桉樹林內(nèi)間種山毛豆試驗初期生長效應

陳健波，郭東強，張 磊，鄧紫宇，熊 濤，盧翠香，唐慶蘭，蘭 俊

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院 廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室，南寧 530002；2.廣西國有東門林場，扶綏 532108）

林地地力維護是保障人工林持續(xù)健康發(fā)展的重要舉措，已有的研究及經(jīng)驗證明，田地種植綠肥是一種簡單、經(jīng)濟的有效方法。綠肥是指直接翻埋或經(jīng)堆漚后作肥料施用的綠色植物體，是一種養(yǎng)分完全的生物肥源。按植物學科劃分為豆科綠肥和非豆科綠肥。

山毛豆（Tephrosia candida）為豆科（Fabaceae）灰毛豆屬多年生灌木，枝葉產(chǎn)量大，是優(yōu)良綠肥植物；播種繁殖，播后第1年植株高可達60～100 cm，第2、3年達2～3 m；喜熱，耐輕微霜凍，根系發(fā)達，適應性強，能夠在貧瘠山坡或酸性土壤正常生長[1]；具有發(fā)達固氮根瘤，可增加土壤養(yǎng)分。李昆等[2]研究發(fā)現(xiàn)種植山毛豆的土壤有機質(zhì)、全氮和速效氮等都超過對照1倍以上。山毛豆作為豆科綠肥之一，已在果園、林地土壤養(yǎng)護上進行試驗，均有較好效果。許紹彪等[3]在果園行間種植山毛豆等豆科綠肥，廖觀榮等[4]在剛果W5號桉林間種山毛豆，均發(fā)現(xiàn)土壤有效養(yǎng)分含量顯著提高，土壤結(jié)構(gòu)和土壤水分物理性質(zhì)顯著改善。

桉樹是一類生長迅速、集約程度較高、輪伐期相對較短的人工造林樹種，對地力的要求較高，隨著人工林的不斷發(fā)展和經(jīng)營集約程度的提高，林地地力的維護顯得越來越重要，有效可行的林地地力維護是桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營的重要保障。雖然過去桉樹林地曾試驗過山毛豆作綠肥的種植，但這方面的試驗研究還比較少，特別是對于如何種植山毛豆及其作用效果等的研究更不多見，有必要繼續(xù)開展內(nèi)容更豐富的試驗研究。本試驗選擇適生性較好的豆科植物山毛豆作為綠肥植物與桉樹進行間種，以便為利用綠肥維護林地地力提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地位于廣西國有東門林場雷卡分場（107°14′～108°00′E，22°17′～22°30′N）。試驗地氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，年均氣溫22℃，極端最低氣溫-3℃，極端最高氣溫40℃，年均降水量1 250 mm。造林地海拔90～120 m，地勢平緩，坡度≤10°，試驗地微坡向東，土壤為磚紅壤性紅壤。

1.2 試驗設計與試驗林營建

采用機耕全墾整地方式，桉樹按株行距2 m×4 m，定點挖穴植苗造林。2016年6月栽植尾巨桉（Eucalyptus urophylla×E.grandis）無性系苗木，8月點播山毛豆種子。

采用穴播山毛豆種子的方法進行栽植，每穴點播種子約10顆，播種穴離兩側(cè)桉樹1～2 m，播種穴間距0.5～1.33 m，種子發(fā)芽成苗后形成3種不同的山毛豆種植密度，以不種植為對照（處理號CS4），共4個試驗處理（表1）。每種處理設置3個固定樣地進行調(diào)查，樣地均為8 m×15 m。

1.3 試驗觀測及土壤理化性質(zhì)分析

1.3.1 試驗地土壤本底調(diào)查

挖取土壤樣品進行理化性質(zhì)分析，測定土壤容重、孔隙度及氮、磷、鉀等指標。取土樣位置要作記號，還要多次在同一位置取樣。

表1 山毛豆密度試驗處理Tab.1 Density experiment of Tephrosia candida

取土樣方法：每個樣地選擇1個采樣點，采樣點要偏離樹木施肥位置，每個采樣點挖深60 cm的土壤剖面，分別按0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm各取土200 g，裝袋并編號后帶回室內(nèi)處理。

1.3.2 綠肥收割處理

每年6—7月份收割壓青，并挖溝將綠肥埋入溝中覆土，連續(xù)壓青3年。具體是在桉樹行間挖溝1條，溝的深、寬以能放綠肥并覆蓋上一層15～20 cm厚的土為度。為了比較各處理綠肥生長量，收割時分別不同處理、樣地進行作業(yè)，伐倒并稱重，同時分枝、葉取樣各0.5kg帶回室內(nèi)分析其氮、磷、鉀等養(yǎng)分。

1.3.3 林分調(diào)查

每種處理選擇3塊樣地逐株測量桉樹胸徑及樹高，所選樣地為調(diào)查山毛豆產(chǎn)量時的樣地，測量時間為每年的11—12月。本文采用的桉樹林分生長數(shù)據(jù)為林齡1.5年和2.5年生時的生長量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理間山毛豆生長比較

從3種山毛豆密度植株產(chǎn)量（干重）方差分析結(jié)果（表2）來看，不同處理的山毛豆植株干重無顯著差異。雖然3種密度間差異不顯著，但以CS2密度處理的植株產(chǎn)量最大（1 681 kg/hm2），CS1處理的產(chǎn)量最小（1 224 kg/hm2），CS3處理的居中（1 540 kg/hm2）（表3）?？梢姡仓戤a(chǎn)量并非密度越大就越高，只有合適的密度才更有利于山毛豆植株的生長，才能收獲更高植株產(chǎn)量。

表2 山毛豆不同密度植株產(chǎn)量（干重）方差分析Tab.2 Variance analysis of Tephrosia candida’plant yield(dry weight)with different interplanting densities

表3 山毛豆不同密度植株產(chǎn)量（干重）比較Tab.3 Comparison of Tephrosia candida’plant yield(dry weight)with different interplanting densities

表4 1年生山毛豆植株養(yǎng)分含量Tab.4 Nutrient content of one-year-old Tephrosia candida

2.2 不同處理間山毛豆植株貯存的養(yǎng)分比較

通過對山毛豆植株取樣分析，獲得其主要養(yǎng)分含量（表4）。含氮量最多，其次是鉀元素，磷的含量最少。根據(jù)不同密度處理的山毛豆產(chǎn)量估算的養(yǎng)分含量（表5），氮含量達28.8～39.6 kg/hm2，磷含量為1.7～2.3 kg/hm2，鉀含量為9.3～12.8 kg/hm2。方差分析結(jié)果表明（表6），不同處理間差異不顯著。

表5 不同密度山毛豆植株養(yǎng)分含量Tab.5 Nutrient content of Tephrosia candida with different interplanting densities

表6 不同密度山毛豆植株養(yǎng)分含量方差分析Tab.6 Variance analysis of Tephrosia candida’nutrient content with different interplanting densities

2.3 不同處理間桉樹林分生長動態(tài)比較

不同處理間桉樹林分增長量有所不同（表7），但樹高、胸徑增長量變動系數(shù)分別只有10.72%、9.61%，均在10%左右，同時方差分析結(jié)果表明（表8），不同處理間林分增長量差異不顯著，到林齡2.5年時4個處理對桉樹幼林生長尚未產(chǎn)生顯著影響。

表7 山毛豆不同密度處理桉樹林分生長動態(tài)Tab.7 Dynamic growth of Eucalyptus stands with different interplanting densities

增長量是指從林齡1.5年到2.5年時生長增加的量。The increment refers to the amount of growth from the age of 1.5 to 2.5 years.

表8 山毛豆不同密度處理桉樹林分增長量方差分析Tab.8 Variance analysis of Eucalyptus’growth with different interplanting densities

3 結(jié)論與討論

在新造林的桉樹行間點種山毛豆種子可以發(fā)芽并生長成林，較好的山毛豆植株密度是12 500株/hm2；1年生時山毛豆植株中含氮量最大，其次是鉀，最少是磷，山毛豆植株平均貯藏的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量分別是34.9、2.0、11.3 kg/hm2；到林分2.5年生時不同處理間桉樹林分樹高、胸徑生長量無顯著差異。

間種山毛豆給林地作綠肥，相當于給林地補充了一定養(yǎng)分及有機質(zhì)，增加了林木生長所需的養(yǎng)分，促進了林木生長。據(jù)廖觀榮等[4]對剛果12號（EucalyptusABL 12）W5桉間種山毛豆作綠肥的試驗，間種5年后，與對照（未間種）相比，剛果12號W5桉平均株高增長16%，平均胸徑增長22%，單位面積的木材蓄積量增加59%。但本試驗中間種山毛豆的尾巨桉與對照（未間種）的尾巨桉之間的生長量差別不大，這可能是試驗時間不長，山毛豆植株壓青后需要一定時間才能將植物體轉(zhuǎn)化為土壤養(yǎng)分，山毛豆作為綠肥的作用尚未表現(xiàn)出來，需要時間作進一步的檢驗。

綠肥植物除山毛豆外，還有許多其它植物，如柱花草（Stylosanthesspp.）也有較好改良土壤作用。劉葦?shù)萚5]研究桉樹人工林下間作柱花草后改良土壤的作用效果，發(fā)現(xiàn)土壤容重比對照降低3.41%，毛管含水量、總孔隙度、毛管孔隙度分別比對照提高4.48%、1.98%、7.67%，非毛管孔隙度、非毛管孔隙度/毛管孔隙度比值分別比對照降低5.78%、0.24%，土壤pH、有機質(zhì)、速效氮、速效鉀、全氮、全磷、全鉀含量分別比對照提高了4.02%、32.05%、9.54%、46.30%、42.32%、29.57%、50.62%，土壤理化性狀得到有效改良。因此，可以選擇更多綠肥品種進行試驗比較，篩選更多適宜品種。