江麗娟,鄭懷陽,周偉龍,葉邦宣,章偉民,鄭文彪
(松陽縣林業(yè)局,浙江 松陽 323400)
香榧(Torreyagrandis′Merrillii′)為紅豆杉科(Taxaceae)榧樹屬(Torreya)榧樹的一個品種,是我國特有珍稀經(jīng)濟(jì)樹種[1],也是浙江最具特色、最具市場競爭優(yōu)勢、最具發(fā)展?jié)摿Φ拿貎?yōu)林產(chǎn)品,具有很高的食用、藥用及材用價值。至2016年底,松陽縣香榧栽培面積已達(dá)0.48萬hm2。近年來,有關(guān)香榧高效栽培方面的研究也不斷增多,香榧幼林與經(jīng)濟(jì)作物套種是其中的一個研究方向[2]。香榧林套種被認(rèn)為是合適的林地經(jīng)營模式[3],香榧生長緩慢,幼齡期又需要庇蔭,可采取林農(nóng)套種經(jīng)營,以耕代撫,達(dá)到既充分利用林地,增加糧食產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收益,又給香榧營造良好的適生環(huán)境,促進(jìn)苗木生長,加速基地成林的目的[4]。目前,松陽縣香榧林地套種的經(jīng)濟(jì)作物主要有山稻、茶葉、豆類作物以及中草藥。本文分析探討香榧幼林與大豆套種后土壤化學(xué)性質(zhì)的動態(tài)變化,以期從培肥地力的角度為香榧套種經(jīng)濟(jì)作物品種的選擇提供參考。
松陽縣位于東經(jīng)119°11′—119°42′、北緯28°15′—28°37′。屬中亞熱帶季風(fēng)氣候,四季分明,溫和濕潤,水熱充足。年均降水量1532 mm,年均相對濕度79 %,年均氣溫17.7 ℃,其中1月平均氣溫8.5 ℃,7月平均氣溫29.5 ℃,年均日照時間1832 h,是香榧的適宜栽培區(qū)。試驗地處松陽縣大東壩鎮(zhèn)上了山村,海拔350~450 m,坡度21°,東南坡,沙壤,土層厚度80~120 cm。
供試香榧基地為2011年冬用2+3優(yōu)良無性系苗木造林,株行距5 m×5 m,長勢良好,大豆種子從松陽縣種子公司選購。
試驗設(shè)香榧林地套種大豆和不套種(對照)2種處理,每處理設(shè)3個重復(fù),每重復(fù)面積600 m2。大豆播種時間在每年的6月上旬,采收時間為10月下旬,試驗期間其它管理按常規(guī)進(jìn)行。在播種大豆之前,先對試驗林地進(jìn)行整地深20 cm,每個小區(qū)施農(nóng)家有機(jī)肥300 kg,鈣鎂磷肥30 kg,復(fù)合肥20 kg。大豆播種株行距為20 cm×20 cm,離香榧植株不少于40 cm,每穴播2~3粒種子。大豆采收后桔桿還山腐化為肥。對照香榧林地,采取與套種地一樣的翻耕、除草、施肥等管理措施。試驗于2012、2013、2014連續(xù)3 a。
2012—2015年,即套種前、后每年取土樣1次。在每個小區(qū)內(nèi)按S型路線選擇3個點分別取10~30 cm土層的混合土樣,帶回實驗室測定土壤化學(xué)指標(biāo)。土壤pH采用水土比5∶1浸提后,使用酸度計測定;土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定;土壤堿解氮采用堿解-擴(kuò)散法測定;土壤有效磷采用鹽酸和硫酸溶液漫提法測定;土壤速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法測定[5]。土壤檢測委托松陽縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心進(jìn)行。
土壤改良是一個緩慢的過程[6],在香榧幼林地套種大豆后,對土壤化學(xué)主要指標(biāo)進(jìn)行連續(xù)3 a測定,結(jié)果顯示土壤的化學(xué)主要指標(biāo)與對照地土壤相比均有明顯的改善,香榧的生長環(huán)境得到改善。
從圖1可以看出,套種大豆前土壤的pH值平均為4.2,經(jīng)過3 a套種,套種地的pH值明顯升高,尤其是2015年的5月為5.2,上升23.8%,并有接近中性的變化趨勢;而對照地的pH值無明顯變化。說明香榧林地套種大豆對土壤的pH值有一定的調(diào)節(jié)作用,能夠降低土壤酸性,改善土壤的化學(xué)性質(zhì)。
從圖2可以看出,香榧林地經(jīng)過3 a套種,其有機(jī)質(zhì)含量明顯提高,從套種前的18.7 g·kg-1上升至28.2 g·kg-1,上升幅度達(dá)50.8%,高出對照29.4%;而對照雖然每年也因施有機(jī)肥,含量也有所上升,但只從原來的18.7 g·kg-1上升到21.8 g·kg-1,上升幅度為16.6%。這說明套種大豆可以有效提高林地的有機(jī)質(zhì)含量。這可能是大豆桔桿經(jīng)過微生物分解生成有機(jī)質(zhì),使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加。
圖1 對照地和套種大豆土壤pH值的變化圖2 對照地和套種大豆土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化
從圖3可以看出,套種大豆的香榧林地的堿解氮含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,從套種前的98.4 mg·kg-1上升到126.1 mg·kg-1,上升幅度為28.2%,比對照地高出27.2%;而對照地的堿解氮保持在98 mg·kg-1左右,說明套種大豆能有效提高香榧林地土壤的堿解氮含量,這可能與豆科植物固氮菌的固氮作用有關(guān)。
從圖4可以看出,香榧林地經(jīng)過3 a的套種,有效磷含量從套種時的36.1 mg·kg-1上升到41.3 mg·kg-1,變化幅度為14.4%,比對照地高出12.2%;而對照的有效磷含量只略有上升,變化幅度只有1.7%,說明套種大豆能有效提高香榧林地土壤有效磷的含量。
圖3 對照地和套種大豆土壤堿解氮含量的變化圖4 對照地和套種大豆土壤有效磷含量的變化
圖5 對照地和套種大豆土壤速效鉀含量的變化
從圖5可以看出,套種大豆3 a后香榧林地的速效鉀含量從套種時的80.6 mg·kg-1上升到86.8 mg·kg-1,上升幅度為7.7%,比對照地高出5.5%;而對照地的速效鉀保持在81 mg·kg-1的水平,說明套種大豆可以提高香榧林地土壤速效鉀含量。
許多關(guān)于林地套種的文獻(xiàn)資料顯示,通過套種能夠提高土壤肥力,增加土壤有效氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量[7-8]。本試驗結(jié)果表明,套種大豆的香榧林地的土壤化學(xué)性質(zhì)比對照地有明顯的改善,不但土壤pH值明顯提高,而且能較大幅度提高土壤有效氮、磷、鉀等養(yǎng)分的含量。套種3 a后土壤pH值提高1.0,土壤有機(jī)質(zhì)含量提高29.4%,速效氮、磷、鉀含量分別提高27.2%、12.2%、5.5%,使土壤環(huán)境更加適合香榧林的生長。
香榧具有投產(chǎn)期長的特點,一般從造林到投產(chǎn)需10 a左右時間,單純種植香榧不但會浪費大量的土地空間,同時香榧幼林林地空閑期過長,若林農(nóng)對林地管理不到位則會使香榧生長緩慢,推遲結(jié)果期,產(chǎn)量降低。而香榧林套種經(jīng)濟(jì)作物,既能達(dá)到充分利用林地,增加經(jīng)濟(jì)收益,又有益于改善土壤環(huán)境,優(yōu)化林地的空間結(jié)構(gòu)[9]。
香榧林地套種大豆,大豆成熟采收后桔桿還山分解成有機(jī)質(zhì),在較大程度上改善了土壤的養(yǎng)分狀況,特別是有機(jī)質(zhì)含量得以提高,促進(jìn)了香榧幼林的生長,由于香榧生長對肥料的需求量較大,對照地雖然采取與套種地一樣的翻耕、除草、施肥等管理,其養(yǎng)分狀況卻改善不明顯。但并不能簡單總結(jié)為套種主動提高土壤的肥力水平,其還因套種了大豆,促使林農(nóng)對林地更加精耕細(xì)作,在一定程度上改善了土壤的養(yǎng)分狀況,對于套種作物的選擇也只能提供一定依據(jù)。要全面深入了解香榧與農(nóng)作物套種對香榧林地土壤養(yǎng)分及生長狀況的綜合影響,我們必須對香榧與其它農(nóng)作物套種,并作較長時期的試驗研究才能得出更全面、更準(zhǔn)確、更科學(xué)的數(shù)據(jù)。