幼齡黃皮果園間種花生對土壤養分的影響及效益分析①

孫建華

(儋州市農林科學院 海南儋州 571737)

間作套種是我國勞動人民在長期生產實踐中逐步認識和掌握的一項增產措施，在中國已有兩千多年的歷史，也是我國農業精耕細作的一個重要組成部分［1］。它能夠使作物充分利用光、熱、水、土資源，并充分發揮空間、時間和土壤資源，具有增產穩收，增加經濟效益，改善農田生態條件的作用［2］。在農林生產中，間套作作為一種耕種模式被廣泛應用，果園間套種不僅可提高單位面積的復種指數，充分利用園間的水肥條件而抑制果園雜草生長，促進果樹生長，而且可以提高果品產量和品質、提高土壤肥力，有效改善果園小氣候，提高經濟效益、生態效益［3］。花生是我國四大油料作物之一，是油脂加工業和食品加工業的主要原料，并且自身有很強的固氮能力。果園間作花生不僅能夠提升土壤養分；在此基礎上，花生又是油料作物，可以增加花生產量，提高果農收入［4］。

黃皮（Clausena hainanensis），又名黃皮子、黃批等，為蕓香科黃皮屬植物，是我國熱帶和亞熱帶地區的一種特種果樹，黃皮的藥用價值較高，其果、葉、根及種子均可入藥［5-6］。研究表明，合適的果園間套作，可有效避免養分的競爭，提高土壤養分狀況。果園間作綠肥作物，可通過其凋落物、殘體等分解釋放養分，使土壤養分可得到顯著改善［7］。同時，果園間作可有效減少土壤養分的流失，具有良好的截流保肥作用［8］。黃皮與花生間作，在空間上高、矮互補，實現對光、熱、水及養分等資源最大限度的吸收利用；在時間上，黃皮生育期長，前期生長慢，幼苗期持續時間長，對養分需求量少，株行距較寬，封行遲，因此與生育期短、生長快速的花生間作可充分利用土地、溫光等資源［9］。此外，花生根系的根瘤具有固氮作用，可以增加土壤氮素［10］。待花生收獲后將花生藤還田，不僅可以提高土壤肥力，促進黃皮的生長發育，而且由于花生藤還田，覆蓋度增加，減少雜草滋生，在主栽作物黃皮增產增收的同時，還多收獲一茬花生，綜合效益提高［11-12］。

近年來，海南黃皮種植業發展迅速，水果業逐漸成為促進區域經濟發展，改善生態環境的支柱產業［13］。然而大量赤紅壤坡地被開墾為果園，丘陵山區屬生態環境脆弱地區，幼齡果園普遍存在土壤退化、水土流嚴重、外來入侵生物多、病蟲草害嚴重、土地利用效率低、經濟效益低下成為低山丘陵水果生產中存在的一個嚴重問題［14］。因此，如何對果園進行綜合開發利用、提高土地利用效率和經濟效益、減少水土流失、防治土壤肥力退化是需要重點關注的問題。本試驗通過研究黃皮與花生間種對黃皮產量構成因素的影響和土壤養分的變化，以期為海南黃皮林間高產高效栽培的穩步發展提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗以海南省3年生雞心黃皮為主栽作物，以常規‘湛油75’珍珠豆型花生為間種作物。土壤為新墾紅壤，養分含量有機質1.27%、全氮0.15%、全磷0.033%、全鉀1.3%、堿解氮51.6 mg/kg、有效磷23.2 mg/kg、有效鉀36.3 mg/kg、pH 4.56。試驗地位于海南省儋州市中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所試驗基地，地處北緯19°30'33.6126"，東經109°29'31.977"，屬熱帶季風氣候，年平均溫度23.1℃，年平均降雨量1 486 mm，干濕季明顯。其中，5～10月為雨季，降雨量占全年的83.4%；11月至次年4月為旱季，占年降雨量的16.0%。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

園內畦面（限于樹冠外）套種花生，每年3月10日播種，7月15日收獲，667 m2施尿素15 kg、過磷酸鈣25 kg、氯化鉀15 kg；黃皮樹每年在2月上旬前春梢未萌發時每株施氮肥1 kg、磷肥0.5kg、鉀肥0.5 kg。花生藤還園，收花生時將花生藤切成3 cm左右，埋入果園土中。

本試驗采用單因素有重復試驗設計。設置間種花生和不間種空白對照，共2種處理，每種處理設置3次重復，總共6個試驗小區，其中黃皮株行距3 m×4 m，花生按17 cm×25 cm并距離黃皮40 cm處進行種植，每行間可種植12行，空間利用率達80%。試驗于3月10日播種，于7月15日統一收獲。花生生長期人工除草2次，灌水及病蟲害防治與主栽作物黃皮一致。

1.2.2 測定項目

在花生的結莢期，每小區選取有代表性的花生調查：形態指標，包括莖粗、株高、冠幅和分枝數；在花生收獲期以小區實際收獲產量折合667m2產量為產量統計數據，花生產量以及構成要素，包括單株結莢數、百果重、百仁重和莢果產量及整個生物產量；在7月15日花生收獲還田3個月后測定土壤養分的變化情況。土壤及收獲期花生植株養分含量測定：全N含量用硫酸—雙氧水消煮全自動凱氏定氮儀測定，全P含量用硫酸—雙氧水消煮釩鉬黃比色法測定，全K含量用硫酸—雙氧水消煮火焰光度計法測定，堿解N用堿解擴散法，速效P用HCl－NH4F浸提分光光度法，速效K用NH4OAc浸提火焰光度法，有機質用重鉻酸鉀－外加熱法。

1.2.3 數據統計與分析

采用Excel 2010進行數據分析，采用spss 20.0進行數據處理，不同處理之間相同指標Duncan 0.05比較，不同小寫字母表示差異顯著（p＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 黃皮果園間種花生對黃皮生長狀況的影響

在施用同等化肥的條件下，黃皮與花生間作顯著提高了黃皮的莖粗、株高、冠幅和分枝數，間作后花生的生長更好。黃皮的莖粗2015年比2014年增長0.211 dm，株高增加4.4 cm，冠幅增加24.8 cm，分枝數增加3.0個/株；莖粗2016年比2015年增長0.225 dm，株高增加2.5 cm，冠幅增加11.7 cm，分枝數增加0.9個/株（表1）。

表1 黃皮果園間種花生黃皮形態指標的增長值

施用花生苗連續3年進行觀測。表2結果表明，施用花生苗的黃皮樹的鮮苗產量、干物質量、可供養分量和干物質養分含量呈逐年增長的趨勢。到2016年每667m2花生藤可為果園提供養分氮13.29 kg，磷0.96 kg，鉀11.50 kg（表2）。

表2 施用花生苗對黃皮樹養分含量的影響

2.2 花生產量以及構成要素

從圖1可以看出，花生的單株結果數、百果重、百仁重和莢果產量不斷增長。單株結果數比2014年高7.3%；百果重比2014年高3.5%；百仁重比2014年高10.8%；莢果產量比2014年高10.5%。

2.3 花生苗還田后土壤養分變化情況

從表3可以得知，截止2016年，土壤養分與還園前相比，其堿解氮提高52.1%，有效磷提高44.4%，有效鉀提高54.1%。有機質提高55.1%。花生藤還園有增加土培養分和改善土體結構的效益。

3 結論與討論

間套作綜合產量一般比單作要高［15-16］。其產量優勢很大程度上是來源于邊行優勢種。研究發現，相對于等行距種植，寬窄行種植具有改善作物冠層透光率、提高葉片凈光合速率、延長葉面積持續期和增加產量等優勢種［17-18］。此外，根系是作物吸收水分、養分的主要器官，根系生長較快的作物營養競爭力更強，根冠比較大是高產作物的特征。在本研究中，黃皮樹增施花生藤對植株生長有良好的促進作用，黃皮樹的莖粗、株高、冠幅以及分值樹都有顯著的提高；在間套作體系中，間作作物之間不僅存在對地上部光能利用的競爭，存在地下部作物根系對土壤養分、水分等資源的競爭種［19］。土壤養分含量與作物產量密切相關，間套作作物之間對土壤養分同時存在競爭和互補關系種［20］。本試驗中，花生藤還園對果園培肥有很好的效果，果園中土壤的N、P、K以及有機質含量得到提高，土層疏松，有利于果樹生長。

圖1 花生產量及構成要素

表3 花生苗還田后土壤養分變化情況

作物的產量和生物產量與作物全生育期水、肥、氣、熱等因素密切相關。從黃皮與花生的間作模式來看，間作條件下可以顯著提高兩種作物的產量和生物產量，可能是因為通過種植模式的改變，改變了果樹生長的果園小氣候環境，間接影響了作物生長過程和同化物的積累。孫余卜等［21］對花生－豆科間作種植、韋廣潑［22］對龍眼—花生間作土壤養分變化的研究也有類似的規律。