土壤管理對(duì)海南油茶低產(chǎn)林土壤性質(zhì)及產(chǎn)量的影響

羅健，王篤雄，李成林，吳清漢

澄邁樂(lè)香種苗管理有限公司，海南澄邁571900

油茶(Camellia Oleifera)主要指山茶科山茶屬植物中油脂含量高、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一類植物，與烏桕、核桃、油桐并稱為中國(guó)四大木本油料植物[1]，并與油棕、橄欖、椰子并稱為世界四大木本油料植物[2]，其主要產(chǎn)品茶油是一種高級(jí)食用油，其不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他食用油，被譽(yù)為“東方橄欖油”[3]。中國(guó)是油茶的原產(chǎn)地和主栽區(qū)，栽植和利用歷史悠久。當(dāng)前全球環(huán)境正在并將持續(xù)發(fā)生變化，全球水熱格局的重新分布將對(duì)植物產(chǎn)生顯著影響[4]。目前中國(guó)共有油茶林3.67×106hm2，但大多數(shù)油茶林產(chǎn)量低、品質(zhì)差，嚴(yán)重制約了油茶產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展。造成這種現(xiàn)象的原因除了油茶品種混雜外，管理方面的不足也是重要因素。傳統(tǒng)油茶林地管理以墾覆為主要手段，土壤肥力主要依賴于化肥，病蟲(chóng)害防治完全依賴化學(xué)農(nóng)藥[5-6]。長(zhǎng)期清耕導(dǎo)致油茶林地力退化，生物多樣性喪失，茶果產(chǎn)量下降，品質(zhì)變劣[7-8]。因此，改變傳統(tǒng)油茶林地土壤管理模式，走用地與養(yǎng)地相結(jié)合的油茶生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展之路已成為油茶產(chǎn)業(yè)的重要方向[9-10]。海南油茶近年來(lái)得到快速發(fā)展，但普遍產(chǎn)量較低，通過(guò)適宜的低產(chǎn)林林地改造措施從而提高茶果產(chǎn)量成為必然趨勢(shì)。文章通過(guò)林地清理、施有機(jī)肥、深耕墾復(fù)等技術(shù)措施，改良土壤耕性，提高土壤的透氣性，增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量，活化土壤的氨態(tài)氮、速效磷和速效鉀等有效營(yíng)養(yǎng)成分，從而為油茶根系創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境，提高油茶茶果產(chǎn)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于澄邁縣福山鎮(zhèn)花場(chǎng)村（19°55′N，109°58′E），屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候，長(zhǎng)夏無(wú)冬，年平均氣溫22℃～27℃，≥10℃的積溫為8200℃，最冷的一月份溫度仍達(dá)17℃～24℃，年光照為1750h～2650h，光照率為50%～60%，光溫充足，光合潛力高，是油茶育種的理想基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置1 組對(duì)照，另外設(shè)置了3 個(gè)處理，分別為“林地清理+墾復(fù)”處理、“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理、“林地清理+墾復(fù)+生草”處理。每處理選生長(zhǎng)勢(shì)及立地條件相近的油茶林1m2，3 次重復(fù)，栽培用草種為多年生黑麥草，草種于2018 年處理，2019 年10 月采果，播種前草種用40℃溫水浸泡2h，播種量33.33kg·hm-2。

1.3 試驗(yàn)方法

土壤溫度的測(cè)定用土壤溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；土壤容重采用環(huán)刀法；土壤孔隙度（%）=（1-容重/比重）×100%；土壤田間持水量的測(cè)定方法為室內(nèi)環(huán)刀法；土壤pH 的測(cè)定采用pH 計(jì)測(cè)定；土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用重鉻酸鉀法；土壤氨態(tài)氮的測(cè)定采用分光光度法；土壤速效磷的測(cè)定采用比色法；土壤速效鉀的測(cè)定用火焰光度計(jì)測(cè)定；茶果產(chǎn)量的測(cè)定：采用總體抽樣調(diào)查控制下的地塊調(diào)查方法進(jìn)行油茶茶果產(chǎn)量測(cè)算[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)處理

所有處理均為3 次重復(fù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析采用Excel 2007 進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤管理措施對(duì)海南油茶低產(chǎn)林土壤物理性質(zhì)的影響

2.1.1 對(duì)土壤溫度的影響

土壤溫度（地溫）影響著植物的生長(zhǎng)、發(fā)育和土壤的形成[12]。由圖1 可得，3 個(gè)處理后的土壤溫度均低于對(duì)照組，且“林地清理+墾復(fù)+生草”處理＜“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理＜“林地清理+墾復(fù)”處理＜對(duì)照?！傲值厍謇?墾復(fù)+生草”處理使土壤溫度降低得最為明顯，由此可見(jiàn)，生草處理后的土壤溫度會(huì)降低比較多。

圖1 不同處理對(duì)土壤溫度的影響Fig.1 Effects of different treatments on soil temperature

2.1.2 對(duì)土壤容重的影響

土壤容重的大小可以反映土壤的松緊度，一般容重越小，土壤越松。由圖2 可得，“林地清理+墾復(fù)+生草”、“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”、“林地清理+墾復(fù)”3 個(gè)處理后的土壤容重均小于對(duì)照組，即說(shuō)明處理后的土壤比對(duì)照組更加疏松，因此更利于油茶的生長(zhǎng)。

圖2 不同處理對(duì)土壤容重的影響Fig.2 Effects of different treatments on soil bulk density

2.1.3 對(duì)土壤總孔隙度的影響

土壤孔隙度[13]指的是土壤中孔隙的容積占整個(gè)土壤容積的百分比，孔隙度高說(shuō)明土壤的通透性好。由圖3 可得，處理后的土壤孔隙度的大小排序?yàn)椤傲值厍謇?墾復(fù)+生草”處理＞“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理＞“林地清理+墾復(fù)”處理＞對(duì)照組。林地清理、墾復(fù)、施有機(jī)肥、生草栽培都有利于提高和保持土壤的通透性，促進(jìn)根系的呼吸代謝和吸收能力，有利于培養(yǎng)強(qiáng)壯的根系，為豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

圖3 不同處理對(duì)土壤孔隙度的影響Fig.3 Effects of different treatments on soil porosity

2.1.4 對(duì)土壤田間持水量的影響

田間持水量[14]是指在地下水較深和排水良好的土地上充分灌水或降水后，允許水分充分下滲，并防止其水分蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，土壤剖面所能維持的較穩(wěn)定的土壤水含量（土水勢(shì)或土壤水吸力達(dá)到一定數(shù)值），是大多數(shù)植物可利用的土壤水上限。田間持水量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上十分有用的水分常數(shù)，它是確定灌水量的重要依據(jù)，也是施肥時(shí)是否需要灌溉的指標(biāo)。一般而言，作物正常生長(zhǎng)的土壤，含水量為田間持水量的80%左右。在對(duì)作物追肥時(shí)，若低于這一指標(biāo)，施肥后應(yīng)澆水，若在田間最大持水量時(shí)施肥，則可以不澆水。由圖4 得知，3 個(gè)處理后的土壤田間持水量都有增加，而“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理后的土壤田間持水量相對(duì)較多。

圖4 不同處理對(duì)土壤田間持水量的影響Fig.4 Effects of different treatments on soil field water holding capacity

2.2 土壤管理措施對(duì)海南油茶低產(chǎn)林土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

試驗(yàn)針對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)，測(cè)量了5 個(gè)指標(biāo)，分別為土壤pH、有機(jī)質(zhì)、氨態(tài)氮、速效磷、速效鉀。由表1得知，各處理對(duì)土壤pH 的影響不大，沒(méi)有明顯的變化?！傲值厍謇?墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理和“林地清理+墾復(fù)+生草”處理的有機(jī)質(zhì)變化很大，而“林地清理+墾復(fù)”處理的土壤有機(jī)質(zhì)變化不明顯，其中“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理的土壤有機(jī)質(zhì)變化最大，很可能跟施有機(jī)肥的原因有關(guān)?！傲值厍謇?墾復(fù)”處理、“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理和“林地清理+墾復(fù)+生草”處理后的土壤氨態(tài)氮含量都增大了很多，但是“林地清理+墾復(fù)+生草”處理后的土壤氨態(tài)氮變化最為明顯?！傲值厍謇?墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理后土壤中的速效磷變化的最明顯，而“林地清理+墾復(fù)”處理后土壤中的速效鉀變化最明顯。

表1 不同處理對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響Tab.1 Effects of different treatments on soil chemical properties

2.3 土壤管理措施對(duì)海南油茶低產(chǎn)林茶果產(chǎn)量的影響

由圖5 明顯可以看出，對(duì)照組的茶果產(chǎn)量要比其他3 個(gè)處理的茶果產(chǎn)量低，茶果產(chǎn)量大小關(guān)系大致可表現(xiàn)為：“林地清理+墾復(fù)+生草”處理＞“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理＞“林地清理+墾復(fù)”處理＞對(duì)照。對(duì)油茶低產(chǎn)林進(jìn)行“林地清理及墾復(fù)”處理可以明顯促進(jìn)土壤養(yǎng)分釋放的功效，配合有機(jī)肥施入的土壤改良措施對(duì)促進(jìn)土壤養(yǎng)分釋放和提高土壤酶活性最有效[15]。另外有研究表明，生草栽培可緩解降雨對(duì)土壤的直接侵蝕，減少水土流失和提高肥力[16]，從而更能提高茶果的產(chǎn)量。

圖5 不同處理對(duì)油茶低產(chǎn)林茶果產(chǎn)量的影響Fig.5 Effects of different treatments on the yield of Camellia oleifera low yield forest

3 結(jié)論與討論

不同改良措施后的低產(chǎn)油茶林土壤養(yǎng)分的測(cè)定結(jié)果顯示，3 種不同處理后的林地各層土壤中氨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀和速效磷的含量存在顯著差異。進(jìn)行改良后的油茶林土壤，其氨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀和速效磷的含量與對(duì)照組相比均有明顯提高，其中，進(jìn)行“林地清理+墾復(fù)+生草”處理后，林地土壤深土層的氨態(tài)氮含量顯著提高，高達(dá)40.4g/kg，是對(duì)照組深土層中氨態(tài)氮含量的5.3 倍；進(jìn)行“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理后，林地土壤表土層的有機(jī)質(zhì)含量增加明顯，達(dá)到14.7g/kg，是對(duì)照組表土層中有機(jī)質(zhì)含量的2.8 倍；進(jìn)行“林地清理+墾復(fù)+施有機(jī)肥”處理后，林地土壤表土層中速效磷的含量提高相對(duì)明顯，竟然達(dá)到了21.7g/kg，是對(duì)照組亞表土層中速效磷含量的11.6 倍。綜上所述，不同土壤改良措施在增加土壤養(yǎng)分的同時(shí)又促進(jìn)了土壤養(yǎng)分的高效利用。在同一沒(méi)有施加外來(lái)肥料的油茶林分中，其表土壤、亞表層和深土層中氨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷的含量是越來(lái)越少的，而速效鉀的含量普遍為亞表層相對(duì)較高，這很有可能和鉀淋溶作用有關(guān)。配合施肥處理的情況下，亞表層和深土層中氨態(tài)氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷的含量相比表土層要顯著增高，這可能是將肥料施加在亞表層和深土層的原因。