樹枝覆蓋和保水劑對土壤水分含量變化的影響

　　1 材料與方法
　　試驗在米脂縣銀州鎮(zhèn)孟岔村山地微灌棗樹示范基地進行，該區(qū)位于典型的黃土高原丘陵溝壑區(qū)，屬中溫帶半干旱性氣候，全年雨量不足，氣候干燥。但晝夜溫差大，日照豐富，適宜果樹生長。年平均降雨量451.6 mm,主要集中在7~9月。試驗地為裸地，坡度平均為17b,以水平階水保工程措施為主，水平階面平整，土質為黃綿土，容重1.27 g/cm3,0~60 cm計劃濕潤層的田間持水量為22%（占干土重百分比），土壤表層水分穩(wěn)定入滲速率為1.4 mm/min。
　　供試材料為當年修剪下來的李樹枝條，鍘成每段10 cm左右；供試土壤為坡地的黃綿土，用2 cm孔徑的鐵篩過篩，經自然風干后備用；保水劑為鴻森保水劑，每份處理為100 g,加水配成1：50濃度的膠體后備用。
　　在地表平整的水平階上布置4個滴灌小區(qū)，滴頭布設在離水平階邊緣40 cm左右的位置，各滴頭間隔在1.2 m以上，以免濕潤體互相交匯。以滴頭為中心挖一個寬30 cm、長60 cm、深40 cm的土坑。其中2個小區(qū)將準備好的保水劑膠體和土拌和填入土坑，深度為20~40 cm土層，上面再加土壓實；另外2個小區(qū)將挖出來的土粉碎再填回土坑。滴灌的設計流量為5 L/h,滴灌時間為7 h,滴灌停止后挖開濕潤體的垂直剖面，測量水分最大縱向入滲距離與濕潤體的平均土壤含水量。
　　土壤蒸發(fā)桶分內桶和外桶，內桶為直徑10 cm高度20 cm的鐵桶，外桶為直徑11 cm的PVC桶。共準備9套蒸發(fā)桶，處理有對照（CK）、5 cm厚度樹枝覆蓋（A）、10 cm厚度樹枝覆蓋（B），每種處理3個重復。將處理好的風干土分層填裝到鐵桶中，土容重與自然土壤相同，加水至一定含水量再加樹枝覆蓋，每天下午17:00稱量蒸發(fā)桶的重量。
　　設置18個1 m×1 m的小區(qū)，處理有對照（CK）、保水劑穴施（a）、5 cm厚度樹枝覆蓋（b）、10 cm厚度樹枝覆蓋（c）、5 cm厚度樹枝覆蓋+保水劑穴施（d）、10 cm厚度樹枝覆蓋+保水劑穴施（e），每種處理3個重復，布置完后每個小區(qū)滴灌一定量的水，每隔10 d左右用土鉆烘干法土壤水分測試儀測量土壤含水量。
　　2 結果與分析
　　2.1 滴灌條件下保水劑對濕潤體的影響滴灌條件下保水劑對濕潤體的影響如表1,試驗結果表明，20~40 cm深度土層的保水劑吸收了大量的水分，顯著減少了土壤水分的垂直入滲距離，提高了濕潤體的平均含水量。
　　2.2 樹枝覆蓋對土壤蒸發(fā)的影響表2和圖1為不同覆蓋處理在不同土壤含水量條件下的土壤日蒸發(fā)量。由表2和圖1可知：在土壤含水量較高的時候，土壤日蒸發(fā)量較大，樹枝覆蓋抑制蒸發(fā)的效果明顯，能減少約2/3的土壤蒸發(fā)量；隨著含水量的降低，土壤日蒸發(fā)量不斷減少，樹枝覆蓋抑制蒸發(fā)的效果也在降低，當土壤含水量降低到一定程度，土壤表層變干，樹枝覆蓋和對照的土壤蒸發(fā)量差別不明顯；天氣對土壤蒸發(fā)量的影響也很大，7月18日為陰天，7月19日的大氣蒸發(fā)力沒有7月26日大，所以前3次的土壤蒸發(fā)量與土壤含水量的趨勢不一致；5 cm和10 cm二種厚度的樹枝覆蓋抑制土壤蒸發(fā)的效果差別較小。
　　表1 保水劑和對照的濕潤體比較

　　表2 對應圖1時間的土壤含水量

　　圖1 不同覆蓋處理的土壤日蒸發(fā)量

　　2.3 樹枝覆蓋和保水劑對土壤含水量的影響從圖2可以看出，各處理的平均土壤含水量高于對照，在深度為0~70 cm范圍內表現(xiàn)較為明顯；樹枝覆蓋對各層土壤水分都有影響，對表層水分影響最大，10 cm厚度樹枝覆蓋的土壤表層含水量最高，比對照高出約30%;保水劑對20~40 cm的施用層以及40~70 cm土層都有影響，相對增加了10%以上的土壤含水量；樹枝覆蓋結合保水劑穴施處理為二種措施的疊加，其效果非常顯著， 0~70 cm的土壤含水量比對照高出24%。
　　圖2 不同處理的土壤含水量隨深度的變化

　　3 結 論
　　樹枝覆蓋抑制土壤蒸發(fā)的作用明顯，隨著土壤含水量的提高，抑蒸效果增大，當質量含水量大于16%時，可抑制2/3的土壤蒸發(fā)；5 cm和10 cm厚度的土壤蒸發(fā)差別不大。滴灌條件下保水劑穴施可以明顯減少土壤水分的垂直入滲，增加濕潤體的平均土壤含水量。樹枝覆蓋和保水劑增加了0~70 cm深度土壤的水分含量；樹枝覆蓋對土壤表層水分的保持很有效果，10 cm厚度樹枝覆蓋使表層含水量提高約30%;保水劑對其施用層以及下層土壤影響較大，增加了10%以上的土壤含水量；樹枝覆蓋結合保水劑穴施的節(jié)水效果非常顯著，使0~70 cm的土壤含水量提高了24%。