王華芳，巖香甩，張勇波，謝 江，陳國云，田耀華

（云南省熱帶作物科學研究所，云南景洪666100）

面對資源約束趨緊、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，建設生態(tài)膠園是當前天然橡膠產業(yè)發(fā)展勢在必行的選擇。曹衛(wèi)東等（2017）認為，長期種植綠肥能大幅提高作物產量，綠肥能為主作物創(chuàng)造良好的土壤養(yǎng)分、生物、物理環(huán)境［1］。種植綠肥植物也是建設生態(tài)膠園的重要內容之一。

生態(tài)膠園內保護帶植物（含綠肥）究竟應該控制在什么樣的高度，既起到減少水土流失的作用，又能最大限度培肥地力，這是個重要的課題，但目前相關報道甚少。為此，我們擬進一步明確生態(tài)膠園內保護帶植物的合適刈割高度及強度，以取得較好的生態(tài)效益，同時為今后生態(tài)膠園內保護帶植物的科學管理提供依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料與設計

本試驗在云南省西雙版納傣族自治州景洪市北環(huán)大道附近的云南省熱帶作物科學研究所環(huán)境友好型生態(tài)膠園千畝試驗示范基地（東經100°79′、北緯22°02′，海拔550 m 左右，年均降雨量1 136.6 mm，年均溫22.6℃）進行。

研究對象為幼齡膠園間作大葉千斤拔模式中的保護帶植物，尤其關注綠肥植物大葉千斤拔。試驗于2016 年9 月開始，2018 年4 月結束。本試驗設置3 個試驗組、1 個對照組，共4 個處理，每個處理設10 個1 m2的樣方。3 個試驗組保護帶植物刈割的留茬高度分別為10、50 和90 cm，刈割時高度分別為30、70 和110 cm，對照組不做刈割處理，這4 個處理依次編號為1，2，3，4。

1.2 試驗方法

1.2.1 刈割及地上生物量測定

對保護帶植物進行刈割還田的管理方式，采用收獲法測量保護帶植物的地上生物量［2］。首次刈割，將各試驗組按照試驗設計的要求割至規(guī)定的留茬高度，收獲的樣品帶回測定其鮮重和干重，作為各試驗組的基礎生物量（對照組不刈割，故沒有基礎生物量）。之后及時觀察大葉千斤拔及其他植物長勢，根據樣方內植物的高度再次刈割。

以試驗組1 為例，當試驗組樣方內植物高度達到30 cm 則刈割至10 cm，而后迅速將樣方內收獲的植物地上部帶回實驗室，分別測定大葉千斤拔及其他植物的鮮重，用電熱鼓風干燥箱烘干至恒重，再分別測定干重，最后將樣品送回原樣方還田。

至2018 年4 月試驗結束，將所有處理各樣方內的植物統(tǒng)一刈割至10 cm，帶回樣品，測量各處理最后一次的生物量。

1.2.2 土壤水分和溫度監(jiān)測

每月使用水分儀（WET Sensor）測定土壤含水量和溫度，每個樣方內重復測定3 次。計算每個處理下土壤含水量和溫度的平均值，比較各處理土壤水分和溫度的差異。

1.2.3 土壤養(yǎng)分測定

于2017 年9 月在樣方內挖掘土壤剖面，用土鉆在樣方內鉆孔，分別取深度為0～20 cm 和20～40 cm 的土壤樣品，測定有機質、全氮、全磷、全鉀、全鎂、水解性氮、有效磷和速效鉀共8 種土壤養(yǎng)分指標。每個處理3 次重復。

1.3 統(tǒng)計分析與作圖

采用單因素方差分析及非參數檢驗法，用SPSS 23.0 進行統(tǒng)計分析，用SigmaPlot 10.0 作圖。

2 結果與分析

2.1 生物量

整個試驗期內，每個月刈割次數為1 次或2次。從最終收獲的生物量總量（以干重計）上看，處理4 生物量為62.3 kg，處理3 生物量28 kg，處理2 生物量21.18 kg，處理1 生物量19.43 kg。

在第一次刈割后最后一次生物量收獲前（2016 年10 月 至2018 年2 月 共17 個 月，這 期 間 對照組無收獲），各試驗組每個月的生物量也有一定的規(guī)律。3 個試驗組的生物量總量（以干重計）收獲情況是：樣方內大葉千斤拔與其他植物的生物量，以處理3 最多，其次是處理1，最少的是處理2；17 個月中有10 個月處理3 生物量最多，有7個月處理1 生物量最多，其中旱季的2-5 月均為處理3 生物量最多。單獨測算大葉千斤拔的生物量，則是每個月均為處理3 最多，其次是處理2，處理1 最少；這17 個月中，處理1 在2017 年2 月沒有任何收獲，而處理2 和處理3 每個月都有收獲（圖1）。最后一次刈割前，各試驗組每個月的生物量在一定程度上代表了刈割處理后各試驗組植物的恢復生長能力。與處理1 和2 相比，處理3每個月生物量總是較多，說明處理組3 刈割高度更為適宜，更有利于植物的恢復生長。

統(tǒng)計分析結果表明，在旱季的3-5 月，處理3生物量顯著地高于處理1，且4 月和5 月處理3 生物量也顯著地高于處理2；處理2 生物量僅有兩個月顯著地高于處理1，其余15 個月與處理1 均無顯著差異；處理1 生物量僅有1 個月顯著高于處理2 和處理3；17 個月中有8 個月3 個試驗組生物量無顯著差異（顯著性水平0.05）。

綠肥植物大葉千斤拔成活情況：處理組1 從2016 年10 月發(fā)現(xiàn)有大葉千斤拔死亡，到2017 年8月底全部死亡，死亡率100%；處理組2 從2016 年11 月發(fā)現(xiàn)有大葉千斤拔死亡，到2017 年12 月共有3 個樣方內的大葉千斤拔死亡，之后再無大葉千斤拔死亡，死亡率30%；處理組3 大葉千斤拔全部生長良好，死亡率0%；對照組大葉千斤拔全部生長較好，但有2 個樣方內的大葉千斤拔出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，死亡率0%。由于處理組1 大葉千斤拔于2017 年8 月底全部死亡，其大葉千斤拔總產量僅為處理組3 的5%左右，僅為處理組2 的20%左右。

2.2 土壤水分

土壤含水量在一年內有較明顯的規(guī)律，11 月至次年5 月土壤含水量較低，在20%以下；之后土壤含水量逐月升高，在7、8月達到全年土壤含水量最高值。在旱季的1-5 月，處理3土壤含水量平均值均高于其他試驗組，與對照組相當（圖2）；在雨季的7-10 月，對照組土壤含水量大多低于試驗組。

統(tǒng)計分析結果表明，旱季2-5 月處理3 土壤含水量顯著地高于處理1，對照組土壤含水量和處理3 差異均不顯著；旱季3-4 月，處理3和對照組土壤含水量顯著地高于處理1 和處理2；雨季7-8 月，對照組土壤含水量顯著地低于處理3；10-12 月，對照組含水量顯著低于整個試驗組（顯著性水平0.05）。

2.3 土壤溫度

土壤溫度在一年中也表現(xiàn)出一定規(guī)律，12月至次年2 月土壤溫度較低，平均溫度在19℃以下，其中1 月土壤溫度最低，平均溫度在18.5℃以下；1 月以后土壤溫度回升，在3 月份達到最高值；雨季7-9 月各處理土壤溫度平均值相差不大。在1 月和2 月這最冷的兩個月，處理3 平均溫度最低，處理1次之（圖3）。

統(tǒng)計分析結果表明，在13 個月中有7 個月對照組土壤溫度與試驗組無顯著差異，有4 個月對照組土壤溫度與處理1差異顯著，有4 個月對照組土壤溫度顯著地低于處理2，有2 個月對照組土壤溫度顯著地低于處理3，其中僅10 月份對照組土壤溫度顯著低于整個試驗組（顯著性水平0.05）。

2.4 土壤養(yǎng)分

處理3 深度20-40 cm 土層的8 種土壤養(yǎng)分含量均比對照組有所增加，其中有效磷含量增加21.82%，有機質增加14.05%，水解性氮含量增加11.93%，全氮含量增加10.23%，處理3 深度0-20 cm 土層除全氮含量略低于對照組1.46%外，其余7 種土壤養(yǎng)分均比對照組有所增加，其中有效磷含量增加125.12%，速效鉀增加28.17%，全磷增加25.71%；處理2 深度20-40 cm 土層除全氮含量略低于對照組0.57%外，其余7 種土壤養(yǎng)分均比對照組含量有所增加，其中有效磷增加62.66%且差異達到顯著水平（P＞0.05），速效鉀增加26.08%，處理2 深度0-20 cm 土層有4 種土壤養(yǎng)分是增加的，4 種是減少的；處理1 深度20-40 cm 土層除水解性氮減少2.76%、有效磷減少6.99%外，其他6 種養(yǎng)分的含量都是增加的，其中速效鉀含量增加26.08%；處理1深度0-20 cm 土層養(yǎng)分增加較多，除全氮含量略低于對照組0.98%、全鉀含量略低于對照組2.95%外，其他6 種養(yǎng)分含量均比對照組含量有所增加，其中速效鉀增加40.85%，有效磷增加22.14%（表1）。

同一處理下，不同土層深度土壤養(yǎng)分變化幅度也不同。全氮含量隨著土壤深度的增加有增加趨勢，速效鉀、全鎂含量則隨土壤深度的增加有減少趨勢。

統(tǒng)計分析結果表明，除20-40 cm 土層的處理2 有效磷含量顯著地高于對照組外，其他7 種土壤養(yǎng)分試驗組與對照組均無顯著差異（顯著性水平0.05）。

表1 刈割各試驗組土壤養(yǎng)分與對照組相比的變化幅度 %

3 討論

盡管高強度刈割不利于生物量的累積，但是適當的刈割還田對保護帶是有益的［3-5］。在采集土壤樣品前，處理1、2 和3 還田生物量總量（以干重計）分別為4.54、2.88 和6.53 kg。本研究發(fā)現(xiàn)，3個試驗組的土壤養(yǎng)分含量均比對照組有不同程度的增加，且還田的生物量越多，增加的土壤養(yǎng)分種類和數量也越多。由此可見，刈割還田的確有助于增加土壤養(yǎng)分含量。李忠義等（2017）綜述了綠肥還田可改善土壤物理性質、增加土壤有機質含量、保持水土、增加土壤氮素、活化和富集土壤磷、鉀，綠肥作物翻壓后鉀的釋放速率最大，其次是磷、碳、氮［3］；陳治鋒（2017）等研究秸稈和綠肥還田對烤煙光合特性的影響時發(fā)現(xiàn)，綠肥、秸稈或綠肥加秸稈處理均可改善土壤結構、提升土壤肥力，還可以改善烤煙的光合特性［6］；劉小粉等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，在翻壓等量22 500 kg/hm2紫云英條件下，即使不施化肥，土壤氮肥也可基本得到滿足［5］。我們的試驗也表明，適當刈割還田也有助于土壤中有機質、水解性氮、速效磷、有效鉀等養(yǎng)分的累積。由于采集土壤樣品時我們的試驗僅持續(xù)了1 年左右，土壤養(yǎng)分變化趨勢雖然較為明顯，但仍未與對照組形成顯著差異。

適當刈割還田還有助于水熱條件不佳月份土壤水分的保持。試驗發(fā)現(xiàn)，旱季1-5 月的處理3土壤含水量均高于其它試驗組，與對照組相當，說明保護帶植物保持較高的高度（大于80 cm）有助于保持水土，減少土壤水分蒸發(fā)。賀軍軍等（2017）也認為，幼齡膠園行間覆蓋綠肥可以降低土壤表面溫度和地表水分蒸發(fā)，從而起到一定的保水作用［6］。這與我們的研究結果一致。

根據本試驗結果，給出生產上對幼齡膠園保護帶植物的管理建議如下：保護帶植物的合適刈割高度及刈割強度，對灌木類植物，刈割留茬高度應在100 cm 左右，刈割時高度應在160～200 cm，即旱季11 月至次年5 月刈割1～2 次，雨季6-10 月刈割2～3 次；對草本類植物：刈割留茬高度應在15 cm 左右，刈割時高度應在50～60 cm，即旱季刈割2 次左右，雨季刈割3～4 次。