生態(tài)栽培對油茶生長發(fā)育及環(huán)境影響研究進展

王 磊， 陳永忠， 王承南， 王 瑞， 陳隆升， 王金路

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

生態(tài)栽培對油茶生長發(fā)育及環(huán)境影響研究進展

王 磊1， 陳永忠2*， 王承南1， 王 瑞2， 陳隆升2， 王金路1

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)林學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004)

在簡述生態(tài)栽培基本概念的基礎(chǔ)上，綜述了生態(tài)栽培對油茶的生長發(fā)育及其生長環(huán)境的影響；分析了油茶生態(tài)栽培的經(jīng)濟效益，并探討了生態(tài)栽培技術(shù)研究存在的問題和發(fā)展趨勢。

油茶； 生態(tài)栽培； 生長發(fā)育； 環(huán)境

油茶(Camelliaoleifera)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)常綠灌木或小喬木，是我國特有的木本油料樹種，其分布廣泛，栽培歷史悠久[1-2]，其主要產(chǎn)品茶油中不飽和脂肪酸含量高達90%以上，被譽為“東方橄欖油”[3]。但管理卻較粗放，長期的連作, 掠奪式經(jīng)營使得油茶林的土壤養(yǎng)分含量大幅度遞減, 加上油茶秋花秋實、抱籽懷胎，一年到頭花果不斷，使其常因養(yǎng)分不足，樹體生長緩慢、結(jié)實量下降，出現(xiàn)明顯大小年等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重制約著油茶產(chǎn)量與茶油品質(zhì)的提高[4]。隨著油茶經(jīng)營理念的更新，油茶的經(jīng)營從過去的“露水財”式粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)向生態(tài)栽培等高效經(jīng)營[5]。生態(tài)栽培是一種高效的栽培模式，有以耕代撫，以耕代管等優(yōu)勢，可以節(jié)省大量撫育和管護經(jīng)費，增加經(jīng)濟收入，發(fā)揮土地的綜合效益。因此，生態(tài)栽培在生態(tài)效益和經(jīng)濟效益方面均有著重要的現(xiàn)實意義。目前油茶的生態(tài)栽培有多種模式，如油茶套作茶葉模式、油茶立體栽培模式、油茶間作模式、油茶園生態(tài)養(yǎng)雞模式、油茶套作金銀花模式等。這些模式均有各自的優(yōu)點，能較充分利用光、熱、水、氣、養(yǎng)分等資源，協(xié)調(diào)生物與環(huán)境間的關(guān)系。生態(tài)栽培對昆蟲群落結(jié)構(gòu)、林分空間結(jié)構(gòu)、物種多樣性等影響的研究，國內(nèi)已有報導(dǎo)。國外生態(tài)栽培的研究始于20世紀(jì)60年代，目前相關(guān)研究主要有作物與土壤系統(tǒng)的養(yǎng)分、水分及有機質(zhì)關(guān)系的研究、不同栽培模式的對比試驗以及化感作用等[6-9]。我們將綜述生態(tài)栽培技術(shù)對油茶生長及其林地環(huán)境和經(jīng)濟效益的影響，以期展示生態(tài)栽培的前景，并為油茶生態(tài)栽培工作的開展提供借鑒。

1 生態(tài)栽培的概念

進入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)即“石油農(nóng)業(yè)”階段之后,資源破壞、環(huán)境污染、人口膨脹、糧食緊張、能源短缺已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重障礙。生態(tài)農(nóng)業(yè)是因地制宜，應(yīng)用生物共生和物質(zhì)的循環(huán)原理及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，結(jié)合系統(tǒng)工程方法設(shè)計的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系[10]。生態(tài)農(nóng)業(yè)作為可持續(xù)發(fā)展的模式已引起全世界的重視，并迅猛發(fā)展起來。生態(tài)栽培是生態(tài)農(nóng)業(yè)中的一個分支，即運用生態(tài)學(xué)原理，因地制宜的開發(fā)和利用光、熱、水、養(yǎng)分等自然資源，提高太陽能和生物能的利用率，有效、持續(xù)地促進物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)，極大地提高林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效益的一種栽培模式[11]。它以協(xié)調(diào)資源與環(huán)境為前提，根據(jù)生物與環(huán)境協(xié)調(diào)適應(yīng)、物種優(yōu)化組合、能量物質(zhì)高效率運轉(zhuǎn)、輸入輸出平衡等原理組織生產(chǎn)，使合理利用農(nóng)業(yè)自然資源、保護生態(tài)環(huán)境與促進農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展相結(jié)合，追求經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一。在資源相對較緊張、生態(tài)環(huán)境日益惡化的今天，發(fā)展生態(tài)栽培對于資源節(jié)約，提高資源利用效率、改善生態(tài)環(huán)境有著巨大而深遠的意義[12]。生態(tài)栽培主要技術(shù)有立體栽培、仿生栽培、設(shè)施栽培等。

立體栽培是在同一土地上多物種、多層次栽培植物，以充分利用立體空間資源，實現(xiàn)單位土地面積增產(chǎn)的栽培方式。立體農(nóng)業(yè)是在我國傳統(tǒng)的間、套作和多重經(jīng)營基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變過程中的必然產(chǎn)物，是傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)相互結(jié)合、相互滲透的結(jié)果，也是我國農(nóng)業(yè)向資源節(jié)約型、生產(chǎn)集約經(jīng)營、防止環(huán)境污染、保持生態(tài)平衡的現(xiàn)代可持續(xù)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化過程的一種重要形式。仿生栽培是指利用田間工程技術(shù)模仿生物結(jié)構(gòu)和功能進行再創(chuàng)造。它是利用免耕、生草、覆草等方式為作物營造野生自然環(huán)境，返璞歸真，以優(yōu)化其生長環(huán)境，增加作物生產(chǎn)力，達到人類所期待的效果。這種栽培方法是在對植物的生理、生態(tài)特性均有深入了解的基礎(chǔ)上進行的，與溫室栽培有相似性，但其科技含量更高。設(shè)施栽培從某些方面來說也屬于仿生栽培，它是利用各類塑料大棚、玻璃溫室和人工氣候室以及配套的工程技術(shù)設(shè)備[12]為作物營造仿自然環(huán)境。目前，設(shè)施栽培主要用于栽培蔬菜、花卉、瓜果等作物。

2 生態(tài)栽培對油茶生長發(fā)育的影響

2.1生態(tài)栽培對油茶生長發(fā)育的影響

套作茶葉的油茶林，其樹高高于粗放經(jīng)營的油茶林, 兩者相差0.78m；粗放經(jīng)營模式下的油茶春梢生長明顯比套作模式的緩慢, 套作模式的油茶春梢長度及粗度接近粗放經(jīng)營模式的2倍, 這主要是由于套作在茶園中的油茶在茶園管理時也得到了相對較好的管理, 在水、肥管理等方面優(yōu)于粗放經(jīng)營模式[13]。

覆草、間種均能提高油茶幼林生長量。覆草、間種效果的大?。洪g種紅薯>覆草7500kg/hm2>覆草6000kg/hm2>覆草4500kg/hm2>間種花生>覆草3000kg/hm2>不覆草>不間種[14]。

覆草為油茶幼林的生長提供了良好的環(huán)境, 提高了新梢的生長量。 通過1年的跟蹤觀察, 覆草對幼林的新梢作用大小隨覆蓋量的增加而增加，其中稻草覆蓋量為7500kg/hm2處理，其春梢長12.63cm, 是對照的130.6%；夏梢長28.52cm，是對照的144. 8%；秋梢長22.38cm, 是對照的125.7%[15]。

2.2生態(tài)栽培對油茶產(chǎn)量的影響

油茶立體經(jīng)營能顯著提高產(chǎn)量。赤山天堂林場立體經(jīng)營油茶林連續(xù)2年增產(chǎn),1986年產(chǎn)茶油41.10kg/hm2,1987年產(chǎn)茶油49.35kg/hm2，1988年產(chǎn)茶油78.15kg/hm2[16]。

林地覆草可以減小氣溫變化幅度和減慢水分蒸發(fā)速度，而且草腐爛后是很好的有機肥料，因此，覆草可以提高油茶的產(chǎn)油量和出油率。覆草前產(chǎn)油量為173kg/hm2,出油率為22% ,覆草后產(chǎn)油量為225kg/hm2,出油率為30%[17]。

油茶和茶葉套作，產(chǎn)量顯著高于粗放經(jīng)營，套作油茶平均單株產(chǎn)果量為32.88kg，粗放經(jīng)營平均單株產(chǎn)果量為10.44kg，兩者相差2倍以上[13]。

林中間種農(nóng)作物，能綜合利用山區(qū)勞動力、土地，是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，繁榮山區(qū)經(jīng)濟的主要途徑[18]。常德地區(qū)林業(yè)局營林科實驗發(fā)現(xiàn)，1978年油茶總產(chǎn)量7196.5kg，產(chǎn)油量為21.60kg/hm2，比辦場前常年產(chǎn)量增長213.2%，且間種比未間種的林地有機質(zhì)，有效N、P、K含量提高1倍以上[19]。

3 生態(tài)栽培對油茶生長環(huán)境的影響

3.1生態(tài)栽培對土壤理化性質(zhì)的影響

在春季低溫時期覆草，可增加根部溫度，促進其根系活動提早，有助于根系吸收水分、養(yǎng)分等；在夏季高溫季節(jié)，覆草能降低土壤溫度，減小因高溫造成對根部的燒傷比率，延長根部的日生長時間。覆草可以降低各土層14:00的平均地溫和減少高溫次數(shù)，高溫次數(shù)分別為對照的33. 3%、22. 2%、28. 6% 和66.7%[15]。

各種生態(tài)栽培模式的樹體中N、P、K 元素總含量要高于土壤，其中油茶林下種植綠豆對其土壤和樹體營養(yǎng)有促進作用，種植花生則對全N含量的增加有明顯促進作用，人工施肥可以增加全K含量[11]。其土壤中N、P、K等元素的變化較為復(fù)雜，除了覆草外，間種矮腳毛豆、花生、綠豆、四季豆等都有利于油茶林土壤全N含量的增加，綠豆種植會對全P的合成起到促進作用，人工施肥在較短的時間內(nèi)可以增加土壤全K含量。各種生態(tài)栽培模式的P元素變化較為平緩[11]。

幼齡茶園間種大豆以后的林地土壤肥力大幅度增加。其中土壤有機質(zhì)增加1倍；速效P2O5和速效K2O比未間作的分別增加5倍和3倍；全N、全P2O5的百分含量也均有很大的提高，是間種后油茶生長發(fā)育良好、結(jié)實增多的物質(zhì)基礎(chǔ)[20]。

3.2生態(tài)栽培對水土保持的影響

在油茶林套作，作物阻擋了部分降水,特別是減輕了暴雨對油茶幼林松軟濕潤地表的沖涮，能有效地減輕地表的徑流。油茶幼林+花生與油茶幼林+大綠豆2種套種模式與對照相比，其年徑流量分別低35.14%和5.16%；流失水土的比例均遠小于對照,分別是對照的38.87 %和38.06%，表明套種模式流失的泥土比例更高，但該2種套種模式流失水土的比例差異不大；土壤侵蝕量分別為對照的1.70倍和2.43倍，油茶幼林套種模式的土壤侵蝕量明顯大于對照?？梢?，油茶幼林的套種,雖然可在短期內(nèi)增加林農(nóng)的收入,但過多的撫育明顯加重了土壤的流失。因此，適當(dāng)?shù)販p少耕作次數(shù),并保持適度的自然植被將有利于減輕土壤侵蝕[21]。

4 生態(tài)栽培對油茶林經(jīng)濟效益的影響

南方幼齡油茶林套種大豆的種植模式，大豆產(chǎn)量高，品質(zhì)好，可以收獲大豆900kg/hm2以上，可增加經(jīng)濟收益9000～12000元/hm2。種大豆還能起到肥地養(yǎng)地的作用，可改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)，提高地力；能有效促進油茶樹生長，增加產(chǎn)量，提高復(fù)種指數(shù)[20]。

油茶林間種花生純收入可增加10591.5元/hm2;間種紅薯純收入可增加10297.5元/hm2?；ㄉ图t薯收獲后，藤葉還可還田做綠肥，改良土壤，提高地力，增加潛在的經(jīng)濟價值[22]。

在油茶林內(nèi)套種魚腥草，魚腥草培育10～12個月后, 一般可產(chǎn)45000～90000kg/hm2根莖。 根據(jù)市場行情, 按5元/kg計算, 林農(nóng)可收益22.5～45萬元/hm2。無論從產(chǎn)量、產(chǎn)值來看, 還是從投工投勞所得收益來看, 在油茶林內(nèi)套種魚腥草均大有可為[23]。

在油茶林內(nèi)套種金銀花，前3年油茶純林幾乎沒有收入，行間穴狀間作金銀花，前2年平均可收干花180kg/hm2，按一級金銀花干花300元/kg計，套種年平均收益為54000元/hm2；3年后，隨著金銀花盛花期的來臨，經(jīng)濟效益還會大增，而油茶純林前3年收益為0。間作金銀花采摘、管理每1公頃只需要增加45個勞動力。因此，單位面積內(nèi)行間穴狀模式套種產(chǎn)生的綜合效益遠遠高于油茶純林效益[24]。

5 討論

目前，生態(tài)栽培越來越被重視，油茶生態(tài)栽培在生產(chǎn)中將發(fā)揮越來越重要的作用，而對油茶生態(tài)栽培及其模式的研究與推廣也將不斷深入，但還存在一些問題。

(1) 林農(nóng)沒有明白生態(tài)栽培的真正內(nèi)涵，因此，要加大生態(tài)栽培的宣傳力度,努力提高林農(nóng)對生態(tài)栽培的認識，通過培訓(xùn)等方式,提高農(nóng)民的素質(zhì),增強農(nóng)民對農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境的保護意識,營造發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的濃厚氛圍,使農(nóng)民真正地理解生態(tài)農(nóng)業(yè)可以促進人類健康、保護環(huán)境和增加農(nóng)民的收入。

(2) 生態(tài)栽培不只是簡單的覆草、生草、間作和套種等模式，這些只是生態(tài)栽培的初級模式，中、高級模式要求充分運用生物共生和物質(zhì)循環(huán)再生原理，從而建立一個投入少、效益高、抗逆性強的油茶林生產(chǎn)體系，促進油茶高效、持續(xù)發(fā)展。因此，應(yīng)根據(jù)油茶生態(tài)特征，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，找出適合油茶的模式，不能簡單套用其它經(jīng)濟林樹種的經(jīng)驗?zāi)Ｊ健４送?，油茶生態(tài)栽培的系統(tǒng)研究才剛剛起步，研究還不夠深入，如生態(tài)栽培對于油茶生長、結(jié)果、開花、坐果率、油質(zhì)、產(chǎn)量、形態(tài)是否有影響等方面還待進一步研究，以便為油茶生態(tài)栽培提供理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗[25-30]。

[1] 何方，何柏.油茶栽培分布與立地分類的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2002，38(5)：64-72.

[2] 王瑞，陳永忠.油茶林培育研究進展[J].湖南林業(yè)科技，2009，36(2)：67-70.

[3] 王瑞，陳永忠.湖南省油茶產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)展望[J].湖南林業(yè)科技，2011，38(2)：59-61.

[4] 陳隆升，陳永忠，彭邵峰，等.不同間作模式對油茶幼林生長的影響[J].湖南林業(yè)科技，2010，37(1)：10-11.

[5] 陳永忠，彭邵峰，王湘南，等.油茶高產(chǎn)栽培系列技術(shù)研究——配方施肥試驗[J].林業(yè)科學(xué)研究，2007，20(5)：650-655.

[6] 齊鑫山，衛(wèi)建，王仁卿，等.果園間種白三葉草對土壤生態(tài)及果樹生產(chǎn)的影響[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2005，21(2)：13-17.

[7] 陳昌輝，王媛，唐茜，等.梨茶間作茶園生態(tài)效應(yīng)及效益分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24(4)：1446-1449.

[8] 湯曉文，劉韶輝，田亞玲，等.我國油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策——湖南、浙江調(diào)研報告[J].林業(yè)經(jīng)濟，2008(7)：24-28.

[9] 譚樂和，王輝.世界生態(tài)農(nóng)業(yè)與研究實踐綜述[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，28(6)：67-75.

[10] 李文華.生態(tài)農(nóng)業(yè)—中國可持續(xù)農(nóng)業(yè)的理論與實踐[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[11] 余偉.油茶生態(tài)栽培模式和林下養(yǎng)分動態(tài)的研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2011.

[12] 張放，張士良，劉鷹，等.經(jīng)濟植物生態(tài)種植工程技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[13] 陳森杰.油茶套作茶葉的生長效應(yīng)研究[J].福建林業(yè)科技，2009，36(2)：266-269.

[14] 王玉娟，陳永忠，王瑞，等.覆草間種對油茶林土壤養(yǎng)分及生長量影響的主成分分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2010，30(6)：43-49.

[15] 王玉娟，陳永忠，王湘南，等.稻草覆蓋對油茶幼林林地土壤溫度及新梢的影響[J].經(jīng)濟林研究，2009，27( 2)：49-52.

[16] 歐陽貴明，楊笑萍，肖雙燕，等..油茶林立體經(jīng)營技術(shù)措施的研究[J].經(jīng)濟林研究，1989，7(2)：72-73.

[17] 俞秀蘭.油茶優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培技術(shù)研究[J].福建林業(yè)科技，2006，33(1)：232-234.

[18] 李振紀(jì).油茶間種[J].湖南林業(yè)科技，1976(2)：34-37.

[19] 常德地區(qū)林業(yè)局營林科.油茶林內(nèi)間種經(jīng)營效果[J].湖南林業(yè)科技，1979(6)：22-25.

[20] 楊柳平.梅州市幼齡油茶園間種大豆高效種植模式[J].現(xiàn)代園藝，2011(10)：35-36.

[21] 李紀(jì)元，肖青，李辛雷，等.不同套種模式油茶幼林水土流失及養(yǎng)分損耗[J].林業(yè)科學(xué)，2008，44(4)：167-172.

[22] 陳永忠，王玉娟，王湘南，等.間種對油茶林地土壤理化性質(zhì)及幼林生長量的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，35(5)：117-120.

[23] 鄧云，田松華，等.油茶林套種魚腥草技術(shù)研究[J].湖南林業(yè)科技，2010，37(4)：55-56.

[24] 吳培付.油茶套種金銀花栽培管理技術(shù)研究及其效益分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2011，17(13)：68-69.

[25] 喬桂銀.生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約因素與對策建議[J].中央社會主義學(xué)院學(xué)報，2009(6)：95-98.

[26] 雷達.瑞典的生態(tài)農(nóng)業(yè)[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2009，3(161)：30-32.

[27] 國外發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗[J].福建農(nóng)業(yè)，2010(2)：33.

[28] 李哲敏，信麗媛.國外生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展及現(xiàn)狀分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(3)：241-244.

[29] Caamal Maldonado J A,Jinenez Osornio J J,Torres Barragan A, et al. The use of allelopathy legume cover and mulch species for weed controlin cropping systems[J].Agron.J.,2001,93(1)：27-36.

[30] 師光祿，張鐵強，劉素琪，等.間種牧草棗林刈草對樹上昆蟲群落結(jié)構(gòu)及動態(tài)的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2007，27(1)：97-102.

(文字編校：唐效蓉，龔玉子)

Effectofecologicalcultivationongrowth,developmentandgrowingenvironmentofoil-teaCamellia

WANG Lei1, CHEN Yongzhong2*, WANG Chengnan1, WANG Rui2, CHEN Longsheng2, WANG Jinlu1

(1.College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China; 2.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

Based on the brief introduction of basic concept of ecological cultivation, the effect of ecological cultivation on growth, development and growing environment of oil-tea Camellia was reviewed. The economic benefit of Camellia ecological cultivation was analyzed, and the current problems and development trend were discussed.

oil-tea Camellia; ecological cultivation; growth and development; environment

2012-02-09

2012-05-18

“ 中央財政林業(yè)科技推廣示范跨區(qū)域重點推廣示范項目-油茶高產(chǎn)新品種區(qū)試示范及豐產(chǎn)栽培技術(shù)推廣([2009]TK019號)。

王 磊(1987-)，男，湖南省長沙縣人，碩士在讀，主要從事經(jīng)濟林栽培與育種的研究。

陳永忠 (1966-)， 男，廣西橫縣人。研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事油茶豐產(chǎn)栽培技術(shù)的研究。

S 794.4

A

1003-5710(2012)03-0061-03

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2012. 03. 016