吳國華，夏春平，鐘張勝，周眾靈，林大余，蘭智鑫，葛永金

(1.龍泉市林業(yè)技術總站，浙江 麗水 323700； 2.龍泉市林場，浙江 麗水 323700； 3.浙江農林大學，浙江 杭州 311300； 4.華東藥用植物園科研管理中心，浙江 麗水，323000)

油茶(Camelliaoleifera)是重要的高級食用植物油樹種，浙西南共有油茶面積7.4萬hm2，其中新造良種基地面積2.1萬hm2。由于新造良種基地采取工程技術墾造，土壤種子庫遭嚴重破壞，地被覆蓋物少，水土流失嚴重，且前期經濟效益低下[1-2]。油茶林間作固氮增肥的豆科植物[3-5]、還田增肥的綠肥作物[6-7]以及促進結實的蜜源植物能較好的解決此問題。

豬屎豆(Crotalariapallida)為豆科(Leguminosae)豬屎豆屬(Crotalaria)植物，具有發(fā)達的根系和豐富的根瘤菌，花多色艷，耐旱和耐貧瘠，常用作道路綠化、綠肥[8-9]。目前對豬屎豆的研究包括道路綠化的應用[10-12]、固氮增肥的作用[8]以及藥用價值[13-14]等方面，對其同屬植物的光合特性[15]、營養(yǎng)富集[16-17]以及生物量[18]等方面也有研究，但未見與油茶林間作的報道，包括對該生境下對豬屎豆生物量的分配及元素富集能力等。植物生物量對增加油茶林地土壤有機質具有重要作用[19-21]，同時研究植物對營養(yǎng)元素的富集情況，可作為對水肥及微量元素流失情況的參考。本研究對油茶林下豬屎豆生物量分配及營養(yǎng)元素富集能力進行分析，以期為豬屎豆作為油茶新造林地綠肥與蜜源植物種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于浙江省西南部麗水市龍泉市蘭巨鄉(xiāng)，屬于亞熱帶季風氣候，年均氣溫17.9 ℃，年均降水量1598.9 mm。土壤為紅黃壤，立地類型為東南陽坡下部。試驗油茶林2010年種植，株行距為3 m×4 m。2020年4月1日在油茶株行間點播1年生豬屎豆，株行距為10 cm×10 cm。

1.2 試驗方法

2020年10月1日隨機選取2塊面積均為1.0 m×0.2 m的油茶林豬屎豆間作地，采用全挖法收集樣地上所有豬屎豆植株的根、莖和葉，用于生物量測定與營養(yǎng)元素含量測定。植物的根長、冠幅、基徑以及株高采用卷尺測定；根、莖、葉的生物量測定采用稱重法測定，鮮質量測定后，65 ℃烘箱烘干測定干質量?？偵锪?根質量+莖質量+葉質量。測定植物的大量元素(N、P、K)和微量元素(Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu)，其中N采用H2SO4-H2O2消解法和AA3連續(xù)流動分析儀測定；P采用H2SO4-H2O2消解和釩鉬黃比色法測定；K采用H2SO4-H2O2消解和火焰光度法測定；微量元素均采用干灰法和原子吸收分光光度法測定[22]。

1.3 數據分析

利用Excel進行數據前期處理，利用SPSS 25.0進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 豬屎豆植株生物量分配規(guī)律

調查結果表明，豬屎豆180 d時，平均單株生物量(7.84±1.50)g，其中根生物量(0.71±0.17)g，占9%；莖生物量(4.85±1.24)g，占62%；葉生物量(2.29±0.13)g，占29%。豬屎豆各器官生物量分配由大到小依次為莖>葉>根，可見，油茶林下的豬屎豆地上生物量的累積顯著高于地下，二者比值約為9∶1。豬屎豆根長(29.69±5.74)cm，冠幅(20.85±7.19)cm，基徑(4.81±0.83)mm，株高(81.94±17.73)cm。

由豬屎豆根長、基徑、冠幅、株高以及各器官生物量的相關性分析(表1 )表明，豬屎豆各指標之間均為顯著正相關，其中根長與其它指標之間的相關性相對較小，而基徑及株高與各生物量之間的相關性較高，初步判定基徑和株高較根長和冠幅與生物量之間的相關性更為密切。

表1 豬屎豆形態(tài)特征與各器官生物量的相關性分析

2.2 豬屎豆對營養(yǎng)元素的富集特征

豬屎豆對營養(yǎng)元素的富集及不同組織營養(yǎng)分配情況見表2。由表2可知，氮、磷、鉀作為植物生長的三大必需元素，含量相對較高，其次是鈣、鎂含量，鐵、錳、鋅、銅則相對較低一些。不同組織中各元素的富集能力有所差異，其中根對不同元素的富集能力依次為N>K>P>Fe>Ca>Mg>Mn>Zn>Cu；莖對不同元素的富集能力依次為N>K>P>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu；葉對不同元素的富集能力依次為N>K>Ca>Mg>P>Mn>Fe>Zn>Cu。

不同元素在不同組織的富集含量有所差異，其中對于P、K、Zn的富集能力依次為莖、葉、根，最高富集含量依次為2.41、16.80、43.13 mg·kg-1，最低富集含量依次為1.38、10.85、32.20 mg·kg-1；Fe則相反，在根中富集最多，為1148.56 mg·kg-1，葉次之，莖中最少；Cu的富集由高到低依次為葉、根、莖，與其它元素相比，不同組織對Cu的富集能力差異較?。籒、Ca、Mg、Mn在組織中的富集由高到低依次為葉、莖、根，最高含量分別為73.69、3.60、3.25、445.61 mg·kg-1，特別是N元素，在葉中的含量多于根和莖的總和。

表2 豬屎豆各組織中不同營養(yǎng)元素的含量

利用單位面積豬屎豆生物量和營養(yǎng)元素的累積量計算出每公頃豬屎豆營養(yǎng)元素的總累積量，結果見表3。豬屎豆富集營養(yǎng)元素由大到小依次為N(688.69 kg·hm-2)>K(294.88 kg·hm-2)>P(44.87 kg·hm-2)>Ca(41.20 kg·hm-2)>Mg(34.08 kg·hm-2)>Mn(4.07 kg·hm-2)>Fe(3.75 kg·hm-2)>Zn(0.77 kg·hm-2)>Cu(0.12 kg·hm-2)。

表3 豬屎豆營養(yǎng)元素累積量 kg·hm-2

3 結論與討論

本研究表明，油茶林間作綠肥豬屎豆植株地下生物量僅占植株總生物量9%，地上生物量占比高達91%，除鐵元素以外，其它包括N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn在內的8種營養(yǎng)元素，在莖和葉中的富集均大于在根中的富集，各元素在豬屎豆中的富集從大到小依次為N>K>P>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu。

研究結果提示，為增加土壤有機質含量，不應將地上部分收割后移出油茶林地，應將其翻埋地下，以起到加速土壤熟化過程，培育土壤肥力的作用[23]。將豬屎豆生物量分配與營養(yǎng)元素的富集結合來看，該生境下豬屎豆的營養(yǎng)元素更傾向于在地上部分富集，這剛好與綠肥翻壓入土，補充土壤營養(yǎng)元素這一主要功能相適應，因而當豬屎豆的營養(yǎng)富集的主要器官在其生物量分配中占優(yōu)勢時，對其綠肥作用的發(fā)揮有重要的意義。

本研究發(fā)現，豬屎豆在油茶林下中各元素的富集能力與紅壤荒地上豬屎豆富集能力有所不同，除對微量元素Ca的富集能力較紅壤荒地的豬屎豆弱，其余包括大量元素N、P、K和微量元素Mg、Fe、Mn、Cu、Zn在內的營養(yǎng)元素富集含量均多于紅壤荒地下的含量[23]。