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管理实践和处理方法对小气候的影响以及对农业生产的间接影响:地面覆盖物

从广义上说,地面覆盖物就是为了达到某种农业目的而覆盖并且保留在土壤表面上的那些物质。从狭义上讲,地面覆盖物就是为了防止地面蒸发和杂草蒸腾耗水而使用的那些物质”。

在许多情况下,地面覆盖与覆盖作物的目的是一样的, 事实上,这两个术语经常混用。

覆盖会稍降低表层土壤的平均温度,减小温度的日变化,增强土壤渗透降水的能力,防止土壤风蚀,这些效应与覆盖作物的效应是非常一致的,另外,地面覆盖能阻止杂草生长,减小蒸发。与覆盖作物比较,这后一点是地面覆盖的主要效应。地表覆盖物可以是被割断的植物如牧草、杂草、 秸杆,也可以是石头、纸片、塑料薄膜以及类似的工业产品,还可以是作物茬、树叶,甚至是刚刚撒过的一层干燥表土。长时间的积雪在许多情况下也可起到避免表层土壤温度 剧烈下降的作用。尽管地面覆盖物的优点比覆盖作物的优点要多,但其实际应用仍然是很有限的。部分原因是由于切割、运输以及把大量覆盖物撒于地面的费用很高。如果用植物覆盖物,即使面积只有1公顷,所需要准备的覆盖材料也是相当可观的,很显然,在比较地面覆盖物和覆盖植物的相对优点时,应该考虑到这一点。

说明了地面覆盖物对土壤表面和土壤温度的影响。其中包括以色列的试验 结果,目的是想说明以麦杆(浅色〕为覆盖物能否降低不利 的地面高温,以便使第二期马铃薯提前在8月份种植,而不是拖延到9月份,这在实践中是常用的。在这个特定的例子中,虽然覆盖物能够降低土壤温度,但其上10厘米处的空气温度却比没有覆盖物时高。

很显然,使用地面覆盖物有一些缺点,如由于土壤温度降低或氮素消耗,当土壤中微生物的活动受到限制时,地面 覆盖物就成为完全有害的了;在缺氮的情况下,有机覆盖物中的细菌活动比土壤中的细菌活动更集中。

地面覆盖物对土壤温度的影响,决定于它的物理性质, 特别是它对短波辐射的反射率和它的导热率。使用反射能力差和(或)热传导能力强的介质可以提髙土壤温度;而使用

反射能力强和(或)导热能力差的物质则降低土壌温度。

使用地面覆盖物可减少土壤中的水分损失,一部分原因在于水汽从地面到大气的通道上存在着实物障碍;另一部分原因是地面覆盖物阻挡了太阳辐射,从而降低了温度;再一部分原因是由于杂草生长受到限制,减少了杂草蒸腾所引起的水分损失。

这里需要特别提一下,日益利用塑料作为“人工”覆盖物的情况。使用较硬的薄膜材料就有可能直接把它放在地面上(尽管肯定会有洼的地方,在覆盖物与地面之间肯定会有一薄层空气),或有意把它支在距地表几厘米的高度。后者遇到的情况与低质玻璃覆盖下的某些过程类同。

这里包括两类过程:

1、至少是部分地隔离覆盖物下面的空气与外部的条件,减弱水平和垂直方向的空气和水汽运动,对于下面的主要目的来说,这些效应通常都是次要的。

2、由于不同物质对太阳辐射和地球辐射的反射、吸收和辐射的不同,可改变地表面的辐射平衡。

常用的材料包括纸、黑色塑料和半透明的塑料〈两者都 是用聚乙烯制成的)以及用塑料贴底的铝箔。

黑色胶片减小了温度的日振幅,半透明胶片则加大了温度的日振幅,而铝箔使其变得最小。用纸作为覆盖物,白天,它对日射的反射和对长波辐射的发射方面与铝箔是相似的,因此在阻挡热量获得和促进热量损失方面也是相似的。用干草作为覆盖物,白天它向上辐射基本上与裸地相同;晚间,它与土壤之间的热传导较少,说明干草是很好的绝热体。他们还观测了草莓和烟草在塑料覆盖物之下的生长情况。由于胶片下的土壤温度较高,幵花和结果都较 早,根系发达,枝多果多。在所有处理中,用半透明胶片所获得的产量殽高。由于同样的原因,烟草的根、茎中的物质和叶面积都有明显增加,产品的质量和数量也有提高。另外, 餘了具有较深层的根以外,还有较多的浅根。