全 文 ：林业 科学研 究 ,
橡胶间种砂仁 、 咖啡对土壤肥力的影响 ‘
杨曾奖 郑海水 尹光天 周再知 陈土王 陈康泰
关键词 橡胶 、 砂仁 、 咖啡 、 胶园间种 、 土壤肥力
地处雷州半岛东海岸的南华农场 , 在胶园立体种植多层次栽培模式上进行了探索 。
年以来 , 由于逐步发展壳砂仁 、 咖啡等经济作物 , 至 目前为止 , 全场初步形成了林 、胶与砂仁 、 甘
蔗 、 咖啡 、胡椒 、 菠萝 、 茶叶等经济作物有机结合的人工生态群落 。 全场胶 园土地利用率提高了
, 经济 、 生态效益均有明显提高 ‘’。 本文就南华农场橡胶 砂仁 ’
、橡胶 咖啡 和纯橡胶林 三种主要模式经营管理过程
对土壤肥力的影响进行调查 , 目的在于探索不同农用林业模式的生态效益 , 为土壤肥力的维持
和提高提供科学的依据 。
研究区 自然概况
南华农场位于 “ ‘ , ” ’ 。 属热带季风气候区 。 地势极为平缓 。 土壤为玄武岩发
育而成的铁质砖红壤 , 土层深厚 , 质地粘重 。 由于水热条件优越 , 淋溶作用非常强烈 , 脱硅富铝
使砖红壤铁铝含量高而造成土壤强酸性 , 养分含量低 。
研究方法
样地选择在同一地点 , 营造规格 、管理水平相同的代表性地段 , 年间种作物前土壤肥
力无明显差异 , 有机质含量为 , 全氮 , 速效磷 , 速效钾
。 模式包括纯橡胶林 , 橡胶 咖啡 , 橡胶 砂仁 。 每一模式样地重复 次 , 年在相对
干旱的 月和雨季的 月分别进行调查取样 , 按离树不同距离 、 和不同土层 一 、
、 。 以多点混合样的方法分别取样或进行多点测定 。 样品分析按常规方法进
行‘ · 。
结果与分析
间种对土壤水分状况的影响
调查结果 表 表明 , 三种模式土壤水分含量在旱季 月份 有明显的差别 。 。 土
层 , 橡胶 间作砂仁和橡胶间作咖啡比纯胶林含水量分别提高 、 , 模式间差异达
极显著水平 ‘ ’ 。 , 。 一 土层分别提高 、 ,
一 一 收稿 。
杨曾奖助理研 究员 , 郑海水 , 尹光 天 , 周再知 中国林 业科学研究院热带林业研究所 广 州 。 陈土 王 , 陈康泰广东省南华农场 。
, 本文为 支持的农用林业研究课题的一部分 承蒙黄志武老师审阅 , 得到南华农场和热林所分析室的大力支持
与协助 , 一并致谢 。
广东国营南华农场 壳砂仁栽培十三年总结 热区种植业布局调整和高产经验座谈会材料 ,
期 杨曾奖等 橡胶间种砂仁 、咖啡对土壤肥力的影响
“ , 差异显著 , 并随着土层的加深 , 模式间差异变小 。
不同采样位置土壤含水量有所不同” , 距胶树较远的 位置 比 处含水量有所降低 ,
。一 土层 , 橡胶 间作砂仁地减少 , 间作咖啡地减少 , 纯林地减少
, 随土层加深差异则减小 。 月与 月调查结果表明 , 月份不同模式各土层土壤含水量
增加的同时差异减小 。
表 各模式各土层土壤水分含
时间
月一 日
采样位
采样深度
橡胶 砂仁 橡胶 咖啡
纯胶林
一
一
间种对土壤有机质和养分状况的影响
土攘有机质及 素营养 调查表明 , 橡胶间种砂仁有利于土壤有机质及 素养分的
提高表 , 一 土层 , 橡胶间种砂仁 , 橡胶间种咖啡和纯胶林有机质含量分别为 31 .25 、
26
.
03 和 28 .97 9 /kg , 模式间的差异达到了极显著水准 (F ~ 28 . 7 ‘ ’ > F o . ol 一 5. 7 8 ) 。 各模式
以表层有机质含量差值为最大 , 向下层则明显减少 。 间种砂仁土壤有机质的提高 , 主要归功于
每年大量干枯的砂仁植株 (6 0 0 一8 00 kg /hm ’)经割收堆沤成优质有机肥回归林地 , 同时间
种砂仁使橡胶枯落物得到较好的保存 , 间种咖啡枯落物常被收集它用 , 从而影响有机质和养分
的积累 。
表 2 各模式土壤养分含量
模 式 采样深度(eni)
0~ 10
10~ 20
20~ 40
有机质
(只/ k g )
3 9
.
7 9 5
全 N
(只/ k 只)
1 . 7 7 0
1 . 1 7 8
1 . 0 8 4
速 N
(m 只/ k 只)
速 P
(m g/kg )
速 K
(n、只/ k 只 )
有机 P
(m 只/ k 只 )
橡胶+ 砂仁
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橡胶+ 咖啡
0~ 10
10~ 20
20~ 40
32.064
29.197
2 1.427
1.204
1.164
0.940
纯胶林
0~ 10
10~ 20
20~ 40
35.326
3 1.331
24.619
1.407
1.286
0.904 :
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:: 18.50
2) 中国林业科学研究院林业研究所.论农桐间作与土壤肥力及农作物产量的关系.农桐间作综合效能及优化模式 的研
究(课题研究总报告 ) , 19 90 .
林 业 科 学 研 究 8卷
橡胶间种砂仁 、橡胶间种咖啡及纯胶林全 N 含量分别为 1.28 、 1 . 06 和 1.13 9/kg , 碱解氮
为 8. 1、 6 . 8 和 6.8 m g/k g , 各模式间的差异以表层为大 , 下层减小 。
3
.
2
.
2 土 攘 P 素和 K 素状况 橡胶间种砂仁 、橡胶间种咖啡后有改善土壤 P 素供应水平的
作用 。 调查结果 (表 2) 表明 , 橡胶间种砂仁和咖啡速效 P 含量比纯林分别提高 2.0 、。. 5 m g /
k g , 而又以表层土壤(0 一10 cm )的效果最为明显 , 分别提高 6.5、 2 . 5 m g /k g 。 土壤有机 P 则是
速效 P 的主要给源之一 , 间种砂仁提高了有机质的同时 , 土壤有机 P 相应得到提高川 。
橡胶间种砂仁 、橡胶间种咖啡和纯林地速效 K 含量分别为 37 .0 、 31 . 9 和 16 .2 m g/k g , 模
式间差异极显著 。
3
.
2
.
3 土攘 阳 离子交换量 从表 3 可见 , 阳离子交换量不同层次不同模式间差异较大 , 橡胶
+ 砂仁 、纯胶林 、橡胶 + 咖啡 , 分别为 15 . 3、 13 . 5 和 12 .6 cm ol (+ )/k g , 层次间以表层差异大 ,
下层差异明显减少 。 而间种对土壤 pH 的影响不显著 。
表 3 各模式土壤阳离子交换量
模 式 采样深度(em )
0~ 10
10~ 20
20~ 40
0 ~ 10
10 ~ 20
20 ~ 40
0 ~ 10
10 ~ 20
20 ~ 40
水解酸 盐基总量(em ol(+ )/k又 ) 阳离子交换量
盐基饱和度 PH
(H 20 )(K CI)
身ddJ工LJ八,由bJ几左.4.屯4.八八冲甘曰O内nQJ..…Jq
‘
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橡胶+ 砂仁
橡胶+ 咖啡
纯胶林
9.27
7.56
6.11
7.21
7.07
4.89
7.67
7. 10
5.94
9.14
7.93
7.54
7.51
6.09
6.38
6.97
6.95
6.73
18.41
15.49
13.65
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1 3
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1 2 5
.
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.
3
.
3 间种对土壤结构和孔隙度的影响
3.3.1 土攘结构 从植物生长的角度来看 , 最为良好的结构是粒径为 2~ 5 m m , 以稳定的多
孔性团粒为结构单位的粒状结构〔5一 6〕。 从表 4 可见 , 2 一 5 m m 粒级团聚体 , 橡胶间种砂仁地含
30.89环 , 明显地高于橡胶间种咖啡地(13.“% )和纯胶林地 (12.13 % ) , 从而利于肥力的提高 。
表 4 不同模式土壤水稳性团聚体分析 (单位 :% )
模式 各级团 聚体(粒径
:~ 飞)组成
橡胶+ 砂仁
橡胶+ 咖啡
纯胶林
7.88
3.29
31.69
5~ 2
30.89
13.66
12.13
2 ~ l
5.51
18.19
6.93
1~ 0.5
11.65
21.67
10.67
0.5~ 0.25
;
.
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) 0.25
61.65
64.99
66.95
< 0.25
38.35
35.0 1
33 。 0 5
注 :采样深度 为 。一lo cl , 。
3
.
3
.
2 土 壤容 重 调查结果 (表 5) 表明 , 间种地表层土壤容重明显小于未间种地 , 橡胶间种
砂仁 、橡胶间种咖啡和纯胶林地分别为 0.95 8 、 1 . 1 31 和 1.194 9/c m , , 以间种砂仁的影响为最
显著 , 而 10 一 20 cm 和 20 一40 cm 土层各模式土壤容重无显著差异 。
3
.
3
.
3 土攘孔隙度及三相 比 从表 5 可见 , 纯胶林表层总孔隙度为 5 .2 % , 橡胶间种咖啡地
为 57.3写 , 橡胶间种砂仁为 64 .。% , 而非毛管孔隙度则分别为 1.7 % 、 5 . 1 % 、 10 . 2 % , 表明橡
胶间种砂仁地土壤 比较疏松 , 结构良好 。 由表 5 还可看出 , 10 ~ 20 c m 和 20 ~ 40 cm 土层 , 各模
式土壤孔隙度随土层加深而变小 。
期 杨曾奖等:橡胶间种砂仁 、 咖啡对土壤肥力的影响 469
表 5 土壤容重 、孔隙度和三相比
采样深度(em ) 容 重(g/em 3)
孔隙度(% )
模 式
自然含水量条件下
三相容积 比 (% )
管度毛隙非孔总孔隙度 毛管孔隙度 固 相 液 相 气 相
橡胶+ 砂仁
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纯胶林
0~ 10
10~ 20
20~ 40
0~ 10
10~ 20
20~ 40
0~ 10
10~ 20
20~ 40
0.957 7
1.045 8
1.031 7
1.131 3
1.097 5
1.033 6
1.193 9
1.077 0
1.031 1
64.04
6 1.19
62.05
57.31
58.79
6 1.44
55.19
59.95
63.30
53.80
50.27
55.64
52.23
55.19
54.37
53.47
53.73
55.28
10.24
10.92
3 6.0 35.7
36.1
36.3
32.6
35.3
38.9
39.9
37.1
37.4
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3 . 4 间种对土壤温度的影响
3 月份调查结果 (图 l) 可见 , 橡胶间种砂仁和咖啡都明显地减缓了土壤温度的 日变化 , 地
表温度达到最高时 (14 h ) , 纯林地 35 .6 C , 橡胶间种咖啡地 27 .6 C , 橡胶间种砂仁地 26.S C 。 9
月测定结果与 3 月变化规律相一致 。
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时间(h )
图 1 各模式地表温度 日变化 曲线(1991 一 03 一。8)
1 8
3 . 5 土壤肥力综合评价
土壤肥力是土壤诸多基本特性的综合反映 , 用数值化综合评价土壤诸 多的肥力因素[6, ’〕,
求出各因素对肥力贡献的总和 , 以评判该土壤的肥力 , 将能更加全面客观地了解土壤的肥力状
况 , 达到调控土壤肥力的目的 。
表 6 三种模式土壤肥力综合指标的总分数
变 量 总分数
%分总
了微生物土通 温气性团聚体容重含水速效 量K速效P碱解N全N有机质模 式 阳交离换子量
橡胶+ 砂仁
橡胶+ 咖啡
纯胶林
最 佳
10.8 10.0
9.5 8.8
10.3 8.8
11.7 11.7
9.9
8.7
8.7
11.6
7.0 5.8
3.4
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11.
11.
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¹ 土坡徽生物由广东省土壤研究所微生物组测定 。
林 业 科 学 研 究 8卷
对三种模式土壤肥力综合评价结果见表 6 , 从计算所得结果看 , 三种不同种植模式土壤按
肥力综合指标的总分数排序为:橡胶间种砂仁> 橡胶间种咖啡> 纯胶林 , 总分数分别达到最佳
经验值的 90 .0% 、 71 . 5 % 、 71 . 0 纬 。 这一结果与以上实测结果相符 , 同样表明橡胶间种砂仁有
利于土壤肥力的提高 , 而橡胶间种咖啡对土壤肥力的影响不明显 。
参 考 文 献
l 李庆建主编.中国红壤.北 京:科学出版社 , 19 83 . 2 9 ~ 3 02 .
2 中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业化学常规分析方法.北京:科学 出版社 , 1 9 83 . 4 57 ~ 4 7 9.
3 中国科学院南京土壤研究所.土壤理化分析.上海 :上海科学技术出版社 , 1 9 7 8.
4 南京农学院主编.土壤农化分析.北京 :农业 出版社 , 1 9 80 . 34 ~ 38 .
5 芝本武夫 (刘国光译).森林土壤与培肥.北京:中国林业出版社 , 1 9 8 8 . 5 一59 .
6 严旭升主编.土壤肥力研究方法.北京 :农业 出版社 , 1 9 8 8 . 41 1 ~ 41 9.
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