亞熱帶紅壤丘陵茶園覆蓋與間作的生理生態(tài)效應(yīng)研究.pdf

1、亞熱帶丘陵紅壤區(qū)雨熱資源豐富，物種繁多，但存在著水土流失、季節(jié)性干旱、土壤貧瘠、病蟲草害猖獗四大障礙因素，嚴(yán)重制約了該區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。茶樹(Camelliasinensis)是該區(qū)常綠闊葉灌木，具有喜光、喜濕、耐蔭、畏寒的特性，其生長發(fā)育很大程度受到立地環(huán)境和茶園經(jīng)營措施的支配，若管理不當(dāng)，極易導(dǎo)致茶園生態(tài)失衡。探討不同生物措施對茶樹生理生態(tài)和生長的影響對指導(dǎo)該區(qū)茶葉優(yōu)質(zhì)、安全、高效生產(chǎn)具有重要的理論意義和實用價值。 本研究設(shè)

2、在典型亞熱帶丘陵紅壤區(qū)—湖南省長沙縣湘豐茶廠東西山茶園，以常規(guī)管理茶園為對照，通過在茶園進(jìn)行白三葉草間作和稻草覆蓋連續(xù)5年的大田對比試驗，探討了兩種生物措施對茶園的生態(tài)條件與茶樹的生理生態(tài)特性、生長和茶葉品質(zhì)及產(chǎn)量的影響。主要研究結(jié)果如下： 白三葉草間作與稻草覆蓋提高了土壤有機質(zhì)含量，改善了土壤物理性狀，降低了土壤容重，增加了土壤養(yǎng)分的供應(yīng)水平，白三葉草具有很強的固氮作用，明顯提高了N的含量，同時消耗了部分有效磷。 茶園

3、土壤含水量具有明顯的時空變化特征，其年動態(tài)變化可分為飽和穩(wěn)定期(2～6月)、急劇下降期(7～10月)和逐步回升期(11月至次年1月)三個時期，與茶樹的全年生長發(fā)育時期(春夏秋茶采摘期及休眠越冬期)的需水規(guī)律非常吻合；隨著土層的加深，茶園土壤的含水量逐漸增大，變異幅度減小，在高溫干旱和持續(xù)干旱時期，各層次的水分含量均呈下降趨勢，0～20cm的表土層下降趨勢明顯，20～40cm、40～60cm土層下降緩慢，且滯后效應(yīng)非常明顯，分別滯后了8d

4、和13d；間作白三葉草和稻草覆蓋對茶園土壤水分的動態(tài)調(diào)控表現(xiàn)在：白三葉草和稻草通過在表層截流部分降水以及提升深層土壤的水分，顯著地增加茶園土壤表層(0～20cm)和茶樹生長關(guān)鍵時期(4～11月)的含水量，提高了水分利用率；在高溫干旱和持續(xù)干旱時期，不僅能提高土壤表層含水量，而且有效地延緩和縮短了干旱時間，減輕了干旱對茶樹生長產(chǎn)生的影響。 茶園地溫具有明顯的時空變化特征和位相滯后現(xiàn)象，白三葉草間作和稻草覆蓋改變了土壤熱量交換層(地

5、表層)的性質(zhì)，對不同觀察時刻、不同深度的土壤溫度具有低溫時增溫、升溫時降溫、降溫時保溫及降低日較差、增強同一土層溫度穩(wěn)定性等綜合動態(tài)調(diào)控作用，其調(diào)控效果表現(xiàn)出了0cm＞5cm＞10cm＞15cm＞20cm、13:00＞19:00＞7:00、降溫＞保溫＞增溫、降溫幅度隨氣溫的升高而增大、增溫和保溫隨氣溫的下降而加強的相同趨勢。同時調(diào)節(jié)了茶園地溫時空變化轉(zhuǎn)換點，在5～9月夏季高溫時期，白三葉草間作與稻草覆蓋顯著減少了有害高溫的出現(xiàn)次數(shù)，而在

6、7～8月15d的持續(xù)高溫時期，降溫效果更加突出，明顯地縮短了極限高溫(＞45℃)時間，分別比清耕縮短了5d和10d，避免了過度高溫對茶樹生長發(fā)育的傷害。 白三葉草間作與稻草覆蓋在改善茶園土壤環(huán)境的基礎(chǔ)上，明顯增加了蚯蚓的種群數(shù)量和生物量，減少了雜草種類，杜絕了雜草優(yōu)勢種群，極顯著地降低了雜草的密度、株高和生物量，消除了雜草對茶樹生長的危害。同時，白三葉草和稻草為天敵—害蟲創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境，增加了天敵—害蟲的種類及天敵的種群數(shù)

7、量，顯著減少了茶園主要害蟲的種群數(shù)量。 茶樹光合作用受種系遺傳因素和生態(tài)條件的雙重控制，白三葉草間作和稻草覆蓋改良了茶園生態(tài)環(huán)境，茶樹葉片的凈光合速率、光合有效輻射、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度的日變化和季節(jié)變化曲線高于對照，其中蒸騰速率的日變化達(dá)到了顯著水平，氣孔導(dǎo)度的日變化達(dá)到了極顯著水平。 白三葉草間作與稻草覆蓋改善了茶園的生態(tài)條件，增強了茶樹—立地環(huán)境—伴生生物群落系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力和茶樹的光合作用強度，從而促進(jìn)了茶樹的生