香榧-大豆復合經營對土壤化學性質的影響

江麗娟，鄭懷陽，周偉龍，葉邦宣，章偉民，鄭文彪

(松陽縣林業局，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，是我國特有珍稀經濟樹種[1]，也是浙江最具特色、最具市場競爭優勢、最具發展潛力的名特優林產品，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0.48萬hm2。近年來，有關香榧高效栽培方面的研究也不斷增多，香榧幼林與經濟作物套種是其中的一個研究方向[2]。香榧林套種被認為是合適的林地經營模式[3]，香榧生長緩慢，幼齡期又需要庇蔭，可采取林農套種經營，以耕代撫，達到既充分利用林地，增加糧食產量和經濟收益，又給香榧營造良好的適生環境，促進苗木生長，加速基地成林的目的[4]。目前，松陽縣香榧林地套種的經濟作物主要有山稻、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性質的動態變化，以期從培肥地力的角度為香榧套種經濟作物品種的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況及試驗材料

松陽縣位于東經119°11′—119°42′、北緯28°15′—28°37′。屬中亞熱帶季風氣候，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。試驗地處松陽縣大東壩鎮上了山村，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。

1.2 試驗設計與方法

試驗設香榧林地套種大豆和不套種(對照)2種處理，每處理設3個重復，每重復面積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進行。在播種大豆之前，先對試驗林地進行整地深20 cm，每個小區施農家有機肥300 kg，鈣鎂磷肥30 kg，復合肥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3 a。

1.3 土壤各化學性質指標的測定

2012—2015年，即套種前、后每年取土樣1次。在每個小區內按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指標。土壤pH采用水土比5∶1浸提后，使用酸度計測定；土壤有機質采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；土壤堿解氮采用堿解-擴散法測定；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產品質量檢驗測試中心進行。

2 結果與分析

土壤改良是一個緩慢的過程[6]，在香榧幼林地套種大豆后，對土壤化學主要指標進行連續3 a測定，結果顯示土壤的化學主要指標與對照地土壤相比均有明顯的改善，香榧的生長環境得到改善。

2.1 土壤pH值的變化

從圖1可以看出，套種大豆前土壤的pH值平均為4.2，經過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值有一定的調節作用，能夠降低土壤酸性，改善土壤的化學性質。

2.2 土壤有機質含量的變化

從圖2可以看出，香榧林地經過3 a套種，其有機質含量明顯提高，從套種前的18.7 g·kg-1上升至28.2 g·kg-1，上升幅度達50.8%，高出對照29.4%；而對照雖然每年也因施有機肥，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質含量。這可能是大豆桔桿經過微生物分解生成有機質，使土壤有機質含量增加。

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質含量的變化

2.3 土壤堿解氮含量的變化

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。

2.4 土壤有效磷含量的變化

從圖4可以看出，香榧林地經過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

2.5 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。

3 結論與討論

許多關于林地套種的文獻資料顯示，通過套種能夠提高土壤肥力，增加土壤有效氮、磷、鉀等養分的含量[7-8]。本試驗結果表明，套種大豆的香榧林地的土壤化學性質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、鉀等養分的含量。套種3 a后土壤pH值提高1.0，土壤有機質含量提高29.4%，速效氮、磷、鉀含量分別提高27.2%、12.2%、5.5%，使土壤環境更加適合香榧林的生長。

香榧具有投產期長的特點，一般從造林到投產需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，若林農對林地管理不到位則會使香榧生長緩慢，推遲結果期，產量降低。而香榧林套種經濟作物，既能達到充分利用林地，增加經濟收益，又有益于改善土壤環境，優化林地的空間結構[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質，在較大程度上改善了土壤的養分狀況，特別是有機質含量得以提高，促進了香榧幼林的生長，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，其養分狀況卻改善不明顯。但并不能簡單總結為套種主動提高土壤的肥力水平，其還因套種了大豆，促使林農對林地更加精耕細作，在一定程度上改善了土壤的養分狀況，對于套種作物的選擇也只能提供一定依據。要全面深入了解香榧與農作物套種對香榧林地土壤養分及生長狀況的綜合影響，我們必須對香榧與其它農作物套種，并作較長時期的試驗研究才能得出更全面、更準確、更科學的數據。