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摘要 [目的]探究油茶幼林套種西瓜在赣南地区的可行性。[方法]在赣南油茶种植山区以西瓜和油茶为试验材料,采用油茶幼林套种西瓜和幼林油茶纯种(对照)2个不同种植方法,比较研究了浪潮甜王西瓜03号、雪峰黑媚娘、农科大6号、荃银高科4个西瓜品种在赣南油茶幼林的产量、经济效益及生长势方面的差异,然后以筛选出的套种西瓜品种作为套种材料,比较研究了油茶幼林套种西瓜对油茶生长、经济效益及土壤理化性质的影响。[结果]间套种西瓜对油茶幼林株高、地径、冠幅(南北、东西)、SPAD没有显著影响;间套种西瓜可显著降低油茶幼林地表温度,显著提高油茶幼林地表湿度;间套种西瓜可显著降低土壤容重,显著增加土壤孔隙度和土壤含水率,显著提高土壤有机质含量、土壤速效氮、速效磷、速效钾;效益分析表明,油茶幼林套种西瓜平均年净利润为18 195 元/hm 且油茶幼林套种不同品种西瓜的经济效益有显著差异。[结论]油茶幼林套种西瓜是一种可借鉴的套种模式。
关键词 油茶;幼林;套种;西瓜
中图分类号 S 794.4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2021)21-0133-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.032
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effect of Interplant of Young Camellia oleifera Forest on Camellia oleifera Growth,Economic Benefit and Soil Physicochemical Properties
XIE Xiang-yu WEI Ben-zhu KANG Jin-lin1 et al
(1.Ganzhou Forestry Research Institute, Ganzhou, Jiangxi 341000; 2.Ganzhou Agricultural Mechanization Research Institute, Ganzhou, Jiangxi 341000)
Abstract [Objective]To explore the feasibility of interplanting watermelon in Camellia oleifera young forest in southern Jiangxi.[Method]Watermelon and Camellia oleifera seedlings were used as experiment material, and two different planting models, Camellia oleifera interplanting watermelon model (treatment) and single Camellia oleifera model (control) were designed in this experiment.The yield, economic benefit and growth potential of different varieties (Langchao Tianwang 03, Xuefen Heimeiniang, Nongkeda 6, Quanying Gaoke) were compared and studied, and the selected watermelon varieties were used as material for the next experiment, and the effects of interplanting watermelon on the growth, economic benefit and soil physical and chemical properties of Camellia oleifolia were studied.[Result]The results showed that interplanting watermelon model had no significant effect on plant height,ground diameter,crown diameter (south-north, east-west), and SPAD of Camellia oleifera;interplanting watermelon could significantly reduce the surface temperature of young Camellia oleifera forests and significantly increase the surface humidity of young Camellia oleifera forests; interplanting watermelon can significantly reduce soil bulk density, significantly increase soil porosity and soil moisture content, and also significantly increase soil organic matter content, soil available nitrogen, soil available phosphorus, and soil available potassium;The economic benefit analysis showed that interplanting watermelon in young Camellia oleifera forests can get 18 195 yuan/hm2. [Conclusion]Interplanting watermelon in Camellia oleifera forest can be used for a good reference. Key words Camellia oleifera;Young forest;Interplanting;Watermelon
基金项目 赣州市柔性引进博士人才项目“油茶林复合经营增效模式构建与示范”。
作者简介 谢向誉(1983—),男,内蒙古巴彦淖尔人,副研究员,硕士,从事幼林油茶复合经营及生物育种研究。*通信作者,高级农艺师,从事油茶遗传育种研究。
收稿日期 2021-02-22;修回日期 2021-05-06
油茶(Camellia oleifera)属于山茶科山茶属,为常绿小乔木或灌木,是我国特有的木本食用油料源树种,与油橄榄(Olea europaea)、油棕(Elaeis guineensis)、椰子(Cocnucifera)并称世界“四大木本油料植物”[1-4]。油茶主要产品为茶油,是一种纯天然高级植物油,被称为“东方橄榄油”,其脂肪酸主要由油酸、亚油酸等成分组成,含有多种功能性成分[5-6]。油茶经济效益前景巨大,目前油茶在我国面积已达近450万hm 山茶油年产量55万t,总产值近700亿元[7],因而油茶产业对我国经济社会具有重大作用。近年来,我国粮油供求矛盾日益突出,每年食用油进口量为需求总量的60%左右[8]。我国作为世界上最大的食用油进口国,粮油安全问题越来越突出。我国对油茶产业也越来越重视,2016年国家发改委、原农业部、国家林业局联合印发《全国大宗油料作物生产发展规划》,首次将油茶作为大宗油料作物纳入国家食用植物油安全战略大局中统筹支持,在2017年,《林业产业发展“十三五”规划》将油茶产业发展工程列入11个林业产业重点工程。综上可知,大力发展油茶产业符合社会和国家的当下需求。
油茶是多年生植物,一般3年后开始结果,8年后达到盛产,因为油茶种植前3年不能产果,只有投入、没有产出的现实阻碍了油茶新造林的推广,阻碍了油茶产业的发展。种植前几年油茶属灌木或小乔木树种树冠扩展较慢,林地內空间较大,适合周期较短的作物种植[9-10]。该研究在赣南油茶种植区新造林第3年的幼林中套种西瓜,首先在油茶幼林试验区筛选出表现优良的西瓜品种,然后对赣南油茶幼林中表现优良的品种进行套种,进一步通过研究套种西瓜对油茶生长、经济效益及土壤理化性质的影响来探讨赣南地区油茶套种西瓜的可行性,以期为提高油茶幼林前期经济效益和生态效益提供科学依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于江西省赣州沙石镇林科所油茶幼林基地(114.94°E,25.78°N),海拔300~500 m,属于山地和丘陵地区,该区土层较为贫瘠,石砾较多,土壤类型为红壤土。该区大气候类型属于亚热带季风气候,平均降水量为1 318.9 mm,平均气温为20.2 ℃,无霜期一般在350 d以上。试验设置在山坡标准油茶种植条带上,试验地选择油茶株高、地径等长势相对一致的条带。
1.2 试验材料
供试材料为西瓜和油茶。供试西瓜:浪潮甜王西瓜03号、雪峰黑媚娘、农科大6号、荃银高科;供试油茶:GLS赣州油1号(3年苗龄)。
1.3 试验方法 于2019年4月开展油茶幼林套种西瓜的品种筛选初步试验,在浪潮甜王西瓜03号、雪峰黑媚娘、农科大6号、荃银高科4个西瓜品种中进行筛选。采取随机区组试验设计,设3个重复,每个重复180 m 在赣州市林业科学研究所油茶基地设3个试验点(1号、2号、3号),3个具有小气候差异的试验点可以更大程度地代表结果的可靠性。4个西瓜品种统一采取育苗盘进行育苗,然后在出苗后25 d左右进行移栽,并在后续进行观测;在2020年,将2019年筛选出的西瓜品种作为试验材料套种在油茶幼林试验基地,设油茶-西瓜处理(油茶套种西瓜)和对照处理(油茶纯种,CK)2个处理,采取随机区组试验设计,每处理设3个重复。
1.4 项目测定
2019年试验主要测定项目包括育苗出苗率、移栽成活率、移栽后生长势、不同品种西瓜产量、经济效益;2020年测定项目包括株高、地径、冠幅(东西、南北)、叶绿素含量、林下温度、林下湿度、土壤容重、土壤孔隙度、土壤含水率、pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量及套种新增投入和产出。
每组处理随机选择20株油茶进行测量,3次重复。株高与冠幅用钢卷尺测量,精确到0.1 cm;地径采用游标卡尺测量,精确到0.01 mm;叶绿素含量(SPAD)采用SPAD 502叶绿素含量测定仪测定,选择顶端健康成熟当年生新梢倒数第3、4叶位,分别在叶基、叶中和叶尖处测得SPAD值,每株测定6片成熟叶片,求出每片叶平均值,每处理3次重复;林下温度与湿度采用浙江托普云农科技股份有限公司的温湿度光测定仪(DJL-18)测定,选择距离油茶基部下60 cm的地表进行测定,在西瓜收获前10 d选择晴朗的天气进行测定,具体时间为14:00—15:00;土壤容重:对地表下30 cm土样采用环刀法测定;土壤孔隙度采用土壤容重换算法计算;土壤含水率采用烘干法测定;土壤pH采用电位法测定;土壤速效钾含量采用森林土壤钾测定法测定(LY/T 1234—2015);土壤有效氮含量采用森林土壤氮测定法(LY/T 1228—2015)测定;土壤有效磷含量采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法 (HJ 704—2014法)测定;土壤有机质含量采用森林土壤有机质测定法及碳氮化的计算方法(LY/T 1237—1999);套种产出与投入:按照西瓜品种近年来的价格与实际产量计算产出,按照实际投入费用计算投入。
1.5 数据分析 采用Microsoft Excel 2010进行数据计算; 采用SPSS 23.0统计软件进行T检验分析,对2个处理差异显著性水平进行分析检测。
2 结果与分析
2.1 不同西瓜品种套种后的生长势、产量及经济效益 由表1可知,综合表现最好的西瓜品种为浪潮甜王0 其产量、净收益在3个试验点均高于其他3个品种;其次为雪峰黑媚娘,其产量、净收益3个试验点均显著高于农科大6号和荃银高科;浪潮甜王03、雪峰黑媚娘在3个试验点中的生长势也表现为强生长势。综合评价4个西瓜品种,浪潮甜王03是赣南地区油茶幼林套种西瓜的较佳品种,其次为雪峰黑媚娘。
2.2 套种西瓜对油茶幼林植株生长的影响
采用2019年筛选出综合表现最好的浪潮甜王03西瓜品种作为2020年油茶幼林套种试验的品种。由表2可知,在3个试验点油茶-西瓜模式(套种)的油茶株高、地径、冠幅、SPAD较油茶纯种(CK)总体上略有增加,但差异不显著,这表明在赣南地区油茶幼林套种西瓜对油茶地上生长没有明显的影响。
2.3 套种西瓜对油茶幼林植株林下温湿度的影响 由表3可知,
油茶-西瓜模式(套种)可有效降低油茶幼林地表温度,并明显提高油茶幼林地表湿度。3个试验点中,油茶-西瓜模式下油茶幼林的地表温度和湿度较油茶纯种模式差异显著。3个试验点油茶-西瓜模式下的地表温度较CK分别下降了6.7、5.2、5.4 ℃,降幅分别为15.3%、12.6%、12.4%;地表湿度分别增加了20.1、20.8、17.9百分点,增幅分别为60.4%、61.4%、53.9%。综上表明,油茶-西瓜模式可以显著改善油茶幼林地表温湿度。
2.4 套种西瓜对土壤理化性质的影响
由表4可知,油茶-西瓜模式可以明显改善油茶幼林土壤物理性状。3个试验点油茶-西瓜模式显著降低了油茶幼林土壤容重,显著提高了土壤孔隙度和土壤含水率。
由表5可知,油茶幼林土壤pH与CK之间无显著差异,但油茶-西瓜模式显著提高了土壤有机质、速效磷、速效钾、速效氮含量,明显改善了土壤化学性状。在1号、2号、3号点油茶-西瓜模式较CK显著提高了有机质含量,分别提高了7.3、5.4、4.3 g/kg,增幅分别为57.0%、41.9%、32.6%;速效氮含量分别提高了4.0、13.0、5.0 mg/kg,增幅分别为3.7%、12.4%、4.8%;速效磷含量分别提高了10.0、16.0、8.0 mg/kg,增幅分别为7.0%、11.4%、5.7%;速效钾含量分别提高了21.6、9.8、12.2 mg/kg,增幅分别为43.0%、18.3%、23.6%。
2.5 套种西瓜经济效益
由表6可知,套种西瓜需要增加21 565元/hm2的投入,幼林油茶试验地属于山地,耗费人力较多,人工费是投入的主要部分(包括西瓜种植与移栽费、除草、施肥、收获费共计14 100元/hm2),然而套种西瓜的年收益可达39 960元/hm 年净利润18 195元/hm 这表明与纯种油茶比较,套种西瓜可较好地提高幼林油茶的经济效益。
3 讨论
3.1 赣南地区油茶幼林套种西瓜品种的筛选
不同西瓜品种在不同生态类型和不同立地条件下栽培区适应性不一致。赣南油茶种植区大部分属于丘陵山区,土壤砂石较多,立地条件一般,而赣南气候属于中亚热带温暖湿润季风气候,四季比较分明,因此针对以上赣南油茶种植区的立地条件和气候类型,需要筛选出适于在赣南油茶区套种的西瓜品种,该西瓜品种需具有一定的抗逆性,且生长势较强,可以产生较好经济效益的品种。该研究通过前期调研,选定雪峰黑媚娘、农科大6号、浪潮甜王03、荃银高科4个西瓜品种为试验材料,在3个试验点对其调查与观测发现,在生长势与经济效益等方面综合表现最好的为浪潮甜王0 其次为雪峰黑媚娘。
3.2 赣南地区油茶幼林套种西瓜对油茶生长的影响
该试验对油茶-西瓜模式和油茶纯种的油茶株高、地径、冠幅(东西、南北)进行了观测,结果发现,套种西瓜对油茶株高、地径、冠幅、SPAD无显著差异,说明套种西瓜对油茶幼林地上部生长无明显影响。然而,该研究尚未对2个模式下的油茶幼林地下根系进行研究,有待今后进一步研究。
3.3 赣南地区油茶幼林套种西瓜对林地土壤的影响
土壤是实现油茶稳产、高产、優质的重要保障。该研究发现,油茶-西瓜模式可以显著降低土壤容重,显著提高土壤孔隙度和土壤含水率,可有效改善土壤物理性状,这与冯金玲等[11]研究的油茶林套种毛豆等结果相似,冯金玲等[11]在油茶林下套种毛豆、花生等发现不同套作模式土壤的非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度和土壤通气度均存在显著性差异,且显著性高于空白对照;柏明娥等[12]在油茶林下间种决明发现套种可以增加地表覆盖,降低水分蒸发,从而提高土壤含水率,并降低土壤温度,与该研究结果相一致。由于试验点均在油茶幼林地进行,油茶幼林前期地面裸露面积较大,土壤发生的侵蚀较为严重,尤其在春夏多雨季节,套种西瓜后西瓜藤蔓可较好地覆盖裸露油茶幼林,有效增加地表覆盖度,进而避免雨水直接冲刷,减缓地表径流,另外增加地表覆盖度,还可降低高温天气时的地表温度,减少土壤水分蒸发,增加土壤含水量,从而创造了油茶幼林生长的良好小气候。
适宜油茶生长的土壤pH为5.00~6.51[13],然而该试验田土壤pH为4.5左右,经过西瓜套种后土壤pH显示略有提高,但与对照处理相比无显著差异,说明西瓜套种对油茶幼林土壤pH无明显影响,可考虑对其施用适量熟石灰进行改良;套种西瓜油茶幼林土壤的有机质、速效磷、速效氮、速效钾均显著提高,这可能是由于套种西瓜可以更好地创造油茶幼林的小气候,此外西瓜根系生长改善了土壤结构等环境,从而促进土壤微生物更好地改善土壤化学性质。 滕维超等[14]进行油茶间套种大豆研究,发现间套种可以有效调高土壤有机质、速效磷、速效钾、速效氮。丁怡飞等[15]研究油茶间作鼠茅草,结果表明,鼠茅草间作也能增加土壤速效氮、速效钾等含量,这与该研究结果相类似。套种西瓜不仅可以改善幼林油茶土壤理化性质,还能提高油茶幼林前期的经济效益。 3.4 赣南地区油茶幼林套种西瓜可提高油茶幼林种植前期的经济效益
该研究表明,在赣南油茶幼林中套种西瓜可大大提高油茶幼林的经济效益,且通过对4个品种的筛选发现,浪潮甜王03在生长适应性及经济效益等方面综合表现最好,雪峰黑媚娘次之。彭秀等[16]通過油茶间套种大豆、辣椒、茄子试验,发现间套作可以提高油茶林地经济效益,其中间套种茄子效益最好;滕维超等[14]通过油茶林下间作红薯、辣椒、大豆、油菜,发现间作模式经济效益均比油茶单作模式高,且油茶-红薯间作模式经济效益最高。然而任何农业试验结果均有区域性限制,该试验研究地处赣南山区,油茶林山坡地石头较多,土壤贫瘠,因此该试验选择了一种较为抗旱的西瓜品种作为套种作物,取得了较好的经济效益,平均年净利润可达18 195元/hm2。
4 结论
该研究结果表明,春季在赣南地区油茶幼林中采用油茶-西瓜套种模式对油茶幼林生长没有产生显著影响,但可以明显改善油茶幼林土壤理化性质,提高经济效益,是一种可借鉴推广的较好模式,且经过试验发现油茶幼林套种西瓜品
种可以选择浪潮甜王03或雪峰黑媚娘,其在赣南山区的油茶幼林中具有较好的适应性及经济效益。
参考文献
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关键词 油茶;幼林;套种;西瓜
中图分类号 S 794.4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2021)21-0133-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.032
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effect of Interplant of Young Camellia oleifera Forest on Camellia oleifera Growth,Economic Benefit and Soil Physicochemical Properties
XIE Xiang-yu WEI Ben-zhu KANG Jin-lin1 et al
(1.Ganzhou Forestry Research Institute, Ganzhou, Jiangxi 341000; 2.Ganzhou Agricultural Mechanization Research Institute, Ganzhou, Jiangxi 341000)
Abstract [Objective]To explore the feasibility of interplanting watermelon in Camellia oleifera young forest in southern Jiangxi.[Method]Watermelon and Camellia oleifera seedlings were used as experiment material, and two different planting models, Camellia oleifera interplanting watermelon model (treatment) and single Camellia oleifera model (control) were designed in this experiment.The yield, economic benefit and growth potential of different varieties (Langchao Tianwang 03, Xuefen Heimeiniang, Nongkeda 6, Quanying Gaoke) were compared and studied, and the selected watermelon varieties were used as material for the next experiment, and the effects of interplanting watermelon on the growth, economic benefit and soil physical and chemical properties of Camellia oleifolia were studied.[Result]The results showed that interplanting watermelon model had no significant effect on plant height,ground diameter,crown diameter (south-north, east-west), and SPAD of Camellia oleifera;interplanting watermelon could significantly reduce the surface temperature of young Camellia oleifera forests and significantly increase the surface humidity of young Camellia oleifera forests; interplanting watermelon can significantly reduce soil bulk density, significantly increase soil porosity and soil moisture content, and also significantly increase soil organic matter content, soil available nitrogen, soil available phosphorus, and soil available potassium;The economic benefit analysis showed that interplanting watermelon in young Camellia oleifera forests can get 18 195 yuan/hm2. [Conclusion]Interplanting watermelon in Camellia oleifera forest can be used for a good reference. Key words Camellia oleifera;Young forest;Interplanting;Watermelon
基金项目 赣州市柔性引进博士人才项目“油茶林复合经营增效模式构建与示范”。
作者简介 谢向誉(1983—),男,内蒙古巴彦淖尔人,副研究员,硕士,从事幼林油茶复合经营及生物育种研究。*通信作者,高级农艺师,从事油茶遗传育种研究。
收稿日期 2021-02-22;修回日期 2021-05-06
油茶(Camellia oleifera)属于山茶科山茶属,为常绿小乔木或灌木,是我国特有的木本食用油料源树种,与油橄榄(Olea europaea)、油棕(Elaeis guineensis)、椰子(Cocnucifera)并称世界“四大木本油料植物”[1-4]。油茶主要产品为茶油,是一种纯天然高级植物油,被称为“东方橄榄油”,其脂肪酸主要由油酸、亚油酸等成分组成,含有多种功能性成分[5-6]。油茶经济效益前景巨大,目前油茶在我国面积已达近450万hm 山茶油年产量55万t,总产值近700亿元[7],因而油茶产业对我国经济社会具有重大作用。近年来,我国粮油供求矛盾日益突出,每年食用油进口量为需求总量的60%左右[8]。我国作为世界上最大的食用油进口国,粮油安全问题越来越突出。我国对油茶产业也越来越重视,2016年国家发改委、原农业部、国家林业局联合印发《全国大宗油料作物生产发展规划》,首次将油茶作为大宗油料作物纳入国家食用植物油安全战略大局中统筹支持,在2017年,《林业产业发展“十三五”规划》将油茶产业发展工程列入11个林业产业重点工程。综上可知,大力发展油茶产业符合社会和国家的当下需求。
油茶是多年生植物,一般3年后开始结果,8年后达到盛产,因为油茶种植前3年不能产果,只有投入、没有产出的现实阻碍了油茶新造林的推广,阻碍了油茶产业的发展。种植前几年油茶属灌木或小乔木树种树冠扩展较慢,林地內空间较大,适合周期较短的作物种植[9-10]。该研究在赣南油茶种植区新造林第3年的幼林中套种西瓜,首先在油茶幼林试验区筛选出表现优良的西瓜品种,然后对赣南油茶幼林中表现优良的品种进行套种,进一步通过研究套种西瓜对油茶生长、经济效益及土壤理化性质的影响来探讨赣南地区油茶套种西瓜的可行性,以期为提高油茶幼林前期经济效益和生态效益提供科学依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于江西省赣州沙石镇林科所油茶幼林基地(114.94°E,25.78°N),海拔300~500 m,属于山地和丘陵地区,该区土层较为贫瘠,石砾较多,土壤类型为红壤土。该区大气候类型属于亚热带季风气候,平均降水量为1 318.9 mm,平均气温为20.2 ℃,无霜期一般在350 d以上。试验设置在山坡标准油茶种植条带上,试验地选择油茶株高、地径等长势相对一致的条带。
1.2 试验材料
供试材料为西瓜和油茶。供试西瓜:浪潮甜王西瓜03号、雪峰黑媚娘、农科大6号、荃银高科;供试油茶:GLS赣州油1号(3年苗龄)。
1.3 试验方法 于2019年4月开展油茶幼林套种西瓜的品种筛选初步试验,在浪潮甜王西瓜03号、雪峰黑媚娘、农科大6号、荃银高科4个西瓜品种中进行筛选。采取随机区组试验设计,设3个重复,每个重复180 m 在赣州市林业科学研究所油茶基地设3个试验点(1号、2号、3号),3个具有小气候差异的试验点可以更大程度地代表结果的可靠性。4个西瓜品种统一采取育苗盘进行育苗,然后在出苗后25 d左右进行移栽,并在后续进行观测;在2020年,将2019年筛选出的西瓜品种作为试验材料套种在油茶幼林试验基地,设油茶-西瓜处理(油茶套种西瓜)和对照处理(油茶纯种,CK)2个处理,采取随机区组试验设计,每处理设3个重复。
1.4 项目测定
2019年试验主要测定项目包括育苗出苗率、移栽成活率、移栽后生长势、不同品种西瓜产量、经济效益;2020年测定项目包括株高、地径、冠幅(东西、南北)、叶绿素含量、林下温度、林下湿度、土壤容重、土壤孔隙度、土壤含水率、pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量及套种新增投入和产出。
每组处理随机选择20株油茶进行测量,3次重复。株高与冠幅用钢卷尺测量,精确到0.1 cm;地径采用游标卡尺测量,精确到0.01 mm;叶绿素含量(SPAD)采用SPAD 502叶绿素含量测定仪测定,选择顶端健康成熟当年生新梢倒数第3、4叶位,分别在叶基、叶中和叶尖处测得SPAD值,每株测定6片成熟叶片,求出每片叶平均值,每处理3次重复;林下温度与湿度采用浙江托普云农科技股份有限公司的温湿度光测定仪(DJL-18)测定,选择距离油茶基部下60 cm的地表进行测定,在西瓜收获前10 d选择晴朗的天气进行测定,具体时间为14:00—15:00;土壤容重:对地表下30 cm土样采用环刀法测定;土壤孔隙度采用土壤容重换算法计算;土壤含水率采用烘干法测定;土壤pH采用电位法测定;土壤速效钾含量采用森林土壤钾测定法测定(LY/T 1234—2015);土壤有效氮含量采用森林土壤氮测定法(LY/T 1228—2015)测定;土壤有效磷含量采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗分光光度法 (HJ 704—2014法)测定;土壤有机质含量采用森林土壤有机质测定法及碳氮化的计算方法(LY/T 1237—1999);套种产出与投入:按照西瓜品种近年来的价格与实际产量计算产出,按照实际投入费用计算投入。
1.5 数据分析 采用Microsoft Excel 2010进行数据计算; 采用SPSS 23.0统计软件进行T检验分析,对2个处理差异显著性水平进行分析检测。
2 结果与分析
2.1 不同西瓜品种套种后的生长势、产量及经济效益 由表1可知,综合表现最好的西瓜品种为浪潮甜王0 其产量、净收益在3个试验点均高于其他3个品种;其次为雪峰黑媚娘,其产量、净收益3个试验点均显著高于农科大6号和荃银高科;浪潮甜王03、雪峰黑媚娘在3个试验点中的生长势也表现为强生长势。综合评价4个西瓜品种,浪潮甜王03是赣南地区油茶幼林套种西瓜的较佳品种,其次为雪峰黑媚娘。
2.2 套种西瓜对油茶幼林植株生长的影响
采用2019年筛选出综合表现最好的浪潮甜王03西瓜品种作为2020年油茶幼林套种试验的品种。由表2可知,在3个试验点油茶-西瓜模式(套种)的油茶株高、地径、冠幅、SPAD较油茶纯种(CK)总体上略有增加,但差异不显著,这表明在赣南地区油茶幼林套种西瓜对油茶地上生长没有明显的影响。
2.3 套种西瓜对油茶幼林植株林下温湿度的影响 由表3可知,
油茶-西瓜模式(套种)可有效降低油茶幼林地表温度,并明显提高油茶幼林地表湿度。3个试验点中,油茶-西瓜模式下油茶幼林的地表温度和湿度较油茶纯种模式差异显著。3个试验点油茶-西瓜模式下的地表温度较CK分别下降了6.7、5.2、5.4 ℃,降幅分别为15.3%、12.6%、12.4%;地表湿度分别增加了20.1、20.8、17.9百分点,增幅分别为60.4%、61.4%、53.9%。综上表明,油茶-西瓜模式可以显著改善油茶幼林地表温湿度。
2.4 套种西瓜对土壤理化性质的影响
由表4可知,油茶-西瓜模式可以明显改善油茶幼林土壤物理性状。3个试验点油茶-西瓜模式显著降低了油茶幼林土壤容重,显著提高了土壤孔隙度和土壤含水率。
由表5可知,油茶幼林土壤pH与CK之间无显著差异,但油茶-西瓜模式显著提高了土壤有机质、速效磷、速效钾、速效氮含量,明显改善了土壤化学性状。在1号、2号、3号点油茶-西瓜模式较CK显著提高了有机质含量,分别提高了7.3、5.4、4.3 g/kg,增幅分别为57.0%、41.9%、32.6%;速效氮含量分别提高了4.0、13.0、5.0 mg/kg,增幅分别为3.7%、12.4%、4.8%;速效磷含量分别提高了10.0、16.0、8.0 mg/kg,增幅分别为7.0%、11.4%、5.7%;速效钾含量分别提高了21.6、9.8、12.2 mg/kg,增幅分别为43.0%、18.3%、23.6%。
2.5 套种西瓜经济效益
由表6可知,套种西瓜需要增加21 565元/hm2的投入,幼林油茶试验地属于山地,耗费人力较多,人工费是投入的主要部分(包括西瓜种植与移栽费、除草、施肥、收获费共计14 100元/hm2),然而套种西瓜的年收益可达39 960元/hm 年净利润18 195元/hm 这表明与纯种油茶比较,套种西瓜可较好地提高幼林油茶的经济效益。
3 讨论
3.1 赣南地区油茶幼林套种西瓜品种的筛选
不同西瓜品种在不同生态类型和不同立地条件下栽培区适应性不一致。赣南油茶种植区大部分属于丘陵山区,土壤砂石较多,立地条件一般,而赣南气候属于中亚热带温暖湿润季风气候,四季比较分明,因此针对以上赣南油茶种植区的立地条件和气候类型,需要筛选出适于在赣南油茶区套种的西瓜品种,该西瓜品种需具有一定的抗逆性,且生长势较强,可以产生较好经济效益的品种。该研究通过前期调研,选定雪峰黑媚娘、农科大6号、浪潮甜王03、荃银高科4个西瓜品种为试验材料,在3个试验点对其调查与观测发现,在生长势与经济效益等方面综合表现最好的为浪潮甜王0 其次为雪峰黑媚娘。
3.2 赣南地区油茶幼林套种西瓜对油茶生长的影响
该试验对油茶-西瓜模式和油茶纯种的油茶株高、地径、冠幅(东西、南北)进行了观测,结果发现,套种西瓜对油茶株高、地径、冠幅、SPAD无显著差异,说明套种西瓜对油茶幼林地上部生长无明显影响。然而,该研究尚未对2个模式下的油茶幼林地下根系进行研究,有待今后进一步研究。
3.3 赣南地区油茶幼林套种西瓜对林地土壤的影响
土壤是实现油茶稳产、高产、優质的重要保障。该研究发现,油茶-西瓜模式可以显著降低土壤容重,显著提高土壤孔隙度和土壤含水率,可有效改善土壤物理性状,这与冯金玲等[11]研究的油茶林套种毛豆等结果相似,冯金玲等[11]在油茶林下套种毛豆、花生等发现不同套作模式土壤的非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度和土壤通气度均存在显著性差异,且显著性高于空白对照;柏明娥等[12]在油茶林下间种决明发现套种可以增加地表覆盖,降低水分蒸发,从而提高土壤含水率,并降低土壤温度,与该研究结果相一致。由于试验点均在油茶幼林地进行,油茶幼林前期地面裸露面积较大,土壤发生的侵蚀较为严重,尤其在春夏多雨季节,套种西瓜后西瓜藤蔓可较好地覆盖裸露油茶幼林,有效增加地表覆盖度,进而避免雨水直接冲刷,减缓地表径流,另外增加地表覆盖度,还可降低高温天气时的地表温度,减少土壤水分蒸发,增加土壤含水量,从而创造了油茶幼林生长的良好小气候。
适宜油茶生长的土壤pH为5.00~6.51[13],然而该试验田土壤pH为4.5左右,经过西瓜套种后土壤pH显示略有提高,但与对照处理相比无显著差异,说明西瓜套种对油茶幼林土壤pH无明显影响,可考虑对其施用适量熟石灰进行改良;套种西瓜油茶幼林土壤的有机质、速效磷、速效氮、速效钾均显著提高,这可能是由于套种西瓜可以更好地创造油茶幼林的小气候,此外西瓜根系生长改善了土壤结构等环境,从而促进土壤微生物更好地改善土壤化学性质。 滕维超等[14]进行油茶间套种大豆研究,发现间套种可以有效调高土壤有机质、速效磷、速效钾、速效氮。丁怡飞等[15]研究油茶间作鼠茅草,结果表明,鼠茅草间作也能增加土壤速效氮、速效钾等含量,这与该研究结果相类似。套种西瓜不仅可以改善幼林油茶土壤理化性质,还能提高油茶幼林前期的经济效益。 3.4 赣南地区油茶幼林套种西瓜可提高油茶幼林种植前期的经济效益
该研究表明,在赣南油茶幼林中套种西瓜可大大提高油茶幼林的经济效益,且通过对4个品种的筛选发现,浪潮甜王03在生长适应性及经济效益等方面综合表现最好,雪峰黑媚娘次之。彭秀等[16]通過油茶间套种大豆、辣椒、茄子试验,发现间套作可以提高油茶林地经济效益,其中间套种茄子效益最好;滕维超等[14]通过油茶林下间作红薯、辣椒、大豆、油菜,发现间作模式经济效益均比油茶单作模式高,且油茶-红薯间作模式经济效益最高。然而任何农业试验结果均有区域性限制,该试验研究地处赣南山区,油茶林山坡地石头较多,土壤贫瘠,因此该试验选择了一种较为抗旱的西瓜品种作为套种作物,取得了较好的经济效益,平均年净利润可达18 195元/hm2。
4 结论
该研究结果表明,春季在赣南地区油茶幼林中采用油茶-西瓜套种模式对油茶幼林生长没有产生显著影响,但可以明显改善油茶幼林土壤理化性质,提高经济效益,是一种可借鉴推广的较好模式,且经过试验发现油茶幼林套种西瓜品
种可以选择浪潮甜王03或雪峰黑媚娘,其在赣南山区的油茶幼林中具有较好的适应性及经济效益。
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