幼齡黃皮果園間種花生對(duì)土壤養(yǎng)分的影響及效益分析①

孫建華

(儋州市農(nóng)林科學(xué)院 海南儋州 571737)

間作套種是我國勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中逐步認(rèn)識(shí)和掌握的一項(xiàng)增產(chǎn)措施，在中國已有兩千多年的歷史，也是我國農(nóng)業(yè)精耕細(xì)作的一個(gè)重要組成部分［1］。它能夠使作物充分利用光、熱、水、土資源，并充分發(fā)揮空間、時(shí)間和土壤資源，具有增產(chǎn)穩(wěn)收，增加經(jīng)濟(jì)效益，改善農(nóng)田生態(tài)條件的作用［2］。在農(nóng)林生產(chǎn)中，間套作作為一種耕種模式被廣泛應(yīng)用，果園間套種不僅可提高單位面積的復(fù)種指數(shù)，充分利用園間的水肥條件而抑制果園雜草生長(zhǎng)，促進(jìn)果樹生長(zhǎng)，而且可以提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)、提高土壤肥力，有效改善果園小氣候，提高經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益［3］。花生是我國四大油料作物之一，是油脂加工業(yè)和食品加工業(yè)的主要原料，并且自身有很強(qiáng)的固氮能力。果園間作花生不僅能夠提升土壤養(yǎng)分；在此基礎(chǔ)上，花生又是油料作物，可以增加花生產(chǎn)量，提高果農(nóng)收入［4］。

黃皮（Clausena hainanensis），又名黃皮子、黃批等，為蕓香科黃皮屬植物，是我國熱帶和亞熱帶地區(qū)的一種特種果樹，黃皮的藥用價(jià)值較高，其果、葉、根及種子均可入藥［5-6］。研究表明，合適的果園間套作，可有效避免養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)，提高土壤養(yǎng)分狀況。果園間作綠肥作物，可通過其凋落物、殘?bào)w等分解釋放養(yǎng)分，使土壤養(yǎng)分可得到顯著改善［7］。同時(shí)，果園間作可有效減少土壤養(yǎng)分的流失，具有良好的截流保肥作用［8］。黃皮與花生間作，在空間上高、矮互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光、熱、水及養(yǎng)分等資源最大限度的吸收利用；在時(shí)間上，黃皮生育期長(zhǎng)，前期生長(zhǎng)慢，幼苗期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)養(yǎng)分需求量少，株行距較寬，封行遲，因此與生育期短、生長(zhǎng)快速的花生間作可充分利用土地、溫光等資源［9］。此外，花生根系的根瘤具有固氮作用，可以增加土壤氮素［10］。待花生收獲后將花生藤還田，不僅可以提高土壤肥力，促進(jìn)黃皮的生長(zhǎng)發(fā)育，而且由于花生藤還田，覆蓋度增加，減少雜草滋生，在主栽作物黃皮增產(chǎn)增收的同時(shí)，還多收獲一茬花生，綜合效益提高［11-12］。

近年來，海南黃皮種植業(yè)發(fā)展迅速，水果業(yè)逐漸成為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境的支柱產(chǎn)業(yè)［13］。然而大量赤紅壤坡地被開墾為果園，丘陵山區(qū)屬生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，幼齡果園普遍存在土壤退化、水土流嚴(yán)重、外來入侵生物多、病蟲草害嚴(yán)重、土地利用效率低、經(jīng)濟(jì)效益低下成為低山丘陵水果生產(chǎn)中存在的一個(gè)嚴(yán)重問題［14］。因此，如何對(duì)果園進(jìn)行綜合開發(fā)利用、提高土地利用效率和經(jīng)濟(jì)效益、減少水土流失、防治土壤肥力退化是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。本試驗(yàn)通過研究黃皮與花生間種對(duì)黃皮產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響和土壤養(yǎng)分的變化，以期為海南黃皮林間高產(chǎn)高效栽培的穩(wěn)步發(fā)展提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)以海南省3年生雞心黃皮為主栽作物，以常規(guī)‘湛油75’珍珠豆型花生為間種作物。土壤為新墾紅壤，養(yǎng)分含量有機(jī)質(zhì)1.27%、全氮0.15%、全磷0.033%、全鉀1.3%、堿解氮51.6 mg/kg、有效磷23.2 mg/kg、有效鉀36.3 mg/kg、pH 4.56。試驗(yàn)地位于海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所試驗(yàn)基地，地處北緯19°30'33.6126"，東經(jīng)109°29'31.977"，屬熱帶季風(fēng)氣候，年平均溫度23.1℃，年平均降雨量1 486 mm，干濕季明顯。其中，5～10月為雨季，降雨量占全年的83.4%；11月至次年4月為旱季，占年降雨量的16.0%。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

園內(nèi)畦面（限于樹冠外）套種花生，每年3月10日播種，7月15日收獲，667 m2施尿素15 kg、過磷酸鈣25 kg、氯化鉀15 kg；黃皮樹每年在2月上旬前春梢未萌發(fā)時(shí)每株施氮肥1 kg、磷肥0.5kg、鉀肥0.5 kg?；ㄉ龠€園，收花生時(shí)將花生藤切成3 cm左右，埋入果園土中。

本試驗(yàn)采用單因素有重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)置間種花生和不間種空白對(duì)照，共2種處理，每種處理設(shè)置3次重復(fù)，總共6個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，其中黃皮株行距3 m×4 m，花生按17 cm×25 cm并距離黃皮40 cm處進(jìn)行種植，每行間可種植12行，空間利用率達(dá)80%。試驗(yàn)于3月10日播種，于7月15日統(tǒng)一收獲?；ㄉL(zhǎng)期人工除草2次，灌水及病蟲害防治與主栽作物黃皮一致。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目

在花生的結(jié)莢期，每小區(qū)選取有代表性的花生調(diào)查：形態(tài)指標(biāo)，包括莖粗、株高、冠幅和分枝數(shù)；在花生收獲期以小區(qū)實(shí)際收獲產(chǎn)量折合667m2產(chǎn)量為產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，花生產(chǎn)量以及構(gòu)成要素，包括單株結(jié)莢數(shù)、百果重、百仁重和莢果產(chǎn)量及整個(gè)生物產(chǎn)量；在7月15日花生收獲還田3個(gè)月后測(cè)定土壤養(yǎng)分的變化情況。土壤及收獲期花生植株養(yǎng)分含量測(cè)定：全N含量用硫酸—雙氧水消煮全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定，全P含量用硫酸—雙氧水消煮釩鉬黃比色法測(cè)定，全K含量用硫酸—雙氧水消煮火焰光度計(jì)法測(cè)定，堿解N用堿解擴(kuò)散法，速效P用HCl－NH4F浸提分光光度法，速效K用NH4OAc浸提火焰光度法，有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀－外加熱法。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用spss 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，不同處理之間相同指標(biāo)Duncan 0.05比較，不同小寫字母表示差異顯著（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃皮果園間種花生對(duì)黃皮生長(zhǎng)狀況的影響

在施用同等化肥的條件下，黃皮與花生間作顯著提高了黃皮的莖粗、株高、冠幅和分枝數(shù)，間作后花生的生長(zhǎng)更好。黃皮的莖粗2015年比2014年增長(zhǎng)0.211 dm，株高增加4.4 cm，冠幅增加24.8 cm，分枝數(shù)增加3.0個(gè)/株；莖粗2016年比2015年增長(zhǎng)0.225 dm，株高增加2.5 cm，冠幅增加11.7 cm，分枝數(shù)增加0.9個(gè)/株（表1）。

表1 黃皮果園間種花生黃皮形態(tài)指標(biāo)的增長(zhǎng)值

施用花生苗連續(xù)3年進(jìn)行觀測(cè)。表2結(jié)果表明，施用花生苗的黃皮樹的鮮苗產(chǎn)量、干物質(zhì)量、可供養(yǎng)分量和干物質(zhì)養(yǎng)分含量呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。到2016年每667m2花生藤可為果園提供養(yǎng)分氮13.29 kg，磷0.96 kg，鉀11.50 kg（表2）。

表2 施用花生苗對(duì)黃皮樹養(yǎng)分含量的影響

2.2 花生產(chǎn)量以及構(gòu)成要素

從圖1可以看出，花生的單株結(jié)果數(shù)、百果重、百仁重和莢果產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)。單株結(jié)果數(shù)比2014年高7.3%；百果重比2014年高3.5%；百仁重比2014年高10.8%；莢果產(chǎn)量比2014年高10.5%。

2.3 花生苗還田后土壤養(yǎng)分變化情況

從表3可以得知，截止2016年，土壤養(yǎng)分與還園前相比，其堿解氮提高52.1%，有效磷提高44.4%，有效鉀提高54.1%。有機(jī)質(zhì)提高55.1%?；ㄉ龠€園有增加土培養(yǎng)分和改善土體結(jié)構(gòu)的效益。

3 結(jié)論與討論

間套作綜合產(chǎn)量一般比單作要高［15-16］。其產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)很大程度上是來源于邊行優(yōu)勢(shì)種。研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于等行距種植，寬窄行種植具有改善作物冠層透光率、提高葉片凈光合速率、延長(zhǎng)葉面積持續(xù)期和增加產(chǎn)量等優(yōu)勢(shì)種［17-18］。此外，根系是作物吸收水分、養(yǎng)分的主要器官，根系生長(zhǎng)較快的作物營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)，根冠比較大是高產(chǎn)作物的特征。在本研究中，黃皮樹增施花生藤對(duì)植株生長(zhǎng)有良好的促進(jìn)作用，黃皮樹的莖粗、株高、冠幅以及分值樹都有顯著的提高；在間套作體系中，間作作物之間不僅存在對(duì)地上部光能利用的競(jìng)爭(zhēng)，存在地下部作物根系對(duì)土壤養(yǎng)分、水分等資源的競(jìng)爭(zhēng)種［19］。土壤養(yǎng)分含量與作物產(chǎn)量密切相關(guān)，間套作作物之間對(duì)土壤養(yǎng)分同時(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)和互補(bǔ)關(guān)系種［20］。本試驗(yàn)中，花生藤還園對(duì)果園培肥有很好的效果，果園中土壤的N、P、K以及有機(jī)質(zhì)含量得到提高，土層疏松，有利于果樹生長(zhǎng)。

圖1 花生產(chǎn)量及構(gòu)成要素

表3 花生苗還田后土壤養(yǎng)分變化情況

作物的產(chǎn)量和生物產(chǎn)量與作物全生育期水、肥、氣、熱等因素密切相關(guān)。從黃皮與花生的間作模式來看，間作條件下可以顯著提高兩種作物的產(chǎn)量和生物產(chǎn)量，可能是因?yàn)橥ㄟ^種植模式的改變，改變了果樹生長(zhǎng)的果園小氣候環(huán)境，間接影響了作物生長(zhǎng)過程和同化物的積累。孫余卜等［21］對(duì)花生－豆科間作種植、韋廣潑［22］對(duì)龍眼—花生間作土壤養(yǎng)分變化的研究也有類似的規(guī)律。