【原创】果园地面覆盖有机物的生态效应

【原创】果园地面覆盖有机物的生态效应

2010-04-12 14:17:32 阅读12 评论0 字号:

 

陇县园艺站  张松柏   夏俊海

摘要:农作物秸杆等农业废弃物覆盖于果园地面,农田土壤生境衍变为森林土壤生境,土壤的种类、结构、物理性质、化学性质、生物群落发生了质的飞跃,相当于给果园加装了"稳水器"、"稳温器"、"二氧化碳发生器",给果园建立了"小水库"、"肥料厂"、"生物饲养场",使果树生长发育回归到自然原生状态,从而以全新的生产方式,生产出更多更好的,满足消费者需要的优质果品。

关键词:果园 有机物覆盖 生态效应

果园地面实施有机物覆盖是现代农业的重要栽培措施之一。它通过连年不间断地在果园地面覆盖农作物秸杆和其它农业废弃物,使果园原有的裸露地表,逐步形成一层逐年加厚的腐殖质层、枯枝落叶层,彻底改变了农田果园土壤的土体结构、理化性状、生态群落,人工创造了一个仿生性[森林生境]的土壤环境,使果树的生长发育回归到原生态的自然状态,增强了果树根系自身的吸收、合成、分泌等功能,避免出现“缺素症”、“多素症”、“饥饿症”和极端气候对果树的危害,满足果树地上部枝叶生长、花芽分化、果实发育对土壤水分、矿物质和根系合成的有机物的需要,大幅度提高果园的生物产量、经济系数,尤其是果实的内在品质。现将十数年来的研究结果综述如下,供大家参考。

1.覆盖有机物对果园自然降水的生态效应

1.1果园地表径流和水土流失减少。自然降水落到地面后,很快被覆盖于地面的疏松多孔的覆盖物所吸收,多余的水分也很快沿土壤孔隙、生物孔穴进入土壤深层,保蓄在土壤之中,很难形成地表径流,既是在山地果园,除非暴雨、大暴雨,不会出现地表径流,既是出现,其强度、流量、流程也显著低于相比照的裸露地表。没有地表径流,土壤和土壤营养就不会被带出果园。

1.2果园土壤水份蒸发量减少。覆盖于果园地面的农作物秸秆等覆盖物,其自身表面往往覆有蜡质层、角质层、木栓层等机械保护组织,自身所含水份不易轻易散失,反复叠加后,其保水性更进一步增强;加之其疏松的自然结构等于切断了土壤的毛管空隙,蓄积在土壤中的水份在同一果园同一时段蒸发掉的比裸露地表要少很多。自然降水蓄积在果园土壤中的总量,不管从年度来看,还是从季节来看都要高出不覆盖的比照果园。

1.3果园土壤水份季节供应发生改变。由于覆盖物的影响,果园地表径流量减少,蒸发量显著减少,蓄积在土壤中的水份增加,等于在果园人工建立了一个小小的"水库",使果园降水季节和非降水季节土壤含水量的变幅降低,既是在极端干旱年份、干旱季节,覆盖果园的土壤含水量要高于裸露地表的果园,可以达到雨季水旱季用、先年水下年用、冬季水春季用的作用,这相当于给果园装上了一个"稳水器"。根系不会因为缺水而停止生长,不会因为缺水而失去自身的功能或干枯死亡,极端干旱对果树的危害风险减少。从水分这个角度考虑,果园产量质量的提高有了更稳定的水分保证。

1.4果园近地表空气湿度增加。由于覆盖物保蓄了自然降雨,土壤长期含水量较高,水分相对稳定,因此,土壤呼吸带出的水气较多,近地表的空气湿度也较大。这对于防止花期辐射霜冻、夏季干热风有一定作用,对秋季果实着色也有一定好处。

2覆盖有机物对果园土壤温度的生态效应

2.1果园土壤的平均温度在冬季提高、在夏季降低。覆盖于地表的有机物其比热高于空气,低于土壤,热量在土壤和空气之间的交换变慢,与裸地相比,表现为:冬季温度高,夏季温度低,温度曲线在一年中的变化比较和缓。

2.2果园极端温度来的慢、幅值低。果园地面覆盖有机物后,相当于给果园地面增加了一个人工的热量缓冲层,覆盖物自身的质地、含水量和热学特性xx不同于土壤和空气,使热传递的途径-辐射、对流、传导发生了改变,土壤和空气之间热量交换有了障碍,好比给果园加上了"稳温器",七月和一月极端温度来的慢,持续时间短,{jd1}温度幅值低。

2.3果园适合于根系生长的生育期在年周期中加长。由于覆盖物特殊的热学特性,使根系在早春提早解除休眠,入冬前延迟进入休眠,根系在年周期中的发育向两极延伸,整体生长周期加长。夏季的热休眠不出现或出现的晚,结束的早,周期短,峰值低。这就使春季开花的果树花芽,芽前分化期加长,分化次数增加,能分化出更多的细胞数量,更多的花粉数量,座果率更高,果实更大;秋季光和时间更长,能生产出更多的贮藏营养;年季之间的营养链接更完整。

3.覆盖有机物对果园生物群落的生态效应

3.1xx果园原有生物,使原有生物的种群数量激增。由于覆盖有机物,果园中依赖有机物生存的xx、xx的群体数量迅速扩大,活动加强,肠腔动物蚯蚓的数量明显增加,节肢动物蚂蚁的数量也会扩大。

3.2增加果园新的生物种类。随着覆盖物种类不同、来源不同,附生于覆盖物上的生物也会一起被带到果园中来,如农田中的杂草等。由于土壤生境的改变,喜好隐蔽、阴湿环境的昆虫和其它生物也会因为环境的改变而不断迁入。地衣、苔藓等低等生物也在果园中扎下根来。

3.3改变果园生物行为。覆盖有机物后,使果园原有地表的一年生或多年生草本植物种群数量减少,一些种群从果园中消失。一些原来在表层、深层活动的生物也会向上向下迁移。一些生物的活动规律在时空上发生变化。

3.4对果园空气的影响。果园长期覆盖有机物后,果园土壤和覆盖物以及由覆盖物衍生的腐殖质层之中,生活着数以亿万计的庞大生物群体,它们在生存生活过程中大量分解有机物的同时,就会呼出大量的二氧化碳,增加土壤空气中二氧化碳的膨压,这样就加速了土壤与空气的气体交换,使果园地表和近地表空气中的二氧化碳浓度上升,这些二氧化碳就参与到果树的光和进程之中,一定程度上缓解了叶绿素的二氧化碳"饥饿",果园的光能利用率会因为这些二氧化碳的参与有一定程度的提高。

4.覆盖有机物对果园土壤的生态效应

4.1对果园土壤结构层次的影响。随着时间的推移和覆盖物的增加,在物理、化学、生物的多重因素共同作用下,覆盖物和果园地表之间就会形成一层逐年加厚的疏松的腐殖质层,这样原有裸露的果园地表之上就增加了覆盖层和腐殖层。而且,通过雨水、重力和土壤生物的作用,腐殖质进入表土层,表土层的团粒结构逐步形成,加上生物活动,原有表土层越来越疏松,理化性状也会随之发生变化。覆盖的作用不仅xx于表层,随着覆盖量和覆盖年限的增加,这种作用会向更深更广的范围扩大。

4.2对果园土壤营养的影响。覆盖后的果园土壤营养有四方面的变化,一是土壤营养有了稳定的来源。有机物在不断分解或者说在饲喂土壤生物过程中,不间断地供给土壤有机质和矿物质,土壤营养有了稳定的"源"的保证,这是和裸地土壤最根本的不同。二是土壤营养种类和数量增加。(这种增加有三方面,1是有机物分解的矿化产物;2是土壤生物生活过程中的分泌物、排泄物和死亡残体;3是因覆盖物的参与使土壤的理化性状优化后,原有土壤中不分解、难分解或见酸分解、生物分解的养分得到利用,进入土壤溶液。)三是覆盖后土壤水分、热状况、土壤理化性状改良后,根系生活环境优化,表现出的营养水平"虚拟"提高。四是来自于覆盖物的营养本身就是植物体的组成部分,协调性很好,不会发生拮抗作用,同时也会使发生拮抗作用的土壤逐渐好转。

4.3果园土壤物理性状的变化。由于有机质的进入和土壤生物的参与,原有果园土壤形成团粒结构和大量孔隙,土壤的容重、比重逐步减小,粘性降低,耕性变优,保肥保水能力和透气透水能力增强。

4.4果园土壤化学性状的变化。有机物分解过程中产生大量酸性物质,土壤生物新陈代谢过程中也会有大量酸类物质的产生。总体分析,覆盖后的果园土壤PH值,有向酸性转化的可能,但在北方果园,由于土壤钙质化较强,灌溉水的水质偏碱,这种酸化过程有,但可能只是个过程而矣,实际上表现不出来,但对土壤方方面面的影响却是实实在在的。

5.需要说明的几个问题

5.1果园覆盖有机物所产生的许多有益的变化,是一个缓慢而漫长的生化过程,只有将覆盖作为一项果园土壤管理制度数年坚持,相伴于果树生命周期之中,这些有益的作用才能逐渐地、全面地显现出来。

5.2果园覆盖有机物的作用大小,与覆盖物的种类、数量、时间等技术因素相关。一般新鲜的未木质化的易于分解,肥效短、肥效快,稳水、稳肥、稳温作用持续时间短。xx成熟的木质化秸杆,分解养分慢,覆盖保持时间长。覆盖的越厚效果越明显,长期覆盖比短期覆盖效果要全面。

5.3果园覆盖的有机物要通过生物分解后,才能成为有效养分,而生物生活过程中要消耗掉大量氮素和水分,因此,开始覆盖的果园,补充一定量的氮肥和水,有利于有机物分解转化,不至于使果树出现短期缺氮缺水的问题。

5.4覆盖有机物的果园,几年之后会出现根系上浮的问题,如果不注意,可能在极端年份会造成表层根系受害。这只要把每年的覆盖时间调整到冬前,并坚持搞好冬灌。或者在发现根系上浮后的当年雨季,搞一次深翻,然后重新覆盖。

作者简介:张松柏,男,生于1964年,陇县园艺站职工,农艺师职称。1985年分配到陇县园艺站工作,长期从事基层果业技术指导,参与了陇县果树基地建设、品种引进、新技术推广。长于果树栽培理论研究,撰写了《果品产业的工业化趋势与对策》、《闲话果园病虫害防治》等论文和科普文章,发表于《西北园艺》、《果农报》、《果业信息报》等杂志报刊。愿与果业同好交朋友,共同为陕西果品产业化和农民增收做贡献。

                    

电话:0917-4501066   邮编:721200   地址:宝鸡市陇县陇马路17号

 

 

 

 二〇〇八年八月二十八日

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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