不同郁閉度下香榧-多花黃精復合經營生長狀況研究

葉邦宣，張深梅，闕利芳，林秀明，葉曉明，何禎，沈愛華

（1. 松陽縣自然資源和規劃局，浙江 松陽 323400；2.浙江省林業技術推廣總站，浙江 杭州 310020）

香榧Torreya grandis‘Merrillii’是紅豆杉科Taxaceae 榧樹屬Torreya榧樹T.grandis的優良變異類型，經人工選育后嫁接繁殖栽培的優良種質[1]，是我國特有的珍稀干果，經濟價值非常高[2-3]。香榧生長緩慢，用“2+5”（2 年生砧木嫁接接穗后再種植5 年的嫁接苗）大苗造林需要10 年左右才能進入投產期，15 年后進入盛果期[4]，因此，香榧高效栽培、香榧幼林與經濟作物復合經營，是近年來的一個研究方向[4]。多花黃精Polygonatum cyrtonema的根狀莖為我國的名貴中藥材“黃精”，可以藥食兩用，故利用價值較高[5-8]，常在杉木Cunninghamia lanceolata林、毛竹Phyllostachys edulis林等進行林下套種[9-11]。

多花黃精喜陰濕的生長環境，以林下套種的方式種植經營既有利于延長多花黃精的生長期，又不會影響主要經濟林的生長。周文彬等[12]對油茶Camellia oleifera林下套種多個作物的模式進行對比后認為，油茶幼齡林下套種多花黃精既不影響油茶生長，又可促進多花黃精的生長；王雅娟等[13]認為將多花黃精套種在山核桃Carya cathayensis、毛竹、杉木和樟Cinnamomum camphora4 種林分林冠下，均可以實現高產高效栽培。松陽縣香榧種植面積大，香榧林下套種多花黃精有利于幼齡香榧和多花黃精的生長，推遲多花黃精倒苗時間，增加經濟收入，是當地主要的復合經營模式[14]。

本研究在不同郁閉度的香榧林下套種多花黃精，通過對不同郁閉度下香榧、多花黃精的生長指標進行測定分析，并對套種前后的林地土壤養分含量進行檢測分析，探討郁閉度對香榧與多花黃精生長指標的影響以及復合經營模式中兩種作物的交互作用，旨在為香榧林下套種多花黃精的合理性提供理論依據，為在林藥復合經營模式中提高早期收益做進一步探索。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省麗水市松陽縣君凱安農家庭農場，地理坐標為28°24′58.87″N，119°14′24.47″E，海拔為1 150 m。屬亞熱帶季風氣候，季風交替明顯，氣候溫暖濕潤，四季分明，冬暖春早，氣候垂直差異明顯。年平均氣溫在14.2～ 17.7℃，極端最高氣溫為40.1℃，極端最低氣溫為－9.7℃，無霜期為206～ 236 d，年降水量在1 500～ 2 000 mm，年蒸發量為1 294 mm，相對濕度在79%左右。

試驗地為中坡位，坡向朝東，坡度為25°，土壤為沙質黃壤土，pH 為5.5～ 6.2，土層厚度約為60 cm。

1.2 試驗方法

根據香榧的種植密度測算出郁閉度，將郁閉度為0.5、0.7 和0.9 套種多花黃精的香榧林作為3 個處理，分別記為C1、C2 和C3，在其中各設置1 塊6 m×6 m 的樣地作為試驗樣地，每塊樣地中的香榧不少于3 株，重復3 次，3 個處理共計9 塊樣地；另選取郁閉度為0.7 不做套種的香榧林地作為對照處理，記為CK，在其中設置3 塊6 m×6 m 的樣地作為對照樣地。在每塊試驗樣地中隨機選擇3 株香榧及每株香榧樹下套種的5 棵多花黃精作為本次試驗材料，在每塊對照樣地中隨機選擇3 株香榧作為對照材料進行測定。香榧苗均為2009 年種植的“2+1”的‘細榧’嫁接苗（2 年生砧木嫁接接穗后再種植1 年的嫁接苗），于2017 年進入初果期，2019 年9月上旬果實自然成熟時，采摘并測定單株榧蒲產量。套種所用多花黃精為3 年生的多花黃精根狀莖，由麗水市林業科學研究院提供，將其切成質量約為50 g 的小塊，于2018 年10 月平整土地后在樹冠下和兩樹之間的空地進行挖穴種植，每穴施適量有機肥作底肥，種植間距為40 cm×40 cm，種植前對其稱量并記錄。

1.3 香榧與多花黃精生長指標的測定

1.3.1 香榧指標的測定 2019 年10 月，均勻選擇各樣地中香榧外側中上部5 個方向的當年生枝條各1 個，用卷尺測定其新梢長度計算平均值作為新梢生長量；在香榧自然成熟后采摘，用天平測定每株榧蒲的總質量得到單株榧蒲產量；將用圍尺繞香榧根頸部一圈所測得周長換算成香榧地徑；在晴朗天氣的12:00，用米尺測定香榧東西、南北兩個方向的樹冠寬度，計算其平均值得到冠幅；用測高儀測定樹高。香榧地徑、冠幅和樹高等均于2018 年10 月多花黃精種植前首次測定，并于2019 年10 月進行第二次測定，兩次測定值的差值分別得到地徑增長量、樹高增長量和冠幅增長量。

1.3.2 多花黃精生長指標的測定 于2019 年8 月20 日測定多花黃精的高度、地徑、葉片數及地上部分存活數量，多花黃精根狀莖質量于2019 年10 月倒苗后測定。試驗前后所有樣地的土、肥、水管理方式均一致。用卷尺測定多花黃精從地面至頂葉基部的長度作為其高度；用游標卡尺測定多花黃精的地徑；用天平對生長1 年的多花黃精地下部分進行稱量后減去其初始質量作為其根狀莖的生長量；調查各個處理中多花黃精地上部分的存活數量，計算其占比，取3 次重復的平均值得到存活率，如果全部存活記為100%。

1.3.3 土壤理化性質測定 在C2 組和CK 組中各隨機選擇一塊樣地，分別在多花黃精種植前（2018 年9 月，記為T1）及地上部分枯死后（2019 年10 月，記為T2），采用5 點交叉法對0～ 20 cm 土層的土壤進行充分混合，對土樣進行烘干過篩后送至麗水藍城農科檢測技術有限公司，測定以下8 個指標：有機質、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀含量和pH。

1.4 數據處理方法

以上所有數據在Excel 2007 中整理，在SPSS 22.0 中進行單因素方差分析（ANOVA）和多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理下香榧的生長指標分析

由表1 可知，香榧新梢生長量、地徑增長量、樹高增長量、冠幅增長量和單株榧蒲產量均在C1 處理時達到最大，在C2 和C3 處理時依次減小，在CK 中最小。多重比較結果顯示，香榧新梢生長量、地徑增長量在C2和C3 處理之間差異不顯著，但與其他處理之間均存在顯著差異（P<0.05）；樹高增長量和冠幅增長量在C1 與C2 處理、C2 與C3 處理、C3 與CK 之間均差異不顯著；單株榧蒲產量在C1、C2 處理間差異不顯著，但C1 和C2 兩個處理均與C3 和CK 之間存在顯著差異（P<0.05）；除樹高增長量外，其他4 項香榧生長指標均在C2 與CK 之間差異顯著（P<0.05）。C2 處理的香榧新梢生長量、地徑增長量、樹高增長量、冠幅增長量和單株榧蒲產量相比CK 香榧的分別高出18.97%、14.18%、24.55%、20.79%和40.00%；C3 處理的香榧的上述各項生長指標也比CK 香榧的分別高出了12.46%、10.64%、16.25%、11.88%和23.24%。以上結果表明，套種多花黃精的香榧長勢明顯好于未套種的香榧，即多花黃精的套種能夠促進13 年生香榧的生長和增收。

表1 不同處理香榧的生長狀況Table 1 Growth traits of T.grandis ‘Merrillii’ with different canopy density

2.2 不同處理下多花黃精的生長差異分析

由表2 可知，不同處理下多花黃精的高度、地徑、葉片數和根狀莖生長量均在C2 處理中達到最大值，C1 處理次之，C3 處理最小；多花黃精地上部分存活率以C3 處理最大，C2 處理次之，C1 處理最小，但C2 處理與C1、C3 處理之間差異不顯著（P?0.05）。除葉片數在C3 和C1 處理中差異不顯著外，多花黃精的高度、地徑、根狀莖生長量在3 個處理中均存在顯著差異（P<0.05）。在C2 處理中的多花黃精的高度、地徑、葉片數和根狀莖生長量比C3 處理中對應的生長指標分別高出123.37%、107.81%、70.29%和86.22%，比C1 處理中的分別高出36.48%、33.28%、45.71%和20.89%。在C3 處理中的多花黃精地上部分的存活率比在C2和C1 處理中的分別高出16.00%和52.61%。在C2 處理下，除存活率外，多花黃精的各項生長指標均為最佳，即郁閉度為0.7 的環境更適宜多花黃精的生長。

表2 不同處理下多花黃精的生長狀況Table 2 Growth traits of P.cyrtonema under different canopy

2.3 套種多花黃精前后土壤養分及pH 的變化情況分析

分別于2018 年9 月和2019 年10 月對C2 和CK 處理的土壤進行檢測，結果見表3。由表3 可知，與CK相比，C2 處理在套種多花黃精一年后土壤的pH 和有機質、全氮、堿解氮、全磷、速效鉀含量均有所增加，8項指標的平均增加幅度為39.07%，其中堿解氮含量的增加幅度最大，達96.90%；土壤有機質、全氮、堿解氮、全磷的含量均增加了50%以上，速效鉀含量增加了27.57%；而土壤有效磷和全鉀的含量分別減少了18.50%和24.57%。CK 的土壤在一年后，各項指標的平均增加幅度為0.44%，其中有機質、堿解氮、全磷含量和pH 均有小幅度的增加，除全磷含量增加了11.76%外，其余三個指標的增加量均不超過5%。相較于C2 處理中土壤全氮和速效鉀含量有較大幅度的增加，CK 處理中香榧生長一年后土壤全氮和速效鉀的含量分別減少了1.97%和6.75%；有效磷和全鉀的含量減少幅度也較小，分別為6.75%和2.77%。以上結果顯示，套種多花黃精后土壤中的有機質、堿解氮、全磷含量和pH 不但大幅度增加，而且全氮、速效鉀的含量也不降反升，表明套種多花黃精可增加土壤肥力并改善土壤酸堿性，有效磷、全鉀含量的降低表明這兩種養分均易被多花黃精和香榧吸收。

表3 香榧林下套種多花黃精前后土壤養分及pH 的變化Table 3 Changes of soil nutrients and pH at T.grandis ‘Merrillii’ stand before and after interplanting of P.cyrtonema

3 討論與結論

3.1 郁閉度對香榧與多花黃精生長狀況的影響

成年香榧對于光照要求較高，其枝葉向光性強，需要通過光合作用不斷積累養分，而幼苗需要適當遮陰以避免高溫、強光照對其造成損傷。在郁閉度為0.5 時，香榧新梢生長量、單株榧蒲產量、地徑增長量、樹高增長量、冠幅增長量均達到最佳，表明郁閉度為0.5 時更適宜香榧生長。此結論與楊先裕等的研究結論一致[15]。隨著郁閉度的增加，香榧的各項生長指標均減少，但多重比較的結果顯示，香榧的單株榧蒲產量、樹高增長量及冠幅增長量在郁閉度為0.5 和0.7 時的差異不顯著，即郁閉度為0.7 時會影響到香榧新梢長度和地徑粗度的增長，但并不會影響香榧的單株榧蒲產量。

多花黃精地上部分的存活率隨著香榧林郁閉度的增大而增大，在郁閉度達到0.9 時，其存活率達到最大（80.55%±4.81%），但其高度、地徑、葉片數、根莖生長量均小于郁閉度為0.7 時的生長指標。這說明多花黃精的耐陰性較強，但是在極微弱的光照下，其光合作用受到影響導致有機物積累減少，根莖多糖含量降低[16]，其他器官的生長也受到限制。香榧林郁閉度為0.7 時，除多花黃精地上部分的存活率之外，其他各項生長指標均為最大，因此，香榧林郁閉度為0.7 是多花黃精生長的最佳郁閉度，此結果與章文前等[9]對毛竹林下套種多花黃精的最適郁閉度為0.6～ 0.8 的研究結果一致[9]，與蔣海隴等認為郁閉度為0.68 時杉木林下多花黃精產量為最佳較一致[17]。因此，郁閉度為0.7 是香榧和多花黃精復合經營的最佳郁閉度，在此郁閉度下多花黃精生長狀況最佳，根狀莖生長量最大，香榧的單株榧蒲產量也較大，此時的經濟收益可達到最大。

3.2 香榧與多花黃精復合經營的優勢

在郁閉度為0.7 時，香榧林下套種的多花黃精生長狀況達到最佳，香榧的各項生長指標及單株榧蒲產量也較佳，且相對于未套種多花黃精的香榧林，香榧的新梢生長量、地徑增長量、樹高增長量、冠幅增長量和單株榧蒲產量分別高出18.97%、14.18%、24.55%、20.79%和40.00%。而且套種多花黃精后，土壤養分也有了較大幅度的改善，此結果與毛云飛等發現的套種多花黃精后的老油茶Camellia oleosa林土壤養分和單位面積油茶鮮果平均產量均有提高較一致[18]；與劉躍鈞等認為套種藥材能顯著或極顯著提高錐栗Castanea henryi林耕作層土壤的9 項理化性質指標較一致[19]。我們推測，多花黃精的塊根與香榧根系之間可能存在著某種共生關系。樊瑞鋒等報道了在多花黃精根際土中真菌群落的多樣性豐富，其中以腐生菌類群占比最高，這類真菌參與了藥用植物活性成分的合成和有機物的降解，也間接促進了香榧的生長[20-21]。每年冬季倒苗后的多花黃精腐爛枝葉給香榧根系提供了有機養分，同時又起到為土壤保溫、保濕的作用，多花黃精根系的生長也能有效減少林地泥沙的流失量，這是土壤有機質含量大幅度提升的主要原因。

3.3 結論

綜上所述，在郁閉度為0.7 的香榧林下套種的多花黃精長勢最好，在此郁閉度下的香榧的各項生長指標及單株榧蒲產量也較佳，此時香榧與多花黃精復合經營的綜合效益最高。套種多花黃精后，土壤的各項養分含量和酸堿性均得到較大幅度地改善，香榧長勢顯著好轉，單株榧蒲產量明顯增加。本研究為香榧林下套種多花黃精的合理性及高收益提供了理論依據，為香榧林下合理套種多花黃精提供行動指導。