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紫色土丘陵区日本野漆树幼林地套种农作物效应试验



全 文 :紫色土丘陵区日本野漆树幼林地套种农作物效应试验
王 芳 1,2
(1. 衡阳市第十五中学,湖南 衡阳 421007;2. 湖南省经济地理研究所,湖南 长沙 410004)
摘 要:日本野漆树是一种高效经济林树种,幼龄期树冠小,郁闭度低;而紫色土富含磷钾,对农作物,尤其是豆科作物生长有
利。对紫色土丘陵区日本野漆树幼林地开展了林地套种农作物试验。结果表明:套种后土壤理化性质得到明显改善,水土流失完
全控制,野漆树生长加快,漆籽产量显著提高,单位面积总收入增加,社会、生态效益明显。
关键词:野漆树幼林地;农作物套种;生态效应;经济效应;紫色土丘陵区
中国分类学:F321.1 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2011)03-0038-03
Effects of Young Forest of Rhus succedanea Interplanting with
Crops in Purple-soil Hill
WANG Fang1,2
(1. Hengyang Municipal No. 15 Middle School, Hunan 421007, PRC;
2. Hunan Institute of Economic Geography, Changsha 410004, PRC)
Abstract: Rhus succedanea is a kind of high efficiency and economic forest variety, it has small tree crown and low
crown density in young forest. The purple soil is richness of phosphor and kalium, it benefit to the growth of crops,
especially legume. The experiment of young forest of Rhus succedanea interplanting with crops was conducted in purple-
soil hill area. The results showed that after interplanting, the physicochemical property of soil improved obviously, water
loss and soil erosion were controlled, growth of Rhus succedanea accelerated, seed yield of Rhus succedanea increased
significantly, total income per unit area increased, and benefits of society and ecology were significant.
Key words: young forest of Rhus succedanea; interplanting of crops; ecological effect; economic effect
湘中紫色土丘陵区水土流失严重,可通过在郁
闭度低的林地间种套种草本植物和农作物,增加植
被覆盖度,控制水土流失 [1]。日本野漆树(Rhus
succedanded L.),又称日本黄栌,漆树科漆树属[2],
系 400年前日本从我国引进的中国野漆树经过长
期栽培改良而培育的新品种,为落叶小乔木,全株
无毛,单数羽状复叶互生,是一种以采籽为主的特
用经济林树种[3];在进入主产期以前,即移栽后的头
5年,树冠郁闭度仅 5%~45%,3月开花,10月开始
落叶,12月底全部树叶落完,翌年 3 月底长出新
叶。日本野漆树林幼龄期树冠小,郁闭度低,这一特
征为套种农作物提供了光照条件。2008年以来,湖
南省经济地理研究所谢庭生等在衡南县锦林生态
农业发展有限公司的支持下,在衡南县柞市镇大元
村紫色土丘陵区日本野漆树栽培区开展了幼林地
套种农作物试验,这样即可控制水土流失,防止坡
地退化,又可增加野漆树种植者的经济收益。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以日本野漆树幼林地(Rhus succedanded L.)
为试验地;套种作物:百喜草、小冠花、大豆、黄豆、
油菜。
1.2 试验地概况
试验地选在湖南省衡南县柞市镇大元村,为典
型的紫色砂岩丘陵区,平均海拔 230~290 m,坡度
15~35°,土壤为中性紫砂土。试区热量丰富,雨水充
沛,光照充足,年雨量 1 200 mm 左右,雨季(4~7
月)降雨量占全年雨量 65%~75%,且多大雨、暴雨。
开垦地为迹地,植被稀疏,水土流失较严重,坡面有
大小不等的侵蚀沟。2007年开垦作梯,整成带状梯
土,栽植日本野漆树。
1.3 试验设计
试验共 5个处理:(1)套种花生—油菜;(2)套
种黄豆—油菜;(3)套种多年生百喜草;(4)套种多
年生小冠花;(5)清耕,不套种作物和绿肥。每个处
理 667 m2,重复 3次,面积 2 001 m2;试验地总面积
收稿日期:2010-11-11
基金项目:湖南省科学技术厅 2009年科技支撑计划项目(200
9JT4013)
作者简介:王 芳(1971-),女,山西昔阳县人,副研究员,主要
从事地理教学和土地资源研究。
湖南农业科学 2011,(3):38~40,44 Hunan Agricultural Sciences
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2011.03.046
表 2 套种对林地耕层土壤化学性质的影响
处 理
清耕
套种百喜草
套种黄豆-油菜
套种花生-油菜
套种小冠花
套种前
套种后
套种前
套种后
套种前
套种后
套种前
套种后
2008年 3月
2010年 9月
时 期
有机质
(g/kg)
14.9
17.2
14.8
17..3
14.7
16.9
14.8
16.7
14.8
15.0
全氮
(g/kg)
0.98
1.25
0.97
1.20
0.96
1.10
0.96
1.02
0.98
0.99
铵态氮
(mg/kg)
61.5
88.9
60.4
73.5
62.2
73.3
62.6
76.5
61.8
62.0
速效钾
(mg/kg)
27.9
34.5
26.5
31.8
27.6
34.1
27.1
31.7
27.5
27.8
速效磷
(mg/kg)
160.5
178.1
155.4
171.6
159.2
178.9
157.2
170.1
155.0
159.2
合计 10 005 m2。花生、黄豆为夏秋作物,需要与冬
春作物油菜连作;百喜草、小冠花为多年生绿肥牧
草,不需要与其他作物连作。
1.4 试验过程
1.4.1 前期准备 小冠花和百喜草发芽率低,未经
处理,发芽率只有 5%~10%。为了提高发芽率,试验
前对小冠花、百喜草种子进行处理。小冠花种子用
20℃水浸泡 24 h,捞出凉干播种,发芽率达 90%。百
喜草种子用 40℃热水浸泡 24 h,捞出凉干后播种,
发芽率达 95%。小冠花和百喜草种子小,子叶顶土
能力差,因而在整地时,进行精耕细作,打碎大块土
团,耙平厢面,清除杂草,以利出苗。每个处理的试
验地耕作层,都取混合土样风干,送土壤分析室化
验、测定土壤比重、容重、含水量。每个处理的树高、
地径、冠径等在开始试验时测定,并在各处理土中
插入标尺,记录标尺入土刻度。
1.4.2 田间管理 (1)施基肥。2008年 3月中旬。
梯面耙碎整平后,打穴施基肥,干鸡粪 100 kg/
667m2,盖一层细土。(2)播种。采用点播方式播种,
2008年 3月下旬进行。播种前,将豆科植物种子与
晒干的粪池淤泥粉未拌和,以代替接种根瘤菌。(3)
中耕除草。出苗后进行松土、除草。小冠花植株为匍
匐型草本,长出枝条后,要用泥块压枝节,使其落泥
生根,从节巴处长出新枝条,促其快速覆盖表土。花
生开花后也要压土,促进长果。
1.4.3 指标测试 试验后期的测出标尺入土刻度;
2010年 9月测定日本漆树树高、地径、冠径;取各
个处理耕层混合土样风干,送土壤分析室化验,测
定各点土壤比重、容重、水分含量等。
2 结果与分析
2.1 套种对土壤物理性质的影响
小冠花、花生、黄豆、百喜草根系发达,主要集
中在 0~30 cm土层中,形成密集的地下网络,具有
改土壤物理性质的功能(见表 1)。
表 1显示:日本野漆树幼林地套种作物 2年半
后,套种小冠花、花生、黄豆、百喜草,土壤容重分别
下降 5.60%、4.80%、3.23%、3.97%,孔隙度分别增加
5.88%、4.76%、8.17%、4.38%,物理性沙粒占的比重
分别提高 19.13%、20.98%、22.4%、20.67%,活土层
分别加深 9、7.5、10.6、4.4 cm;而清耕容重、孔隙度、
物理性沙粒和活土层只分别增加 0.64%、0.76%、
1.51%和 1.5 cm。可以看出,虽然每个处理土壤物理
性性状都有改善,但是,清耕处理由于中除追肥土
壤物理性状改善程度很小。而套种作物,绿肥,牧草
改善土壤物理性质非常显著,为清耕的数倍乃至
10多倍。豆科植物小冠花、黄豆因根系长而粗壮,
效果最显著;豆科植物花生根系虽较小,但数量多,
效果也比较显著;禾本科牧草百喜草根系虽多,但
根径细小,效果不及前 3种作物,但仍比清耕效果
显著。
2.2 套种对改善土壤化学性质的影响
小冠花属豆科绿肥,黄豆、花生属豆科经济作
物,种子与粪池干淤泥拌和,便接种了根瘤菌,长出
植株后,根瘤菌能迅速固定空气中的氮素,尤其以
小冠花的固氮能力最强,在含磷钾丰富的紫色土上
种植 2~3年,果园即可不施氮肥[4]。百喜草属禾本
科,虽无固氮功能,但根系发达,根系更新快,腐烂
的根能丰富土壤的有机质;新根分泌的有机酸,可溶
解土壤的矿质养分。套种这些作物、绿肥牧草后,对
增加和活化土壤养分、培肥改土效果明显(见表 2)。
表 2表明:(1)套种的各个处理,有机质、全氮、
铵态氮、速效磷、速效钾都有显著增加,清耕处理由
表 1 套种对林地耕层土壤物理性质的影响
处 理
清耕
套种百喜草
套种黄豆-油菜
套种花生-油菜
套种小冠花
套种前
套种后
套种前
套种后
套种前
套种后
套种前
套种后
2008年 3月
2010年 9月
时 期
容重
(g/cm3)
1.25
1.18
1.25
1.19
1.24
1.20
1.26
1.21
1.25
1.24
孔隙度
(%)
52.7
55.8
52.5
55.0
52.6
56.9
52.5
54.8
52.5
52.9
物理性沙粒
(%)
59.60
71.00
59.10
71.50
58.90
72.00
59.5
71.80
59.60
60.50
活土层厚度
(cm)
15.50
24.50
16.10
23.60
16.10
26.70
16.10
20.50
16.00
17.50
第 3期 王 芳:紫色土丘陵区日本野漆树幼林地套种农作物效应试验 39
表 4 日本野漆树套种区不同处理树木生长和产量的比较
套种黄豆-油菜
套种花生-油菜
套种小冠花
套种百喜草
清耕
套种作物 树高(cm)
278.5
284.6
285.1
276.3
254.0
地径(cm)
7.8
7.85
7.90
7.79
6.33
冠径(cm)
241.3
261.5
266.0
240.5
235.1
单株产籽量(kg)
0.35
0.4
0.4
0.30
0.25
注:日本野漆树树龄为 3年半,套种时间为 2年半。树高为生物高
度,单株产籽量为结果始期单株平均产量。
表 3 日本野漆树幼林套种作物的水土保持效应
套种小冠花
套种花生-油菜
套种黄豆-油菜
套种百喜草
清耕
处 理
植被覆盖度
(%)
100
100
100
95
5~30
枯落物重
(kg/667m2)
150.7
195.5
201.2
140.5
92.7
枯落物水溶量
(kg/667m2)
210.5
187.0
168.0
160.5
114.0
土壤侵蚀量
(kg/667m2)
68.5
120.1
125.2
95.4
368.5
注:枯落物重、枯落物水容量按 2年半计算;土壤侵蚀量按年度平均
计算;土壤允许侵蚀量为 192 kg/667m2·年,合 288 t/km2·年。
于追肥、中耕也有少量增加。套种处理中,有机质增
加 12.83%(百喜草)~16.89%(花生—油菜),全氮增
加 6.25%(百喜草)~27.55%(小冠花),铵态氮增加
22.40%(百喜草)~44.55%(小冠花),速效磷增加
16.97(百喜草)~31.32%(花生—油菜),速效钾增加
10.42%(花生—油菜)~12.37%(黄豆—油菜),而清
耕处理的有机质、全氮、铵态氮、速效磷、速效钾只
分别仅增加 1.35%、1.02%、0.32%、1.09%.、2.71%。
(2)套种的各处理中,以套种花生—油菜增加有机
质作用最大,百喜草的作用最小;小冠花对增加全
氮和铵态氮的作用最大,百喜草的作用最小;百喜
草对增加速效磷作用最大,花生—油菜作用最小;
黄豆—油菜对增加速效钾作用最大,花生—油菜作
用最小。这是因为,花生收获籽实后秸秆还田,油菜
落叶积累了大量有机质,百喜草刈菁喂鱼,凋落物
最少,土壤积累的有机质少,小冠花因氮能力最强,
其它豆科植物次之,百喜草为非固氮牧草,叶量大,
对氮素吸收入最多;黄豆—油菜根系发达,入土范
围最大,根系分泌溶解的钾素最多。
2.3 套种对水土保持的影响
对套种试验地枯落物重量、枯落物水容量、土
壤侵蚀量测试结果进行分析(见表 3)可知:套种处
理植被复盖为 91%~100%,是清耕的 3~20倍;枯落
物重为 14.05~201.2 kg/667m2,是清耕的 1.5~2.2
倍;枯落水容重为 160.5 kg/667m2,是清耕的 1.4~
1.9 倍;土壤侵蚀量为 68.5 kg/667m2~125.2 kg/
667m2·年,是清耕的 25.88%~33.98%,都在土壤允
许侵蚀量的范围之内;而清耕的土壤侵蚀量为
368.5 kg/667m2·年,已为土壤允许侵蚀量每年 192
kg/667m2的 1.92倍[4-5]。可见,套种基本上控制了日
本野漆树幼林地水土流失。
2.4 套种对日本野漆树生长和产量的影响
采用黄豆—油菜、花生—油菜、小冠花等豆科
作物、绿肥和禾本科牧草百喜草套种试验表明(表
4):不仅套种豆科作物和绿肥能促进日本野漆树生
长和增产,而且套种禾本科牧草百喜草也能促进日
本野漆树生长和增产。特别是套种小冠花,对日本
野漆树生长和增产的作用最强。按促进树木生长和
增产的效果从大到小排序为小冠花>花生—油菜>
黄豆—油菜>百喜草。套种效果最大的小冠花与清
耕比较,树高、地径、冠径分别高出 24.5、1.47、6.2
cm,生长速度分别为 9.6%、23.22%、13.55%。
套种效果最小的百喜草与清耕比较,树高、地
径、冠径分别高出 22.3、1.46、5.4 cm,生长速度也分
别快 8.78%、23.06%、2.3%。平均产籽量:套种黄
豆—油菜、花生—油菜、小冠花、百喜草的单株为
0.3~0.40 kg,是清耕的 1.5~1.6倍,增产幅度达 20~
60%,经方差分析,增产效果极显著。套种,不仅能
显著提高漆籽的产量,而且套种作物自身经济效益
也高。由于小冠花、花生、黄豆都是豆科作物,喜磷
钾,在含磷钾多的紫色土能高产;油菜虽为非豆科
植作物但在磷钾多的紫色土对其结荚十分有利[6]。
套种作物黄豆—油菜连作每年可收获黄豆 150 kg/
667m2,油菜籽 130 kg/667m2;花生—油菜连作,每年
可收获花生 160 kg/667m2,油菜籽 140 kg/667m2;小
冠花每年可刈割 3~4次,鲜草可达 2 000 kg/667m2,
是喂鱼或喂牛、羊的好饲料。
3 结 论
在紫色土丘陵区日本野漆树幼林地套种作物
绿肥牧草,能改善土壤理化性质,涵养水源,减少地
表径流,保持水土,提高土壤肥力,从而能促进日本
野漆树生长,提高漆籽产量,增加日本野漆树幼林
地土地利用生态效益和经济效益。
豆科作物喜磷钾,在紫色土上生长快,易高产;
而非豆科作物在磷钾含量较多的紫色土也长生较
快。因此,在紫色土丘陵区日本野漆树幼林地套豆科
作物绿肥小冠花、花生、大豆和禾本科牧草百喜草、
十字花科油菜,这些作物绿肥牧草都(下转第 44页)
第 3期湖南农业科学40
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
(上接第 40页)有较高的经济产量,从而使日本野漆
树林地能一业为主,多种经营,获得更高的效益。日
本野漆树结果期较迟,栽后第 5年才开始投产,影响
漆农的积极性,如在幼龄期套种作物,增加收入,可
以激发漆农种植日本野漆树的热情。
豆科作物喜磷钾,在紫色土上生长快,产量高,
又能固氮,提高土壤肥力显著,因此,紫色土丘岗漆
树幼龄林地,套种一季豆科作物或种植多年生豆科
绿肥牧草,可以达到以磷增氮,提高地力的目的。
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(责任编辑:高国赋)
机酸在烟草大田上的施用、对烤烟的品质影响研究
较少。水培试验研究表明,有机酸能够促进烟草的
生长发育,增加叶绿素含量,提高硝酸还原酶、转化
酶、淀粉酶活性和根系活力,降低烟草体内的丙二
醛含量,提高氮、磷、钾在烟叶中的积累量。但不同
种类的有机酸其作用的效应不一样。因此,关于有
机酸在大田施用对烟草生长发育及烤后烟叶内在
化学成分以及产量产值的影响还有待于进一步研
究探讨,以期为烟草栽培过程中合理配施肥料,提
高烟叶品质提供理论依据。
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(责任编辑:高国赋)
第 3期湖南农业科学44