覆蓋處理間速效養(yǎng)分（Hy.N、A.P、A.K、Ex.Ca、Ex.Mg、O.M）和pH 的變化情況（表6），同樣是兩種有機(jī)覆蓋處理的速效養(yǎng)分和pH 變化幅度最大，防草席覆蓋處理與對(duì)照相比呈不規(guī)律的上下變幅。除兩個(gè)有機(jī)覆蓋處理的A.P低于對(duì)照外，兩個(gè)有機(jī)覆蓋處理的其它速效養(yǎng)分含量（Hy.N、A.K、Ex.Ca、Ex.Mg）基本都高于對(duì)照。防草席覆蓋的Hy.N 均低于對(duì)照，而防草席覆蓋的A.P 和A.K 均高于對(duì)照，且其間存在有顯著差異。隨著年份的推移，各覆蓋處理的O.M 和pH 呈不規(guī)律上下變幅，兩個(gè)有機(jī)覆蓋處理的O.M 和pH 均最高，防草席覆蓋處理的O.M 基本都低于對(duì)照，而pH 基本都高于對(duì)照，其間顯著差異不明顯?？傮w比較來看，4 年各覆蓋處理的土壤速效養(yǎng)分高低順序大致表現(xiàn)為：有機(jī)覆蓋Ⅰ＞有機(jī)覆蓋Ⅱ＞防草席覆蓋＞常規(guī)對(duì)照。

表6 不同覆蓋處理對(duì)土壤速效養(yǎng)分含量、土壤有機(jī)質(zhì)和pH的影響

2.3 不同覆蓋處理對(duì)橡膠樹生長(zhǎng)狀況的影響

比較4 年不同覆蓋處理橡膠樹生長(zhǎng)量（莖圍）的變化情況（表7），不同覆蓋處理橡膠樹莖圍生長(zhǎng)量較對(duì)照均高出2%以上，除熱墾879 的莖圍在2017 年和2018 年間有顯著差異外，其它年份和熱墾628 的莖圍在各處理間無顯著差異；對(duì)橡膠樹品種熱墾628 來說，各處理下莖圍增長(zhǎng)量高低順序基本均表現(xiàn)為：有機(jī)覆蓋Ⅰ＞有機(jī)覆蓋Ⅱ＞防草席覆蓋＞常規(guī)對(duì)照；對(duì)橡膠樹品種熱墾879 來說，大多數(shù)年份（2017 年除外）各處理下橡膠樹莖圍增長(zhǎng)量高低順序表現(xiàn)為：防草席覆蓋＞有機(jī)覆蓋Ⅰ＞有機(jī)覆蓋Ⅱ＞常規(guī)對(duì)照。從不同年份比較2 個(gè)品種增長(zhǎng)量的變化情況來看，2 個(gè)品種均為2018 年顯著最高，其次為2020 年，2017 年和2019 年的值相對(duì)低，其間無顯著差異。

表7 不同覆蓋處理對(duì)橡膠樹生長(zhǎng)量（莖圍）的影響 cm

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干季3 種覆蓋處理的SWC 均高于對(duì)照，這表明覆蓋物使土壤水分蒸發(fā)量減少，進(jìn)而提高了土壤含水量；干、雨季3 種覆蓋處理的SC 變化不規(guī)律，這暗示著不同覆蓋處理對(duì)SC 的調(diào)節(jié)作用需要一個(gè)長(zhǎng)期的影響過程，短期內(nèi)難以穩(wěn)定反映覆蓋物對(duì)土壤中鹽類離子的調(diào)節(jié)作用；干季3 種覆蓋處理的ST 變化趨勢(shì)不一，2017 年各覆蓋處理的ST 基本都低于對(duì)照，而2018年變化為高于對(duì)照，這表明不同覆蓋處理可以調(diào)節(jié)土壤溫度的變化，改變了地表熱量傳導(dǎo)和光輻射吸收轉(zhuǎn)化的過程?？梢?，不同覆蓋處理在地表形成了土壤與大氣熱交換的障礙層，不僅可以阻

止太陽的直接輻射，而且還減少土壤向大氣中散發(fā)熱量，致使覆蓋層下面土壤的溫度上升緩慢且沒有出現(xiàn)明顯峰值，進(jìn)而維持較高的土壤最低溫度，有利于植株根系的生長(zhǎng)發(fā)育。本研究結(jié)果與多個(gè)研究［17-18］結(jié)果相似，同為有機(jī)地表覆蓋物能明顯發(fā)揮防旱保墑和改善土壤結(jié)構(gòu)的作用。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒有施任何化肥的有機(jī)覆蓋Ⅰ和有機(jī)覆蓋Ⅱ處理改善土壤養(yǎng)分的效果最明顯，2 個(gè)土層下的土壤養(yǎng)分含量均高于對(duì)照。比較4 年各覆蓋處理在2 個(gè)土層下土壤養(yǎng)分含量和pH 的變化情況，其高低順序基本表現(xiàn)為：有機(jī)覆蓋Ⅰ＞有機(jī)覆蓋Ⅱ＞防草席覆蓋＞常規(guī)對(duì)照。這表明各有機(jī)覆蓋材料在土壤中分解、礦化，形成腐殖質(zhì)等，使土壤肥力不斷提高。單從各覆蓋處理的O.M 來看，防草席覆蓋處理的O.M 低于對(duì)照，改善土壤有機(jī)質(zhì)作用不明顯，但明顯減少了水分蒸發(fā)和抑制了雜草生長(zhǎng)?？傊煌采w處理均不同程度地改善了膠園土壤環(huán)境，從而促進(jìn)了橡膠樹的生長(zhǎng)。因此，生產(chǎn)上可根據(jù)不同種植對(duì)象因地制宜推廣應(yīng)用各種覆蓋措施，這也為今后山地膠園綠色種植和循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供新的思路。