林藥套種對(duì)幼齡核桃生長(zhǎng)和林地土壤養(yǎng)分影響研究初報(bào)

向珊珊 李愛(ài)華 李金柱

摘要：以幼林核桃與白術(shù)、桔梗、黃芩和亳菊套種模式為對(duì)象，研究套種藥材對(duì)幼林核桃生長(zhǎng)量的影響，林地土壤養(yǎng)分的變化，以及藥材產(chǎn)量隨核桃郁閉度的變化。結(jié)果表明：在一個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)，套種白術(shù)、桔梗和黃芩，顯著延緩了幼齡核桃的高生長(zhǎng)，對(duì)地徑生長(zhǎng)無(wú)顯著影響;與桔梗和黃芩相比，白術(shù)對(duì)幼齡核桃的高生長(zhǎng)影響最小。套種不同藥材對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響存在較大差異，建議常規(guī)施肥之外，套種黃芩時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加氮磷肥用量。桔梗在低郁閉度下產(chǎn)量較高，而亳菊在高郁閉度下產(chǎn)量較高。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)核桃林下光照條件的變化選擇藥材。

關(guān)鍵詞：核桃生長(zhǎng);核桃林藥套種;土壤營(yíng)養(yǎng)

中圖分類號(hào)：S664.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2015）01-0044-04

Preliminary Study on the Influence of Inter-planting of Juglans regia and Herbal Medicine

on the Growth of the Young Juglans regia and the Content of Soil Nutrient

Xiang ShanshanLi AihuaLi Jinzhu

（Hubei Academy of ForestryWuhan430075）

Abstract： Selecting the four inter-planting modes of the young Juglans regia and Atractylodes macrocephala， platycodon grandiflorum， Scutellaria baicalensis and Dendranthema morifolium as research object， we conducted experiments to study the influence of the inter-planting on the growth of young J. regia， and the changes of soil nutrient， and the changes of the production of medicinal materials with the change of canopy density. The results showed that it could significantly delay the height increment of young J. regia， and there were no significant effect on ground diameter increment after intercropping A. macrocephala， p. grandiflorum or S. baiealensis during a growing season. Intercropping different herbs showed quite different effects on soil nutrient content. We suggest that nitrogen and phosphorus fertilizer should be added when intercropping S. baiealensis， besides the conventional fertilization. P. grandiflorum and D. morifolium had higher yield in high and low canopy density respectively. The choice of medicine should be on the basis of light conditions under young Juglans regia.

Key words：Juglans regia growth;inter-planting of Juglans regia and herbal medicine;soil nutrient.

近年來(lái)鄂西山地核桃Juglans regia發(fā)展態(tài)勢(shì)漸長(zhǎng)，新造林面積逐年增大，原荒山荒地標(biāo)準(zhǔn)化整地后，土壤裸露導(dǎo)致水土流失加劇，局部生態(tài)環(huán)境惡化;并且在核桃幼齡期內(nèi)只有投入沒(méi)有產(chǎn)出，無(wú)經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合鄂西山地核桃與藥材兩項(xiàng)資源優(yōu)勢(shì)，在核桃林中套種適生藥材，將會(huì)對(duì)該地區(qū)林地的有效利用、相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很好的帶動(dòng)作用。而實(shí)際生產(chǎn)中核桃林藥套種存在盲目性和隨意性。因此，本研究選擇幾種典型的藥材開(kāi)展幼齡核桃林藥套種試驗(yàn)，對(duì)套種后林地土壤理化性質(zhì)和核桃生長(zhǎng)量進(jìn)行研究，為鄂西山地核桃林藥套種指導(dǎo)提供支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)置在湖北省保康縣店埡鎮(zhèn)望糧山村，圭萃園農(nóng)林有限公司核桃基地。?？悼h屬于湖北省襄陽(yáng)市，位于漢江流域的秦巴山區(qū)，地處中國(guó)北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)的最北部，十分適宜核桃生長(zhǎng)，是湖北省核桃重要產(chǎn)區(qū)之一。試驗(yàn)地年均溫13.2 ℃，年均降水量9 34.6 mm，海拔高度750 m，緩坡梯田南向。核桃苗木為早實(shí)品種“綠嶺1號(hào)”，樹(shù)齡3年，6年。

1.2試驗(yàn)方法

幼齡核桃林地郁閉度低，需要選擇喜陽(yáng)草本藥材為套種藥材。研究表明，白術(shù)Atractylodes macrocephala[1]、桔梗Platycodon grandiflorus [2]、黃芩Scutellaria baicalensis [3]均為喜光植物，能經(jīng)受35℃高溫，適宜在郁閉度較小的疏林地和幼林地發(fā)展種植。設(shè)置核桃+白術(shù)、核桃+桔梗、核桃+黃芩3種幼齡核桃林藥套種試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑g核桃純林為對(duì)照模式。2011年3～4月，在試驗(yàn)地播種藥材種籽，形成核桃+白術(shù)、核桃+桔梗、核桃+黃芩3種模式樣地各300 m2，以核桃純林作對(duì)照。4種處理每個(gè)重復(fù)標(biāo)記10株生長(zhǎng)良好的核桃樹(shù)，3次重復(fù)，共計(jì)120株。按照常規(guī)藥材栽培方法管理藥材，以相同方法管理試驗(yàn)核桃林。

分別于2011年11月和2012年11月，即套種當(dāng)年冬季與第二年冬季，連續(xù)2次采集土壤樣品。采集方法：每個(gè)處理的3個(gè)重復(fù)內(nèi)各隨機(jī)選取1個(gè)點(diǎn)，在0～30 cm層取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室按照四分法得到該處理土壤樣品。

1.3測(cè)定指標(biāo)與分析方法

2012年4月和11月分別對(duì)標(biāo)記核桃樹(shù)的樹(shù)高H（m）、地徑D（cm）進(jìn)行測(cè)量記錄。樹(shù)高從地面量至最高頂芽處，地徑取自嫁接口以上開(kāi)始正常生長(zhǎng)的部位。前后兩次統(tǒng)計(jì)量差值即為核桃苗當(dāng)年生長(zhǎng)量，分別用△H和△D表示。

土壤樣品檢測(cè)指標(biāo)有pH值、有機(jī)質(zhì)、速效N、速效P、速效K、全效N、全效P、全效K等。土壤樣品的測(cè)定均按照土壤常規(guī)理化方法測(cè)定，其中pH值采用電位法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸消煮，硫酸亞鐵容量法測(cè)定;速效氮采用擴(kuò)散吸收滴定法測(cè)定;速效磷采用氟化銨-鹽酸浸提，鉬藍(lán)色比法測(cè)定;速效鉀采用中性醋酸銨浸提，火焰光度法測(cè)定;全氮采用凱氏消化、蒸餾滴定法測(cè)定;全磷采用氫氧化鈉熔融，鉬藍(lán)色比法測(cè)定;全鉀采用堿熔-原子吸收分光光度法測(cè)定。采用EXCEL和SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和方差分析。

2結(jié)果分析

2.1對(duì)幼齡核桃生長(zhǎng)的影響

3種套種模式及純林3齡核桃2012年樹(shù)高和地徑生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。由表1可見(jiàn)，不同模式當(dāng)年樹(shù)高生長(zhǎng)量差異顯著（P=0.006<0.050），純林核桃樹(shù)高生長(zhǎng)量為0.059 m，大于核桃+白術(shù)（0.047 m），顯著大于核桃+黃芩（0.037 m）和核桃+桔梗（0.031 m）;地徑生長(zhǎng)量差異不顯著（P=0.389>0.05）。分析結(jié)果顯示，白術(shù)、桔梗、黃芩與3齡核桃套種，延緩核桃的樹(shù)高生長(zhǎng)，對(duì)地徑生長(zhǎng)影響不明顯。

2.2對(duì)幼齡核桃林地土壤養(yǎng)分的影響

對(duì)一個(gè)生長(zhǎng)季前后核桃+白術(shù)、核桃+桔梗、核桃+黃芩及核桃純林種模式林地土壤養(yǎng)分檢測(cè)分析。與2011年11月的土壤養(yǎng)分狀況比較：

（1）核桃及其套種對(duì)土壤酸堿度無(wú)影響，仍然表現(xiàn)中性至弱酸性。

（2）套種林的土壤有機(jī)質(zhì)大幅度增加，而核桃純林有機(jī)質(zhì)大幅度減少，含量?jī)H為3.65 g/kg。原因是期間夏季對(duì)套種林施用了有機(jī)肥，對(duì)核桃純林未施肥。

（3）核桃+白術(shù)、核桃+桔梗土壤全效氮含量分別增加18.6%和38.3%，核桃+黃芩、核桃純林土壤全效氮含量分別減少40.9%和23.8%;上述4種模式土壤有效氮含量依次減少3.2%、30.8%、70.6%和73.1%。有效氮含量因植物吸收而減少，其中核桃+黃芩和核桃純林減少幅度比較大，同時(shí)二者全效氮含量也有減少，說(shuō)明二者氮元素養(yǎng)分不足，需要增加施肥量。

（4）核桃+白術(shù)、核桃+桔梗土壤全效磷含量分別減少61.1%和49.8%，同時(shí)二者土壤有效磷含量有大幅增加，表明全效磷部分轉(zhuǎn)化為有效磷，來(lái)滿足白術(shù)和桔梗生長(zhǎng)需要;核桃+黃芩土壤全效磷和有效磷含量均有增加;核桃純林全效磷含量減少89%，有效磷含量幾乎沒(méi)有變化，可見(jiàn)核桃吸收消耗了大量的磷，急需補(bǔ)充磷元素。

（5）核桃+白術(shù)、核桃+桔梗土壤全效鉀含量分別減少55.1%和37.6%，速效鉀含量分別增加23.9%和31.3%，表明全效鉀部分轉(zhuǎn)化為有效鉀，來(lái)滿足白術(shù)和桔梗生長(zhǎng)需要;核桃+黃芩土壤全效鉀含量減少24.3%，有效鉀含量幾乎沒(méi)有變化，表明黃芩生長(zhǎng)消耗了較多的鉀，需要適量增加施肥量;核桃純林全效鉀含量減少57.3%，速效鉀含量增加63.8%。

綜合分析，白術(shù)和桔梗有相似的養(yǎng)分吸收規(guī)律，正常的施肥可以滿足核桃和藥材的生長(zhǎng)需求;與白術(shù)和桔梗比較，黃芩生長(zhǎng)需要較多的氮和鉀，要適當(dāng)增加氮鉀肥的施用量。試驗(yàn)也表明，幼齡期的核桃不可忽視施肥，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期間養(yǎng)分消耗大，需要及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分。

2.3核桃林郁閉度對(duì)藥材產(chǎn)量的影響

隨著核桃植株的生長(zhǎng)，林分郁閉度不斷加大，林下藥材受到的光照條件發(fā)生變化。試驗(yàn)以桔梗和亳菊為例。在10%和40%的核桃林郁閉度下桔梗和亳菊的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。藥材產(chǎn)量為桔梗根莖和亳菊花的鮮重。數(shù)據(jù)分析可知，桔梗在10%郁閉度下，產(chǎn)量是387.9 kg/666.7 m2，在40%郁閉度下，產(chǎn)量是325.1 kg/666.7 m2，小于前者，差異不顯著。亳菊在10%郁閉度下，產(chǎn)量是867.5 kg/666.7 m2，在40%郁閉度下，產(chǎn)量是944.3 kg/666.7 m2，大于前者，差異不顯著。

不同的藥材有不同的生態(tài)習(xí)性。成株桔梗喜光怕積水，亳菊為長(zhǎng)夜短日性植物，在每天14～15小時(shí)的長(zhǎng)日照下，利于莖葉營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，每天12小時(shí)以上的黑暗與10℃的夜溫則利于花芽發(fā)育。因此，桔梗在低郁閉度核桃林下產(chǎn)量較高，而亳菊在高郁閉度核桃林下產(chǎn)量較高。

3討論與結(jié)論

林地套種能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的雙贏，尤其是在林分幼齡期，效益更加突出。林下作物伸展的枝葉或藤蔓以及根系自然覆蓋裸露地面，降低土壤溫度，緩和暴風(fēng)雨對(duì)土壤的直接侵蝕，減少水、土、肥的流失;套種實(shí)現(xiàn)一地多用，立體經(jīng)營(yíng)，提高林地經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)節(jié)約撫育成本[4]。

（1）有同類研究報(bào)道，間作農(nóng)作物對(duì)柑橘幼林樹(shù)高、地徑和冠幅等生長(zhǎng)量有一定的促進(jìn)作用[5]，間種花生等對(duì)油茶幼林的生長(zhǎng)有很大的促進(jìn)作用[4-6]，本研究結(jié)果表明幼齡核桃套種白術(shù)、桔梗和黃芩，顯著延緩了核桃的高生長(zhǎng)，對(duì)核桃的地徑生長(zhǎng)無(wú)顯著影響;套種不同藥材對(duì)核桃高生長(zhǎng)的影響不同，與桔梗和黃芩相比，套種白術(shù)時(shí)，核桃有較高的樹(shù)高生長(zhǎng)量，與核桃純林的高生長(zhǎng)量無(wú)顯著差異。其原因有待進(jìn)一步的調(diào)查發(fā)現(xiàn)。

（2）幼齡核桃套種白術(shù)、桔梗和黃芩，對(duì)土壤酸堿度無(wú)影響;在試驗(yàn)套種時(shí)，嚴(yán)格遵守留出樹(shù)盤的原則。藥材根系分布在土壤表層，3 a生核桃根系尚未超出樹(shù)盤范圍，理論上核桃與藥材養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)微弱。試驗(yàn)結(jié)果表明，種植不同藥材對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響存在較大差異，其原因可能在于不同藥材對(duì)土壤養(yǎng)分的種類和吸收量不同，以及養(yǎng)分形態(tài)的變化，應(yīng)因藥材而異進(jìn)行施肥。3種模式種植時(shí)，按照常規(guī)施肥習(xí)慣施肥，注意核桃+黃芩需適當(dāng)增加氮鉀肥用量。

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中，隨著核桃林年份增加，枝莖的生長(zhǎng)，郁閉度增加，同種藥材產(chǎn)量會(huì)隨之發(fā)生變化，應(yīng)根據(jù)核桃林下光照條件的減弱逐步更換為喜蔭藥材。

致謝：感謝湖北?？倒巛蛨@農(nóng)林有限公司對(duì)本試驗(yàn)的幫助和支持！

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（責(zé)任編輯：鄭京津）

基金項(xiàng)目：林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“林改后南方林地可持續(xù)高效經(jīng)營(yíng)關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范”子課題 “中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)（中部點(diǎn)）生態(tài)經(jīng)濟(jì)林穩(wěn)定增效經(jīng)營(yíng)技術(shù)集成研究與示范”（201004008）。

李愛(ài)華為通訊作者。