土壤有机质含量对汾州核桃生长影响的分析

郝耀锋

(太原市森林资源监测中心，山西 太原 030012)

核桃是中国著名的干果，果仁富含维生素，既可食用，也可制成上等的食用油料；内果皮可烧制活性炭，外果皮可浸取碳酸钾。核桃树为木本油料树种，生长时间长、树体高大、根系发达、固土力强、抗二氧化硫性强，是经济和生态兼用型树种，具有广阔的发展前景。在经济林中，土壤是影响植物生长的一个重要因素。研究表明，树种生长受立地条件尤其是土壤有机质含量的影响。由于核桃对土壤的要求比较严，其天然林自然分布非常稀疏。研究“晋龙”汾州核桃平均树高、平均胸径、果实产量与立地土壤有机质含量的关系，可为提高核桃品质、增加农民收入提供一定的理论基础。

1 研究地概况

研究地位于山西省汾阳市，东经111°26′00′′～112°00′22′′，北纬37°08′44′′～37°29′10′′，处山西省腹地偏西，太原盆地西缘。属暖温带大陆性半干旱半湿润气候，四季分明。年均气温10.1 ℃，最冷月为1月，平均温度-5.6 ℃；最热月为7月，平均温度23.7 ℃；极低温为-22.9 ℃，极高温可达39.5 ℃.年平均降雨量486 mm，年均积雪深度6.5 cm，全年平均无霜期190 d.土壤类型为褐土。汾阳市核桃林面积达3.67×104hm2，约710×104株。

2 研究方法

2.1 样地设置与调查

2017年7月在山西省汾阳市境内选择立地条件、群落外貌特征相似，林龄为15 a～20 a，管理措施相近，未截头的“晋龙”汾州核桃林，设置25 m×25 m的样地。对样地内的核桃树进行每木检尺，测量样地内土层厚度。土壤有机质含量调查采用S型布点，每个样地内布5个点，挖取土壤剖面，用钢卷尺分层(0 cm～20 cm，20 cm～50 cm)，用环刀分别在各层取样，然后再取1份各层的混合样，带回实验室用于土壤有机质含量的测定。2017年11月，向样地核桃林经营者获取样地内核桃的果实产量数据。

2.2 土壤有机质含量的测定

土壤有机质含量采用“K2Cr2O7滴定法”测定，在测定样品的同时做2个空白实验，取其平均值。

式中：V0——5 mL 0.8 mol/L K2Cr2O7溶液空白滴定用去的 FeSO4溶液毫升数，mL；

V——滴定待测液中过剩的0.8 mol/L K2Cr2O7溶液用去的 FeSO4溶液毫升数，mL；

0.003——1 mg当量碳的常数；

1.724——由土壤有机碳换算为有机质的经验常数；

1.1——校正常数；

m——样品重量，g.

2.3 测定数据处理

运用Excel制作土壤有机质含量与“晋龙”汾州核桃平均树高、平均胸径和果实产量的调查表。然后以土壤有机质含量为自变量，“晋龙”汾州核桃平均树高、平均胸径和果实产量为因变量，用SPSS 18.0 软件进行方差分析，判断是否具有相关性。最后通过模型拟合及系数估计建立回归方程式，确定各因子之间的模拟函数。

3 结果与分析

3.1 土壤有机质含量与核桃树生长量的关系

土壤有机质含量与“晋龙”核桃树平均树高、平均胸径和果实产量的调查结果见表1.

表1 土壤有机质含量与“晋龙”核桃树生长量调查结果

由表1可知，“晋龙”核桃树的最大平均树高为13.05 m，最小平均树高为5.67 m，立地土壤有机质含量分别为1.99%和0.89%；最大平均胸径为23.77 cm，最小平均胸径为13.53 cm，立地土壤有机质含量分别为1.99%和0.89%；最大果实产量为6 922 kg/hm2，最小果实产量为 3 511 kg/hm2，立地土壤有机质含量分别为1.81%和1.24%.立地土壤有机质含量最大值为2.21%，最小值为0.71%.

3.2 方差分析

对土壤有机质含量与平均树高、平均胸径和果实产量进行方差分析，结果见表2.

由表2可看出，土壤有机质含量与平均胸径间的显著性值是0.015，为显著；土壤有机质含量与平均树高间的显著性值是0.003，为极显著；土壤有机质含量与果实产量间的显著性值是0.000，为极显著。土壤有机质含量与平均树高、平均胸径和果实产量间的相关性见图1.

表2 土壤有机质含量与核桃树生长量方差分析

图1 土壤有机质与核桃树生长量之间的相关性分析

通过图1可知，土壤有机质含量与平均树高、平均胸径和果实产量间的相关性是显著的，且均为正相关。

3.3 数学模拟比较及系数估计

分别对土壤有机质含量与平均树高、平均胸径、果实产量进行数学模拟比较及系数估计，数学模型建立采用线性、对数、倒数、二次、三次、复合、幂、S，增长、指数和Logistic曲线方程，结果见表3.

表3 模型拟合比较及系数估计

由表3可知，在土壤有机质含量-平均树高、土壤有机质含量-平均胸径、土壤有机质含量-果实产量的回归分析中，各回归曲线中决定系数R2最高的均为S曲线。

3.4 建立回归方程式

通过回归分析，建立土壤有机质含量与平均树高、平均胸径和果实产量的方程式。

Y1=4.89e-0.66e/g，

Y2=7.06e-0.49e/g，

Y3=5.02e-0.41e/g.

式中：Y1——不同土壤有机质含量下的平均树高，m；

Y2——不同土壤有机质含量下的平均胸径，cm；

Y3——不同土壤有机质含量下的果实产量，kg/hm2；

g——土壤有机质，%；

e——自然常数。

4 结论与讨论

“晋龙”汾州核桃的平均树高、平均胸径和果实产量与土壤有机质含量均呈正相关关系。当土壤有机质含量≥1.50%时，平均树高、平均胸径和果实产量均较大，回归方程式的决定系数偏低，推测主要影

响因素是选取样本单元较少。调查中发现，汾州核桃高产林分的土壤有机质含量均保持在1.5%以上。对比南北方立地土壤有机质含量对核桃的影响，发现具有一致性，有机质含量越高产量越高，与文章结论一致。文章不足之处在于只对立地土壤有机质含量进行了研究，未对立地土壤的其它因子，如水分、pH值等进行研究。只能初步判断除土壤水分、pH值等因素外，土壤有机质含量对核桃生长发育的影响。