香榧-大豆复合经营对土壤化学性质的影响

江丽娟，郑怀阳，周伟龙，叶邦宣，章伟民，郑文彪

(松阳县林业局，浙江 松阳 323400)

香榧(Torreyagrandis′Merrillii′)为红豆杉科(Taxaceae)榧树属(Torreya)榧树的一个品种，是我国特有珍稀经济树种[1]，也是浙江最具特色、最具市场竞争优势、最具发展潜力的名特优林产品，具有很高的食用、药用及材用价值。至2016年底，松阳县香榧栽培面积已达0.48万hm2。近年来，有关香榧高效栽培方面的研究也不断增多，香榧幼林与经济作物套种是其中的一个研究方向[2]。香榧林套种被认为是合适的林地经营模式[3]，香榧生长缓慢，幼龄期又需要庇荫，可采取林农套种经营，以耕代抚，达到既充分利用林地，增加粮食产量和经济收益，又给香榧营造良好的适生环境，促进苗木生长，加速基地成林的目的[4]。目前，松阳县香榧林地套种的经济作物主要有山稻、茶叶、豆类作物以及中草药。本文分析探讨香榧幼林与大豆套种后土壤化学性质的动态变化，以期从培肥地力的角度为香榧套种经济作物品种的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

松阳县位于东经119°11′—119°42′、北纬28°15′—28°37′。属中亚热带季风气候，四季分明，温和湿润，水热充足。年均降水量1532 mm，年均相对湿度79 %，年均气温17.7 ℃，其中1月平均气温8.5 ℃，7月平均气温29.5 ℃，年均日照时间1832 h，是香榧的适宜栽培区。试验地处松阳县大东坝镇上了山村，海拔350～450 m，坡度21°，东南坡，沙壤，土层厚度80～120 cm。

供试香榧基地为2011年冬用2+3优良无性系苗木造林，株行距5 m×5 m，长势良好，大豆种子从松阳县种子公司选购。

1.2 试验设计与方法

试验设香榧林地套种大豆和不套种(对照)2种处理，每处理设3个重复，每重复面积600 m2。大豆播种时间在每年的6月上旬，采收时间为10月下旬，试验期间其它管理按常规进行。在播种大豆之前，先对试验林地进行整地深20 cm，每个小区施农家有机肥300 kg，钙镁磷肥30 kg，复合肥20 kg。大豆播种株行距为20 cm×20 cm，离香榧植株不少于40 cm，每穴播2～3粒种子。大豆采收后桔杆还山腐化为肥。对照香榧林地，采取与套种地一样的翻耕、除草、施肥等管理措施。试验于2012、2013、2014连续3 a。

1.3 土壤各化学性质指标的测定

2012—2015年，即套种前、后每年取土样1次。在每个小区内按S型路线选择3个点分别取10～30 cm土层的混合土样，带回实验室测定土壤化学指标。土壤pH采用水土比5∶1浸提后，使用酸度计测定；土壤有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法测定；土壤碱解氮采用碱解-扩散法测定；土壤有效磷采用盐酸和硫酸溶液漫提法测定；土壤速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定[5]。土壤检测委托松阳县农产品质量检验测试中心进行。

2 结果与分析

土壤改良是一个缓慢的过程[6]，在香榧幼林地套种大豆后，对土壤化学主要指标进行连续3 a测定，结果显示土壤的化学主要指标与对照地土壤相比均有明显的改善，香榧的生长环境得到改善。

2.1 土壤pH值的变化

从图1可以看出，套种大豆前土壤的pH值平均为4.2，经过3 a套种，套种地的pH值明显升高，尤其是2015年的5月为5.2，上升23.8%，并有接近中性的变化趋势；而对照地的pH值无明显变化。说明香榧林地套种大豆对土壤的pH值有一定的调节作用，能够降低土壤酸性，改善土壤的化学性质。

2.2 土壤有机质含量的变化

从图2可以看出，香榧林地经过3 a套种，其有机质含量明显提高，从套种前的18.7 g·kg-1上升至28.2 g·kg-1，上升幅度达50.8%，高出对照29.4%；而对照虽然每年也因施有机肥，含量也有所上升，但只从原来的18.7 g·kg-1上升到21.8 g·kg-1，上升幅度为16.6%。这说明套种大豆可以有效提高林地的有机质含量。这可能是大豆桔杆经过微生物分解生成有机质，使土壤有机质含量增加。

图1 对照地和套种大豆土壤pH值的变化图2 对照地和套种大豆土壤有机质含量的变化

2.3 土壤碱解氮含量的变化

从图3可以看出，套种大豆的香榧林地的碱解氮含量呈现明显的上升趋势，从套种前的98.4 mg·kg-1上升到126.1 mg·kg-1，上升幅度为28.2%，比对照地高出27.2%；而对照地的碱解氮保持在98 mg·kg-1左右，说明套种大豆能有效提高香榧林地土壤的碱解氮含量，这可能与豆科植物固氮菌的固氮作用有关。

2.4 土壤有效磷含量的变化

从图4可以看出，香榧林地经过3 a的套种，有效磷含量从套种时的36.1 mg·kg-1上升到41.3 mg·kg-1，变化幅度为14.4%，比对照地高出12.2%；而对照的有效磷含量只略有上升，变化幅度只有1.7%，说明套种大豆能有效提高香榧林地土壤有效磷的含量。

图3 对照地和套种大豆土壤碱解氮含量的变化图4 对照地和套种大豆土壤有效磷含量的变化

图5 对照地和套种大豆土壤速效钾含量的变化

2.5 土壤速效钾含量的变化

从图5可以看出，套种大豆3 a后香榧林地的速效钾含量从套种时的80.6 mg·kg-1上升到86.8 mg·kg-1，上升幅度为7.7%，比对照地高出5.5%；而对照地的速效钾保持在81 mg·kg-1的水平，说明套种大豆可以提高香榧林地土壤速效钾含量。

3 结论与讨论

许多关于林地套种的文献资料显示，通过套种能够提高土壤肥力，增加土壤有效氮、磷、钾等养分的含量[7-8]。本试验结果表明，套种大豆的香榧林地的土壤化学性质比对照地有明显的改善，不但土壤pH值明显提高，而且能较大幅度提高土壤有效氮、磷、钾等养分的含量。套种3 a后土壤pH值提高1.0，土壤有机质含量提高29.4%，速效氮、磷、钾含量分别提高27.2%、12.2%、5.5%，使土壤环境更加适合香榧林的生长。

香榧具有投产期长的特点，一般从造林到投产需10 a左右时间，单纯种植香榧不但会浪费大量的土地空间，同时香榧幼林林地空闲期过长，若林农对林地管理不到位则会使香榧生长缓慢，推迟结果期，产量降低。而香榧林套种经济作物，既能达到充分利用林地，增加经济收益，又有益于改善土壤环境，优化林地的空间结构[9]。

香榧林地套种大豆，大豆成熟采收后桔杆还山分解成有机质，在较大程度上改善了土壤的养分状况，特别是有机质含量得以提高，促进了香榧幼林的生长，由于香榧生长对肥料的需求量较大，对照地虽然采取与套种地一样的翻耕、除草、施肥等管理，其养分状况却改善不明显。但并不能简单总结为套种主动提高土壤的肥力水平，其还因套种了大豆，促使林农对林地更加精耕细作，在一定程度上改善了土壤的养分状况，对于套种作物的选择也只能提供一定依据。要全面深入了解香榧与农作物套种对香榧林地土壤养分及生长状况的综合影响，我们必须对香榧与其它农作物套种，并作较长时期的试验研究才能得出更全面、更准确、更科学的数据。