(宁波城市职业技术学院景观生态环境学院 宁波 315100)
雷竹(Phyllostachy Praecoxf.preveynalis Chen et Yao)别名雷公竹,是禾本科竹亚科刚竹属竹种,是我国优良笋用散生竹种之一。雷竹林也是宁波市的重要经济竹种,目前种植面积逾4866.7hm2,其中覆盖栽培雷竹林面积达2044.1hm2,覆盖栽培雷竹林笋产量可以达到24000~38400kg/hm2,扣除成本纯收入达到19.8~33.75万元/hm2,是其他经济作物种植效益的6~7倍。雷竹覆盖栽培是促进提前出笋的一种栽培技术,即运用酿热性质较好,轻型的有机物料如谷壳、箬糠、稻草、竹叶等,同时施入有机肥料如猪粪、鸭泥等增加土壤肥力和土壤温度。在每年10~11月集中覆盖,2个月后即在12月中下旬就有出笋,翌年1月上中旬即大量上市。
目前,全市覆盖栽培雷竹面积每年以80~90hm2左右的速度增加。经过2007~2009年的调研和分析,发现有相当部分雷竹林出现笋产量波动,甚至出现下降现象,溪口、班溪栽培区有部分雷竹林生长存在衰败迹象,特别是雷竹发笋期的冬春季节,退笋、烂笋、立枯腐朽现象普遍,造成了相当大的损失。据初步测算,每667m2损失约3000~4000元,高的可达5000元以上。造成上述现象可能与土壤条件包括物理性质、化学性质及生物性质的变化有密切关系,也与土壤肥力衰减有一定关系。
笔者采集了不同覆盖栽培年限的雷竹林土壤样品,旨在通过分析,揭示不同栽培历史、经营状况下的雷竹林土壤质量特征,尤其是肥料三要素的氮、磷养分的现状和演变规律,为雷竹林的合理经营提供理论依据。
试验样地设置在宁波奉化市溪口镇班溪公堂村和许江岸村,雷竹林的经营年限大约在12~30年不等,雷竹的生长状况良好,该地区有近26%的雷竹林进行覆盖栽培。雷竹林密度大约在1645~1870株/667m2,郁闭度在0.85~0.9,进行钩梢处理,以防止风雪危害。施用的氮肥主要是尿素、碳铵和复合肥,磷肥主要是过磷酸钙、复合肥等。覆盖物主要是砻糠、谷壳,调查试验地的酿热物主要是鸭泥。鸭泥先铺在地面,厚度在3~5cm,再在上面覆盖砻糠、谷壳,厚度是55~75cm。砻糠、谷壳连续覆盖2年后,一般休闲1~2年,再继续覆盖。样地基本情况表1。
表1 雷竹林样地布置与施肥覆盖状况
经过踏勘和农户走访调查,选择雷竹林标准地,标准地面积是20m×15m,根据覆盖经营年限选择标准地,重复3次。标准地选择要求立地条件良好,坡地的坡度相差不大,经营历史、现况记载清楚。于2009年11月5~9日,在每一标准地中按照“S”形随机布点,采集0~10 cm土壤层次的样品,5点混合后风干,磨土过孔径为1mm的土壤筛,装瓶,做好标记,备用分析。
土壤全氮的测定:硫酸铜、硫酸钾与硒粉混合,浓硫酸消煮的半微量凯氏法;水解氮含量采用碱解扩散吸收法;土壤全磷的测定:氢氧化钠碱熔—钼锑抗比色法;速效磷含量测定:0.03mol/LNH4F-0.025mol/L HCl浸提,钼锑抗比色测定。
分析实验结果可以看出(表2),不同覆盖年限的雷竹林土壤全氮、水解氮含量存在差异。由于调查的雷竹林栽培普遍采用冬季地表覆盖,输入土壤的有机物增多,可以通过有机质的腐殖化过程增加土壤养分。与未覆盖的雷竹林相比较,从氮素养分的变化趋势来看,全氮含量的变化范围是5.86~8.96g/kg,随着栽培年限的延长,土壤全氮含量呈现下降趋势,这与姜培坤等的研究结论[1],不尽一致,这可能与具体的栽培措施差异有关,特别是与覆盖方式存在差异有关。覆盖栽培雷竹林地水解氮含量的变化范围是16.9~30.4mg/kg,未覆盖栽培林地土壤水解氮含量是18.4mg/kg。覆盖2、4、6年后土壤水解氮含量较高,达到27.5~30.4mg/kg,覆盖10、12年后土壤水解氮含量趋于下降,比较接近未覆盖林地,这与林地土壤有机质和土壤生物分解、矿化吸收能力增强有关。
不同覆盖年限的雷竹林土壤全磷含量的变动范围是0.98~1.24g/kg,速效磷含量范围是12.45~29.60mg/kg。覆盖年限为12年的土壤全磷含量最低,覆盖6年与4年的雷竹林相差不大,覆盖2年的土壤全磷含量明显高于其他年限,覆盖栽培除了12年外的林地,其全磷含量均高于未覆盖林地;覆盖12年的雷竹林土壤速效磷含量显著低于覆盖4年、2年的雷竹林,覆盖10年、6年的速效磷含量相差不大,差异仅仅是0.89mg/kg,覆盖4年和2年的雷竹林相差2.82mg/kg。从全量养分数值来看,覆盖栽培后土壤全氮、全磷含量呈现增加趋势,全磷含量个别例外,即12年覆盖雷竹林表现下降态势。相比全量养分来说,速效氮、磷养分含量在覆盖4年、6年后增加最为显著,而覆盖10年后速效氮、磷含量反而比未覆盖林地下降(表2)。由此看来,不同经营方式尤其是覆盖历史延长情况下,氮、磷养分的变化特征有所差异,总体上表现增加态势,但是10年以后呈现下降趋势,全氮例外,这与覆盖后的土壤物理、化学环境的变化有关,其变化的机制与土壤微生物活动有关。
表2 不同经营雷竹林土壤氮、磷养分状况
(1)土壤作为雷竹鞭根、笋芽生长更新的物质基础和养分供给载体,其土壤肥力的变化与生长有着密切关系。探究长期集约栽培条件下雷竹林土壤质量特征及其变化,进而揭示主要质量指标对于竹笋产量、品质的关系,对于经营方式、林地管理模式改善具有指导意义。土壤质量是表征土壤生产力和土壤肥力水平高低的重要形式,林地土壤质量状况与经营状况和立地条件有密切关系。
(2)目前,关于土壤质量的研究成果较多,主要涉及其组成、内涵和特征成分。不同土壤母质发育的土壤性质存在差异,林分的经营管理措施、耕作方式也对土壤质量产生深刻影响。作为高度人为干扰下的经济竹林栽培,随着雷竹经营年限的增加,尤其是多年连续覆盖栽培体系下,改变了土壤的微生物、物理环境,对于土壤质量的演变产生深刻影响,甚至会引起土壤性质的劣变,土壤养分失衡现象发生,进而影响其可持续经营。
(3)本文的研究结果表明,覆盖栽培能增加土地中的氮、磷养分,但覆盖年限超过10年后,土壤养分则呈下降趋势。因此,在连续覆盖栽培3次后,应适当控制覆盖频率和次数。
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