間種模式對核桃林地土壤性質及樹體生長量的影響

賈代順 寧德魯 陳福 肖良俊 廖永堅 卯吉華

摘要：為尋求適合云南省高原山區核桃林地發展的合理間種模式，促進云南核桃產業的可持續發展，以10年生的云南“漾雜1號”核桃幼林為研究對象，采取實地采樣測定的方法對土壤理化性質進行綜合分析，采用隨機抽樣法實測核桃樹體生長量，并對其進行統計分析，得出如下結論：不同間種模式不同程度地改變了土壤的物理性質、化學性質，同時對核桃樹體生長量變化產生明顯影響。在試驗的幾種間種模式中，間種芋頭對改善核桃林地土壤物理性質、化學性質最為有效;同時該處理的核桃樹地徑、樹高、冠幅、新梢長度與對照差異顯著，說明間種芋頭能有利促進核桃樹的生長發育，是維持和促進云南省高原山區核桃產業可持續發展的最佳間種模式。

關鍵詞：間種模式;核桃林地;土壤性質;樹體生長量

中圖分類號： S725

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）15-0188-04

云南省是我國核桃（Juglans spp.）的重要生產基地，其資源遍布110多個縣（市、區），無論是種植面積、產量、品質及產值，均位列全國第1，核桃也成為云南第1經濟林果[1]。在云南省大部分地區，核桃成了很多山區農民的主要經濟收入之一。核桃產業已經成為云南省山區、半山區農民脫貧致富奔小康的支柱產業[2]。要實現正真的脫貧致富，山林土地可持續經營利用就顯得尤為重要，發展核桃林地間種模式勢在必行。農林間種是新型的土地利用模式，可以提高土壤肥力，控制土壤變質，保證土地資源的可持續經營發展[3]。云南省地處高原山區，農村人口眾多，土地資源匱乏，耕地資源緊張，人均耕地面積銳減[4]，人多地少，矛盾突出，因此核桃林地套、間種農作物非常普遍。但間種作物對核桃林地土壤及核桃樹有何影響，農民卻是一無所知，存在嚴重的盲目間種問題。為緩解這一突出問題，對云南省高原山區核桃林地常見的幾種間種模式進行研究，通過綜合分析探討既能改善林地土壤理化性質，又可增加核桃樹體生長量的合理間種模式，以期為云南核桃產業的可持續經營發展提供一定的理論依據及技術指導。1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在云南省西南部的臨滄市臨翔區大竹棚村，該地立體氣候比較顯著，屬于典型的亞熱帶低緯高原山地季風氣候。年平均氣溫為17 ℃左右，最熱月份是每年的6—7月，平均氣溫在21 ℃左右;最冷月份是每年的1月，平均氣溫在11 ℃左右;日照時間相對較長，可達2 000 h/年;年降水量為920～1 600 mm;海拔高度為1 600～1 650 m;土壤主要為山地棕紅壤類型，土層深厚，質地比較黏重，肥力相對較差，pH值為 5.5 左右，偏酸性。

1.2 試驗材料

以2006年定植的10年生云南“漾雜1號”核桃幼林為研究對象，研究區面積為1.005 hm2，定植株行距是8 m×8 m;間種農作物是當地的農家品種芋頭、辣椒、玉米、茶葉。

1.3 試驗設計

試驗采取隨機區化分組設計，共劃分成15個小區，按順序編號（1-15），每個小區面積是667 m2，設5個處理模式：處理1（CK）為清耕，處理2為間種芋頭，處理3為間種辣椒，處理4為間種玉米，處理5為間種茶葉;每個處理3次重復，每個處理模式用地面積為3×667 m2。于2016年1月上旬，對每個小區實施行間墾復。同年4月進行行間間種，處理1～處理5按順序種植到1～5號小區，然后重新輪種，處理1～處理5按順序種植到6～10號小區，直至3個重復輪完。間作材料栽植株行距分別為芋頭0.5 m×0.5 m，辣椒0.3 m×0.3 m，玉米0.4 m×0.4 m。

土樣采集：于2016年1月墾復時采集第1次土樣，樣地設成S形（圖1），在S型的起點、中心點和終點取樣，每個重復各取7個點;采集土樣深度是0～0.4 m，其中0～0.2 m采集混合樣，0.2～0.4 m采集環刀樣;于2017年1月采集第2次土樣，采集方法同第1次。

1.4 項目測定

1.4.1 土樣理化性質測定 將野外采回的每個處理3次重復的土壤樣品充分混合，重復用四分法舍棄多余樣品，然后按標準測定土壤理化性質，主要參照《土壤分析技術規范》第2版的方法進行測定分析。物理性質：測定土壤水分含量（自然含水量、飽和含水量、田間持水量）、土壤容重、土壤孔隙度;化學性質：測定土壤養分（氮、磷、鉀）含量、有機質含量、pH值等主要指標。

1.4.2 樹體生長量測定 每個重復隨機選取3株核桃樹為測定對象，在2016年春季，核桃樹開始萌發新梢時標記掛牌，并測定地徑、樹高、冠幅;在2016年冬季，核桃樹停止生長時進行第2次實測。具體測定方法為（1）地徑：用皮尺測量樹盤基部10 cm處的周徑（C），讀數精確到0.01 cm，根據公式 d=C/π 計算得出地徑，精確到0.1 cm，取平均值。（2）樹高：選定位置后，用測高儀測定核桃樹基痕至最高枝條的高度，讀數精確到0.01 m，取平均值。（3）冠幅：用30 m皮尺測量樹冠東西方向、南北方向冠幅，讀數精確到0.01 m，取平均值。（4）新梢長度及新稍粗度：于春季核桃樹開始抽發新梢時標記，按東、南、西、北4個方位，在每個方位隨機選取4～6根1年生枝條，作好記號并編號，每株樹選取20枝;在冬季12月份核桃樹落葉（停止生長）時對所選枝條進行測量。新梢長度用鋼卷尺測量，測定枝條基部到頂尖的長度，精確到 0.01 cm，新稍粗度用游標卡尺測量，測定枝條基部上方3 cm處的粗度，精確到0.01 mm。兩者測定數據統計時均取20根枝條的平均值。

1.5 數據分析

土壤樣品測定所得數據用Microsoft Excel 2007建立原始數據表，進行多因素列表比較綜合分析。樹體生長量測定數據用DPS（data processing system）數據處理系統進行統計分析。DPS數據處理系統是目前國內唯一一款試驗設計及統計分析功能齊全，價格上適合于國內用戶，資料信息安全的、國產的、具自主知識產權的統計分析軟件，其完善的統計分析功能涵蓋了所有統計分析內容，是目前國內統計分析功能最全軟件包。

2 結果與分析

2.1 間種模式對核桃林地土壤物理性質的影響

由表1可知，（1）處理2的土壤自然含水量最高，比處理1（CK）高11.4%;處理3次之，比處理1（CK）大9.2%;而處理4和處理5均比處理1低。說明處理2、處理3能有效增加核桃林地土壤自然含水量，而處理4和處理5不能增加核桃林地土壤含水量，反而消耗土壤水分。（2）處理3的飽和含水量最大，比處理1（CK）高9.5%;處理2次之，比處理1（CK）大7.6%;處理4、處理5飽和含水量比處理1（CK）低。說明處理2、處理3能有效增加核桃林地土壤飽和含水量;而處理4、處理5不能增加核桃林地土壤飽和含水量。（3）處理2土壤田間持水量最大，比處理1（CK）高 19.5%;處理3次之，比處理1（CK）大18.0%;而處理4、處理5均比處理1（CK）低。說明處理2、處理3能有效增加核桃林地土壤田間持水量，處理4、處理5不能增加核桃林地土壤田間持水量。（4）處理3的土壤容重最小，比處理1（CK）小20.1%;處理2次之，比處理1（CK）小15.7%;而處理5的值大于處理1（CK）。土壤容重值大，說明土壤結合緊密且板實僵硬，透水透氣性差。由此可見，處理2、處理3的土壤狀況較好，更適宜核桃和農作物的生長;而處理5加劇了土壤的板結程度，不宜采用。（5）處理2土壤孔隙度最大，比處理1（CK）高160%;處理3次之，比處理1（CK）高10.8%;處理4和處理5稍大于處理1（CK）。說明間種模式能增大核桃林地的土壤孔隙度，尤其是處理2的效果最好，處理3次之，兩者均能更好地促進核桃林地土壤微生物活動和養分轉化，有利于核桃林地的可持續經營。

綜上所述，核桃林地采用不同的處理模式，其土壤水分含量、土壤容重及土壤孔隙度的變化幅度不同;其中，處理2和處理3能有效蓄積林地土壤水分，同時較大程度地減少土壤容重，增加土壤孔隙度，是山區核桃林地比較理想的間種模式。處理4和處理5不利于山區核桃林地的可持續發展，在實際生產中應避免采用。

2.2 間種模式對核桃林地土壤化學性質的影響

由表2可知，（1）處理2全氮、有效氮含量最高，分別比處理1（CK）高70%、39%;處理3次之，全氮、有效氮含量分別比處理1（CK）大32%、13%;而處理4、處理5，全氮、有效氮含量均小于處理1（CK）。說明處理2、處理3能有效提高核桃林地土壤氮的含量，尤其是處理2最為有效;處理4、處理5均不同程度地消耗了核桃林地土壤中的氮素含量，這和間種植物所需氮素較多，且生長旺盛期與核桃樹重疊有關，生產中應避免這2種間種模式。（2）處理2土壤中全磷含量最高，比處理1（CK）高41%;其次是處理3，比處理1（CK）大31%;而處理4和處理5核桃林地土壤全磷含量均比處理1（CK）低。說明處理2和處理3能有效增加核桃林地土壤全磷的含量，生產中應多采用這2種間種模式，處理4和處理5不能有效增加核桃林地土壤全磷含量，反而消耗核桃林地土壤中的磷，生產中應盡量避免應用這2種間種模式。不同處理對核桃林地土壤中速效磷的消耗與積累也存在很大差異。處理5的速效磷含量最大，比處理1（CK）高出166.8%，造成這種結果的原因可能跟茶葉生態特性有關，但還需要進一步對茶葉的生態特性進行研究來證明此結論。處理2、處理3、處理4的速效磷含量均大于處理1（CK），分別比處理1（CK）大146%、121%、1%。說明處理2和處理3較有利于增加林地土壤中的速效磷含量。（3）處理2全鉀、速效鉀含量最高，分別比處理1（CK）高39%、45%;處理3次之，全鉀、速效鉀含量分別比處理1大22%、25%;而處理4和處理5的全鉀、速效鉀含量，均小于處理1（CK）。說明處理2、處理3能有效增加土壤中鉀的含量，在土壤鉀含量較低的核桃種植區域應大力推廣應用;處理4和處理5對核桃林地土壤中鉀的含量影響甚微，不宜推廣。（4）處理2有機質含量最高，比處理1（CK）高16%;處理3次之，比處理1（CK）大12%，處理4和處理5均比處理1（CK）低。說明處理2和處理3能有效增加核桃林地土壤有機質含量。（5）不同處理對核桃林地土壤pH值的影響變化基本一致，都高于處理1（CK）。可以看出，不同處理均不同程度地提高了土壤的pH值，處理3和處理2效果稍好，土壤逐漸由酸性變為弱酸性，更接近核桃生長發育最適的土壤pH值（6.2～7.6）。

綜上所述，處理2、處理3是改良核桃林地土壤化學性質的合理間種模式，明顯增加了核桃林地土壤養分含量，使土壤養分得到了有效積累，尤其處理2對改善林地土壤化學性質最為有效，在核桃產業生產經營中，應大力推廣。而處理4、處理5對核桃林地土壤化學性質影響不大，對核桃產業的可持續經營發展不太有利。

2.3 間種模式對核桃林地核桃樹體生長量的影響

從表3可以看出，（1）不同處理核桃樹地徑表現為處理2>處理3>處理4>處理5>處理1（CK），其中處理2顯著高于其他4種處理，而其余4種處理間無顯著差異。由此可見，處理2是促進山區核桃樹地徑生長的理想間種模式。（2）不同處理核桃樹高的生長量表現為處理2>處理3>處理4>處理1（CK）>處理5。處理2與處理3無顯著性差異，但與其他3個處理之間差異顯著。說明處理2和處理3是能較好促進核桃樹樹高增長，尤其是處理2效果最好，是5種處理中最佳間種模式。（3）不同處理核桃冠幅生長量表現為處理2>處理3>處理4>處理5>處理1（CK）。處理2與處理3無顯著性差異，但與處理4、處理5、處理1（CK）之間差異顯著，其他4個處理間無顯著差異。說明處理2能有效促進核桃冠幅增長，是促進核桃冠幅增長的最佳間種模式。（4）不同處理核桃樹新稍長度表現為處理2>處理3>處理4>處理1（CK）>處理5。處理2和處理3差異不顯著，但均與其他3個處理差異顯著。說明處理2、處理3更有利于促進核桃新稍長度增長，尤其處理2是促進核桃新稍長度增長的最佳間種模式;而處理5小于處理1（CK），對促進核桃樹新稍長度增長不利，不宜采用。（5）不同處理核桃林地新稍粗度表現為處理2>處理3>處理1（CK）>處理4>處理5。處理2、處理3顯著大于處理5，但與其他處理間不存在顯著性差異。說明處理2和處理3是促進核桃新稍粗度增長的較好間種模式，而處理4和處理5對核桃樹新稍粗度增長不利，不宜采用。

由以上分析得出，不同間種模式對核桃樹體生長量的生長變化有明顯影響。合適的間種模式，能有效促進樹體生長量增長;反之，則抑制樹體增長。本試驗中，與處理1（CK）相比，處理2、處理3是增加核桃樹體生長量的有效間種模式，尤其處理2是促進核桃樹體生長量增長的最佳間種模式，生產中應大力推廣。而處理4和處理5不能有效促進核桃樹體生長量的增長，在核桃林地復合經營中不宜采用。

3 結論及討論

通過對幾種不同處理下云南山區核桃林地土壤物理性質、土壤化學性質以及核桃樹體生長量的比較分析，得出如下結論。

不同的間種模式均不同程度地改變了核桃林地土壤水分含量、土壤容重及土壤孔隙度。從土壤物理性質的各項指標看來，間種芋頭和辣椒對改善核桃林地土壤物理性質較為有利，在實際生產中，這2種間種模式更有利于高原山區核桃林地的可持續發展。徐祥隆對油茶林地實施間種得出，間種可改良油茶林地土壤物理性質，促進油茶的生長發育[5];李振紀對油茶林地間種作物指出，間種可以改變土壤物理性質和化學性質，能改變間種林地土壤的孔隙度、透水性和保水性，可改變間種林地的土壤肥力[6]。本試驗結果與前述結論[5-6]一致，說明核桃林地間種作物是可行的，合理的間種模式將成為核桃林地可持續發展的趨勢。

不同間種模式都不同程度地改變了核桃林地土壤中氮、磷、鉀、有機質含量及pH值，從而改變了土壤的化學性質;其中間種芋頭及辣椒能較大程度增加土壤中氮、鉀及有機質的含量，較有利于增大土壤pH值，使土壤由酸性逐漸變為弱酸性，更接近適宜核桃生長發育的土壤pH值（6.2～7.6）;間種茶葉能增加土壤中有效磷的含量。吳榮蘭等通過林地間種作物得出，間種能夠提高土壤肥力，增加土壤全氮、全磷、堿解氮和有效磷等養分含量，改變林地土壤的化學性質[7-9]。本試驗結果與前述結論比較一致，說明核桃林地合理間種是非常必要的，有利于核桃林地土壤的可持續利用及增加農民收入。

不同間種模式能不同程度影響核桃林地樹體的生長變化。間種芋頭和辣椒對增加核桃地徑、樹高、冠幅、新梢長度及新梢粗度的生長量效果較為明顯，間種茶葉和清耕地不利于核桃樹體生長量的增長。陳隆升等通過林地間種試驗指出，間種對林木的生長發育有較大影響;間種模式能夠影響核桃樹體生長量，適宜的間種模式，能夠有效增長樹體生長量;反之，則抑制樹體增長[9-10]。本試驗結果與之基本一致，說明合理的間種模式對核桃樹體生長量增長十分重要，直接影響核桃樹的生長發育及種植戶的經濟收益。

綜上所述，核桃林地間種模式可以改變土壤物理因子和化學因子的變化，繼而影響土壤理化性質，對核桃林地土壤可持續利用產生影響，同時對核桃樹體生長發育產生影響，從而影響核桃種植戶的經濟收益以及核桃林地對社會所能做出的貢獻。因此選擇合理的核桃林地間種模式，對核桃產業的可持續發展極為重要。在云南省核桃林地幾種常見間種模式中，間種芋頭和間種辣椒能比較有效地改良林地土壤及增加樹體生長量，尤其是間種芋頭，其效果尤為明顯，是幾種常見模式中的最佳間種模式，在生產中應大力推廣。試驗結果有望為云南山區、半山區核桃林地間種模式選擇提供基礎理論依據及實用指導，也能為其他地區核桃林地間種模式提供參考。當然，該試驗還存在不足之處，還應拓展研究內容，對不同區域、不同樹齡、栽培密度、經營管理方式、掛果狀況、經濟收益、生態效益等內容調查分析，研究間種作物生物學特性，改進研究方法，找出最適合云南省高原山區核桃林地間種模式的技術體系，為云南核桃產業的健康可持續發展奠定基礎。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2019.15.045