Soil Physical and Hydrothermal Characteristics of Mountain Rubber Plantation under Different Management Modes

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2020.05.028

Abstract

Abstract:

In order to study the changes of soil physical and hydrothermal characteristics in mountainous rubber plantations under different management modes, seven treatments were set up in the field, including spraying herbicide (S), artificial weeding (A), green manure mulching(G), covering film (F), trench interception (T), comprehensive measures (M) and conventional control (CK). The soil physical properties, in-situ soil water and heat characteristics were measured regularly. The soil water content (SWC), in situ soil moisture content (SMC), soil bulk density (SBD), soil porosity (SP), soil density (SD), soil pH and other parameters under G, F and M treatment were all superior to that of T, S, A and CK. Soil temperature (ST) under F and M treatment was higher than that of other treatments, while ST was the lowest under G treatment. In situ soil conductivity (SC) of each treatment showed different trends. SC of M, F and G changed from low in dry season to high in rainy season, but there was no significant difference between the two seasons, and the SC of S, A, T and CK in dry season was significantly higher than that in rainy season. In a word, adopting multiple mulching modes can effectively inhibit soil evaporation, improve soil water holding capacity, help to improve soil structure, and have a good soil moisture conservation effect. Therefore, mulching treatment can be used as the main mode of soil optimal management in mountain rubber plantation.

Key words: mountain rubber plantation, management modes, soil physical properties, water thermal characteristics

CLC Number:

S153.6

YUAN Huifang,HUANG Jing,TIAN Yaohua. Soil Physical and Hydrothermal Characteristics of Mountain Rubber Plantation under Different Management Modes[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2020, 41(5): 1057-1063.

Figures/Tables 6

References 38

[1]	祁栋灵, 吴志祥, 谢贵水, 等. 橡胶树栽培管理技术彩色图说[M]. 北京: 中国农业出版社, 2015.
[2]	刘少军, 周广胜, 房世波. 中国橡胶树种植气候适宜性区划[J]. 中国农业科学, 2015,48(12):2335-2345.
[3]	程思贤, 刘卫玲, 靳英杰, 等. 深松深度对砂姜黑土耕层特性、作物产量和水分利用效率的影响[J]. 中国生态农业学报, 2018,26(9):1355-1365.
[4]	吴杨, 贾志宽, 边少锋, 等. 不同方式周年覆盖对黄土高原玉米农田土壤水热的调控效应[J]. 中国农业科学, 2018,51(15):52-65.
[5]	宋宇琴, 李六林, 李洁, 等. 现代土壤管理措施对果园水分的影响[J]. 北京农学院学报, 2015,30(3):131-136.
[6]	林丽蓉, 陈家宙, 王峰, 等. 稻草覆盖对红壤旱坡地水力性质及水分状况的影响[J]. 中国生态农业学报, 2015,23(2):159-166.
[7]	赵庆辉, 祝飞, 林钊沐, 等. 海南橡胶林土壤物理性质的空间变异性[J]. 山地学报, 2012,30(3):308-313.
[8]	冯育辉, 何维景, 符锡照. 推广胶园生物覆盖, 促进橡胶产业持续发展[J]. 热带农业工程, 2011,35(4):44-46.
[9]	赵志平, 杨丽萍, 杨春霞. 橡胶园覆盖绿肥综合开发利用价值研究[J]. 热带作物学报, 2012,33(12):2293-2299.
[10]	杨春霞, 赵志平, 杨丽萍, 等. 不同覆盖绿肥养分特性及其对橡胶园土壤理化性质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2012,18(2):467-474.
[11]	曾宪海, 安锋, 谢贵水, 等. 中国橡胶林的水土保持效应[J]. 中国农学通报, 2010,26(3):299-305.
[12]	程汉亭, 沈奕德, 范志伟, 等. 橡胶-益智复合生态系统综合评价研究[J]. 热带农业科学, 2014,34(10):7-11.
[13]	曾欢欢, 刘文杰, 吴骏恩, 等. 西双版纳地区丛林式橡胶林内植物的水分利用策略[J]. 生态学杂志, 2019,38(2):394-403.
[14]	朱凯, 刘文杰, 刘佳庆, 等. 西双版纳地区不同胶农复合林对土壤理化性质的影响[J]. 亚热带植物科学, 2016,45(4):337-342.
[15]	原慧芳, 李平生, 陈国华, 等. 不同抗旱措施对东试早柚光合生理特性及产量的影响[J]. 热带作物学报, 2015,36(8):1419-1425.
[16]	黄昌勇. 土壤学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000.
[17]	鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000.
[18]	Chandrashekar T R, Marattukalam J G, Nazeer M A. Growth reaction of Hevea brasiliensis to heat and drought stress under dry subhumid climatic conditions[J]. Indian Journal of Nature Rubber Research, 1996,9(1):1-5.
[19]	曾宪海, 林位夫, 谢贵水. 橡胶树旱害与其抗旱栽培技术[J]. 热带农业科学, 2003,23(3):52-59.
[20]	陈春峰, 刘文杰, 吴骏恩, 等. 西双版纳橡胶农林复合系统土壤团聚体稳定性研究[J]. 西南林业大学学报, 2016,36(1):49-56.
[21]	蒋锐, 郭升, 马德帝. 旱地雨养农业覆膜体系及其土壤生态环境效应[J]. 中国生态农业学报, 2018,26(3):317-328.
[22]	殷文, 陈桂平, 柴强, 等. 前茬小麦秸秆处理方式对河西走廊地膜覆盖玉米农田土壤水热特性的影响[J]. 中国农业科学, 2016,49(15):2898-2908.
[23]	董锐. 不同土壤处理方式对苹果园土壤质量的影响[J]. 绿色科技, 2016(5):50-51.
[24]	祁栋灵, 王秀全, 黄月球, 等. 天然橡胶产业提升探析——我国橡胶树栽培及胶园管理存在问题及建议[J]. 热带生物学报, 2011,32(1):72-77.
[25]	许永刚. 不同除草方式对果园土壤状况的影响[J]. 防护林科技, 2016(4):40-41.
[26]	武均, 蔡立群, 张仁陟, 等. 不同耕作措施对旱作农田土壤水稳性团聚体稳定性的影响[J]. 中国生态农业学报, 2018,26(3):329-337.
[27]	吕威, 董黎, 孙宇涵, 等. 浅谈国内外杂草控制方法[J]. 中国农学通报, 2018,34(11):34-39.
[28]	吴贤忠, 李毅, 高志永, 等. 白膜、黑膜全年覆盖下的土壤水、热、盐变化[J]. 中国生态农业学报, 2018,26(11):1701-1709.
[29]	Anugroho F, Kitou M, Nagumo F, et al. Potential growth of hairy vetch as a winter legume cover crops in subtropical soil conditions[J]. Soil Science and Plant Nutrition, 2010,56(2):254-262.
[30]	Shepherd M A, Webb J. Effects of overwinter cover on nitrate loss and drainage from a sandy soil: consequences for water management?[J]. Soil Use and Management, 1999,15(2):109-116.
[31]	侯慧芝, 吕军峰, 郭天文, 等. 旱地全膜覆土穴播对春小麦耗水、产量和土壤水分平衡的影响[J]. 中国农业科学, 2014,47(22):4392-4404.
[32]	吴骏恩, 刘文杰. 西双版纳地区不同胶农(林)复合系统的植物水分利用效率比较[J]. 广西植物, 2016,36(7):859-867.
[33]	彭文英. 免耕措施对土壤水分及利用效率的影响[J]. 土壤通报, 2007(2):379-383.
[34]	孙本普, 李秀云, 张宝民, 等. 晚播小麦地膜覆盖增产机理与栽培技术的研究[J]. 麦类作物学报, 1994(3):36-38.
[35]	王俊, 李凤民, 宋秋华, 等. 地膜覆盖对土壤水温和春小麦产量形成的影响[J]. 应用生态学报, 2003(2):205-210.
[36]	Liu C A, Jin S L, Zhou L M, et al. Effects of plastic film mulch and tillage on maize productivity and soil parameters[J]. European Journal of Agronomy, 2009,31(4):241-249.
[37]	刘广明, 杨劲松. 土壤含盐量与土壤电导率及水分含量关系的试验研究[J]. 土壤通报, 2001(S1):85-87.
[38]	齐智娟, 冯浩, 张体彬, 等. 河套灌区不同覆膜方式膜下滴灌土壤盐分运移研究[J]. 水土保持学报, 2017,31(2):301-308.

处理 Treatments	具体措施 Description of treatments
喷除草剂（S）	用除草剂取代人工除草,基本按4、6、8和10月共4次进行喷药
人工净除（A）	确保整个试验小区常年无杂草,基本按4、6、8和10月共4次进行人工除草
绿肥覆盖（G）	保护带种植大叶千斤拔（50 cm株行距）,田埂上种植白花灰叶豆（50 cm株行距）,视长势刈割2~3次/a
地膜覆盖（F）	在树冠滴水线下4个方向各开深50 cm,直径20 cm柱状坑,肥料均分4份施入,盖土,并整个植胶带面盖膜
壕沟截流（T）	保护带挖截留沟（宽40 cm,深40 cm,同小区长）。在树冠滴水线每隔1年加施保水剂（100 g/株）
综合措施（M）	将绿肥覆盖L、覆盖地膜F和壕沟截流T合并处理
常规对照（CK）	每年7和11月对保护带砍草并压青,每年4、6和8月进行带面锄草;每年5月对压青坑内施1次有机肥后并压青,每年5和10月施复合肥;每年11月植胶带面深翻20 cm

处理 Treatments	具体措施 Description of treatments
喷除草剂（S）	用除草剂取代人工除草,基本按4、6、8和10月共4次进行喷药
人工净除（A）	确保整个试验小区常年无杂草,基本按4、6、8和10月共4次进行人工除草
绿肥覆盖（G）	保护带种植大叶千斤拔（50 cm株行距）,田埂上种植白花灰叶豆（50 cm株行距）,视长势刈割2~3次/a
地膜覆盖（F）	在树冠滴水线下4个方向各开深50 cm,直径20 cm柱状坑,肥料均分4份施入,盖土,并整个植胶带面盖膜
壕沟截流（T）	保护带挖截留沟（宽40 cm,深40 cm,同小区长）。在树冠滴水线每隔1年加施保水剂（100 g/株）
综合措施（M）	将绿肥覆盖L、覆盖地膜F和壕沟截流T合并处理
常规对照（CK）	每年7和11月对保护带砍草并压青,每年4、6和8月进行带面锄草;每年5月对压青坑内施1次有机肥后并压青,每年5和10月施复合肥;每年11月植胶带面深翻20 cm

季节Seasons	处理 Treatment	土壤含水量 Soil water content/%	土壤容重 Soil bulk density/(g·cm^-3)	土壤孔隙度 Soil porosity/%	土壤密度 Soil density/(g·cm^-3)	土壤pH Soil pH
干季	喷除草剂（S）	10.82±0.88^cB	1.42±0.04^bA	45.59±1.17^abA	2.08±0.02^bA	4.54±0.07^aA
	人工净除（A）	12.11±0.96^bcB	1.53±0.03^aA	46.44±1.38^abA	2.08±0.04^bA	4.66±0.08^aA
	绿肥覆盖（G）	14.59±0.33^aB	1.31±0.02^cA	49.13±1.14^aA	2.03±0.03^bA	4.67±0.03^aA
	地膜覆盖（F）	13.46±0.45^abB	1.38±0.02^bcA	47.67±0.82^aA	2.07±0.02^bA	4.22±0.04^bcA
	壕沟截流（T）	12.25±0.47^bcB	1.40±0.03^bA	47.32±1.35^aA	2.06±0.03^bA	4.31±0.08^bA
	综合措施（M）	14.25±0.29^aB	1.36±0.02^bcA	48.94±1.09^aA	2.09±0.03^bA	4.12±0.08^bcA
	常规对照（CK）	11.06±0.55^cB	1.51±0.04^aA	43.25±0.84^bA	2.22±0.02^aA	4.07±0.05^cA
雨季	喷除草剂（S）	26.03±3.40^bA	1.22±0.09^aB	46.14±2.22^abA	2.01±0.12^aA	4.20±0.04^abB
	人工净除（A）	25.72±3.55^bA	1.13±0.08^abB	49.06±1.83^aA	1.95±0.10^aA	4.29±0.04^aB
	绿肥覆盖（G）	36.10±1.10^aA	0.97±0.02^bB	47.88±0.85^aA	1.89±0.17^aA	4.30±0.05^aB
	地膜覆盖（F）	29.09±3.37^abA	1.30±0.06^aA	46.21±1.07^abA	1.99±0.13^aA	4.19±0.03^abA
	壕沟截流（T）	26.96±5.03^bA	1.34±0.11^aA	42.42±1.06^bB	1.94±0.20^aA	4.19±0.02^abA
	综合措施（M）	27.42±3.32^bA	1.26±0.09^aA	47.94±1.33^aA	1.98±0.11^aA	4.30±0.07^aA
	常规对照（CK）	24.83±1.74^bA	1.32±0.06^aA	44.67±1.13^abA	2.02±0.12^aA	4.12±0.04^bA

季节Seasons	处理 Treatment	土壤含水量 Soil water content/%	土壤容重 Soil bulk density/(g·cm^-3)	土壤孔隙度 Soil porosity/%	土壤密度 Soil density/(g·cm^-3)	土壤pH Soil pH
干季	喷除草剂（S）	10.82±0.88^cB	1.42±0.04^bA	45.59±1.17^abA	2.08±0.02^bA	4.54±0.07^aA
	人工净除（A）	12.11±0.96^bcB	1.53±0.03^aA	46.44±1.38^abA	2.08±0.04^bA	4.66±0.08^aA
	绿肥覆盖（G）	14.59±0.33^aB	1.31±0.02^cA	49.13±1.14^aA	2.03±0.03^bA	4.67±0.03^aA
	地膜覆盖（F）	13.46±0.45^abB	1.38±0.02^bcA	47.67±0.82^aA	2.07±0.02^bA	4.22±0.04^bcA
	壕沟截流（T）	12.25±0.47^bcB	1.40±0.03^bA	47.32±1.35^aA	2.06±0.03^bA	4.31±0.08^bA
	综合措施（M）	14.25±0.29^aB	1.36±0.02^bcA	48.94±1.09^aA	2.09±0.03^bA	4.12±0.08^bcA
	常规对照（CK）	11.06±0.55^cB	1.51±0.04^aA	43.25±0.84^bA	2.22±0.02^aA	4.07±0.05^cA
雨季	喷除草剂（S）	26.03±3.40^bA	1.22±0.09^aB	46.14±2.22^abA	2.01±0.12^aA	4.20±0.04^abB
	人工净除（A）	25.72±3.55^bA	1.13±0.08^abB	49.06±1.83^aA	1.95±0.10^aA	4.29±0.04^aB
	绿肥覆盖（G）	36.10±1.10^aA	0.97±0.02^bB	47.88±0.85^aA	1.89±0.17^aA	4.30±0.05^aB
	地膜覆盖（F）	29.09±3.37^abA	1.30±0.06^aA	46.21±1.07^abA	1.99±0.13^aA	4.19±0.03^abA
	壕沟截流（T）	26.96±5.03^bA	1.34±0.11^aA	42.42±1.06^bB	1.94±0.20^aA	4.19±0.02^abA
	综合措施（M）	27.42±3.32^bA	1.26±0.09^aA	47.94±1.33^aA	1.98±0.11^aA	4.30±0.07^aA
	常规对照（CK）	24.83±1.74^bA	1.32±0.06^aA	44.67±1.13^abA	2.02±0.12^aA	4.12±0.04^bA