雷竹新造林地不同套种模式初步研究

李春民，肖创伟，章承林，李绪友，万文龙

（1. 湖北生态工程职业技术学院，湖北 武汉 430200；2. 林下经济湖北省工程研究中心，湖北 武汉 430200；3. 武汉市新洲区旧街街道综合执法中心，湖北 武汉 430403）

雷竹（Phyllostachys praecox）又名早园竹、燕竹、雷公竹、天雷竹等，是禾本科刚竹属早竹的变种，具有优良的固土保水能力[1]，但雷竹种植成本较高，早期林地利用率低，3～4 a 后方能产生经济效益；在土地资源日趋紧张情况下，提高早期林地土地利用率和经济效益具有现实意义[2]。对于竹类林地套种模式的研究，主要集中在毛竹和麻竹方面[3-8]，鲜见雷竹林下套种模式，林盛松曾进行过雷竹新造林地套种黄豆、花生、地瓜研究[9]；对于雷竹林地土壤物质化学性质的研究，主要集中在林地覆盖后土壤理化性质变化[10-14]，其他木本植物则较多[15-18]，对于雷竹林地不同套种模式土壤物理化学性质的研究，鲜有报道。

根据湖北省咸宁地区竹农的种植习惯，对雷竹新造林地套种花生、芝麻、红薯和雷竹纯林4 模式进行研究，以期为雷竹产业可持续经营提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点选在崇阳县石城镇的孟君雷笋生态家庭农场，地跨113°43′～114°21′E，29°12′～29°41′N，年均气温15.5℃[19]；土壤为砖红壤，土层厚度1 m 以上，丘陵冈地地形，地势平缓，坡度≤20°，肥力中等，弱酸性，无霜期263 d，年均降水量1 500 mm 左右，年均日照1 770 h，属北亚热带季风型气候，非常适合楠竹、雷竹等竹种生长。

1.2 试验材料

雷竹选择一年生多鞭健壮细叶乌头雷竹，苗高1.5 m，胸径2.5 cm 左右；套种用花生、芝麻、红薯为当地常用优良种质。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计2020 年3 月在孟君雷笋生态家庭农场新造细叶乌头雷竹林，造林前结合整地施农家肥1次，造林后不再施肥，株行距为3 m×3 m。套种试验于 2020 年 4 月下旬—10 月中旬进行，在新造林地选择地形和土壤条件相似的地块分别套种花生、芝麻、红薯，纯林为对照。设置 4 个小区，每个小区 3 种处理，每处理400 m2，各20 m×20 m。花生垄作：垄距50 cm，穴距15 cm，距离雷竹20 cm；芝麻株行距为15 cm × 25 cm，距离雷竹20 cm；红薯垄作：垄距70 cm，穴距20 cm，距离雷竹20 cm。当年3 月份造林前和11 月份分别采集雷竹试验地4 种栽培模式样地土样，测定土壤物理化学性质，并调查雷竹造林成活率、新竹（出笋）个数及套种后经济效益，2021 年3月调查第二年出笋个数。土样理化性质在林下经济湖北省工程研究中心实验室进行。

1.3.2 采样方法因试验地地势平坦，土壤组成比较均匀，采用梅花点法设5 个采样分点，用环刀取样，在室内先称量环刀（连同底盘、垫底虑纸和顶盖的重量），环刀容积一般为100 cm3。采样时将采样点土面铲平，去除环刀两端的盖子，再将环刀（刀口端向下）平稳压入土中，忌左右摆动，在土柱冒出环刀上端后，用铁铲挖周围土壤，取出充满土壤的环刀，用锋利的削土刀削去环刀两端多余的土壤，使环刀内的土壤体积恰为环刀的容积。在环刀刀口一端垫上滤纸，并盖上底盖，环刀上端盖上顶盖。擦去环刀外的泥土，立即带回室内称重，原状土样风干后测定土壤自然含水率，每单位体积的烘干土重即为土壤容重。土壤比重按2.650 计[20]，计算土壤孔隙度。风干研磨过筛后测定相关化学成分。

1.3.3 土壤理化性质测定（1）土壤pH 值及土壤容重测定采用土壤检测系统标准（NY/T 1121—2006）。（2）有机质采用重铬酸钾容量法（GB 9834—1988）测定：称取通过0.25 mm 筛的风干土样0.05～0.50 g于硬质试管中，加10.00 mL 0.4 mol/L 重铬酸钾-硫酸溶液，摇匀后插入小玻璃漏斗，置于已加热到185～190℃的油浴锅内，放入后温度降到170～180℃，加热至溶液沸腾时开始计时，准确加热5±0.5 min。取出冷却后，全部转移至250 mL 三角瓶中，用水冲洗试管及小漏斗，瓶内溶液的总体积控制在50～60 mL 为宜，加3～5 滴邻菲罗啉指示剂，用0.1 mol/L 硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的重铬酸钾至溶液变为棕红色为终点，同时称取0.2 g 粉状二氧化硅2～3 份代替试样做空白试验。（3）水解N 采用碱解扩散法（LY/T 1229—1999）测定：称取通过2 mm 筛的风干土壤样品1～2 g 均匀地平铺于扩散皿外室，在外室内加1 g锌-硫酸亚铁于土壤上面，在扩散皿内室加3 mL 2%硼酸指示剂溶液，在外室边缘上方涂上碱性胶液并盖好毛玻璃片。向扩散皿内室加入10.0 mL 1.8 mol/L 氢氧化钠溶液，立即盖严。轻轻摇动扩散皿，使溶液与土样混合均匀。用橡皮筋固定毛玻璃，并将扩散皿置于40℃的恒温箱中保温24 h，保温期间轻微摇动3 次。取出，用0.01 mol/L 盐酸标准溶液滴定扩散皿内室的硼酸吸收液，蓝色变成紫红色为终点，同时做空白试验。（4）速效P 采用氟化铵盐酸浸提-钼锑抗分光光度法（LY/T 1233—1999）测定：称取5.00 g 通过2 mm筛的风干样品于200 mL塑料瓶中，加50.00 mL 0.03 mol/L 氟化铵 0.025 mol/L 盐酸提取液，于25±1℃恒温条件下振荡30 min，取出后立即过滤，用钼锑抗比色法于波长700 nm 处测定。（5）速效K 采用乙酸铵溶液浸提-火焰光度法（LY/T 1236—1999）测定：速效K 测定：称取5 g 通过1 mm 筛的风干样品于200 mL 塑料瓶中，加50.00 mL 1.0 mo1/L 的乙酸铵，于20～25℃下振荡30 min，过滤后用原子吸收光谱议或火焰光度计测定。

1.3.4 雷竹造林成活率和出笋个数测定调查4 种栽培模式雷竹造林成活率和出笋个数。

1.3.5 套种经济效益调查分别在每种栽培模式中，测定套种作物产量，计算其经济效益。

1.4 数据处理

采用 Excel 2010 和 SPSS Statistics 25 软件进行数据整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 套种前后林分土壤物理性质比较

由表1 可知，套种芝麻后，林分土壤容重从套种前的 1.254 g/cm3增加到 1.584 g/cm3，土壤孔度从套种前的 52.77%降低到了 40.22%，降低了12.55 个百分点；套种花生后土壤容重从套种前的 1.254 g/cm3降到1.081 g/cm3，土壤孔度增加了6.44 个百分点；套种红薯后土壤容重从套种前的1.254 g/cm3增加到1.482 g/cm3，土壤孔度下降了8.71 个百分点，而雷竹纯林在试验前后土壤容重略有降低，但无显著性差异。对4种栽培模式前后土壤物理状况进行差异分析比较，可知套种前后纯林林分土壤容重无显著性变化，套种花生显著降低了林分土壤容重，套种芝麻和红薯显著性提高了林分土壤容重（F=441.00，P＜0.05）；雷竹纯林在试验前后土壤孔度无显著性变化，套种花生显著性增加了土壤孔度，而套种芝麻和红薯显著性降低了土壤孔度（F=424.20，P＜0.05）。

表1 套种前后试验地土壤物理性质比较

2.2 套种前后试验地土壤化学性质比较

由表2 可知，套种后林分土壤碱解N、速效K、有机质含量均有不同程度的增加，速效P 含量则不同程度下降。与对照雷竹纯林相比，套种花生、芝麻、红薯均显著提高了土壤碱解N、有机质含量，雷竹纯林模式与栽培前有机质含量没有显著性变化；而套种花生、芝麻、红薯降低了土壤速效P 的含量，但套种花生与雷竹纯林模式的速效P 含量没有显著性差异；套种芝麻与雷竹纯林模式速效K 含量没有显著变化，套种花生与栽培前土壤速效K 含量无显著性变化。套种前后土壤 pH 值无显著变化。

表2 套种前后试验地土壤化学性质比较

2.3 4 种雷竹新造林模式成活率及出笋个数比较

造林当年秋季，在4 种模式样地中调查雷竹成活及死亡株数，计算造林成活率，以探讨不同造林模式与造林成活率的关系，同时调查当年出笋个数和第二年出笋个数，探讨造林模式与出笋个数之间的关系。

由表3 可知，4 种雷竹新造林模式对造林成活率没有显著影响，对当年出笋数也没有显著影响，但对第2 a 出笋个数有影响，套种花生能显著提高第2 a出笋个数，雷竹纯林模式第2 a 出笋较少，但与套种红薯和芝麻模式没有显著性差异。雷竹种植当年的母竹生长较弱，抽鞭出笋能力也弱，因此当年发笋的数量很少，不同栽培模式表现不出差异。在种植第2 a，竹子通过恢复生长，地下竹鞭生长、笋芽的形成和发育加强，特别在套种花生模式下，出笋数明显增加。

表3 4 种雷竹新造林模式造林成活率和出笋个数比较

2.4 套种作物经济效益比较

由表4 可知，雷竹新造林地套种经济作物后均有一定的经济效益，其中套种花生经济效益最高，与套种芝麻和套种红薯达到显著性差异， 20 m×20 m 样地经济效益达到410 元，折合经济效益10 250.0 元/hm2。套种芝麻和套种红薯也有一定经济效益，但2种套种作物经济效益无显著差异。

表4 4 种雷竹新造林模式经济效益比较

3 结论与讨论

（1）新造林地套种芝麻和红薯后，林分土壤容重显著提高，土壤孔度显著降低，套种花生后，土壤容重显著降低，土壤孔度显著升高；未进行套种的纯林在套种试验前后土壤容重略有减小，土壤孔度略有增加，但无显著性差异。新造林地套种后林分土壤碱解N、速效K、有机质均有不同程度地增加，速效 P 含量则不同程度地下降，套种前后土壤 pH 值无显著变化。这与杜洋文的油桐套种模式对土壤理化性质的影响研究有一定差异[17]，与徐永杰对幼林油桐套种模式对土壤理化性质的影响研究基本一致[18]，此试验取样为耕层土壤，不是剖面土壤，这可能与土壤取样差异有关。

（2）套种模式和雷竹纯林模式对当年雷竹造林成活率没有显著影响，对当年出笋数也没有显著影响，但对第2 a 出笋个数有影响，套种花生能显著提高第2 a 出笋个数，雷竹纯林模式第2 a 出笋较少，但与套种红薯模式没有显著性差异，这与林盛松对雷竹新造林地套种研究结论基本一致。

（3）套种后土壤中速效 P 显著降低，是由于此试验在实施过程中没有进行P 肥补充，套种的花生、芝麻、红薯和雷竹生长发育过程中均会消耗大量的P 元素，它们之间速效P 存在显著性差异，是否与土壤全P 含量及各种形态P 的转化有关，需要进一步研究。

（4）雷竹新造林地套种经济作物后均有一定的经济效益，套种花生经济效益最高，折合经济效益达10 250.0 元/hm2，填补雷竹新造林地的经济效益空白。说明雷竹新造林地套种花生能够改善林地土壤理化性状，增加雷竹出笋量和林地经济效益。