陳琳,楊小麗,黃丹慜
海南省林業(yè)科學(xué)研究院(海南省紅樹林研究院),海南 ???571100
近年來隨著人們對熱帶珍貴樹種的逐漸重視,種植面積逐年遞增。據(jù)統(tǒng)計,海南省人工種植珍貴樹種成片面積達(dá)40×104hm2以上。白木香(Aquilaria sinensis)具有極高的經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益。但是白木香的成材期漫長,僅幼林到成林就需要10a~15a。林下經(jīng)濟能夠提高空間和時間效益,有效增加種植珍貴樹種的經(jīng)濟效益。該研究以白木香林不同郁閉度下套種金菠蘿,通過研究不同郁閉度下金菠蘿的光合生理指標(biāo),得出白木香不同種植密度下的合理套種系統(tǒng),提高空間效益,增加收入,提高林農(nóng)種植熱情,促進海南珍貴樹種產(chǎn)業(yè)發(fā)展,為國家提倡的退耕還林政策優(yōu)選出一條發(fā)家致富的渠道。
試驗于2018 年1 月~2019 年12 月在??谑性讫堟?zhèn)紅明農(nóng)場進行,白木香樹高為3m,菠蘿供試品種為金菠蘿MD-2,試驗地地勢平坦。
該試驗中金菠蘿分別種植于郁閉度為70%(4m×2m)和30%(4m×4m)的白木香林下,CK 采用無郁閉度種植模式,金菠蘿種植密度統(tǒng)一為20cm×20cm。
金菠蘿光合生理指標(biāo)的測定包括葉片的凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)等生理因子。在金菠蘿不同生育期(營養(yǎng)生長時期、抽蕾期、結(jié)果期)于各個處理間采取5 點取樣法,每個點選取3 株生長健康、長勢一致、無病斑、光照均一的同一葉位作為測定對象,采用yaxin-1101 便攜式光合作用測定儀田間活體測定金菠蘿葉片的光合生理生態(tài)指標(biāo),每片葉讀3 次數(shù),取平均值。測定時要選擇晴朗無云的天氣。
在??谑性讫埖貐^(qū)選擇向陽、平坦、排水良好、土層深厚且富含有機質(zhì)、有3a 樹齡的白木香林,在其幼齡林下總共套種金菠蘿31.4hm2作為試驗地。
??谑性讫堟?zhèn)屬于熱帶海洋性氣候,光熱充足,氣候溫和,冷空氣不易沉積,交通便利。全年日照約1752h,年降水量為1690mm~2112mm,土質(zhì)為磚紅壤,土層深厚,有機質(zhì)含量較高。
由表1、圖1 可知,在不同郁閉度下金菠蘿凈光合速率由大到小依次為ck、b2、b1,且各處理平均值分別為91.52、73.60、37.13。郁閉度越低,金菠蘿的凈光合速率越高。方差分析結(jié)果表明,在α=0.05 水平上,不同郁閉度下金菠蘿凈光合速率差異顯著。
圖1 不同郁閉度對金菠蘿凈光合速率的影響Fig.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple
表1 不同郁閉度對金菠蘿凈光合速率的影響Tab.1 Effect of Canopy Density on Net Photosynthetic Rate of Golden Pineapple
由表2、圖2 可知,在不同郁閉度下金菠蘿胞間CO2濃度由大到小依次為ck、b2、b1,且各處理平均值分別為371.78、283.33、237.22。郁閉度越低,金菠蘿的胞間CO2濃度越高。方差分析結(jié)果表明,在α=0.05 水平上,不同郁閉度下金菠蘿胞間CO2濃度差異顯著。
圖2 不同郁閉度對金菠蘿胞間CO2 濃度的影響Fig.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Golden Pineapple
表2 不同郁閉度對金菠蘿胞間CO2 濃度的影響Tab.2 Effect of Canopy Density on Intercellular CO2 Concentration of Pineapple
由表3、圖3 可知,在不同郁閉度下金菠蘿蒸騰速率由大到小依次為b1、b2、ck,且各處理平均值分別為3.91、3.57、2.78。郁閉度越大,金菠蘿的蒸騰速率越高。方差分析結(jié)果表明,在α=0.05 水平上,不同郁閉度下金菠蘿蒸騰速率差異顯著。
圖3 不同郁閉度對金菠蘿蒸騰速率的影響Fig.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple
表3 不同郁閉度對金菠蘿蒸騰速率的影響Tab.3 Effect of Canopy Density on Transpiration Rate of Golden Pineapple
由表4、圖4 可知,在不同郁閉度下金菠蘿氣孔導(dǎo)度由大到小依次為b1、b2、ck,且各處理平均值分別為287.63、259.47、202.40。郁閉度越大,金菠蘿的氣孔導(dǎo)度越高。方差分析結(jié)果表明,在α=0.05 水平上,不同郁閉度下金菠蘿氣孔導(dǎo)度差異顯著。
圖4 不同郁閉度對金菠蘿氣孔導(dǎo)度的影響Fig.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple
表4 不同郁閉度對金菠蘿氣孔導(dǎo)度的影響Tab.4 Effect of Canopy Density on Stomatal Conductance of Golden Pineapple
在白木香+金菠蘿套作模式中,通過對金菠蘿光合特性的研究,可以了解不同套種模式對光的利用情況,尋求最適模式,以達(dá)到光能利用最大化、空間利用最大化、經(jīng)濟效益最大化的目的。
通過該試驗分析可知,郁閉度70%種植方式金菠蘿各個時期的氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率相對較大,但其群體光合速率低,光合物質(zhì)累積少,在單位面積中,不能對光能充分利用;郁閉度30%種植模式金菠蘿對光能的利用水平有所提高,群體光合速率明顯升高,光合物質(zhì)累積多,保證了較多的光合物質(zhì)分配到經(jīng)濟器官中。
在林下種植模式中,郁閉度30%群體冠層結(jié)構(gòu)合理,既不影響金菠蘿的正常生長,又能有效利用白木香幼齡林下土地,保水保肥,達(dá)到雙贏的目的。