不同防寒措施對幼齡茶園冬季小氣候的影響

王會等

摘要：以幼齡茶園為研究對象，設置行間鋪草+防風障、搭建小拱棚、行間鋪草3個處理，以裸地為對照，測定各處理下的土壤溫濕度、空氣溫濕度及光照強度等指標。結果表明，各處理均可降低茶園土壤溫度的變化、減少土壤表面水分的散失，維持冬季茶園較高的空氣溫度和空氣相對濕度。其中以搭建小拱棚的防護措施對幼齡茶樹的保護效果最好，試驗期間其土壤含水量較對照提高6.28%，地表最高溫較對照提高9.4℃，光照強度較對照降低14.63%，茶園空氣溫度和空氣濕度分別提高3.8℃和26.35%。防風障+行間鋪草和行間鋪草的效果差異不顯著。

關鍵詞：幼齡茶園；防寒措施；小氣候

中圖分類號：S571.1：S426 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2014）03-0028-05

AbstractWith open field as the contrast， three treatments including straw mulching plus windbreak，low plastic tunnel， and straw mulching were designed to study their effects on the eco-environment indicators such as soil temperature and moisture， air temperature and humidity， and illumination intensity in infancy tea garden during winter. The results showed that all the three treatments could reduce the variation of soil temperature and the loss of soil surface water， and maintain higher air temperature and humidity in tea garden during winter. Low plastic tunnel had the best effect. Compared to the contrast， the soil temperature improved by 6.28%， the highest soil temperature improved by 9.4℃， the air temperature and humidity increased by 3.8℃ and 26.35% respectively， but the illumination intensity decreased by 14.63%. There were no significant differences between straw mulching plus windbreak and straw mulching.

Key wordsInfancy tea garden；Cold-proof measure；Microclimate

茶樹[Camellia sinensis（L.）O.Kuntze]原產區位于云貴高原地區，是一種喜溫暖氣候條件的葉用植物。江北茶區一般屬大陸性氣候，冬季多大風降溫，對茶樹的安全越冬構成很大威脅，易造成茶樹凍傷、死亡，緯度較高的地區凍害尤其嚴重。研究表明，覆蓋可以提高茶樹生長期的土壤水分含量，改變土壤地表層的性質，緩沖土壤溫度變化[1～3]。楊書運等[4，5]研究認為，覆蓋可提高茶園地表最低溫度， 減小地表最低溫度日變幅， 但不同覆蓋材料作用有較大差異。黃壽波等研究表明，風障可以降低風速，增加空氣濕度和土壤濕度，調節空氣溫度和土壤溫度，減小水面蒸發，減少土壤風蝕量[6～10]。江昌俊等[12]研究顯示，風障的有效減風作用區域大約相當于風障高度的7.5倍，并且在風障有效保護區域，大風結束后葉片含水率可以較迅速的恢復。

本試驗通過研究越冬期不同物理防護措施對幼齡茶園土壤溫度、土壤水分、空氣濕度和光照強度等的影響，篩選出適合北方幼齡茶樹安全越冬的經濟、高效的保護措施，為生產提供參考。

1材料與方法

1.1供試茶園與處理設置

試驗于2010年11月在青島瑞草園茶業科技有限公司進行。小區面積為1.3 m×40 m，行距33 cm，株距30 cm，處理間設0.5 m間隔帶。土壤為棕壤土，有機質含量8.12 g/kg，速效氮62.92 mg/kg，速效磷96.45 mg/kg，速效鉀121.15 mg/kg。茶樹品種為1年生鳩坑種。試驗設行間鋪草+防風障（T1）、搭建小拱棚（T2）、行間鋪草（T3）以及裸地對照（CK）4種處理，隨機區組排列，重復3次。在入冬前搭建防護措施，其他管理一致。試驗調查時間為2010年11月～2011年3月。

1.2測定指標及方法

土壤溫度：用ECA-TRO1曲管地溫計測定5、10、15 cm的土壤溫度，分8∶00、10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶00共6個時段觀測記錄。

土壤相對含水量：用ECA-SW1土壤水分快速測定儀于中午12∶00記錄土壤相對含水量。

光照強度、空氣溫度及濕度：用ECA-SCO1光溫濕記錄儀測定，測定高度為各處理茶樹蓬面處，分8∶00、10∶00、12∶00、14∶00、16∶00、18∶006個時段觀測記錄。

地表最高溫度：用WQG-13最高溫度計測定。在小區中部設置測點，各處理地表面均安放一支最高溫度表，于下午18∶00讀取最高溫度。

1.3數據處理

試驗所得數據采用DPS數據處理系統進行方差分析，Duncans法進行處理間數據比較，采用Excel進行圖表制作等統計分析。

2結果與分析

2.1不同處理茶園土壤溫度的變化

2.1.1土壤溫度的日變化以2011年1月4日測定的土壤溫度為例。圖1表明，與對照相比，各處理5、10、15 cm土壤溫度變化趨勢基本一致。不同處理對土壤溫度的影響主要是在表層土壤，隨土壤深度增加，土溫變化曲線趨于平緩，土壤最高溫度出現時間有推遲的趨勢。各處理保溫效果比較得出：T2處理土壤保溫效果最好，測定時間段內最低溫與最高溫均高于其他處理（P<0.05）。對照（CK）處理土壤溫度最低。T1、T3處理土壤溫度變化較平緩，其中T1處理日差值最小。這主要是由于覆蓋物減少了土壤與外界環境的溫度交換，又由于不同覆蓋材料熱傳導的效果不同，使得各處理對土壤保溫效應存在差異。

2.1.2土壤溫度的階段性變化由圖2可以看出，凍害來臨時（2011.1.4），各處理均具有良好的保溫作用。T2處理表現最為顯著，平均高于對照 0.63℃，T1、T3處理次之，3種處理均能明顯降低凍土層深度，10 cm土壤溫度都在0℃以上。但在氣溫回升之后（2011.3.17），T1、T3處理對土壤溫度的升高有一定的負面影響。土壤溫度變化幅度方面，T2處理變化幅度最大為10.37℃，T3處理變化最小為6.07℃。這是由于覆蓋材料性質差異造成的。由于塑料膜對長、短波輻射均具有一定的通透性，其熱量的補充與散失比稻草強烈，導致其溫度變化幅度大、地面能量水平低，最終影響其保溫效果。

3結論與討論

越冬防護措施對太陽輻射的吸收轉化和土壤熱量傳導、土壤表面水分的蒸發損失都有較大的影響[11，12]。因為防護材料在地表可以形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層，既可以阻止太陽的直接輻射，也可以減少土壤熱量向大氣中散失，同時還可以有效地反射長波輻射[15，16]。另外，越冬期間有效的防護措施還可以降低風速，提高空氣溫濕度，降低凍害[13，17～20]。

本試驗結果表明，3種處理都可以緩沖茶園土壤溫度的變化、減少土壤表面水分的散失，降低冬季低溫干旱對茶樹生長發育帶來的傷害。而且防護材料不同，保溫保水效果也不同。測定時間段內各處理土壤溫度變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草+防風障>行間鋪草>裸地對照，土壤相對含水量變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草>行間鋪草+防風障>裸地對照?？梢钥闯龃罱ㄐ」芭锾幚硗寥辣乇ＫЧ詈茫虚g鋪草+防風障和行間鋪草處理土壤溫度變化較平緩，其中行間鋪草+防風障處理日較差值最小，有利于茶樹根系的生長發育[21]。

3種處理雖然降低了地表接收光強，卻能使冬季茶園維持較高的空氣溫度和較高的空氣濕度，增強幼齡茶樹安全越冬的能力。搭建小拱棚處理防護效果最為顯著，其光照強度雖較對照降低14.63%，但茶園空氣溫度和空氣濕度卻分別提高3.8℃和26.35%。這主要是因為不同的防護措施對太陽長、短波輻射的通透性以及對茶園系統的郁閉度不同，影響了小系統內能量和水分的交換速率，所以導致空氣溫度和空氣濕度不同。

3種處理均具有保溫保水效應，其中搭建小拱棚對幼齡茶樹的保護效果最好，行間鋪草+防風障和行間鋪草的效果差異不顯著。

參考文獻：

[1]

彭晚霞， 宋同清， 肖潤林， 等. 亞熱帶丘陵區稻草覆蓋對茶園土壤環境、茶葉品質改良及產量的影響[J]. 中國生態農業學報， 2007，15（4）：60-63.

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[19]朱慶松，劉松虎， 趙海英. 信陽毛尖茶園不同覆蓋措施對空氣濕度和光照強度及風速的影響[J]. 北方園藝， 2010（14）：60-62.

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[22]呂小營，歐陽石光，張麗霞，等. 新建茶園不同間作模式及覆蓋遮陰效應比較研究——種植模式Ⅱ： 茶行南北走向[J].山東農業科學，2012，44（6）：44-49.

2結果與分析

2.1不同處理茶園土壤溫度的變化

2.1.1土壤溫度的日變化以2011年1月4日測定的土壤溫度為例。圖1表明，與對照相比，各處理5、10、15 cm土壤溫度變化趨勢基本一致。不同處理對土壤溫度的影響主要是在表層土壤，隨土壤深度增加，土溫變化曲線趨于平緩，土壤最高溫度出現時間有推遲的趨勢。各處理保溫效果比較得出：T2處理土壤保溫效果最好，測定時間段內最低溫與最高溫均高于其他處理（P<0.05）。對照（CK）處理土壤溫度最低。T1、T3處理土壤溫度變化較平緩，其中T1處理日差值最小。這主要是由于覆蓋物減少了土壤與外界環境的溫度交換，又由于不同覆蓋材料熱傳導的效果不同，使得各處理對土壤保溫效應存在差異。

2.1.2土壤溫度的階段性變化由圖2可以看出，凍害來臨時（2011.1.4），各處理均具有良好的保溫作用。T2處理表現最為顯著，平均高于對照 0.63℃，T1、T3處理次之，3種處理均能明顯降低凍土層深度，10 cm土壤溫度都在0℃以上。但在氣溫回升之后（2011.3.17），T1、T3處理對土壤溫度的升高有一定的負面影響。土壤溫度變化幅度方面，T2處理變化幅度最大為10.37℃，T3處理變化最小為6.07℃。這是由于覆蓋材料性質差異造成的。由于塑料膜對長、短波輻射均具有一定的通透性，其熱量的補充與散失比稻草強烈，導致其溫度變化幅度大、地面能量水平低，最終影響其保溫效果。

3結論與討論

越冬防護措施對太陽輻射的吸收轉化和土壤熱量傳導、土壤表面水分的蒸發損失都有較大的影響[11，12]。因為防護材料在地表可以形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層，既可以阻止太陽的直接輻射，也可以減少土壤熱量向大氣中散失，同時還可以有效地反射長波輻射[15，16]。另外，越冬期間有效的防護措施還可以降低風速，提高空氣溫濕度，降低凍害[13，17～20]。

本試驗結果表明，3種處理都可以緩沖茶園土壤溫度的變化、減少土壤表面水分的散失，降低冬季低溫干旱對茶樹生長發育帶來的傷害。而且防護材料不同，保溫保水效果也不同。測定時間段內各處理土壤溫度變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草+防風障>行間鋪草>裸地對照，土壤相對含水量變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草>行間鋪草+防風障>裸地對照?？梢钥闯龃罱ㄐ」芭锾幚硗寥辣乇ＫЧ詈?，但行間鋪草+防風障和行間鋪草處理土壤溫度變化較平緩，其中行間鋪草+防風障處理日較差值最小，有利于茶樹根系的生長發育[21]。

3種處理雖然降低了地表接收光強，卻能使冬季茶園維持較高的空氣溫度和較高的空氣濕度，增強幼齡茶樹安全越冬的能力。搭建小拱棚處理防護效果最為顯著，其光照強度雖較對照降低14.63%，但茶園空氣溫度和空氣濕度卻分別提高3.8℃和26.35%。這主要是因為不同的防護措施對太陽長、短波輻射的通透性以及對茶園系統的郁閉度不同，影響了小系統內能量和水分的交換速率，所以導致空氣溫度和空氣濕度不同。

3種處理均具有保溫保水效應，其中搭建小拱棚對幼齡茶樹的保護效果最好，行間鋪草+防風障和行間鋪草的效果差異不顯著。

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[19]朱慶松，劉松虎， 趙海英. 信陽毛尖茶園不同覆蓋措施對空氣濕度和光照強度及風速的影響[J]. 北方園藝， 2010（14）：60-62.

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2結果與分析

2.1不同處理茶園土壤溫度的變化

2.1.1土壤溫度的日變化以2011年1月4日測定的土壤溫度為例。圖1表明，與對照相比，各處理5、10、15 cm土壤溫度變化趨勢基本一致。不同處理對土壤溫度的影響主要是在表層土壤，隨土壤深度增加，土溫變化曲線趨于平緩，土壤最高溫度出現時間有推遲的趨勢。各處理保溫效果比較得出：T2處理土壤保溫效果最好，測定時間段內最低溫與最高溫均高于其他處理（P<0.05）。對照（CK）處理土壤溫度最低。T1、T3處理土壤溫度變化較平緩，其中T1處理日差值最小。這主要是由于覆蓋物減少了土壤與外界環境的溫度交換，又由于不同覆蓋材料熱傳導的效果不同，使得各處理對土壤保溫效應存在差異。

2.1.2土壤溫度的階段性變化由圖2可以看出，凍害來臨時（2011.1.4），各處理均具有良好的保溫作用。T2處理表現最為顯著，平均高于對照 0.63℃，T1、T3處理次之，3種處理均能明顯降低凍土層深度，10 cm土壤溫度都在0℃以上。但在氣溫回升之后（2011.3.17），T1、T3處理對土壤溫度的升高有一定的負面影響。土壤溫度變化幅度方面，T2處理變化幅度最大為10.37℃，T3處理變化最小為6.07℃。這是由于覆蓋材料性質差異造成的。由于塑料膜對長、短波輻射均具有一定的通透性，其熱量的補充與散失比稻草強烈，導致其溫度變化幅度大、地面能量水平低，最終影響其保溫效果。

3結論與討論

越冬防護措施對太陽輻射的吸收轉化和土壤熱量傳導、土壤表面水分的蒸發損失都有較大的影響[11，12]。因為防護材料在地表可以形成一層土壤與大氣熱交換的障礙層，既可以阻止太陽的直接輻射，也可以減少土壤熱量向大氣中散失，同時還可以有效地反射長波輻射[15，16]。另外，越冬期間有效的防護措施還可以降低風速，提高空氣溫濕度，降低凍害[13，17～20]。

本試驗結果表明，3種處理都可以緩沖茶園土壤溫度的變化、減少土壤表面水分的散失，降低冬季低溫干旱對茶樹生長發育帶來的傷害。而且防護材料不同，保溫保水效果也不同。測定時間段內各處理土壤溫度變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草+防風障>行間鋪草>裸地對照，土壤相對含水量變化趨勢為搭建小拱棚>行間鋪草>行間鋪草+防風障>裸地對照?？梢钥闯龃罱ㄐ」芭锾幚硗寥辣乇ＫЧ詈茫虚g鋪草+防風障和行間鋪草處理土壤溫度變化較平緩，其中行間鋪草+防風障處理日較差值最小，有利于茶樹根系的生長發育[21]。

3種處理雖然降低了地表接收光強，卻能使冬季茶園維持較高的空氣溫度和較高的空氣濕度，增強幼齡茶樹安全越冬的能力。搭建小拱棚處理防護效果最為顯著，其光照強度雖較對照降低14.63%，但茶園空氣溫度和空氣濕度卻分別提高3.8℃和26.35%。這主要是因為不同的防護措施對太陽長、短波輻射的通透性以及對茶園系統的郁閉度不同，影響了小系統內能量和水分的交換速率，所以導致空氣溫度和空氣濕度不同。

3種處理均具有保溫保水效應，其中搭建小拱棚對幼齡茶樹的保護效果最好，行間鋪草+防風障和行間鋪草的效果差異不顯著。

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