不同耕作措施對(duì)枸杞土壤水熱動(dòng)態(tài)、生長(zhǎng)及果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

王嘉昕，高曉東，趙西寧，周艷清，吳普特

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西 楊凌 712100； 2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)研究院，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所，陜西 楊凌 712100； 4.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，陜西 楊凌 712100)

土壤水分作為陸地表面與大氣循環(huán)中的重要一環(huán)，不僅能通過陸面蒸發(fā)、地表徑流等直接影響水文循環(huán)，也能通過影響植株生長(zhǎng)、光合作用等間接影響全球碳循環(huán)，在全球能量與水資源循環(huán)中扮演著重要角色[1-2]。同時(shí)，土壤水分在農(nóng)業(yè)上，尤其是對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)灌溉制度制定等方面都具有重要的影響[3]。我國(guó)西北地區(qū)年降水量少，年際、年內(nèi)降水量差異大，土壤含水量低是限制其作物產(chǎn)量增長(zhǎng)的主要原因[4]。針對(duì)這個(gè)問題，前人研究提出了多種農(nóng)藝保護(hù)措施如雨水集聚入滲技術(shù)[5]、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)[6]、耕作覆蓋技術(shù)[7-9]，但是這些研究主要集中在降雨量在300～800 mm之間的半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)，而針對(duì)降雨量在300 mm以下的干旱地區(qū)的研究較為缺乏。青海省柴達(dá)木盆地是我國(guó)重要的內(nèi)陸河灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，其中枸杞是其代表性經(jīng)濟(jì)作物，目前柴達(dá)木盆地已經(jīng)發(fā)展成為是全國(guó)第二大枸杞主產(chǎn)區(qū)，枸杞種植面積超過4.5萬(wàn)hm2，成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展、支撐農(nóng)牧民增收致富的重要支柱產(chǎn)業(yè)。但是降水量少、地下水儲(chǔ)量低是青海農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須面對(duì)的緊迫問題。根據(jù)海西州氣象資料顯示，多年平均降水量?jī)H約為200 mm[10]，無(wú)法滿足枸杞作物需水要求。此外，嚴(yán)寒、土壤貧瘠也制約著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。研究表明，由于起壟覆蓋措施可以有效地減少土壤蒸發(fā)并能通過壟作收集雨水，促進(jìn)雨水入滲供溝內(nèi)種植作物吸收，因此被廣泛地應(yīng)用于半干旱地區(qū)[11]。Mo等[8]研究表明，在肯尼亞半干旱農(nóng)區(qū)，壟溝覆膜可以有效提高土壤儲(chǔ)水量，并為作物生長(zhǎng)初期提供舒適的土壤溫度，促進(jìn)作物生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累，并提高作物產(chǎn)量和水分利用效率。目前，壟溝覆膜措施已被證明可以有效地提高中國(guó)西北半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)玉米[12-13]、小麥[14]、苜蓿[15]和馬鈴薯[16]的產(chǎn)量和水分利用效率。但是，壟溝覆膜措施是否能夠運(yùn)用于西北內(nèi)陸旱區(qū)農(nóng)地還有待進(jìn)一步深入研究。此前在青藏高原進(jìn)行的研究表明[17-18]，平地覆膜可以通過改善土壤水熱條件有效提高牧草產(chǎn)量，但是對(duì)于采用壟溝覆膜措施對(duì)土壤水熱條件、作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響少見報(bào)道。為此本研究基于當(dāng)?shù)仄降芈阃粮N的種植方式，選取平地裸地處理、平地覆膜和壟溝覆膜3種種植方式，探究這3種耕作措施下土壤水分、溫度動(dòng)態(tài)變化過程，并比較不同耕作措施下的枸杞生長(zhǎng)、產(chǎn)量以及水分利用效率，以期為干旱內(nèi)陸河灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)地處柴達(dá)木盆地東北部，位于青海省海西州德令哈市的懷頭他拉灌區(qū)(96°44′19″E，37°21′35″N，海拔2 869 m),年均日照時(shí)數(shù)達(dá)到3 554 h，總輻射量達(dá)到690～733 kJ·cm-2。多年平均降水量約為200 mm，降水主要集中在6—8月份，多年平均氣溫約為4.3℃，年蒸發(fā)量約為2 400 mm。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為砂礫石土，0～40 cm土壤沙粒含量78%，粘粒、粉粒含量分別占11%和11%，有機(jī)質(zhì)0.34%，總氮、總磷、總鉀含量分別為0.037%、0.051%、2.35%。田間持水量為0.17 g·g-1，容重1.55 g·cm-3。

1.2 試驗(yàn)布設(shè)與觀測(cè)

試驗(yàn)對(duì)象為4 a生枸杞，株高約1 m，每年4月初進(jìn)行枸杞枝條修剪。試驗(yàn)選取3種耕作方式：(1)壟溝覆蓋地布處理(MR)；(2)平地覆蓋地布處理(MF)；(3)平地裸地處理(CK)。地布覆蓋材料為黑色園藝地布(厚度為0.08 mm)，MF處理直接將地布覆蓋在地表，MR處理將地布覆蓋在壟溝上，MR處理壟高10 cm、寬32 cm，溝寬22 cm。每個(gè)處理有3個(gè)重復(fù)小區(qū)，小區(qū)面積30 m2(1.5 m×20 m)，枸杞株行距為1 m×1.5 m，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。所有處理采用統(tǒng)一的地表滴灌方式，一年灌溉6次，每次灌水量約13 mm。2018年試驗(yàn)測(cè)定時(shí)段為整個(gè)生長(zhǎng)季，依據(jù)枸杞生長(zhǎng)特征，具體劃分4個(gè)生育期，分別為：萌芽展葉期(5月28日—6月19日)、開花坐果期(6月20日—7月14日)、果實(shí)采摘期(7月15日—9月18日)、休眠期(9月19日—9月28日)。在各生育期內(nèi)，從每個(gè)小區(qū)選取3株長(zhǎng)勢(shì)一致、具有代表性的枸杞植株，計(jì)量株高、地徑(距離地表10 cm處株徑)和葉面積指數(shù)。分別采用卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)定株高、地徑，葉面積指數(shù)采用LAI-2200C冠層分析儀測(cè)定；在果實(shí)采收期，每個(gè)處理隨機(jī)選取100顆鮮果，用游標(biāo)卡尺測(cè)量鮮果果徑、果長(zhǎng)，之后鮮果樣冷藏送至西北農(nóng)林科技大學(xué)測(cè)試中心進(jìn)行果品測(cè)樣。各處理產(chǎn)量由精度為0.1 g的電子天平測(cè)定。試驗(yàn)地氣象數(shù)據(jù)由微型氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)獲得，得到整個(gè)生長(zhǎng)季降雨量為141.8 mm。通過ECH2O土壤水分測(cè)量系統(tǒng)(5TM傳感器+EM50數(shù)據(jù)采集器，Meter group，USA)對(duì)各處理土壤剖面水分溫度動(dòng)態(tài)變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，傳感器埋深分別為20、40、60、80、100 cm，監(jiān)測(cè)頻率每小時(shí)測(cè)定1次。不同處理的棵間日土壤蒸發(fā)量由微型蒸滲儀(桶高20 cm、寬12 cm)觀測(cè)獲得，微型蒸滲儀置于兩棵樹間無(wú)冠層遮蓋的位置，埋深為地表下20 cm處。MF處理下微型蒸滲儀埋在土里后并用原布覆蓋，MR處理下微型蒸滲儀埋在溝內(nèi)并用原布覆蓋。利用地表蒸滲儀(桶深60 cm、直徑40 cm)觀測(cè)各處理的枸杞蒸散發(fā)量，枸杞種植于桶內(nèi)，生長(zhǎng)狀況、耕種措施與大田一致。另外，水分利用效率WUE(g·kg-1)計(jì)算如下：

WUE=Y/ET

(1)

其中，Y為產(chǎn)量(kg·hm-2)，ET為作物整個(gè)生長(zhǎng)季的蒸散發(fā)量(mm)。

土壤儲(chǔ)水量SWS(mm)計(jì)算如下：

SWS=SWC×h

(2)

其中，SWC是土壤體積含水率(%)，h指土層深度(mm)。

土壤累積溫度(℃)計(jì)算如下：

(3)

其中，Ad是d深處土層的累積溫度(℃)，n是時(shí)間天數(shù)，tdi指d深處土層的日平均溫度(℃)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析使用Microsoft Excel 2013和SPSS 18.0軟件，繪圖使用Origin 8.0軟件，圖表中的數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作覆蓋措施對(duì)土壤水分和土壤溫度的影響

圖1為不同處理不同深度土壤水分的日觀測(cè)均值。由于雨水和灌溉水補(bǔ)給有限，不同處理的各層土壤含水率整體較低，均在20%以下。20 cm和40 cm淺層土壤在整個(gè)生長(zhǎng)季動(dòng)態(tài)變異明顯，但60 cm深度及以下土層深度各處理的土壤水分在研究期間差異小，變異程度低，且土壤含水率日觀測(cè)值均維持在12%以下(100 cm土層土壤含水率僅約為6%)，表明降水和灌溉水對(duì)深層土壤水分的補(bǔ)給有限，同時(shí)考慮到試驗(yàn)地的殘余含水率為5%，我們認(rèn)為100 cm土層的土壤含水率無(wú)法被作物吸收利用，枸杞根系主要吸收利用80 cm以上的淺層土壤水。地布覆蓋處理有效提高了0～100 cm觀測(cè)層的土壤含水率，在發(fā)生降水/灌溉事件之后，與CK相比MR和MF有效貯存了更多的土壤水分，隨后3個(gè)處理的土壤含水率趨于一致，并于之后的降雨事件后再次呈現(xiàn)出差異。由于試驗(yàn)地處于極端干旱地區(qū)，無(wú)覆蓋措施的CK地表無(wú)效蒸發(fā)更加強(qiáng)烈，較MR和MF更難保水。圖2為各處理不同生育期土壤儲(chǔ)水量垂直分布圖，在萌芽展葉期(I)，MR處理計(jì)算的土壤儲(chǔ)水量高于MF、CK兩個(gè)處理；MR處理10～110 cm土層儲(chǔ)水量與CK相比提高25.8 mm。這可能是由于枸杞剛開始生長(zhǎng)時(shí)耗水不強(qiáng)烈，而壟溝覆蓋有效提高了土壤的儲(chǔ)水量；而在開花坐果期(II)MR處理與另外兩個(gè)處理的儲(chǔ)水量差異縮小；與CK相比，MR處理在10～50 cm土層儲(chǔ)水量提高5.7 mm，50～110 cm提高5.2 mm；MF處理在10～110 cm土層僅比CK提高3.8 mm，這可能是由于壟溝覆蓋地布措施有效促進(jìn)作物生長(zhǎng)，從而根系吸水強(qiáng)烈，進(jìn)而導(dǎo)致MR更多的土壤水分被消耗。在果實(shí)采摘期間(III)MR和CK保持類似的剖面土壤水分變化趨勢(shì)，而在70～110 cm土層MR具有更高的儲(chǔ)水量；MF與MR處理儲(chǔ)水量近似，較MR在10～30 cm土層具有更高的儲(chǔ)水量，增加量為4.5 mm。在枸杞休眠期(IV)，地表10～50 cm土層儲(chǔ)水量各處理無(wú)明顯差異，但在深層50～110 cm土層地布覆蓋處理下土壤儲(chǔ)水量高于CK處理，表明地布覆蓋和壟溝措施可以有效提高土壤儲(chǔ)水量。在整個(gè)生長(zhǎng)季，MR和MF處理10～110 cm土壤儲(chǔ)水量較CK分別提高16%和6%。

前人研究認(rèn)為枸杞的根系活躍層主要集中在0～40 cm[19]，因此本文只分析20 cm和40 cm的日土壤溫度值，其動(dòng)態(tài)變化和積溫情況如圖3所示。不同處理和不同深度土壤溫度呈現(xiàn)單峰變化趨勢(shì)，均在7月底和8月初達(dá)到峰值，其中20 cm土層可達(dá)28℃以上；40 cm土壤溫度略低于20 cm，但是增溫和降溫過程均沒有呈現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象。相比于平地裸地(CK)，地布覆蓋起到了顯著的增溫作用。在20 cm土層MR處理下的土壤保持較高的土壤溫度，與CK相比整個(gè)生長(zhǎng)季的累積溫度顯著(P<0.05)提高，達(dá)到59 012℃，MF處理次之，達(dá)到57 172℃。在40 cm土層，MR處理累積溫度與CK比較仍顯著提高，達(dá)57 438℃。整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)0～40 cm土層MR處理比CK提高4 755℃。在干旱高寒農(nóng)業(yè)區(qū)，嚴(yán)寒是制約作物初期生長(zhǎng)的一個(gè)重要限制因子，地布覆蓋措施有效地提高作物根區(qū)土壤溫度，有利于枸杞根系吸收利用土壤水分和養(yǎng)分，進(jìn)而促進(jìn)其生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量。

2.2 不同耕作覆蓋措施對(duì)土壤蒸發(fā)和作物蒸騰的影響

不同處理下土壤棵間日蒸發(fā)結(jié)果如圖4所示。裸地處理日土壤蒸發(fā)速率明顯高于地布覆蓋處理，蒸發(fā)速率最大值出現(xiàn)在枸杞開花坐果期，達(dá)4 mm·d-1。而當(dāng)枸杞進(jìn)入開花坐果末期后(7月1號(hào))，各處理日土壤蒸發(fā)量開始減少。當(dāng)發(fā)生降水或者灌溉后，土壤日蒸發(fā)量顯著增大，然后逐漸降低。整個(gè)生長(zhǎng)季CK累積蒸發(fā)量顯著高于MF和MR處理(P<0.05)，整個(gè)生長(zhǎng)季MR處理下土壤蒸發(fā)量為56.3±3.2 mm，MF處理為62.0±4.1 mm，而CK土壤蒸發(fā)量達(dá)到93.7±4.7 mm，比MR處理增加40%。然而，整個(gè)生長(zhǎng)季CK的累積蒸騰量顯著低于MF和MR(P<0.05)(圖5)，這主要是因?yàn)橛傻乇碚魸B儀計(jì)算的各處理累積蒸散發(fā)量接近(CK為189.1±27.6 mm，MF為193.3±22.8 mm，MR為214.7±24.2 mm)，而CK處理接近一半的水分都消耗在了無(wú)效土壤蒸發(fā)上，導(dǎo)致枸杞根系所能吸收利用的土壤水分有限。

2.3 不同耕作措施對(duì)枸杞生長(zhǎng)參數(shù)的影響

不同處理枸杞生長(zhǎng)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖6所示。在整個(gè)生長(zhǎng)季的多次測(cè)量中，株高表現(xiàn)均為MR>MF>CK，但不同處理之間均無(wú)顯著差異。在枸杞萌芽展葉和開花坐果期間，觀測(cè)到各處理株高的快速增長(zhǎng)，之后的生長(zhǎng)階段各處理下的枸杞株高無(wú)明顯變化。此外，在枸杞果實(shí)采摘期間，同時(shí)觀測(cè)到各處理的最大株高、葉面積指數(shù)數(shù)值，MR處理在整個(gè)生長(zhǎng)季較另外兩個(gè)處理?yè)碛懈蟮娜~面積指數(shù)，CK處理最小。表1為不同處理枸杞地徑的觀測(cè)結(jié)果。在萌芽展葉期，MR處理下的枸杞地徑顯著高于另外兩個(gè)處理(P<0.05)。在夏果、秋果采摘初期觀測(cè)到MR處理下枸杞地徑顯著高于CK處理(P<0.05)；之后的生長(zhǎng)季內(nèi)，各處理地徑無(wú)顯著差異。需要注意的是，在7月末至8月初，夏果采摘后秋果采摘前，出現(xiàn)了枸杞植株收縮的現(xiàn)象，表現(xiàn)為在8月初枸杞株高、葉面積指數(shù)以及地徑的觀測(cè)值均出現(xiàn)減少。

表1 不同耕作措施下枸杞地徑生長(zhǎng)情況

2.4 不同耕作措施對(duì)產(chǎn)量、水分利用效率及品質(zhì)的影響

不同處理下枸杞產(chǎn)量和品質(zhì)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示?？梢钥闯?，MR處理枸杞果徑(夏果9.36±0.09 mm，秋果8.65±0.13 mm)、果長(zhǎng)(夏果121.40±17.47 mm，秋果339.18±52.41 mm)和單株產(chǎn)量(夏果121.40±17.47 g，秋果339.18±52.41 g)均顯著高于另外兩個(gè)處理(P<0.05),其次是MF處理。雖然CK處理枸杞果徑、單株產(chǎn)量在夏果采摘期內(nèi)均最低，但在秋果采摘期產(chǎn)量卻增長(zhǎng)迅猛，甚至單株產(chǎn)量超過MF處理。枸杞總產(chǎn)量MR處理最高，達(dá)到1 312.17 kg·hm-2，比CK增加16%，其次是MF處理，達(dá)到1 179.9 kg·hm-2。MR和MF處理產(chǎn)量的提高可能與其水分條件改善密切相關(guān)。水分利用效率MR>MF>CK，MR較CK水分利用效率提高3%，但是并未觀察到顯著性差異。由表3可知，各處理之間除總酸含量MR顯著高于MF處理外(P<0.05)，不同處理果實(shí)Vc含量和總糖含量未發(fā)現(xiàn)顯著性差異。

表2 不同耕作措施下的枸杞子產(chǎn)量

表3 不同耕作措施下的枸杞子品質(zhì)

3 討 論

在干旱半干旱地區(qū)，地布覆蓋與壟溝技術(shù)相結(jié)合的壟溝覆蓋技術(shù)，可以通過起壟將雨水集蓄在溝內(nèi)以顯著提高土壤有效水含量[11,20]。假設(shè)壟溝覆蓋系統(tǒng)的保水保溫能力保持不變，在枸杞萌芽展葉階段，MR處理下的枸杞根區(qū)土壤儲(chǔ)水量顯著高于另外兩個(gè)處理，而差異在枸杞開花坐果和果實(shí)采摘期逐漸縮小(圖2)，這可能是由于在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，MR的土壤溫度高、儲(chǔ)水量大，促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致耗水量變大，進(jìn)而縮小了3個(gè)處理之間的土壤儲(chǔ)水量差異。如圖6所示，MR處理下的枸杞株高、葉面積指數(shù)明顯增加，這會(huì)導(dǎo)致更高的水分和養(yǎng)分吸收能力[21-22]。在果實(shí)采摘期間，10～30 cm土層同為地布覆蓋措施的MF較MR處理具有更高的儲(chǔ)水量(圖2)，這可能也是由于MR處理枸杞的根系吸水更為強(qiáng)烈，導(dǎo)致土壤水分被更多地消耗，而與MF相比土壤儲(chǔ)水量較低。MF措施雖然可以抑制土壤蒸發(fā)，提高淺層土壤含水量，卻沒有壟溝的集蓄入滲功能，無(wú)法保持更高的深層土壤儲(chǔ)水量。此外，在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)各處理土壤儲(chǔ)水量在100 cm深度內(nèi)保持不變，且僅僅維持在6%左右，接近土壤殘余含水率，表明枸杞根系主要吸水區(qū)域未達(dá)到地表以下1 m，這與前人研究結(jié)果類似[23]；除氣象條件外，淺層根區(qū)也可能部分歸因于地表滴灌的灌溉方式或者土壤質(zhì)地的影響[24]。

Chang[25]研究結(jié)果表明，地布覆蓋可以有效提高土壤溫度，這與本研究結(jié)果相一致。主要是因?yàn)楦采w層阻礙了土壤和空氣之間的水分交換，從而減少了土壤與空氣之間的潛熱通量交換[26]。特別是本研究試驗(yàn)場(chǎng)地代表了典型的高山干旱地區(qū)，嚴(yán)寒是限制作物生長(zhǎng)和增產(chǎn)的主要因素之一，秋季溫度的快速下降通常會(huì)導(dǎo)致作物的正常成熟受阻。雖然一些研究表明，超過40 d的薄膜覆蓋是不必要的，甚至對(duì)作物發(fā)育產(chǎn)生不利影響[27]，但此類結(jié)果在我們研究的氣象條件下未明顯觀測(cè)到，這表明在高寒農(nóng)業(yè)區(qū)長(zhǎng)期地布覆蓋是一種增溫保墑促進(jìn)作物生長(zhǎng)的有效措施已有研究表明覆蓋措施可以有效減少土壤蒸發(fā)，儲(chǔ)存更多的土壤水供植株生長(zhǎng)所需[28]，這與本研究觀測(cè)到的結(jié)果類似(圖4，圖5)。關(guān)鍵原因是地布覆蓋可以通過限制土壤和空氣之間的水分交換來(lái)有效地抑制由土壤蒸發(fā)所造成的水分流失[29]。而對(duì)于本研究中發(fā)現(xiàn)的MR措施下的蒸發(fā)顯著低于MF措施下的蒸發(fā)，這可能是由于壟溝促進(jìn)水分的深層入滲從而減少地表水蒸發(fā)[30]。

快速穩(wěn)定的生長(zhǎng)對(duì)作物產(chǎn)量很重要[31]。本研究發(fā)現(xiàn)，壟溝覆蓋地布條件下的枸杞生長(zhǎng)最好，其次是MF，這反映在測(cè)量的植株生長(zhǎng)參數(shù)中(表1)，先前研究也報(bào)道了類似的結(jié)果[32]。這有兩種可能的解釋：首先，地布覆蓋措施改善了淺層土壤的水熱條件從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)[33]；其次是由于壟溝系統(tǒng)有助于增加深層土壤含水量，進(jìn)而有利于植物在補(bǔ)充降水或灌溉水很少或沒有時(shí)利用深層土壤水生長(zhǎng)。本研究還發(fā)現(xiàn)，在7月下旬至8月上旬期間，枸杞表現(xiàn)出休眠現(xiàn)象(圖6)，這可能歸因于枸杞的生長(zhǎng)生理特性或氣象條件的變化[34-35]。盡管如此，枸杞在MR措施下的收縮現(xiàn)象變化最不明顯，這表明在青藏高原MR措施可以保證作物穩(wěn)定地生長(zhǎng)。

提高產(chǎn)量和水分利用效率是我國(guó)西北干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究的主要目標(biāo)[36]。之前的研究已經(jīng)證明，覆蓋是提高作物產(chǎn)量和水分利用效率的有效方法[37-38]。這是由于覆蓋可以有效地減少土壤蒸發(fā)[29]，以便通過蒸騰保留更多的水用于作物生長(zhǎng)[13]。本研究結(jié)果表明，未覆蓋地布處理的蒸散發(fā)量較低，這與前人研究結(jié)果類似[39]。同時(shí)，盡管MR和MF處理的蒸散發(fā)量高于CK，但蒸發(fā)量遠(yuǎn)低于CK，這意味著MR和MF有更多的水被分配到植物蒸騰作用。此外，與CK相比，MR和MF處理提高了枸杞子產(chǎn)量，并有效增大枸杞子的果徑和果長(zhǎng)。因此，本研究結(jié)果可為干旱高寒農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

4 結(jié) 論

本研究以青藏高原干旱內(nèi)陸河灌區(qū)枸杞為對(duì)象，基于高頻率連續(xù)定位觀測(cè)數(shù)據(jù)分析了多種耕作覆蓋措施對(duì)灌區(qū)土壤水熱、蒸散發(fā)和作物生長(zhǎng)情況開展了研究，發(fā)現(xiàn)壟溝覆蓋地布處理表現(xiàn)出良好的增溫保墑作用，與平地裸地種植相比，20 cm和40 cm土層積溫顯著(P<0.05)提高,并使10～110 cm土壤儲(chǔ)水量提高達(dá)16%。同時(shí)覆蓋措施有效抑制土壤蒸發(fā)量，與平地裸地種植相比，壟溝覆蓋措施有效抑制土壤蒸發(fā)量40%，這為枸杞開花坐果提供了良好的水熱環(huán)境，促進(jìn)了枸杞果樹的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高，枸杞生長(zhǎng)期內(nèi)觀測(cè)到的株高、葉面積指數(shù)均大于平地裸地種植，但沒有發(fā)現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，枸杞地徑的觀測(cè)值在枸杞生長(zhǎng)前期顯著高于平地裸地種植(P<0.05)。在7月末至8月初，夏果采摘后秋果采摘前出現(xiàn)了枸杞植株收縮的現(xiàn)象，表現(xiàn)為在8月初，枸杞株高、葉面積指數(shù)以及地徑的觀測(cè)值均出現(xiàn)減少。壟溝覆蓋地布處理下的枸杞子果徑、果長(zhǎng)、單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量均優(yōu)于另外兩個(gè)處理，實(shí)現(xiàn)了更高的水分利用效率。但是壟溝覆蓋措施對(duì)枸杞子Vc含量、總糖含量等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)無(wú)顯著性影響。綜上所述，壟溝覆蓋地布措施不僅適用于半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)，對(duì)寒旱區(qū)作物實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和水分利用效率提高也效果顯著，值得在干旱內(nèi)陸河灌區(qū)進(jìn)行推廣。