桉树林下间种黄豆和绿豆土壤理化性质研究_刘云.pdf

桉树科技 2023,40(2):41-46 EUCALYPT SCIENCE&TECHNOLOGY _ 基金项目：广西农业职业技术大学科学研究与技术开发项目桉树人工幼林林下宜种间作物筛选及生长适应性研究(YKJ2113)作者简介：刘云(1981 )，女，硕士，讲师，从事农业生态工程技术研究。E-mail:*通信作者：钟莉传(1975 )，女，硕士，副教授，从事土壤肥料研究。E-mail: DOI:10.13987/ki.askj.2023.02.006 桉树林下间种黄豆和绿豆土壤理化性质研究 刘云1，钟莉传1*，王建忠2，余江敏1，张慧娜1，王萱1，祁彪2(1.广西农业职业技术大学，广西 南宁 530001；2.广西国有东门林场，广西 扶绥 532108)摘要：为探明桉树林下间种黄豆和绿豆土壤理化性质差异，为南亚热带地区桉树人工幼林林下宜种的间作物筛选及生长适应性研究提供科学依据。以林下间种黄豆和绿豆的桉树林为研究对象，对不同林地土壤容重、有机质等土壤理化性质进行分析。结果表明：相较于纯林，间作林在土壤理化性质上存在显著优势，其中桉树-黄豆间作林和桉树-绿豆间作林的土壤容重分别优于纯林 22.2%和 12.6%，最大持水量、毛管持水量和田间持水量分别优于纯林 29.8%和 27.3%、57.8%和 52.9%、63.3%和 59.2%，孔隙度、非毛管孔隙度和总孔隙度分别较纯林高 18.3%和13.9%、73.5%和 60.2%、21.6%和 16.6%；pH 值分别比纯林高 15.4%和 12.3%，碱解氮、有效磷和有效钾含量分别较纯林高 75.3%和 24.7%、35.2%和 18.8%、11.9%和 8.9%，有机质含量分别比纯林高 8.7%和 10.8%，全氮分别比纯林高 23.4%和 30.9%，而间作林与纯林间的全磷和全钾含量无显著性差异。桉树人工林与豆科作物间作，能够显著改善土壤理化性质，提高土壤透气性、透水性及保水能力，降低土壤酸性，提高有机质、全氮、速效氮、速效钾和速效磷含量，更有利于土壤水源涵养和土壤肥力提升。关键词：桉树；黄豆；绿豆；土壤理化性质；间种 中图分类号：S714.2 文献标志码：A Soil Physical and Chemical Properties in Eucalypt Plantations Intercropped with Soybean and Mung Bean LIU Yun1,ZHONG Lichuan1*,WANG Jianzhong2,YU Jiangmin1,ZHANG Huina1,WANG Xuan1,QI Biao2(1.Guangxi Vocational University of Agriculture,Nanning 530001,Guangxi,China；2.Guangxi State-owned Dongmen Forest Farm,Fusui 532108,Guangxi,China)Abstract:This study was carried out to explore differences of soil physical and chemical properties between soybean and mung bean interplanted under eucalypt plantations,and to provide a scientific basis for the selection of crops suitable for intercropping in such plantations in southern subtropical areas.For this,soybean and mung bean were interplanted under eucalypt plantations and then 15 physical and chemical property parameters,such as bulk density and organic matter,were evaluated at different soil depths.Compared with pure eucalypt plantations,intercropped plantations had significant advantages in soil physical and chemical properties.The soil bulk density of eucalypt soybean intercropping and eucalypt mung bean intercropping were superior to those of pure eucalypt plantations by 22.2%and 12.6%respectively.The maximum water holding capacity,capillary water holding capacity and field water holding capacity,porosity,non-capillary porosity,total porosity,pH values,contents of available N,P and K,soil organic matter,and total nitrogen were 29.8%and 27.3%,57.8%and 52.9%,63.3%and 59.2%,18.3%and 13.9%,73.5%and 60.2%,21.6%and 16.6%,15.4%and 12.3%,75.3%and 24.7%,35.2%and 18.8%,11.9%and 8.9%,8.7%and 10.8%,23.4%and 30.9%higher than those of pure eucalypt plantations respectively.However,there were no significant differences between intercropped plantations and pure plantations in total soil P and total K contents.This study showed that intercropping eucalypt plantations with leguminous crops can significantly improve soil physical and chemical properties,improve soil permeability,water permeability and water holding capacity,and reduce soil acidity,while increasing soil organic matter contents,total nitrogen,available nitrogen,available potassium and available phosphorus.Overall,it was concluded that 42 桉树科技 第 40 卷 intercropping is more conducive to soil water conservation and maintenance of soil fertility.Key words:eucalypt;soybean;green bean;soil physical and chemical characteristics;interplanting 中国人工林面积居世界首位1，其中桉树(Eucalyptus spp.)人工林占人工林总面积的 6.3%2。单一人工林大规模发展造成的生态环境问题日趋严峻，桉树人工林生物多样性下降、生态服务功能下降、林地土壤地力退化、森林健康脆弱性等争议不断3。有研究指出，桉树人工林碳汇能力强于其他树种，其生长未吸收大量水分，纯林改培混交林可显著提升土壤地力，林下植物多样性与林龄呈正增长4。林农复合经营在中国已有较多报道，其经营模式多样5。例如，李芳东等6认为农作物光能结合及系统效应评价方法等领域是农桐复合经营系统研究的重点；蔡倩等7研究表明果粮间作模式提高了土壤微生物数量和酶活性，改善了土壤微环境；党永超8发现间作促进了低龄茶园茶树生长发育，提升了茶叶产量和茶叶品质，并改善了土壤物理性状；李娟等9指出成龄胶园间作必须加强作物施肥，维持土壤养分收支平衡，维护土壤功能、保护土壤质量；林培群10在桉树人工林中幼林林农间作模式研究发现，间作改善了土壤理化性质；朱智强11的研究表明，桉树林农条带间作模式取得了初步成功，间作地土壤养分明显高于纯林地。农林间作是中国最重要的混农林业形式，其规模和模式处于世界先进行列12，但目前还未找到桉树农林间作中可大规模推广的复合经营模式11，而桉树农林间作模式与其纯林对土壤水分理化性质和养分特征差异的研究较为鲜见。因此，文章通过研究间作林及对照纯林土壤物化性质指标的差异，以期为桉树幼林林农复合经营提供科学依据，促进桉树人工林经济、社会和生态综合效益的最大化。1 材料与方法 1.1 研究地概况 试验地位于广西东门林场向阳分场 11 林班(10748 E，22 46 N)。属亚热带季风气候区，年平均降水量1 150 mm，年均气温21 22，年均日照时数1 634 h。试验地前作为桉树无性系林，地势平缓，水热系数1.0 1.3，试验林按等高线种植(表1)。在1 年生林分中开展试验，平均树高和胸径为 4.7 m和 4.2 cm。表 1 试验地造林技术措施 Table 1 Technical measures for afforestation in experimental sites 造林工序 Afforestation process 技术措施 Technical measure 林地清理 清山、开设防火带(防火带宽度 15 20 m)、炼山，干净度达95%以上 定点 株行距为2 m 3 m，1 667 株 hm2，以垂直等高线方向定点 挖种植穴 行向平行等高线，挖明坎，规格：50 cm 40 cm 30 cm 施放基肥、回坑 使用定量容器施放 250 g 穴1的桉树基肥，基肥总养分30%，氮-磷-钾：1578 定植前苗木养护 选调无病虫害、苗茎粗壮、无分枝、通直的合格苗；专人管护 定植 轻基质苗无须去杯、种植深度以营养杯面入土约 2 3 cm 为宜，压实扶正 补植 定植后一个月内完成全部补植，确保成活率95%1.2 样地设置与样品采集 2022年4月在试验地按照株行距30 cm 20 cm点播绿豆和黄豆种子，桉树两侧各留出 1 m作为空白间隔带，在其间种植绿豆和黄豆各 1 333.4 m2，各种植作物间间隔 5 m，设置 3 个重复。间作地与纯林选择立地条件、经营措施一致。在各林地中随机设置 3 个 20 m 20 m的样地(各样地间距离至少40 m)，绿豆和黄豆豆荚成熟后进行土壤样品采集测定。采用剖面法进行土壤样品采集，使用环刀(容积100 cm3)采集(0 20 cm和 20 40 cm深度)土壤后送检13，土壤肥力评价指标参考全国第二次土壤普查养分分级标准14-15。第 2 期 刘云，等：桉树林下间种黄豆和绿豆土壤理化性质研究 43 1.3 数据测定及分析 用 EXCEL 2016 进行数据整理，用 SPSS 20.0进行多重比较和相关分析。2 结果与分析 2.1 土壤水分-物理性质状况分析 由表2 可知，3个林地的土壤容重均与土壤深度呈正比。桉树纯林0 40 cm 土壤容重均显著大于桉树-黄豆间作和桉树-绿豆间作，而桉树-黄豆间作和桉树-绿豆间