核桃中藥材不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤肥力綜合評(píng)價(jià)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(yè)和草原科學(xué)院,昆明，650201) (麗江市林業(yè)科學(xué)研究所) (云南省林業(yè)和草原科學(xué)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(dá)287萬hm2，其面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均具全國第一[2]。云南核桃(J.sigillata)為晚實(shí)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(tǒng)栽培一般采用農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營模式，林下套種大春或小春作物，該模式具有以長養(yǎng)短同時(shí)加強(qiáng)核桃土壤管理的效果[3]。林藥復(fù)合經(jīng)營模式是將適宜林下生長的藥用植物重新引種到自然環(huán)境下進(jìn)行野生化栽培，在充分利用林地資源的同時(shí)，使野生藥用植物資源得到恢復(fù)，是科學(xué)合理的栽植模式，同時(shí)林藥復(fù)合經(jīng)營是林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營中效益較好的模式之一[4]。在復(fù)雜因素中一般采用灰色關(guān)聯(lián)度分析來研究事物相互關(guān)聯(lián)、相互作用，揭示影響事物的本質(zhì)因素，使各種影響因素之間關(guān)系清晰化[5]。在杉木與8種藥材復(fù)合經(jīng)營模式中其均能顯著改善土壤物理性質(zhì)和養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，尤其是對(duì)表層土壤[6]。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)紅壤丘陵區(qū)8種不同植被恢復(fù)模式進(jìn)行分析得出，果樹+橫坡套種農(nóng)作物模式較好適宜在南方丘陵區(qū)大力推廣[7]。目前，核桃中藥材復(fù)合經(jīng)營的研究多圍繞栽培技術(shù)和種植試驗(yàn)展開，鮮有涉及設(shè)計(jì)和構(gòu)建核桃復(fù)合經(jīng)營模式的理論研究，如不同復(fù)合經(jīng)營模式的土壤肥力變化、種群作用機(jī)理、化感作用等內(nèi)容。本研究以初掛果期核桃林與5種云南地道藥材的復(fù)合經(jīng)營為對(duì)象，探索不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤肥力狀況，并采用灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)不同復(fù)合經(jīng)營模式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期為核桃林的可持續(xù)經(jīng)營、高效林藥培育體系建立提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于麗江市古城區(qū)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(zhì)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(fēng)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(shí)間2 437.5 h。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地核桃定植時(shí)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(fù)合經(jīng)營模式的種植，復(fù)合經(jīng)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(duì)照(CK，核桃林下無復(fù)合經(jīng)營)。林下中藥材定植時(shí)各模式施農(nóng)家肥12 000 kg·hm-2，過磷酸鈣600 kg·hm-2，各經(jīng)營模式撫育管理一致，每年冬季休眠期增施農(nóng)家肥7 500 kg·hm-2。試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組，每小區(qū)面積為400 m2，設(shè)置3個(gè)重復(fù)。

2.2 土壤樣品采集

2019年1月份，即種植后2.5 a，在試驗(yàn)地采集土樣進(jìn)行測定。每小區(qū)選擇1棵標(biāo)準(zhǔn)核桃樹，在樹冠下內(nèi)、中、外各選取1個(gè)采樣點(diǎn)，分別采集土層(h)0

2.3 樣品測定

土壤肥力各指標(biāo)的測定按照土壤農(nóng)化分析方法進(jìn)行[8]，pH值采用電位法測定；有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、有效磷和有效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別采用重鉻酸鉀容量法、凱氏定氮法、堿解擴(kuò)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(zhì)量分?jǐn)?shù)測量采用微波消解、原子吸收分光光度法測定。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 18.0進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論的原理與方法[9-10],對(duì)不同模式土壤理化性質(zhì)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析及關(guān)聯(lián)排序。

參考數(shù)列:X0={x01，x02，…，x0j}，式中：X0為各項(xiàng)指標(biāo)中的最大值組成的數(shù)列；x0j表示不同模式土壤理化性質(zhì)指標(biāo)中第j個(gè)指標(biāo)的最大值，j=1、2、…、13。

比較數(shù)列:Xij={xi1，xi2，…，xij}，式中：Xij表示第i種模式土壤理化指標(biāo)中第j個(gè)指標(biāo)測定；i=1、2、…、6;j=1、2、…、13。

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

式中：N=13。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤pH值的變化

由表1可知，不同復(fù)合經(jīng)營模式下，在0

3.2 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表2可知，不同復(fù)合經(jīng)營模式下，在0

表1 土壤pH值

3.3 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表2可知，不同復(fù)合經(jīng)營模式下，在0

3.4 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表2可知，不同復(fù)合經(jīng)營模式下，全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)0

3.5 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表2可以看出，不同經(jīng)營模式下，在0

3.6 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表2可知，不同復(fù)合經(jīng)營模式下，鈣元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0

3.7 不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤肥力指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度分析

在不同核桃中藥材復(fù)合經(jīng)營模式中，為定量評(píng)價(jià)不同復(fù)合經(jīng)營模式各土壤肥力指標(biāo)，以0

表2 不同核桃中藥材復(fù)合經(jīng)營模式不同土壤層次土壤肥力指標(biāo)

經(jīng)營模式有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)/mg·kg-10

經(jīng)營模式鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)/g·kg-10

表3 核桃中藥材不同復(fù)合經(jīng)營模式土壤肥力指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

4 結(jié)論與討論

在林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營中，存在著土壤肥力變化的現(xiàn)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(fù)合經(jīng)營中，復(fù)合經(jīng)營均能顯著(P<0.05)改善土壤物理性質(zhì)和養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，尤其是對(duì)表層土壤[6]。本研究表明，在0

在0

相關(guān)研究表明，林藥復(fù)合經(jīng)營能提高系統(tǒng)內(nèi)光能利用率，增加系統(tǒng)內(nèi)的生物多樣性，對(duì)林木的生長起促進(jìn)作用，同時(shí)也對(duì)林下藥用植物的生理生長產(chǎn)生影響，藥材的質(zhì)量也會(huì)發(fā)生變化[11]。本研究各種經(jīng)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(yǎng)元素的絕對(duì)量較單純種植核桃的要多，但核桃與中藥材復(fù)合經(jīng)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(fù)合經(jīng)營能改良土壤肥力的效果。該結(jié)果與現(xiàn)有許多報(bào)道林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營能夠提高土壤肥力與利用的報(bào)道基本一致[12-16]。土壤肥力的指標(biāo)因子還包括土壤的物理性質(zhì)、微生物的多樣性、各種酶的活性等，下一步將土壤肥力指標(biāo)與核桃、中藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)等結(jié)合起來進(jìn)行研究，可為核桃中藥材復(fù)合經(jīng)營提供理論支持和精準(zhǔn)施肥指導(dǎo)。