亚热带红壤丘陵茶园覆盖与间作的生理生态效应研究

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亚热带丘陵红壤区雨热资源丰富，物种繁多，但存在着水土流失、季节性干旱、土壤贫瘠、病虫草害猖獗四大障碍因素，严重制约了该区农业可持续发展。茶树(Camelliasinensis)是该区常绿阔叶灌木，具有喜光、喜湿、耐荫、畏寒的特性，其生长发育很大程度受到立地环境和茶园经营措施的支配，若管理不当，极易导致茶园生态失衡。探讨不同生物措施对茶树生理生态和生长的影响对指导该区茶叶优质、安全、高效生产具有重要的理论意义和实用价值。本研究设在典型亚热带丘陵红壤区—湖南省长沙县湘丰茶厂东西山茶园，以常规管理茶园为对照，通过在茶园进行白三叶草间作和稻草覆盖连续5年的大田对比试验，探讨了两种生物措施对茶园的生态条件与茶树的生理生态特性、生长和茶叶品质及产量的影响。主要研究结果如下：白三叶草间作与稻草覆盖提高了土壤有机质含量，改善了土壤物理性状，降低了土壤容重，增加了土壤养分的供应水平，白三叶草具有很强的固氮作用，明显提高了N的含量，同时消耗了部分有效磷。茶园土壤含水量具有明显的时空变化特征，其年动态变化可分为饱和稳定期(2～6月)、急剧下降期(7～10月)和逐步回升期(11月至次年1月)三个时期，与茶树的全年生长发育时期(春夏秋茶采摘期及休眠越冬期)的需水规律非常吻合；随着土层的加深，茶园土壤的含水量逐渐增大，变异幅度减小，在高温干旱和持续干旱时期，各层次的水分含量均呈下降趋势，0～20cm的表土层下降趋势明显，20～40cm、40～60cm土层下降缓慢，且滞后效应非常明显，分别滞后了8d和13d；间作白三叶草和稻草覆盖对茶园土壤水分的动态调控表现在：白三叶草和稻草通过在表层截流部分降水以及提升深层土壤的水分，显著地增加茶园土壤表层(0～20cm)和茶树生长关键时期(4～11月)的含水量，提高了水分利用率；在高温干旱和持续干旱时期，不仅能提高土壤表层含水量，而且有效地延缓和缩短了干旱时间，减轻了干旱对茶树生长产生的影响。茶园地温具有明显的时空变化特征和位相滞后现象，白三叶草间作和稻草覆盖改变了土壤热量交换层(地表层)的性质，对不同观察时刻、不同深度的土壤温度具有低温时增温、升温时降温、降温时保温及降低日较差、增强同一土层温度稳定性等综合动态调控作用，其调控效果表现出了0cm＞5cm＞10cm＞15cm＞20cm、13:00＞19:00＞7:00、降温＞保温＞增温、降温幅度随气温的升高而增大、增温和保温随气温的下降而加强的相同趋势。同时调节了茶园地温时空变化转换点，在5～9月夏季高温时期，白三叶草间作与稻草覆盖显著减少了有害高温的出现次数，而在7～8月15d的持续高温时期，降温效果更加突出，明显地缩短了极限高温(＞45℃)时间，分别比清耕缩短了5d和10d，避免了过度高温对茶树生长发育的伤害。白三叶草间作与稻草覆盖在改善茶园土壤环境的基础上，明显增加了蚯蚓的种群数量和生物量，减少了杂草种类，杜绝了杂草优势种群，极显著地降低了杂草的密度、株高和生物量，消除了杂草对茶树生长的危害。同时，白三叶草和稻草为天敌—害虫创造了良好的生存环境，增加了天敌—害虫的种类及天敌的种群数量，显著减少了茶园主要害虫的种群数量。茶树光合作用受种系遗传因素和生态条件的双重控制，白三叶草间作和稻草覆盖改良了茶园生态环境，茶树叶片的净光合速率、光合有效辐射、蒸腾速率和气孔导度的日变化和季节变化曲线高于对照，其中蒸腾速率的日变化达到了显著水平，气孔导度的日变化达到了极显著水平。白三叶草间作与稻草覆盖改善了茶园的生态条件，增强了茶树—立地环境—伴生生物群落系统的自我调节能力和茶树的光合作用强度，从而促进了茶树的生长发育，提高了茶树对氨基酸的吸收与合成能力，抑制了茶多酚的合成，降低了酚氨比，从而改善茶叶品质，提高茶叶产量。白三叶草间作和稻草覆盖茶园产量分别可达188.12g/m2和199.75g/m2，与清耕茶园(149.08g/m2)相比，增产效果显著。

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作者
彭晚霞;
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作者单位

湖南农业大学;

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授予单位湖南农业大学;
学科生态学
授予学位硕士
导师姓名杨知建,肖润林;
年度 2006
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总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类茶;红壤、黄壤改良;
关键词
亚热带红壤丘陵; 白三叶草; 间作; 生态效应; 茶园; 稻草覆盖;

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