间种模式对核桃林地土壤性质及树体生长量的影响

贾代顺 宁德鲁 陈福 肖良俊 廖永坚 卯吉华

摘要：为寻求适合云南省高原山区核桃林地发展的合理间种模式，促进云南核桃产业的可持续发展，以10年生的云南“漾杂1号”核桃幼林为研究对象，采取实地采样测定的方法对土壤理化性质进行综合分析，采用随机抽样法实测核桃树体生长量，并对其进行统计分析，得出如下结论：不同间种模式不同程度地改变了土壤的物理性质、化学性质，同时对核桃树体生长量变化产生明显影响。在试验的几种间种模式中，间种芋头对改善核桃林地土壤物理性质、化学性质最为有效;同时该处理的核桃树地径、树高、冠幅、新梢长度与对照差异显著，说明间种芋头能有利促进核桃树的生长发育，是维持和促进云南省高原山区核桃产业可持续发展的最佳间种模式。

关键词：间种模式;核桃林地;土壤性质;树体生长量

中图分类号： S725

文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2019）15-0188-04

云南省是我国核桃（Juglans spp.）的重要生产基地，其资源遍布110多个县（市、区），无论是种植面积、产量、品质及产值，均位列全国第1，核桃也成为云南第1经济林果[1]。在云南省大部分地区，核桃成了很多山区农民的主要经济收入之一。核桃产业已经成为云南省山区、半山区农民脱贫致富奔小康的支柱产业[2]。要实现正真的脱贫致富，山林土地可持续经营利用就显得尤为重要，发展核桃林地间种模式势在必行。农林间种是新型的土地利用模式，可以提高土壤肥力，控制土壤变质，保证土地资源的可持续经营发展[3]。云南省地处高原山区，农村人口众多，土地资源匮乏，耕地资源紧张，人均耕地面积锐减[4]，人多地少，矛盾突出，因此核桃林地套、间种农作物非常普遍。但间种作物对核桃林地土壤及核桃树有何影响，农民却是一无所知，存在严重的盲目间种问题。为缓解这一突出问题，对云南省高原山区核桃林地常见的几种间种模式进行研究，通过综合分析探讨既能改善林地土壤理化性质，又可增加核桃树体生长量的合理间种模式，以期为云南核桃产业的可持续经营发展提供一定的理论依据及技术指导。1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在云南省西南部的临沧市临翔区大竹棚村，该地立体气候比较显著，属于典型的亚热带低纬高原山地季风气候。年平均气温为17 ℃左右，最热月份是每年的6—7月，平均气温在21 ℃左右;最冷月份是每年的1月，平均气温在11 ℃左右;日照时间相对较长，可达2 000 h/年;年降水量为920～1 600 mm;海拔高度为1 600～1 650 m;土壤主要为山地棕红壤类型，土层深厚，质地比较黏重，肥力相对较差，pH值为 5.5 左右，偏酸性。

1.2 试验材料

以2006年定植的10年生云南“漾杂1号”核桃幼林为研究对象，研究区面积为1.005 hm2，定植株行距是8 m×8 m;间种农作物是当地的农家品种芋头、辣椒、玉米、茶叶。

1.3 试验设计

试验采取随机区化分组设计，共划分成15个小区，按顺序编号（1-15），每个小区面积是667 m2，设5个处理模式：处理1（CK）为清耕，处理2为间种芋头，处理3为间种辣椒，处理4为间种玉米，处理5为间种茶叶;每个处理3次重复，每个处理模式用地面积为3×667 m2。于2016年1月上旬，对每个小区实施行间垦复。同年4月进行行间间种，处理1～处理5按顺序种植到1～5号小区，然后重新轮种，处理1～处理5按顺序种植到6～10号小区，直至3个重复轮完。间作材料栽植株行距分别为芋头0.5 m×0.5 m，辣椒0.3 m×0.3 m，玉米0.4 m×0.4 m。

土样采集：于2016年1月垦复时采集第1次土样，样地设成S形（图1），在S型的起点、中心点和终点取样，每个重复各取7个点;采集土样深度是0～0.4 m，其中0～0.2 m采集混合样，0.2～0.4 m采集环刀样;于2017年1月采集第2次土样，采集方法同第1次。

1.4 项目测定

1.4.1 土样理化性质测定 将野外采回的每个处理3次重复的土壤样品充分混合，重复用四分法舍弃多余样品，然后按标准测定土壤理化性质，主要参照《土壤分析技术规范》第2版的方法进行测定分析。物理性质：测定土壤水分含量（自然含水量、饱和含水量、田间持水量）、土壤容重、土壤孔隙度;化学性质：测定土壤养分（氮、磷、钾）含量、有机质含量、pH值等主要指标。

1.4.2 树体生长量测定 每个重复随机选取3株核桃树为测定对象，在2016年春季，核桃樹开始萌发新梢时标记挂牌，并测定地径、树高、冠幅;在2016年冬季，核桃树停止生长时进行第2次实测。具体测定方法为（1）地径：用皮尺测量树盘基部10 cm处的周径（C），读数精确到0.01 cm，根据公式 d=C/π 计算得出地径，精确到0.1 cm，取平均值。（2）树高：选定位置后，用测高仪测定核桃树基痕至最高枝条的高度，读数精确到0.01 m，取平均值。（3）冠幅：用30 m皮尺测量树冠东西方向、南北方向冠幅，读数精确到0.01 m，取平均值。（4）新梢长度及新稍粗度：于春季核桃树开始抽发新梢时标记，按东、南、西、北4个方位，在每个方位随机选取4～6根1年生枝条，作好记号并编号，每株树选取20枝;在冬季12月份核桃树落叶（停止生长）时对所选枝条进行测量。新梢长度用钢卷尺测量，测定枝条基部到顶尖的长度，精确到 0.01 cm，新稍粗度用游标卡尺测量，测定枝条基部上方3 cm处的粗度，精确到0.01 mm。两者测定数据统计时均取20根枝条的平均值。

1.5 数据分析

土壤样品测定所得数据用Microsoft Excel 2007建立原始数据表，进行多因素列表比较综合分析。树体生长量测定数据用DPS（data processing system）数据处理系统进行统计分析。DPS数据处理系统是目前国内唯一一款试验设计及统计分析功能齐全，价格上适合于国内用户，资料信息安全的、国产的、具自主知识产权的统计分析软件，其完善的统计分析功能涵盖了所有统计分析内容，是目前国内统计分析功能最全软件包。

2 结果与分析

2.1 间种模式对核桃林地土壤物理性质的影响

由表1可知，（1）处理2的土壤自然含水量最高，比处理1（CK）高11.4%;处理3次之，比处理1（CK）大9.2%;而处理4和处理5均比处理1低。说明处理2、处理3能有效增加核桃林地土壤自然含水量，而处理4和处理5不能增加核桃林地土壤含水量，反而消耗土壤水分。（2）处理3的饱和含水量最大，比处理1（CK）高9.5%;处理2次之，比处理1（CK）大7.6%;处理4、处理5饱和含水量比处理1（CK）低。说明处理2、处理3能有效增加核桃林地土壤饱和含水量;而处理4、处理5不能增加核桃林地土壤饱和含水量。（3）处理2土壤田间持水量最大，比处理1（CK）高 19.5%;处理3次之，比处理1（CK）大18.0%;而处理4、处理5均比处理1（CK）低。说明处理2、处理3能有效增加核桃林地土壤田间持水量，处理4、处理5不能增加核桃林地土壤田间持水量。（4）处理3的土壤容重最小，比处理1（CK）小20.1%;处理2次之，比处理1（CK）小15.7%;而处理5的值大于处理1（CK）。土壤容重值大，说明土壤结合紧密且板实僵硬，透水透气性差。由此可见，处理2、处理3的土壤状况较好，更适宜核桃和农作物的生长;而处理5加剧了土壤的板结程度，不宜采用。（5）处理2土壤孔隙度最大，比处理1（CK）高160%;处理3次之，比处理1（CK）高10.8%;处理4和处理5稍大于处理1（CK）。说明间种模式能增大核桃林地的土壤孔隙度，尤其是处理2的效果最好，处理3次之，两者均能更好地促进核桃林地土壤微生物活动和养分转化，有利于核桃林地的可持续经营。

综上所述，核桃林地采用不同的处理模式，其土壤水分含量、土壤容重及土壤孔隙度的变化幅度不同;其中，处理2和处理3能有效蓄积林地土壤水分，同时较大程度地减少土壤容重，增加土壤孔隙度，是山区核桃林地比较理想的间种模式。处理4和处理5不利于山区核桃林地的可持续发展，在实际生产中应避免采用。

2.2 间种模式对核桃林地土壤化学性质的影响

由表2可知，（1）处理2全氮、有效氮含量最高，分别比处理1（CK）高70%、39%;处理3次之，全氮、有效氮含量分别比处理1（CK）大32%、13%;而处理4、处理5，全氮、有效氮含量均小于处理1（CK）。说明处理2、处理3能有效提高核桃林地土壤氮的含量，尤其是處理2最为有效;处理4、处理5均不同程度地消耗了核桃林地土壤中的氮素含量，这和间种植物所需氮素较多，且生长旺盛期与核桃树重叠有关，生产中应避免这2种间种模式。（2）处理2土壤中全磷含量最高，比处理1（CK）高41%;其次是处理3，比处理1（CK）大31%;而处理4和处理5核桃林地土壤全磷含量均比处理1（CK）低。说明处理2和处理3能有效增加核桃林地土壤全磷的含量，生产中应多采用这2种间种模式，处理4和处理5不能有效增加核桃林地土壤全磷含量，反而消耗核桃林地土壤中的磷，生产中应尽量避免应用这2种间种模式。不同处理对核桃林地土壤中速效磷的消耗与积累也存在很大差异。处理5的速效磷含量最大，比处理1（CK）高出166.8%，造成这种结果的原因可能跟茶叶生态特性有关，但还需要进一步对茶叶的生态特性进行研究来证明此结论。处理2、处理3、处理4的速效磷含量均大于处理1（CK），分别比处理1（CK）大146%、121%、1%。说明处理2和处理3较有利于增加林地土壤中的速效磷含量。（3）处理2全钾、速效钾含量最高，分别比处理1（CK）高39%、45%;处理3次之，全钾、速效钾含量分别比处理1大22%、25%;而处理4和处理5的全钾、速效钾含量，均小于处理1（CK）。说明处理2、处理3能有效增加土壤中钾的含量，在土壤钾含量较低的核桃种植区域应大力推广应用;处理4和处理5对核桃林地土壤中钾的含量影响甚微，不宜推广。（4）处理2有机质含量最高，比处理1（CK）高16%;处理3次之，比处理1（CK）大12%，处理4和处理5均比处理1（CK）低。说明处理2和处理3能有效增加核桃林地土壤有机质含量。（5）不同处理对核桃林地土壤pH值的影响变化基本一致，都高于处理1（CK）。可以看出，不同处理均不同程度地提高了土壤的pH值，处理3和处理2效果稍好，土壤逐渐由酸性变为弱酸性，更接近核桃生长发育最适的土壤pH值（6.2～7.6）。

综上所述，处理2、处理3是改良核桃林地土壤化学性质的合理间种模式，明显增加了核桃林地土壤养分含量，使土壤养分得到了有效积累，尤其处理2对改善林地土壤化学性质最为有效，在核桃产业生产经营中，应大力推广。而处理4、处理5对核桃林地土壤化学性质影响不大，对核桃产业的可持续经营发展不太有利。

2.3 间种模式对核桃林地核桃树体生长量的影响

从表3可以看出，（1）不同处理核桃树地径表现为处理2>处理3>处理4>处理5>处理1（CK），其中处理2显著高于其他4种处理，而其余4种处理间无显著差异。由此可见，处理2是促进山区核桃树地径生长的理想间种模式。（2）不同处理核桃树高的生长量表现为处理2>处理3>处理4>处理1（CK）>处理5。处理2与处理3无显著性差异，但与其他3个处理之间差异显著。说明处理2和处理3是能较好促进核桃树树高增长，尤其是处理2效果最好，是5种处理中最佳间种模式。（3）不同处理核桃冠幅生长量表现为处理2>处理3>处理4>处理5>处理1（CK）。处理2与处理3无显著性差异，但与处理4、处理5、处理1（CK）之间差异显著，其他4个处理间无显著差异。说明处理2能有效促进核桃冠幅增长，是促进核桃冠幅增长的最佳间种模式。（4）不同处理核桃树新稍长度表现为处理2>处理3>处理4>处理1（CK）>处理5。处理2和处理3差异不显著，但均与其他3个处理差异显著。说明处理2、处理3更有利于促进核桃新稍长度增长，尤其处理2是促进核桃新稍长度增长的最佳间种模式;而处理5小于处理1（CK），对促进核桃树新稍长度增长不利，不宜采用。（5）不同处理核桃林地新稍粗度表现为处理2>处理3>处理1（CK）>处理4>处理5。处理2、处理3显著大于处理5，但与其他处理间不存在显著性差异。说明处理2和处理3是促进核桃新稍粗度增长的较好间种模式，而处理4和处理5对核桃树新稍粗度增长不利，不宜采用。

由以上分析得出，不同间种模式对核桃树体生长量的生长变化有明显影响。合适的间种模式，能有效促进树体生长量增长;反之，则抑制树体增长。本试验中，与处理1（CK）相比，处理2、处理3是增加核桃树体生长量的有效间种模式，尤其处理2是促进核桃树体生长量增长的最佳间种模式，生产中应大力推广。而处理4和处理5不能有效促进核桃树体生长量的增长，在核桃林地复合经营中不宜采用。

3 结论及讨论

通过对几种不同处理下云南山区核桃林地土壤物理性质、土壤化学性质以及核桃树体生长量的比较分析，得出如下结论。

不同的间种模式均不同程度地改变了核桃林地土壤水分含量、土壤容重及土壤孔隙度。从土壤物理性质的各项指标看来，间种芋头和辣椒对改善核桃林地土壤物理性质较为有利，在实际生产中，这2种间种模式更有利于高原山区核桃林地的可持续发展。徐祥隆对油茶林地实施间种得出，间种可改良油茶林地土壤物理性质，促进油茶的生长发育[5];李振纪对油茶林地间种作物指出，间种可以改变土壤物理性质和化学性质，能改变间种林地土壤的孔隙度、透水性和保水性，可改变间种林地的土壤肥力[6]。本试验结果与前述结论[5-6]一致，说明核桃林地间种作物是可行的，合理的间种模式将成为核桃林地可持续发展的趋势。

不同间种模式都不同程度地改变了核桃林地土壤中氮、磷、钾、有机质含量及pH值，从而改变了土壤的化学性质;其中间种芋头及辣椒能较大程度增加土壤中氮、钾及有机质的含量，较有利于增大土壤pH值，使土壤由酸性逐渐变为弱酸性，更接近适宜核桃生长发育的土壤pH值（6.2～7.6）;间种茶叶能增加土壤中有效磷的含量。吴荣兰等通过林地间种作物得出，间种能够提高土壤肥力，增加土壤全氮、全磷、碱解氮和有效磷等养分含量，改变林地土壤的化学性质[7-9]。本试验结果与前述结论比较一致，说明核桃林地合理间种是非常必要的，有利于核桃林地土壤的可持续利用及增加农民收入。

不同间种模式能不同程度影响核桃林地樹体的生长变化。间种芋头和辣椒对增加核桃地径、树高、冠幅、新梢长度及新梢粗度的生长量效果较为明显，间种茶叶和清耕地不利于核桃树体生长量的增长。陈隆升等通过林地间种试验指出，间种对林木的生长发育有较大影响;间种模式能够影响核桃树体生长量，适宜的间种模式，能够有效增长树体生长量;反之，则抑制树体增长[9-10]。本试验结果与之基本一致，说明合理的间种模式对核桃树体生长量增长十分重要，直接影响核桃树的生长发育及种植户的经济收益。

综上所述，核桃林地间种模式可以改变土壤物理因子和化学因子的变化，继而影响土壤理化性质，对核桃林地土壤可持续利用产生影响，同时对核桃树体生长发育产生影响，从而影响核桃种植户的经济收益以及核桃林地对社会所能做出的贡献。因此选择合理的核桃林地间种模式，对核桃产业的可持续发展极为重要。在云南省核桃林地几种常见间种模式中，间种芋头和间种辣椒能比较有效地改良林地土壤及增加树体生长量，尤其是间种芋头，其效果尤为明显，是几种常见模式中的最佳间种模式，在生产中应大力推广。试验结果有望为云南山区、半山区核桃林地间种模式选择提供基础理论依据及实用指导，也能为其他地区核桃林地间种模式提供参考。当然，该试验还存在不足之处，还应拓展研究内容，对不同区域、不同树龄、栽培密度、经营管理方式、挂果状况、经济收益、生态效益等内容调查分析，研究间种作物生物学特性，改进研究方法，找出最适合云南省高原山区核桃林地间种模式的技术体系，为云南核桃产业的健康可持续发展奠定基础。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2019.15.045