核桃中藥材不同復合經營模式土壤肥力綜合評價1)

肖良俊 謝正萬 張傳光 楊根林 繆福俊 吳濤 寧德魯

(云南省林業和草原科學院,昆明，650201) (麗江市林業科學研究所) (云南省林業和草原科學院)

核桃(Juglansspp.)是世界四大干果(核桃、杏仁、腰果及榛子)之一[1]。中國是世界核桃大國，云南是我國核桃大省，面積達287萬hm2，其面積、產量和產值均具全國第一[2]。云南核桃(J.sigillata)為晚實核桃，一般嫁接苗6～8 a掛果，由于核桃童期較長掛果遲，傳統栽培一般采用農林復合經營模式，林下套種大春或小春作物，該模式具有以長養短同時加強核桃土壤管理的效果[3]。林藥復合經營模式是將適宜林下生長的藥用植物重新引種到自然環境下進行野生化栽培，在充分利用林地資源的同時，使野生藥用植物資源得到恢復，是科學合理的栽植模式，同時林藥復合經營是林農復合經營中效益較好的模式之一[4]。在復雜因素中一般采用灰色關聯度分析來研究事物相互關聯、相互作用，揭示影響事物的本質因素，使各種影響因素之間關系清晰化[5]。在杉木與8種藥材復合經營模式中其均能顯著改善土壤物理性質和養分質量分數，尤其是對表層土壤[6]。運用灰色關聯度對紅壤丘陵區8種不同植被恢復模式進行分析得出，果樹+橫坡套種農作物模式較好適宜在南方丘陵區大力推廣[7]。目前，核桃中藥材復合經營的研究多圍繞栽培技術和種植試驗展開，鮮有涉及設計和構建核桃復合經營模式的理論研究，如不同復合經營模式的土壤肥力變化、種群作用機理、化感作用等內容。本研究以初掛果期核桃林與5種云南地道藥材的復合經營為對象，探索不同復合經營模式土壤肥力狀況，并采用灰色關聯分析對不同復合經營模式進行綜合評價，以期為核桃林的可持續經營、高效林藥培育體系建立提供科學依據和參考。

1 試驗地概況

試驗地位于麗江市古城區文化辦事處巖樂亞東村(100°24′1.25″E，26°57′5.43″N)，海拔2 423 m，東坡，土壤質地為壤土、土層深厚、濕潤。麗江市屬低緯暖溫帶高原山地季風氣候，全市年均溫16.25 ℃，全年無霜期為191～310 d，雨季集中在6—9月份，年均降水量975 mm，年均日照時間2 437.5 h。

2 材料與方法

2.1 試驗設計

試驗地核桃定植時間2001年，品種為‘漾濞泡核桃’，株行距8 m×8 m，面積17.33 hm2，平均樹高9.6 m，冠幅為東西3.1 m、南北3.5 m。2016年6月份開展核桃林下中藥材不同復合經營模式的種植，復合經營模式為核桃+滇黃精(H+H)，其滇黃精密度為2.78萬株·hm-2；核桃+云木香(H+M)，其云木香密度為6.25萬株·hm-2；核桃+白及(H+B)，其白及密度為8.17萬株·hm-2；核桃+滇重樓(H+C)，其滇重樓密度為11.12萬株·hm-2；核桃+秦艽(H+Q)，其秦艽密度為8.17萬株·hm-2及對照(CK，核桃林下無復合經營)。林下中藥材定植時各模式施農家肥12 000 kg·hm-2，過磷酸鈣600 kg·hm-2，各經營模式撫育管理一致，每年冬季休眠期增施農家肥7 500 kg·hm-2。試驗設計采用隨機區組，每小區面積為400 m2，設置3個重復。

2.2 土壤樣品采集

2019年1月份，即種植后2.5 a，在試驗地采集土樣進行測定。每小區選擇1棵標準核桃樹，在樹冠下內、中、外各選取1個采樣點，分別采集土層(h)0

2.3 樣品測定

土壤肥力各指標的測定按照土壤農化分析方法進行[8]，pH值采用電位法測定；有機質、全氮、水解氮、有效磷和有效鉀質量分數分別采用重鉻酸鉀容量法、凱氏定氮法、堿解擴散法、鉬銻抗比色法和火焰光度法測定；全磷、全鉀、鈣、鎂、鋅、銅、錳質量分數測量采用微波消解、原子吸收分光光度法測定。

2.4 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 18.0進行試驗數據分析。運用灰色系統理論的原理與方法[9-10],對不同模式土壤理化性質進行灰色關聯分析及關聯排序。

參考數列:X0={x01，x02，…，x0j}，式中：X0為各項指標中的最大值組成的數列；x0j表示不同模式土壤理化性質指標中第j個指標的最大值，j=1、2、…、13。

比較數列:Xij={xi1，xi2，…，xij}，式中：Xij表示第i種模式土壤理化指標中第j個指標測定；i=1、2、…、6;j=1、2、…、13。

無量綱化采用直線型標準化方法：Xij=(xij-minxij)/(maxxij-minxij)。

式中：N=13。

3 結果與分析

3.1 不同復合經營模式土壤pH值的變化

由表1可知，不同復合經營模式下，在0

3.2 不同復合經營模式土壤有機質質量分數的變化

由表2可知，不同復合經營模式下，在0

表1 土壤pH值

3.3 不同復合經營模式土壤氮質量分數的變化

由表2可知，不同復合經營模式下，在0

3.4 不同復合經營模式土壤磷質量分數的變化

由表2可知，不同復合經營模式下，全磷質量分數0

3.5 不同復合經營模式土壤鉀質量分數的變化

由表2可以看出，不同經營模式下，在0

3.6 不同復合經營模式土壤微量元素質量分數的變化

由表2可知，不同復合經營模式下，鈣元素質量分數在0

3.7 不同復合經營模式土壤肥力指標的關聯度分析

在不同核桃中藥材復合經營模式中，為定量評價不同復合經營模式各土壤肥力指標，以0

表2 不同核桃中藥材復合經營模式不同土壤層次土壤肥力指標

經營模式有效磷質量分數/mg·kg-10

經營模式鎂質量分數/g·kg-10

表3 核桃中藥材不同復合經營模式土壤肥力指標關聯系數及關聯度

4 結論與討論

在林農復合經營中，存在著土壤肥力變化的現象，這種變化因作物品種的不同而存在著差異，選擇適宜的間作品種則有利于改善土壤的肥力狀況[11]。在杉木與8種藥用植物復合經營中，復合經營均能顯著(P<0.05)改善土壤物理性質和養分質量分數，尤其是對表層土壤[6]。本研究表明，在0

在0

相關研究表明，林藥復合經營能提高系統內光能利用率，增加系統內的生物多樣性，對林木的生長起促進作用，同時也對林下藥用植物的生理生長產生影響，藥材的質量也會發生變化[11]。本研究各種經營模式施肥量和施肥方法一致，核桃林下中藥材的種植密度大，吸收的營養元素的絕對量較單純種植核桃的要多，但核桃與中藥材復合經營模式的土壤肥力大部分仍然高于核桃純林，說明核桃中藥材復合經營能改良土壤肥力的效果。該結果與現有許多報道林農復合經營能夠提高土壤肥力與利用的報道基本一致[12-16]。土壤肥力的指標因子還包括土壤的物理性質、微生物的多樣性、各種酶的活性等，下一步將土壤肥力指標與核桃、中藥材的產量和品質等結合起來進行研究，可為核桃中藥材復合經營提供理論支持和精準施肥指導。