， ， ，

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心， 甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730070)

全球草地資源受超載過(guò)牧等不合理的利用方式及全球氣候變化的影響，出現(xiàn)不同程度的退化[1-2]。祁連山生態(tài)系統(tǒng)作為我國(guó)“一帶一路”系統(tǒng)中的重要生態(tài)支撐，在維護(hù)我國(guó)西部生態(tài)安全方面有著舉足輕重和不可替代的地位，是西北地區(qū)重要的生態(tài)安全屏障[3]。近年來(lái)，祁連山高寒草地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，導(dǎo)致草地植被覆蓋率下降，種類(lèi)減少，群落豐富度降低，飼用價(jià)值變差，產(chǎn)草量和載畜量極低[4-5]。目前，祁連山面臨著畜牧業(yè)繼續(xù)增產(chǎn)與保護(hù)草場(chǎng)的雙重壓力。冬春季節(jié)天然草地提供的飼草已不能滿(mǎn)足放牧牦牛和藏羊正常生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)，使得牛羊出現(xiàn)“冬瘦、春死”的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了高寒區(qū)家畜的生長(zhǎng)發(fā)育[6]。為此，急需建立穩(wěn)定高產(chǎn)的多年生人工草地，提高飼草供給能力，實(shí)現(xiàn)草畜平衡，使退化草地得休養(yǎng)生息，恢復(fù)草地自然調(diào)節(jié)功能，從而達(dá)到草地生態(tài)保護(hù)與畜牧業(yè)發(fā)展的雙贏目的[7]。

覆膜種植技術(shù)已廣泛應(yīng)用于我國(guó)北方干旱和半干旱地區(qū)的玉米、馬鈴薯、小麥等農(nóng)作物生產(chǎn)。大量實(shí)踐表明，覆膜可減少土壤水分蒸發(fā)，有效地利用太陽(yáng)能，達(dá)到抗旱、增墑和保溫的作用，有利于建立穩(wěn)定的節(jié)水型農(nóng)業(yè)[8-16]。覆膜種植技術(shù)可以改變小麥、玉米、胡麻和馬鈴薯等作物生長(zhǎng)的外部微環(huán)境[17-20]，可增加土壤有效積溫，提高水分利用效率，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量[21-22]。有研究表明，覆膜能促進(jìn)天祝和甘南高寒區(qū)苜蓿的生長(zhǎng)，但關(guān)于不同覆膜種植方式對(duì)祁連山區(qū)土壤溫度和水分的影響未見(jiàn)報(bào)道。因此，我們于祁連山東段甘肅天祝高寒地區(qū)布設(shè)試驗(yàn)，研究了平膜全覆、壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝種植不同方式下土壤溫度和水分含量的變化，旨在為高寒區(qū)苜蓿的建植提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為甘農(nóng)1號(hào)雜花苜蓿(MedicagosativaL. ×M.falcataL.)cv ‘Gannong No.1’，由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

研究地設(shè)在甘肅省武威市天祝藏族自治縣抓喜秀龍鄉(xiāng)甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)天祝高山草原試驗(yàn)站(37°40′ N，102°32′ E)，試驗(yàn)區(qū)海拔2 960 m，氣候潮濕空氣稀薄、太陽(yáng)輻射強(qiáng)。天然植被為寒溫潮濕類(lèi)高寒草甸，該地區(qū)水熱同期，無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，僅分冷、熱兩季，年均氣溫-0.1℃，最熱月7月均溫12.7℃，最冷月1月均溫-18.3℃，≥0℃的年積溫為1 380℃；年均降水量416 mm，多集中于7、8、9月；年蒸發(fā)量為1 592 mm，水熱同期，年蒸發(fā)約是降水量的3.8倍。土壤以亞高山草甸土為主，土層厚度40～80 cm，土壤pH為7.0～8.2[23]。

圖1 試驗(yàn)區(qū)2013年溫度和降雨情況Fig.1 The temperature and rainfall in the experimental site in 2013

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用平膜全覆、壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝(不覆膜)4種種植方式。壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理中，壟為集雨區(qū)，溝為種植區(qū)，壟寬為30 cm，高為15 cm，壟坡約為45°(圖2)[24]。所用地膜為厚度0.008 mm的白色塑料薄膜[25]。試驗(yàn)小區(qū)面積為2 m × 5 m，重復(fù)3次，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。于2013年5月6日-7日進(jìn)行播種，所有處理均為穴播，每穴播種5～10粒，播種深度2～3 cm，株距5 cm，行距30 cm；出苗后酌情補(bǔ)苗和間苗，確保每穴有3～5株苜蓿成活。在冬季來(lái)臨之前，將壟溝和壟溝覆膜+覆土處理進(jìn)行抹平處理，覆土厚度為7.5 cm。在6月20日至7月15日，分別進(jìn)行了人工拔除雜草。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1土壤溫度 使用地溫計(jì)測(cè)定地表、地下深5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm的土壤溫度；由于該地區(qū)天氣變化較大，因此，選擇在天氣晴朗時(shí)測(cè)定，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，測(cè)定時(shí)，從8:00-18:00，每隔2個(gè)小時(shí)記錄1次；每種植方式重復(fù)3次。

1.4.2土壤水分 水分測(cè)定采用烘干法測(cè)定：5月中旬進(jìn)行整地覆膜，次日播種，在播種前測(cè)1次土壤水分；以后每月中旬對(duì)每種處理采樣測(cè)定水分含量，重復(fù)3次。測(cè)定時(shí)用土鉆取樣，分別采取0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm的土樣，稱(chēng)取5 g放到已知重量的鋁盒當(dāng)中，105℃烘干恒重，稱(chēng)重，計(jì)算土壤含水量。

圖2 苜蓿種植示意圖Fig.2 Schematic diagram of alfalfa planting注：圖中藍(lán)色線條表示覆膜，褐色線條表示起壟Note: The blue line indicates the film mulching, and the brown line indicates the ridge forming in the figure

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2007軟件整理數(shù)據(jù)，用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著性用LSR法進(jìn)行多重比較。

溫度統(tǒng)計(jì)處理時(shí)，對(duì)不同處理間的地溫以?xún)煞N方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：(1)不同處理間的地溫在垂直方向上進(jìn)行比較(即不同土層深度地溫的差異)，以不同深度上(0 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm和25 cm)從早到晚(8:00-18:00)的日平均地溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較。(2)不同處理間的地溫隨時(shí)間的變化：即在1天中不同時(shí)間點(diǎn)不同處理下地溫的變化，對(duì)0～25 cm的平均溫度，在不同時(shí)間點(diǎn)(8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00)上進(jìn)行比較。溫度統(tǒng)計(jì)處理時(shí)，對(duì)不同月份晴天下的溫度以這兩種方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對(duì)天祝區(qū)苜蓿草地土壤溫度的影響

天祝高寒區(qū)苜蓿草地地表溫度表現(xiàn)為：5月份，壟溝覆膜>壟溝覆膜+覆土>壟溝>平膜全覆；平膜全覆的地表溫度顯著低于其余處理(P<0.05)，比壟溝覆膜降低1.3℃。6月份，平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝>壟溝覆膜+覆土。7、8、9月，平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝>壟溝覆膜+覆土；7月份，平膜全覆(36.63℃)和壟溝覆膜(31.33℃)顯著高于壟溝覆膜+覆土(26.57℃)和壟溝處理(26.63℃)(P<0.05)，平膜全覆比壟溝覆膜+覆土和壟溝處理下的地表溫度增高10.00℃；8月份，4種處理下的地表溫度(16.38～17.64℃)間無(wú)顯著性差異。

5～25 cm地溫的表現(xiàn)趨勢(shì)為：5月份，平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝>壟溝覆膜+覆土(表1)；平膜全覆在5 cm深度下的地溫顯著最高，為19.5℃(P<0.05)，比壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理分別高1.64℃，4.22℃，3.09℃；10 cm深度時(shí)，平膜全覆的地溫(15.13℃)顯著最高(P<0.05)，比壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理分別高0.69℃，1.92℃，1.67℃；20～25 cm地溫4種處理間差異不顯著。5月晴天時(shí)，平膜全覆在淺土層的地溫增溫最快，較其他3種處理可增溫9.3%、27.7%和19.0%。6月份，平膜全覆在5～25 cm的地溫皆顯著高于其他3種處理(P<0.05)，且平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝覆膜+覆土>壟溝；在10～15 cm處，平膜全覆處理下的最高地溫可達(dá)26.31℃，26.48℃。6月晴天平膜全覆地表溫度較比其他3種處理可增溫5.99℃、10.39℃和10.36℃；5～10 cm土層地溫在各處理下均達(dá)到最大。7、8、9月份，5～25cm地溫為：平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝>壟溝覆膜+覆土。7月和8月在5～25cm深度的地溫皆是平膜全覆顯著高于其他處理(P<0.05)，其余3種處理間無(wú)顯著性差異。9月份0～25cm土層地溫，4種處理間無(wú)顯著性差異。

2.2 不同種植方式對(duì)天祝區(qū)苜蓿草地土壤溫度日變化的影響

5月從早晨8:00到14:00的地溫都表現(xiàn)為：平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝>壟溝覆膜+覆土(表2)。從8:00至16:00一直處于增溫狀態(tài), 18:00地溫下降。其中,平膜全覆處理最高地溫為18.32℃；壟溝覆膜18.38℃；壟溝覆膜+覆土16.52℃；壟溝16.67℃。5月晴天最高地溫在14:00-16:00。

6月地溫變化為：除早晨8:00壟溝覆膜+覆土處理下的地溫最低外，其他時(shí)間都是平膜全覆>壟溝覆膜>壟溝覆膜+覆土>壟溝。從10:00到18:00，平膜全覆的地溫都顯著高于其他3種處理；平膜全覆最高溫度在16:00，達(dá)32.27℃，較壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理下的地溫分別增加5.24、7.73與8.89℃，分別提高19.4%、31.5%和38%。

7月、8月晴天地溫均為平膜全覆最高，7月晴天在16:00時(shí)，地溫最高，平膜全覆可達(dá)32.97℃，較其他3種處理增加了5.24℃、6.04℃和7.2℃；18：00地溫下降。

8月最高地溫出現(xiàn)在12:00，14:00地溫下降。平膜全覆、壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理的最高地溫分別為：22.31℃,17.79℃,17.88℃和18.58℃，8月份的最高地溫較7月份低。

9月的8:00增溫至14:00時(shí)，16:00地溫下降平膜全覆、壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝處理的最高地溫分別為21.32℃,19.93℃,17.98℃和20.82℃。

表1 種植方式對(duì)各月晴天不同土層地溫的影響Table 1 Effects of planting patterns on soil temperature in different soil layers in a sunny day /℃

續(xù)表1

注：不同小寫(xiě)字母表示各月不同處理間差異性顯著(P<0.05)，下同

Note: Different lowercase letters indicated significant differences among different treatments in each month (P<0.05). The same as below

表2 種植方式對(duì)晴天地溫日變化規(guī)律的影響Table 2 Effects of planting patterns on daily changes of soil temperature in a sunny day/℃

續(xù)表2

2.3 不同種植方式對(duì)天祝區(qū)苜蓿草地土壤水分的影響

5月土壤含水量，壟溝覆膜最高為26.38%，壟溝處理最低為21.13%；平膜全覆在較深土層(20～40 cm)為24.82%，高于壟溝覆膜+覆土(23.22%)，較低土層(0～20 cm)則低于壟溝覆膜+覆土(25.28%)(表3)。0～10 cm土層土壤含水量壟溝覆膜最高為26.92%，與壟溝覆膜+覆土處理(25.95%)間差異不顯著，但顯著高于平膜全覆(24.28%)和壟溝處理(18.68%)，壟溝處理顯著低于其他處理(P<0.05)；10～30 cm土層壟溝覆膜顯著高于其他處理(P<0.05)，平膜全覆與壟溝覆膜+覆土間差異不顯著，在10～20 cm，壟溝處理顯著低于其他處理(21.63%)(P<0.05)，20～30 cm，后三者間差異不顯著；30～40 cm土層的土壤含水量略有升高，壟溝覆膜處理26.14%，與平膜全覆(26.14%)間差異不顯著，但顯著高于壟溝覆膜+覆土處理(24.16%)和壟溝處理(23.12%)(P<0.05)，后二者間差異顯著，壟溝處理顯著低于其他處理(P<0.05)。5月壟溝覆膜處理0～40 cm土壤含水量為26.38%，較平膜全覆(24.56%)提高了7.4%，較壟溝覆膜+覆土(24.25%)提高了8.8%，較壟溝處理提高了24.8%。

6月土壤含水量表現(xiàn)為：壟溝覆膜>平膜全覆>壟溝覆膜+覆土>壟溝。其中，壟溝覆膜種植方式下0～10 cm(25.77%)、20～40 cm(26.22%)土層的土壤含水量皆顯著高于其他3種處理(P<0.05)，其它3種處理間無(wú)顯著性差異；10～20cm土層的土壤含水量壟溝覆膜(27.68%)與平膜全覆處理(27.47%)顯著高于壟溝覆膜+覆土處理(23.94%)與壟溝處理(24.97%)(P<0.05)，前二者間無(wú)顯著差異，后二者間無(wú)顯著差異。6月土壤含水量壟溝覆膜處理(26.92%)較其他3種處理分別提高了7.8%、13.8%和15.8%。

7月土壤含水量0～30 cm與6月的趨勢(shì)相同，30～40 cm表現(xiàn)為：壟溝覆膜>平膜全覆>壟溝>壟溝覆膜+覆土。0～10 cm土層，平膜全覆(24.65%)、壟溝覆膜(25.45%)與壟溝覆膜+覆土(23.90%)3種處理均顯著高于壟溝處理的土壤水分(20.77%)(P<0.05)；10～20 cm土層，平膜全覆(22.98%)與壟溝覆膜(23.63%)顯著高于壟溝覆膜+覆土(21.63%)與壟溝處理(19.55%)(P<0.05)；20～30 cm土層，壟溝覆膜與平膜全覆、壟溝覆膜+覆土處理間的差異不顯著，壟溝處理顯著最低(P<0.05)，但與平膜全覆、壟溝覆膜+覆土差異不顯著；30～40 cm土層，4處理間差異皆為顯著差異(P<0.05)。7月壟溝覆膜0～40 cm土壤含水量為23.86%，高于平膜全覆(22.87%)、壟溝覆膜+覆土(22.90%)和壟溝處理(20.88%)，土壤含水量分別提高了4.3%、4.2%和14.3%。

8月土壤含水量表現(xiàn)為：壟溝覆膜>壟溝覆膜+覆土>平膜全覆>壟溝。0～10 cm土層，平膜全覆(24.05%)、壟溝覆膜(26.82%)和壟溝覆膜+覆土(25.27%)3種處理均顯著高于壟溝處理(21.20%)(P<0.05)；10～20 cm土層，壟溝處理最低為17.82%，與平膜全覆、壟溝覆膜+覆土間差異不顯著，與壟溝覆膜(23.82%)間差異顯著(P<0.05)；20～30 cm土層，壟溝覆膜為24.87%，顯著高于平膜全覆和壟溝處理(P<0.05)，但與壟溝覆膜+覆土間差異不顯著，壟溝處理最低；30～40 cm土層，4種處理間差異性不顯著。8月0～40 cm土壤含水量壟溝覆膜為24.64%，高于平膜全覆(20.54%)、壟溝覆膜+覆土(23.14%)和壟溝處理(19.02%)，土壤含水量分別提高了20.0%、6.5%和29.5%。

9月土壤含水量與8月份土壤含水量的表現(xiàn)趨勢(shì)一致，為：壟溝覆膜>壟溝覆膜+覆土>平膜全覆>壟溝。在0～10 cm土層，壟溝覆膜(25.98%)與壟溝覆膜+覆土處理(23.33%)的土壤含水量顯著高于壟溝處理下的土壤含水量(20.02%)(P<0.05)；10～20 cm、30～40 cm土層，壟溝覆膜與壟溝覆膜+覆土間差異不顯著，但高于平膜全覆與壟溝處理(P<0.05)，壟溝處理與平膜全覆、壟溝覆膜+覆土間差異性不顯著；20～30 cm土層，壟溝處理土壤含水量最低為18.43%，其他處理4顯著高于壟溝處理(P<0.05)，3者間無(wú)顯著性差異。9月0～40 cm土壤含水量壟溝覆膜最高為24.54%，較壟溝覆膜+覆土、平膜全覆和壟溝處理分別提高5.5%、14.5%和22.8%。

表3 種植方式對(duì)各月份不同土層土壤含水量的影響Table 3 Effects of planting patterns on the monthly changes of soil water content in different soil layers

3 討論

3.1 不同處理下對(duì)地溫的變化規(guī)律

地面覆蓋對(duì)土壤溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的作用機(jī)制是通過(guò)其覆蓋層及覆蓋層與地面之間空氣層的存在來(lái)對(duì)土壤與大氣間的熱量交換施以影響[26]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)各月份天氣晴朗時(shí)，0～25 cm土層的地溫進(jìn)行記錄，研究表明5-9月份上午8:00土壤地溫較低，10:00后地溫逐漸增加，其峰值出現(xiàn)在14:00和16:00，且土壤溫度變化最敏感的土層深度為0～15 cm。此結(jié)果與王炳英[27]在陜西楊凌地區(qū)對(duì)覆膜玉米研究的結(jié)論相似。李成華等[26]認(rèn)為，透明聚乙烯薄膜可使來(lái)自日光的短波熱輻射幾乎不受阻擋地穿越覆蓋層到達(dá)地表面，而土壤反射的長(zhǎng)波熱輻射則不能穿過(guò)覆蓋層。所以與裸地相比，在覆蓋層下面的熱量聚集導(dǎo)致了土壤溫度的提高；地面覆蓋可有效減小土壤水分喪失，降低土壤溫度。壟溝覆膜+覆土處理是在覆膜之后，再對(duì)塑料薄膜覆蓋一層土，土層減弱了太陽(yáng)輻射從而降低覆膜對(duì)土壤的提溫作用。地溫的變化也隨著氣溫變化，溫度傳遞過(guò)程受到膜下水循環(huán)的影響而有其滯后性[26]；因此不同深度地溫的變化在傳遞過(guò)程中會(huì)逐層遞減，呈現(xiàn)不同的規(guī)律。

5月晴天平膜全覆處理下的表層土壤溫度最低，這是由于天祝高寒區(qū)5月氣溫依然較低，且風(fēng)大，地表溫度很容易受氣候的影響；壟溝覆膜、壟溝覆膜+覆土和壟溝三種種植方式屬于起壟種植，測(cè)定地溫時(shí)，地表溫度計(jì)被置于溝內(nèi)，由于壟的擋風(fēng)等作用，地表平均溫度高于平膜全覆。

在晴天天氣中，早晨8:00地溫較低，從10:00開(kāi)始地溫開(kāi)始漸增，在14:00和16:00時(shí)達(dá)到最高，隨后又開(kāi)始降低。5、6、7月白天最高地溫在16:00時(shí)，8月和9月在14:00時(shí)，王炳英[27]關(guān)于作物在覆膜條件下土溫的變化規(guī)律得出相似結(jié)論。本研究中土壤溫度變化最敏感的深度為0～15 cm，因此晴天白天地溫隨時(shí)間變化增溫也主要在0～15 cm。

本研究表明，覆膜對(duì)5、6、7月份土壤的提溫作用影響較大，即對(duì)苜蓿生長(zhǎng)初期(5月、6月)和生長(zhǎng)期(7月)的地溫影響較大。受氣候影響，苜蓿生長(zhǎng)后期(8月、9月)地溫整體降低，不同覆膜處理下6月和7月各層地溫出現(xiàn)峰值；8月份平膜全覆的提溫作用依然明顯，9月份各處理的地溫?zé)o顯著差異。苜蓿生長(zhǎng)初期，土地覆膜能增加日光照射面積，加速覆膜處理下地溫提升速率；而7月為天祝高寒草甸溫度最高月份[23]，土壤溫度隨之增高，苜蓿迅速生長(zhǎng)。隨著苜蓿及雜草的生長(zhǎng)，在苜蓿生長(zhǎng)的后期，雜草和苜蓿對(duì)地膜的遮蓋作用越來(lái)越明顯，地膜接受的日光輻射也隨之減少，對(duì)地溫的提升作用下降。李興等[28]在黃土高原研究覆膜玉米的土壤溫度時(shí)也指出，地膜可提高地溫，其作用主要在作物生長(zhǎng)前期，中期和后期效果減弱；李富春等[29]的研究也表明地膜可提高苗期的地溫；吳序卉和蒲小朋[30]使用地膜在天祝種植燕麥和豌豆時(shí)也發(fā)現(xiàn)地膜覆蓋在前期對(duì)太陽(yáng)輻射的作用反應(yīng)最明顯、效果最好。

3.2 不同處理下土壤水分的變化規(guī)律

覆膜可有效減小水分損失，保持土壤濕度，阻止蒸發(fā)，從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)[33]。周麗敏[11]對(duì)玉米進(jìn)行不同方式的覆膜種植，發(fā)現(xiàn)雙壟全膜覆蓋比全膜平鋪可以更有效地提高表層土壤水分含量，提高玉米的產(chǎn)量和水分利用效率。本試驗(yàn)中，5-9月份壟溝覆膜種植方式下各土層的土壤含水量均高于其他各處理，各月份各土層的土壤含水量高于平膜全覆和其他兩種處理，集雨效果達(dá)最佳，與周麗敏[11]的研究結(jié)果相一致。各月份中，三種覆膜種植方式下的土壤水分含量均高于不覆膜的壟溝處理，且在0～20 cm的淺層土壤水分差異較大，20～40 cm的深層土壤變化趨勢(shì)減弱。平膜全覆在6-7月份的集雨效果僅次于壟溝覆膜，8月和9月的效果減弱，壟溝覆膜+覆土的集雨效果在8月和9月提高。在天祝高寒區(qū)，降雨主要集中在7、8、9月，該段時(shí)間剛好是苜蓿生長(zhǎng)需水量最大的時(shí)間，采用覆膜，尤其是壟溝覆膜種植方式可以極大的提高水分利用效率，為苜蓿高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。壟溝覆膜對(duì)高寒區(qū)苜蓿生長(zhǎng)提供最大的水分利用效率，其次是平膜全覆和壟溝覆膜+覆土，壟溝處理集雨效果最差。5月至9月間，壟溝覆膜土壤含水量比平膜全覆增加了4.3%～14.5%，比壟溝覆膜+覆土增加了4.2%～13.8%，比壟溝處理增加了14.3%～24.8%，可見(jiàn)壟溝覆膜處理的集雨效果在4種處理間效果最佳。

本研究結(jié)果顯示，天祝高寒區(qū)平膜全覆種植方式土壤表層的溫度最高，在中午12:00-14:00時(shí)，瞬間溫度達(dá)40℃以上，這會(huì)對(duì)苜蓿造成傷害；而壟溝覆膜下的表層土壤在該時(shí)的溫度在40℃以下，不會(huì)造成傷害。且壟溝覆膜處理的集雨效果在4種處理間效果最佳，土壤含水量最大。因此，壟溝覆膜處理顯著提高了高寒區(qū)苜蓿的生長(zhǎng)，促進(jìn)了苜蓿根頸、根頸芽和根系的生長(zhǎng)[25]。

4 結(jié)論

平膜全覆對(duì)天祝高寒區(qū)苜蓿生長(zhǎng)在溫度上的貢獻(xiàn)最大，且覆膜對(duì)苜蓿生長(zhǎng)地溫的提升作用主要集中在苜蓿生長(zhǎng)前期和中期，生長(zhǎng)季末期的作用有限。壟溝覆膜在水分上的貢獻(xiàn)最大，相比壟溝處理可增加土壤含水量14.3%～24.8%，集雨效果最佳。平膜全覆和壟溝覆膜2種處理能夠更大效率的增溫和保墑，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，能夠?yàn)樘熳８吆畢^(qū)苜蓿的生長(zhǎng)提供最有利的環(huán)境。