陳 彧，王宗永，方發(fā)之，陳修仁，吳鐘親

(1.海南省林業(yè)科學(xué)研究所，海南 ?？?571100；2.湖南省湘西自治州林業(yè)局，湖南 吉首 416000)

降香黃檀(DalbergiaodoriferaT.)別名黃花梨、花梨木、香紅木，海南珍貴特類材[1]，因其木材堅硬耐腐[2]，含有藥用成分[3-4]，具有較高社會經(jīng)濟及生態(tài)、藥用價值，應(yīng)用前景廣闊。目前，廣東、海南、福建、廣西大面積推廣種植。但降香黃檀生長緩慢，周期長，投入資金大，嚴重制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為解決降香黃檀生長周期長的問題，充分發(fā)揮林地生產(chǎn)力，前人對降香黃檀套種茶樹及套種南瓜、香蕉等農(nóng)作物進行了初步探討[5-7]，但是關(guān)于降香黃檀幼林套種農(nóng)作物模式對其幼林生長及林分土壤的影響未見報道。本文對降香黃檀幼林中套種玉米、紅薯、南瓜+花生等套種模式進行綜合效益比較分析，旨在為降香黃檀可持續(xù)性發(fā)展篩選出適合復(fù)合經(jīng)營模式。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于海南省定安縣海南省林業(yè)科學(xué)研究所金雞嶺基地，地處海南省東北部，東經(jīng)110°7′—110°31′、北緯19°31′—19°44′，屬熱帶季風(fēng)海洋性氣候，年均氣溫23.1～23.9 ℃，年均日照時間1972 h，年均降水量1965～2498 mm，雨量充沛，氣溫適宜。林下植被主要是飛機草、馬纓丹、茅草等，土壤為磚紅壤，坡度平緩(≤15°)，土壤養(yǎng)分及pH值本底調(diào)查于2016年1月份測定，結(jié)果見表1。

表1 試驗地土壤養(yǎng)分情況

1.2 試驗材料

試驗材料為2015年11月種植的1年生降香黃檀優(yōu)良家系林，株行距1.5 m×3 m，林相整齊，長勢良好。

1.3 試驗設(shè)計

2016年2月，選擇立地條件、生長狀況基本一致的降香黃檀1年生幼林，行間翻耕約為1.2 m，深度為20～30 cm，清除雜草、灌木及其根系等。采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，分別設(shè)置4組試驗，每個處理666.7 m2，重復(fù)3次，連續(xù)套種2 a。

模式Ⅰ：降香黃檀套種花生+南瓜模式(以下簡稱HN)。2016年2月，從當?shù)刭徺I優(yōu)良紅衣花生品種，采用農(nóng)家常用播種法，在降香黃檀幼林行間套種花生，保證與林木間隔20～30 cm，株行距0.2 m×0.3 m，以不影響降香黃檀苗木生長為宜，7月花生收獲后，9月套種1行南瓜苗(蜜本南瓜)，株距為1 m，南瓜收獲后(1月)，繼續(xù)種植花生，循環(huán)種植2 a，種植期間每年施肥2次(挪威硫酸鉀型復(fù)合肥N∶P2O2∶K2O=15∶15∶15)，每次375 kg·hm-2。

模式Ⅱ：降香黃檀套種玉米模式(以下簡稱YM)。于2016年2月行間離降香黃檀樹木約0.4 m起壟，點播法種植高產(chǎn)抗病品種甜玉米，株行距0.4 m×0.4 m，以不影響降香黃檀苗木生長為宜，生長期約為90 d，一年種植兩季，連續(xù)種植2 a。種植期間每年施肥2次(挪威硫酸鉀型復(fù)合肥N∶P2O2∶K2O=15∶15∶15)，每次375 kg·hm-2。

模式Ⅲ：降香黃檀套種紅薯模式(以下簡稱HS)。在降香黃檀行間起壟種植當?shù)貜V泛種植的“三角寧”紅薯，株行距0.2 m×0.4 m，以不影響降香黃檀苗木生長為宜。2016年3月繁殖穗條，2016年7月種植，一年種植一季，種植期間每年施肥2次(挪威硫酸鉀型復(fù)合肥N∶P2O2∶K2O=15∶15∶15)，每次375 kg·hm-2。

模式Ⅳ：降香黃檀純林模式(以下簡稱CK)，以不套種任何農(nóng)作物的降香黃檀林為對照，每年施肥2次(挪威硫酸鉀型復(fù)合肥N∶P2O2∶K2O=15∶15∶15)，每次375 kg·hm-2。

1.4 林分生長量測定

2016年底、2017年底，每種模式隨機選擇30株代表性林木，用卷尺和游標卡尺測定林分生長量(樹高、地徑、冠幅)，重復(fù)3次。

1.5 土壤采集及測試

選擇具有代表性地塊挖0～40 cm剖面，采用環(huán)刀法取土，測定土壤物理性狀指標，取0～40 cm土層土壤約1 kg，混合均勻裝袋后測定化學(xué)性狀指標，每個小區(qū)取土3次，取土點分別為距離林木根部20～30 cm處的套種株間與不套種株間。

土壤理化性質(zhì)測定采用土壤農(nóng)化分析標準方法[8]，土壤容重采用環(huán)刀法。

1.6 經(jīng)濟效益分析

待農(nóng)作物成熟后，測定各種套種模式農(nóng)作物的產(chǎn)量，按照2016—2018年市場農(nóng)作物收購價格，估算其經(jīng)濟效益。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Excel和SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 降香黃檀林木生長量比較

2016年12月、2017年12月對4種不同套種模式下降香黃檀林木生長量進行觀測，測定樹高、胸徑(地徑)、冠幅等，結(jié)果見表2。

表2 不同套種模式降香黃檀林木生長量

*：表中數(shù)字為各樣地的平均值；同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母為差異顯著；字母相同為模式間關(guān)系不顯著；下同。

從表2可以看出，降香黃檀幼林套種農(nóng)作物，可以顯著提高林木生長量，不同套種模式存在差異。方差分析結(jié)果表明，套種1 a后，林木樹高、地徑生長特征存在顯著差異(F樹高=26.63，F(xiàn)地徑=10.07，P<0.05)；套種2 a后，林木樹高、胸徑生長特征存在顯著差異(F樹高=49.18，F(xiàn)胸徑=43.77，P<0.05)。多重比較結(jié)果表明，HN套種2 a后降香黃檀樹高達到2.33 m，胸徑為2.46 cm，樹高、胸徑比降香黃檀純林分別高18.8%，19.4%，顯著高于其它模式。

2.2 降香黃檀幼林套種模式土壤主要理化性質(zhì)比較

套種2 a后，對距降香黃檀林木約30 cm處的0～40 cm土層的土壤容重、堿解氮、速效鉀、有機質(zhì)等主要理化性質(zhì)進行測定，結(jié)果見表3。

表3 套種2 a后降香黃檀土壤主要理化性質(zhì)

從表3可看出，套種2 a后，不同套種模式下土壤容重、堿解氮、速效鉀、有效磷、有機質(zhì)存在差異，土壤pH值無顯著變化(F=1.638，P=0.240>0.05)。多重比較分析表明，HN、YM、HS套種模式的土壤容重均顯著低于CK模式，但三者之間差異不顯著。土壤堿解氮、速效鉀、有效磷，有機質(zhì)均有不同程度增加，方差分析結(jié)果表明差異顯著(P<0.05)，其中HN模式的堿解氮、有機質(zhì)含量最高，分別為73.50 mg·kg-1、24.03 g·kg-1；HS模式的速效鉀、有效磷含量最高，分別為31.43、9.60 mg·kg-1。多重比較結(jié)果表明，HN、YM、HS模式間土壤堿解氮含量存在顯著差異(P<0.05)；HS模式的土壤速效鉀、有效磷含量顯著高于HN、YM模式(P<0.05)；有機質(zhì)含量無顯著差異。

2.3 不同套種模式經(jīng)濟效益比較

對降香黃檀幼林套種農(nóng)作物模式進行投入、產(chǎn)出經(jīng)濟效益分析，主要包括套種農(nóng)作物的種苗費、農(nóng)藥、除草劑、產(chǎn)出經(jīng)濟效益等進行估算，計算投入產(chǎn)出率，以2 a為一個統(tǒng)計年，結(jié)果見表4。

從表4可以看出，與降香黃檀純林相比，降香黃檀幼林套種農(nóng)作物，能夠獲得顯著的經(jīng)濟效益。方差分析結(jié)果表明，不同模式間存在顯著差異(P<0.05)，其中以HN模式(花生+南瓜)的效益最高，套種2 a可獲得38730元·hm-2的效益；其次是HS模式，效益達23580元·hm-2，而降香黃檀純林林地平均每年需要撫育管理投入約4500元·hm-2。投入產(chǎn)出率以套種紅薯最佳，達到38.67%。

3 結(jié)論與討論

1)降香黃檀幼林不同套種模式對降香黃檀樹高、胸徑(地徑)生長存在顯著差異，HN套種模式(花生+南瓜)的樹高、胸徑生長最大，套種2 a后降香黃檀樹高達到2.33 m，胸徑為2.46 cm，分別比降香黃檀純林高18.8%，19.4%，顯著高于其它2種套種模式。這可能與幼林套種農(nóng)作物，加強了林地的撫育和管理，另外農(nóng)作物的殘體又是很好的有機肥料，可以促進幼林的生長。降香黃檀幼林套種花生+南瓜、玉米、紅薯等農(nóng)作物后，能顯著降低土壤容重，同時土壤堿解氮、速效鉀、有效磷，有機質(zhì)均有不同程度增加，土壤pH值無顯著變化。這可能與套種農(nóng)作物增加林分覆蓋率，農(nóng)作物根系可增加土壤團聚力，增加土壤通氣性有關(guān)。說明降香黃檀林下套種農(nóng)作物有利于土壤有機質(zhì)積累及土壤養(yǎng)分的改良。

表4 不同模式套種2 a農(nóng)作物經(jīng)濟效益分析

*：試驗小區(qū)面積0.067 hm2，所有農(nóng)作物價格均為2016—2017年海南省市場平均收購價格(花生5.0元·kg-1、南瓜0.6元·kg-1、玉米2.4元·kg-1、紅薯2.0元·kg-1)，投入成本主要計算種苗、農(nóng)藥、人工(種苗、農(nóng)藥按市場價格，人工費按100元·d-1)，不算地租、水電等費用。投入產(chǎn)出率=總投資成本/毛收益總額×100%，數(shù)值越小，投資效率值越高。

2)降香黃檀幼林套種農(nóng)作物后，均有一定的經(jīng)濟效益，其中以套種花生+南瓜的效益最高，套種2 a，可收益約38730元·hm-2。而降香黃檀純林幼林，不但沒有經(jīng)濟效益，反而每年需要一定的林地撫育和其他管理費用，可見，在降香黃檀幼林適當套種花生、南瓜、玉米、紅薯等短期經(jīng)濟作物，能獲得顯著的經(jīng)濟效益，又能以耕代撫，減少林地撫育開支，從而達到以短養(yǎng)長的目的，對壯大降香黃檀產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

3)在本試驗條件下，降香黃檀幼林套種2 a后，幼林郁閉度變化不大，均未成林，郁閉度對套種效果影響較小，但是隨著降香黃檀的郁閉度增大，套種農(nóng)作物的時限性有待繼續(xù)研究，同時降香黃檀幼林與成林間種模式下的差異也有待研究，有關(guān)套種模式土壤酶活性的變化也有待進一步研究。