全 文 ：科技园地　Academic Field
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二○○七年第六期　林业实用技术
保水措施对土壤水分及龙廷杏梅产量影响研究*
李申安1 　李德平2 　王兆品3 　宗萍萍1 　杨吉华1
(1. 山东农业大学林学院　山东　泰安　271018;2. 泰安市水土保持研究所;3. 济南市林业局)
*基金项目:山东省水利厅项目“土石
山区水土保持植被水文生态特性及其优化
配置技术的研究”内容之一。
　　我国是果品生产大国 。近几
年 ,随着农业产业结构的调整 ,人民
生活水平的提高 ,以及高产高效农
业的兴起 , 果树生产也得到了迅速
发展 ,成为部分地区的主要经济支
柱[ 1] 。龙廷杏梅(‘Longt ing’ p lum
- apricot)是新泰市龙廷镇人民政
府选育出的杏梅新品种 ,在当地 7
月中旬成熟 ,果实个大 ,色 、香 、味具
佳 ,而且正值杏果淡季 ,具有很强的
市场竞争力。由于鲁中南土石山区
春季干旱少雨 ,严重影响低山丘岭
区龙廷杏梅产量和经济效益。通过
对龙廷杏梅园地采取双重和单一的
保水技术措施 ,分析不同土壤含水
量对龙廷杏梅产量的影响 ,以选择
出最佳保水技术措施 ,为低山丘陵
区发展龙廷杏梅和提高经济效益提
供理论依据。
1　试验地概况
试验区布设在新泰市龙廷镇掌
平洼村 ,属于低山丘岭区 ,地表为花
岗片麻岩 ,土壤为棕壤 ,土层厚 40 ～
60 cm 。年平均气温 13. 2 ℃, 极端
最高气温 39. 5 ℃,极端最低气温
- 21. 6 ℃,10 ℃以上积温 4 265. 9
℃,年平均日照时数 2 445. 6 h ,无霜
期 195 d 。多年平均降水量 743. 8
mm ,季节降水不均 ,其中春季 97. 7
mm , 夏季 502. 7 mm , 秋季 115. 1
mm ,冬季 28. 3 mm 。年平均蒸发量
1 837. 5 mm ,特别是春季降雨量少 、
风速大 ,温度高 , 土壤水分蒸发强
烈 ,造成春季土壤严重干旱。
2　试验材料和方法
2. 1　试验材料
试验材料为 1999 年春季栽植
的 8年生龙廷杏梅 ,平均根径 14. 25
cm ,平均树高 3. 2 m ,平均冠幅 3. 8
m×2. 9 m ,枝下高 0. 6 m ,平均树冠
体积 10. 37 m3 ,透光率 30%, 株行
距 3 m ×4 m , 现已进入盛果期。
2006年 3月 21 日开始对试验地进
行树盘土壤单一处理和双重处理保
水技术措施 ,覆盖前整平树盘 ,在四
周培 20 cm 土垄 ,树盘土壤处理面
积均为 2 m ×2 m ,每株树施 750 g
尿素 ,每株树浇水 200 kg 。
Ⅰ:对照(松土):每 10 d松土一
次 ,松土深度 5 cm;Ⅱ:树盘用厚度
0. 1 mm 的白膜覆盖;Ⅲ:树盘用厚
度 0. 1 mm 的黑膜覆盖;Ⅳ:树盘覆
盖已腐熟的麦秸 ,覆草厚度 20 cm;
Ⅴ:树盘土壤施 KD - 2 型高吸水树
脂 ,保水剂沿树干挖 4 条放射状三
角形条沟 , 把充分吸水后保水剂施
入沟内 ,每株用量 160 g;Ⅵ :树盘覆
草加盖白膜;Ⅶ :树盘覆草加盖黑
膜;Ⅷ :树盘土壤施入保水剂加覆
草;Ⅸ :树盘土壤施入保水剂加盖白
膜;Ⅹ - 树盘土壤施入保水剂加盖
黑膜 。每个处理设 3 个重复 , 共计
30个小区 ,每个小区 9株 ,共计 270
株 ,各小区随机排列 。
2. 2　研究方法
2. 2. 1　土壤含水量的测定　用烘
干法测定 0 ～ 10 cm 、10 ～ 20 cm 、20
～ 30 cm 、30 ～ 40 cm , 4个层次的土
壤含水量 。
2. 2. 2　土壤贮水性能的测定　采用
环刀浸水法测定现有土壤贮水量 、毛
管最大贮水量 、土壤饱和贮水量。
2. 2. 3　数据处理　测定结束后 ,将
数据传输到计算机上 ,用 M icro sof t
Excel软件和统计分析 SPSS软件工
具进行分析。
3　结果分析
3. 1　不同保水措施土壤含水量的
时间变化
覆草覆膜以及施入保水剂可以
减少土壤蒸发 ,使土壤垂直上移的
水分由于覆盖物的隔离而保持在土
壤表层[ 2] 。由表 1可知 , 不同时间
测定各处理各土层的土壤含水量有
一定差异 ,土壤水分动态变化具有
相似的规律 。4月 7日至 5 月 6日
期间 ,各处理下的土壤水分均呈递
减的趋势 ,截至 5月 6日 ,对照 Ⅰ的
土壤水分消耗最快 ,由上至下各土
壤层次的土壤含水量依次降低了
8. 21%, 8. 22%, 8. 35%, 6. 35%。
双重处理 Ⅹ 各层土壤依次降低了
2. 07%, 4. 31%, 3. 99%, 3. 38%;单
一处理 Ⅴ各土壤层次依次降低了
3. 75%, 4. 71%, 3. 88%, 4. 22%。
在 4月 17日测定的处理 Ⅱ、Ⅲ 、Ⅸ
和 Ⅹ 的土壤含水量与 4 月 7 日相
比 , 0 ～ 10 cm 的土壤由于地表覆膜
切断土壤毛管水与大气交换通道 ,
抑止了土壤表层水分的蒸发 ,使蒸
发的水分返回土壤表层 ,使土壤含
水量增加了 0. 32%～ 1. 24%。经过
1个月后 ,双重处理 Ⅹ 、Ⅸ 、Ⅷ 、Ⅶ 和
Ⅵ与对照 Ⅰ相比 0 ～ 40 cm 平均土
壤含水量增加 4. 76%～ 6. 56%,单
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二○○七年第六期　林业实用技术
一处理中Ⅴ 、Ⅳ、Ⅲ 、Ⅱ比对照 Ⅰ增
加 3. 75%～ 4. 47%,其中 ,双重处理
的保水效果最好 ,单一处理的保水
效果次之 。单一处理Ⅴ因为保水剂
可以充分吸附土壤径流 ,减少水分
下渗和蒸发 ,与其它单一措施相比
保水效果较好 ,双重处理 Ⅹ 、Ⅸ的土
壤水分由于覆膜与保水剂同时使
用 ,既可以防止土壤表层水分蒸发
又充分吸附土壤径流 。因此 ,土壤
水分变化幅度较小 ,消耗的水分大
部分被杏梅根系吸收。
表 1　不同措施下土壤含水量的时间变化
日期 土层深
/cm
土壤含水量 /%
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ
4. 7 0～ 10 18. 02 18. 12 18. 15 18. 77 18. 11 19. 57 19. 60 19. 58 19. 62 19. 36
10～ 20 18. 45 18. 01 17. 96 17. 79 20. 69 18. 69 18. 58 18. 30 21. 46 21. 42
20～ 30 18. 85 18. 86 18. 97 18. 60 18. 89 18. 45 18. 04 19. 04 20. 62 20. 86
30～ 40 17. 85 19. 07 20. 39 18. 63 18. 79 18. 43 17. 98 19. 72 17. 45 20. 39
4. 17 0～ 10 13. 28 18. 44 18. 49 17. 04 17. 61 18. 13 19. 59 18. 64 20. 67 20. 60
10～ 20 14. 02 17. 82 17. 50 17. 44 18. 18 17. 13 18. 60 18. 20 19. 99 19. 43
20～ 30 14. 87 17. 05 17. 26 17. 45 18. 42 17. 30 17. 35 18. 44 18. 90 19. 05
30～ 40 15. 82 17. 88 17. 00 17. 69 18. 62 17. 54 17. 71 18. 50 17. 28 18. 76
4. 27 0～ 10 11. 42 15. 91 17. 06 14. 76 14. 49 16. 11 18. 91 18. 05 18. 64 18. 87
10～ 20 12. 20 15. 64 15. 53 14. 50 15. 03 15. 28 15. 89 17. 19 18. 35 18. 70
20～ 30 13. 22 15. 45 15. 68 15. 38 15. 76 15. 00 15. 85 17. 03 17. 05 18. 75
30～ 40 13. 21 15. 20 15. 60 15. 38 15. 63 15. 62 15. 87 16. 21 16. 62 16. 75
5. 6 0～ 10 9. 81 15. 11 15. 16 14. 18 14. 36 15. 62 16. 10 15. 18 17. 21 17. 29
10～ 20 10. 23 14. 30 14. 48 14. 26 15. 98 15. 20 15. 47 16. 20 17. 03 17. 11
20～ 30 10. 50 14. 03 14. 21 14. 53 15. 01 15. 17 15. 29 16. 31 16. 51 16. 87
30～ 40 11. 50 13. 60 13. 67 14. 91 14. 57 15. 09 15. 66 16. 79 17. 09 17. 01
3. 2　不同保水措施对土壤贮水性
能的影响
表 2　不同处理下的土壤水文性状
不同
处理
土壤含
水量 /%
现有土壤贮水量
0～ 40 cm(m3 /hm2)
毛管最大贮水量
0 ～ 40 cm(m3 /hm2)
土壤饱和贮水量
0 ～ 40 cm(m3 /hm2)
Ⅰ 10. 51 580. 15 1 252. 80 1 696. 40
Ⅱ 14. 26 741. 52 1 364. 80 1 781. 20
Ⅲ 14. 38 747. 76 1 424. 80 1 783. 20
Ⅳ 14. 47 729. 29 1 500. 40 1 869. 20
Ⅴ 14. 98 790. 94 1 494. 40 1 836. 80
Ⅵ 15. 27 757. 39 1 510. 00 1 937. 60
Ⅶ 15. 63 775. 25 1 475. 60 1 940. 80
Ⅷ 16. 12 773. 76 1 527. 20 1 941. 60
Ⅸ 16. 96 854. 78 1 428. 80 1 870. 40
Ⅹ 17. 07 860. 33 1 568. 40 1 870. 00
由表 2可知 , 5月 6日双重处理
Ⅹ 、Ⅸ和单一处理Ⅴ的土壤含水量分
别增加 6. 56%、6. 45%、4. 47%;同时
现有土壤贮水量分别增加 280.18
m
3
/hm ,274. 63 m3 /hm2 ,210. 79 m3 /
hm2 ,双重处理Ⅹ 、Ⅷ和单一处理Ⅴ的
毛管最大贮水量较高 ,与对照Ⅰ相比
分别增加315. 60 m3 /hm2 、274. 4 m3 /
hm2 、241.6 m3 /hm2 ;双重处理 Ⅷ 、Ⅶ
和单一处理Ⅳ的土壤饱和贮水量较
高 ,与对照Ⅰ相比分别增加 245. 2 m3 /
hm
2 、244. 4 m3 /hm2 、172. 8 m3 /hm2 。
与对照Ⅰ相比 ,单一处理和双重处理
的现有土壤贮水量都明显增加 ,是由
于覆膜可以减少地面蒸发 ,覆草能增
加土壤孔隙度 ,改善土壤透气性 ,提
高土壤蓄水保水性能 ,保水剂可以对
水分进行调节 ,达到节水保水的效
果 ,并通过覆膜 、覆草和保水剂进行
两两结合使保水效果明显增加 ,也使
土壤中水 、气 、热达到协调统一 ,在保
水的基础上又改善土壤通气状况。
其现有土壤贮水量为Ⅹ >Ⅸ >Ⅴ>Ⅶ
>Ⅷ>Ⅵ >Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ。
3. 3　不同保水措施下土壤含水量
及毛管最大贮水量差异
通过不同处理的土壤水分多重
比较结果可以看出 , 双重处理 Ⅹ 、
Ⅸ 、Ⅷ 、Ⅶ 、Ⅵ和单一处理Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、
Ⅱ的土壤含水量与对照 Ⅰ相比均达
到显著水平 。此外 , 除了 Ⅲ和 Ⅳ、
Ⅵ , Ⅳ和Ⅴ、Ⅵ , Ⅴ和 Ⅵ 、Ⅶ 之间差异
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二○○七年第六期　林业实用技术
　　
表 3　不同保水措施龙廷杏梅的经济效益比较
处理
措施
产量
(kg /hm2)
产值
(元 /hm2)
增产量
(kg /hm2)
增产值
(元 /hm2)
增加投入
(元 /hm2)
增加净收入
(元 /hm2)
Ⅰ 30 600 61 200
Ⅱ 38 850 77 700 8 250 16 500 1 344 15 156
Ⅲ 40 050 80 100 9 450 18 900 1 996 16 904
Ⅳ 37 950 75 900 7 350 14 700 840 13 860
Ⅴ 34 200 68 400 3 600 7 200 1 344 5 856
Ⅵ 46 650 93 300 16 050 32 100 2 836 29 264
Ⅶ 45 600 91 200 15 000 30 000 2 184 27 816
Ⅷ 42 150 84 300 11 550 23 100 2 184 20 916
Ⅸ 43 050 86 100 12 450 24 900 2 688 22 212
Ⅹ 44 400 88 800 13 800 27 600 3 340 24 260
性不显著 , 其余各处理之间的土壤
含水量呈显著差异 。说明采用不同
保水措施都能提高土壤含水量 ,而
且Ⅲ和 Ⅳ、Ⅵ , Ⅳ和Ⅴ 、Ⅵ , Ⅴ和 Ⅵ 、
Ⅶ 之间的保水效果相似。
图 1　土壤水分与杏梅产量之间的对数关系
　　
通过对不同处理的土壤毛管最
大贮水量多量比较可以看出 , 双重
处理 Ⅹ 、 Ⅸ 、Ⅷ 、 Ⅶ 、Ⅵ 和单一处理
Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ 、Ⅱ的毛管最大贮水量与
对照 Ⅰ相比均达到显著水平 , 除了
Ⅱ和 Ⅲ、Ⅳ , Ⅲ和Ⅳ、Ⅴ 、Ⅵ , Ⅳ和 Ⅹ ,
Ⅴ和 Ⅶ 、Ⅷ , Ⅶ 和 Ⅷ , Ⅸ 和 Ⅹ 之间差
异不显著 , 其余各处理间的毛管最
大贮水量呈显著性差异。说明不同
保水措施下的毛管最大贮水量与对
照 Ⅰ相比显著增加 , 而且 Ⅱ和 Ⅲ、
Ⅳ, Ⅲ和Ⅳ、Ⅴ 、Ⅵ , Ⅳ和Ⅹ , Ⅴ和 Ⅶ 、
Ⅷ , Ⅶ 和Ⅷ , Ⅸ和 Ⅹ之间的毛管最大
贮水量相差不多 。
3. 4　不同保水措施对杏梅经济效
益的影响
由表 3 可知 ,处理 Ⅰ的杏梅产
量最低 ,各处理的增产和经济效益
以双重处理 Ⅵ 和 Ⅶ 的最高 ,分别增
产 52%和 49%,每公顷分别增加净
收入位居第一 、第二 。单一处理以
Ⅲ的较好 ,增产 31%,每公顷增加净
收入最高 。
与单一处理相比 ,双重处理 Ⅵ
和 Ⅶ 能充分利用白膜 、黑膜与保水
剂相结合 , 保水的同时防止了土壤
表层水分的蒸发 ,使保持土壤水分
达到最佳效果 ,从而促进树体的生
长发育 ,提高杏梅的产量和经济效
益。不同保水技术措施提高杏梅产
量的作用大小依次为:Ⅵ >Ⅶ >Ⅹ
>Ⅸ >Ⅷ >Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅰ 。
3. 5　不同保水措施土壤水分与杏
梅产量的相关分析
由图 1 可以看出 ,在所测定的
数据内 ,杏梅产量与土壤水分含量 ,
两者之间近似呈对数关系 , 关系方
程为:y =71 869 Ln(x) - 165 269。
由对数曲线知 ,杏梅产量随着土壤
水分含量的增加而增加。由此可
知 ,双重处理 Ⅵ 、Ⅶ 增产效果最好 ,
Ⅹ 、Ⅸ次之 ,单一处理Ⅲ以较好。
4　小结
(1)旱作保水技术措施能减少
水分蒸发和水分消耗 , 提高土壤含
水量和土壤的持水性 ,有利于保持
土壤墒情 ,提高土壤的透气性和有
效水含量 。经过 1 个月后 ,双重处
理Ⅹ 、Ⅸ 、Ⅷ 、Ⅶ 和 Ⅵ 与对照 Ⅰ相比 ,
0 ～ 40cm 的平均土壤含水量增加
4. 76%～ 6. 56%, 单一处理中 Ⅴ、
Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ比对照 Ⅰ增加 3. 75%～
4. 47%,说明双重处理的保水效果
最好 ,单一处理次之。
(2)各处理的土壤含水量和毛
管最大贮水量与对照 Ⅰ相比均达到
显著水平 ,说明不同保水措施都能
提高土壤含水量 , 而且 Ⅲ和Ⅳ、Ⅵ ,
Ⅳ和Ⅴ 、Ⅵ , Ⅴ和 Ⅵ 、 Ⅶ 之间的保水
效果相似 ,以及不同保水处理 Ⅱ和
Ⅲ、Ⅳ, Ⅲ和Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ , Ⅳ和 Ⅹ , Ⅴ和
Ⅶ 、Ⅷ , Ⅶ 和 Ⅷ , Ⅸ和 Ⅹ之间的土壤
毛管最大贮水量相差不多 , 均大于
对照 。
(3)双重处理 Ⅵ 和 Ⅶ 的产量和
净收入最高 ,说明双重处理 ,经济效
益最好。
(4)杏梅产量随着土壤水分含
量的增加而增加 , 两者之间近似呈
对数关系 。
参考文献
1　施立民. 半干旱区苹果幼树覆
膜效应的研究[ J] . 北方果树 ,
1993(4):9 ～ 10
2　杨吉华. 石灰岩丘陵土壤旱作
保水技术的研究[ J]. 水土保持
学报 ,2000 ,14(3):62 ～ 66★
(栏目责任编辑　张作芳)