桉树林内间种山毛豆试验初期生长效应

陈健波，郭东强，张 磊，邓紫宇，熊 涛，卢翠香，唐庆兰，兰 俊

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西优良用材林资源培育重点实验室，南宁 530002；2.广西国有东门林场，扶绥 532108）

林地地力维护是保障人工林持续健康发展的重要举措，已有的研究及经验证明，田地种植绿肥是一种简单、经济的有效方法。绿肥是指直接翻埋或经堆沤后作肥料施用的绿色植物体，是一种养分完全的生物肥源。按植物学科划分为豆科绿肥和非豆科绿肥。

山毛豆（Tephrosia candida）为豆科（Fabaceae）灰毛豆属多年生灌木，枝叶产量大，是优良绿肥植物；播种繁殖，播后第1年植株高可达60～100 cm，第2、3年达2～3 m；喜热，耐轻微霜冻，根系发达，适应性强，能够在贫瘠山坡或酸性土壤正常生长[1]；具有发达固氮根瘤，可增加土壤养分。李昆等[2]研究发现种植山毛豆的土壤有机质、全氮和速效氮等都超过对照1倍以上。山毛豆作为豆科绿肥之一，已在果园、林地土壤养护上进行试验，均有较好效果。许绍彪等[3]在果园行间种植山毛豆等豆科绿肥，廖观荣等[4]在刚果W5号桉林间种山毛豆，均发现土壤有效养分含量显著提高，土壤结构和土壤水分物理性质显著改善。

桉树是一类生长迅速、集约程度较高、轮伐期相对较短的人工造林树种，对地力的要求较高，随着人工林的不断发展和经营集约程度的提高，林地地力的维护显得越来越重要，有效可行的林地地力维护是桉树人工林可持续经营的重要保障。虽然过去桉树林地曾试验过山毛豆作绿肥的种植，但这方面的试验研究还比较少，特别是对于如何种植山毛豆及其作用效果等的研究更不多见，有必要继续开展内容更丰富的试验研究。本试验选择适生性较好的豆科植物山毛豆作为绿肥植物与桉树进行间种，以便为利用绿肥维护林地地力提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地位于广西国有东门林场雷卡分场（107°14′～108°00′E，22°17′～22°30′N）。试验地气候属亚热带季风气候，年均气温22℃，极端最低气温-3℃，极端最高气温40℃，年均降水量1 250 mm。造林地海拔90～120 m，地势平缓，坡度≤10°，试验地微坡向东，土壤为砖红壤性红壤。

1.2 试验设计与试验林营建

采用机耕全垦整地方式，桉树按株行距2 m×4 m，定点挖穴植苗造林。2016年6月栽植尾巨桉（Eucalyptus urophylla×E.grandis）无性系苗木，8月点播山毛豆种子。

采用穴播山毛豆种子的方法进行栽植，每穴点播种子约10颗，播种穴离两侧桉树1～2 m，播种穴间距0.5～1.33 m，种子发芽成苗后形成3种不同的山毛豆种植密度，以不种植为对照（处理号CS4），共4个试验处理（表1）。每种处理设置3个固定样地进行调查，样地均为8 m×15 m。

1.3 试验观测及土壤理化性质分析

1.3.1 试验地土壤本底调查

挖取土壤样品进行理化性质分析，测定土壤容重、孔隙度及氮、磷、钾等指标。取土样位置要作记号，还要多次在同一位置取样。

表1 山毛豆密度试验处理Tab.1 Density experiment of Tephrosia candida

取土样方法：每个样地选择1个采样点，采样点要偏离树木施肥位置，每个采样点挖深60 cm的土壤剖面，分别按0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm各取土200 g，装袋并编号后带回室内处理。

1.3.2 绿肥收割处理

每年6—7月份收割压青，并挖沟将绿肥埋入沟中覆土，连续压青3年。具体是在桉树行间挖沟1条，沟的深、宽以能放绿肥并覆盖上一层15～20 cm厚的土为度。为了比较各处理绿肥生长量，收割时分别不同处理、样地进行作业，伐倒并称重，同时分枝、叶取样各0.5kg带回室内分析其氮、磷、钾等养分。

1.3.3 林分调查

每种处理选择3块样地逐株测量桉树胸径及树高，所选样地为调查山毛豆产量时的样地，测量时间为每年的11—12月。本文采用的桉树林分生长数据为林龄1.5年和2.5年生时的生长量。

2 结果与分析

2.1 不同处理间山毛豆生长比较

从3种山毛豆密度植株产量（干重）方差分析结果（表2）来看，不同处理的山毛豆植株干重无显著差异。虽然3种密度间差异不显著，但以CS2密度处理的植株产量最大（1 681 kg/hm2），CS1处理的产量最小（1 224 kg/hm2），CS3处理的居中（1 540 kg/hm2）（表3）。可见，植株产量并非密度越大就越高，只有合适的密度才更有利于山毛豆植株的生长，才能收获更高植株产量。

表2 山毛豆不同密度植株产量（干重）方差分析Tab.2 Variance analysis of Tephrosia candida’plant yield(dry weight)with different interplanting densities

表3 山毛豆不同密度植株产量（干重）比较Tab.3 Comparison of Tephrosia candida’plant yield(dry weight)with different interplanting densities

表4 1年生山毛豆植株养分含量Tab.4 Nutrient content of one-year-old Tephrosia candida

2.2 不同处理间山毛豆植株贮存的养分比较

通过对山毛豆植株取样分析，获得其主要养分含量（表4）。含氮量最多，其次是钾元素，磷的含量最少。根据不同密度处理的山毛豆产量估算的养分含量（表5），氮含量达28.8～39.6 kg/hm2，磷含量为1.7～2.3 kg/hm2，钾含量为9.3～12.8 kg/hm2。方差分析结果表明（表6），不同处理间差异不显著。

表5 不同密度山毛豆植株养分含量Tab.5 Nutrient content of Tephrosia candida with different interplanting densities

表6 不同密度山毛豆植株养分含量方差分析Tab.6 Variance analysis of Tephrosia candida’nutrient content with different interplanting densities

2.3 不同处理间桉树林分生长动态比较

不同处理间桉树林分增长量有所不同（表7），但树高、胸径增长量变动系数分别只有10.72%、9.61%，均在10%左右，同时方差分析结果表明（表8），不同处理间林分增长量差异不显著，到林龄2.5年时4个处理对桉树幼林生长尚未产生显著影响。

表7 山毛豆不同密度处理桉树林分生长动态Tab.7 Dynamic growth of Eucalyptus stands with different interplanting densities

增长量是指从林龄1.5年到2.5年时生长增加的量。The increment refers to the amount of growth from the age of 1.5 to 2.5 years.

表8 山毛豆不同密度处理桉树林分增长量方差分析Tab.8 Variance analysis of Eucalyptus’growth with different interplanting densities

3 结论与讨论

在新造林的桉树行间点种山毛豆种子可以发芽并生长成林，较好的山毛豆植株密度是12 500株/hm2；1年生时山毛豆植株中含氮量最大，其次是钾，最少是磷，山毛豆植株平均贮藏的氮、磷、钾养分含量分别是34.9、2.0、11.3 kg/hm2；到林分2.5年生时不同处理间桉树林分树高、胸径生长量无显著差异。

间种山毛豆给林地作绿肥，相当于给林地补充了一定养分及有机质，增加了林木生长所需的养分，促进了林木生长。据廖观荣等[4]对刚果12号（EucalyptusABL 12）W5桉间种山毛豆作绿肥的试验，间种5年后，与对照（未间种）相比，刚果12号W5桉平均株高增长16%，平均胸径增长22%，单位面积的木材蓄积量增加59%。但本试验中间种山毛豆的尾巨桉与对照（未间种）的尾巨桉之间的生长量差别不大，这可能是试验时间不长，山毛豆植株压青后需要一定时间才能将植物体转化为土壤养分，山毛豆作为绿肥的作用尚未表现出来，需要时间作进一步的检验。

绿肥植物除山毛豆外，还有许多其它植物，如柱花草（Stylosanthesspp.）也有较好改良土壤作用。刘苇等[5]研究桉树人工林下间作柱花草后改良土壤的作用效果，发现土壤容重比对照降低3.41%，毛管含水量、总孔隙度、毛管孔隙度分别比对照提高4.48%、1.98%、7.67%，非毛管孔隙度、非毛管孔隙度/毛管孔隙度比值分别比对照降低5.78%、0.24%，土壤pH、有机质、速效氮、速效钾、全氮、全磷、全钾含量分别比对照提高了4.02%、32.05%、9.54%、46.30%、42.32%、29.57%、50.62%，土壤理化性状得到有效改良。因此，可以选择更多绿肥品种进行试验比较，筛选更多适宜品种。