桐药间作对土壤化学特征影响

杜洋文 邓先珍 李双龙

摘要：为了解桐药间作（油桐+玉竹、油桐+黄精、油桐+桔梗、油桐+麦冬、油桐+石蒜）对土壤化学特征影响，采取了测定不同时期土壤全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷、速效钾、有机质和 pH 值的方法。结果表明：各套种药材对土壤化学特征有显著影响，而套种药材间也存在显著差异。套种黄精和桔梗会使土壤氮、磷含量显著增加，最高达6283%和11180%；套种麦冬和石蒜会使土壤氮、磷、钾含量都显著降低；套种桔梗、黄精和玉竹会使有机质含量显著提高，最高达14837%；土壤 pH 值均略有提高。

关键词：套种模式；土壤；化学特征；油桐

中图分类号：：S727.32；S794.3文献标识码：A文章编号：1004-3020（2017）04-0011-06

Effects of Different Intercropping Patterns on Soil Chemical Characters of Vernicia fordii

Du Yangwen（1，2，3，4）Deng Xianzhen（1，2，3，4）Li Shuanglong（5）

（1.Hubei Academy of ForestryWuhan430075；2.Hubei Provincial Engineering Technology Research Center of Woody

OilBearing ForestWuhan430075；3.Hubei Collaborative Innovation Center for Exploiting Characteristic Resources in Dabie

MountainsHuanggang438000；4.Hubei Key Laboratory of NonTimber Forest Germplasm Improvement and Resources

Comprehensive UtilizationWuhan430075；5.Enshi Autonomous Prefecture Forestry Research InstituteEnshi445000）

Abstract： In this paper， in order to understand the effect of the five interplanting patterns （Vernicia fordii+Polygonatum odoratum， V.fordii+P.sibiricum， V.fordii+Lycoris radiata，V.fordii+Ophiopogon japonicas，V.fordii+Platycodon grandiflorus） ， the experiment is to measure soil chemical properties（total N ，total P， total K，hydrolysable N，available P， available K ）. The results showed that the physical and chemical properties were significant difference among different interplanting patterns， it was different the physical and chemical properties among different soil layers of the same interplanting pattern， the overall change trend was alike， but the difference was existence in different growth period. The interplanting pattern “V.fordii+ P.sibiricum Red” and “V.fordii+ Platycodon grandiflorus（Jacq.） A. DC.” could impact significantly on N and P content ， that N content increased mostly by 62.83%， P content by 111.80%.The interplanting patterns “V.fordii+ Lycoris radiata （LHer.）Herb” and “V.fordii+ Ophiopogon japonicas （ Thunb.） KerGawl.” could reduce significantly N P and K content. The pattern “V.fordii+ Platycodon grandiflorus”， “V.fordii+P.sibiricum” and “V.fordii+P.odoratum” could increase significantly soil organic matter content， mostly by 148.37%.The soil pH value was increased by all interplanting patterns.

Key words：intercropping trees with medicinal plants；medicinal plants；chemical characters； Vernicia fordii

油桐（Vernicia fordii）是中國特有的木本油料树种，主要分布在长江流域及其以南地区，其中以四川、湖南、湖北和贵州较为集中[1-3]。桐油是世界上最优质的干性油，是我国重要的油料出口物质之一[4]。我国桐油品质优良，出口产量和质量均居世界第一[5]。油桐幼林套种花生能够显著改善土壤物理性质和提高土壤养分，及促进幼林生长[6]，套种玉米、红薯和黄豆能显著促进油桐生长，改善土壤理化特征[7]，相比纯林，枝叶氮磷钾含量降低[8]，但在桐药套种方面未见报道。油桐造林密度一般为 3 m×4 m～4 m×4 m，成林后林间空隙仍较大，土地利用率不高。针对这一情况，作者开展了油桐林下套种药材系列试验研究，本文主要针对套种药材对土壤理化性质的影响研究，筛选出能改善土壤物理性质，提高土壤养分的套种模式，拟为油桐林下套种药材的选择提供理论依据。endprint

1材料与方法

1.1试验材料与方法

试验地为6 a生油桐成林地，主要为金丝油桐。油桐树高4～5 m，冠幅3～4 m×3～4 m，株距4～5m，长势旺盛，林相基本整齐。2014年3月，选择土壤质地相似的5个地块，分别套种玉竹（Polygonatum odoratum） 、黄精（Polygonatum sibiricum） 、石蒜（Lycoris radiata ） 、麦冬（Ophiopogon japonicas ） 和桔梗（Platycodon grandiflorus）5 种药材。套种前，2013年冬季人工全垦整地。2014年3月，玉竹、黄精、石蒜和桔梗均采用根茎栽种，麦冬分株栽植。

1.2土样采集

土壤采样为“S”形混合法，在每个小区内设 5 个样点，每个样点挖 60 cm×60 cm×60 cm 坑，分别在 0～20 cm和20～40 cm剖面分别取1 kg土样，装入袋中，做好标记，带回实验室，放置在阴凉通风处自然风干，风干后过2 mm筛，以测定土壤全氮、全磷、全钾、水解性氮、速效磷、有效钾、有机质、pH值等化学性质，每个点3次重复。2014年3月（第1次）栽植药材前取样一次，后期分别在2014年7月（第2次）、11月（第3次）和2015年4月（第4次）、7月（第5次）和11月（第6次）取样测定。

1.3指标测定

土壤全氮含量测定时，先将样本经高氯酸-浓硫酸消煮后，用全自动定氮仪测定；土壤全磷含量用酸溶-钼锑抗比色法测定；土壤全钾含量用酸溶-火焰光度法测定；土壤水解性氮含量用碱解扩散法测定；土壤有效磷含量采用以钼锑抗比色法测定；土壤有效钾的含量用乙酸铵浸提-火焰光度法测定[9]；土壤有机质含量用 K2Cr2O7 氧化法测定[10]，土壤 pH 值采用电位法测定（水∶土=1∶5）[11]。

1.4数据分析

运用Excel 2003 进行数据处理。

2结果与分析

2.1桐药间作对土壤全氮含量影响

由图1 可知，5 种药材对土壤全氮含量曲线变化趋势基本一致，0～20 cm土层与20～40 cm土层土壤全氮含量变化曲线差异较大。 0～20 cm土层5种药材在各个阶段对土壤全氮含量影响表现为“升-降-升-降-降/升”，20～40 cm土层5种药材在不同时期对土壤全氮含量影响表现为“升-降-升-升/降-降/升”。

5种药材对土壤全氮含量影响存在显著差异。其中 0～20 cm 土层对土壤全氮影响为桔梗>黄精>玉竹>

麦冬>石蒜，分别增长了6283%，2871%，717%，4667%，5260%，20～40 cm土层影响为玉竹>桔梗>黄精>麦冬>石蒜，增长率分别为 8333%，5244%，777%，3033%，5184%。可知，种植桔梗和黄精有利于土壤全氮含量提高，种植麦冬和石蒜会导致土壤全氮含量下降。

2.2桐药间作对土壤全磷含量影响

由图2可知，5种药材对土壤全磷含量曲線变化差异较大，其中0～20 cm土层土壤全磷含量变化曲线差异较大，20～40 cm土层土壤全磷含量变化曲线基本一致，差异相对较小。0～20 cm土层土壤全磷含量变化在不同时期表现为“升/降-降-升-降/升-升/降”，20～40 cm土层全磷在不同时期表现为“升-降-升-降-升”。

5种药材对油桐林下土壤全磷含量影响存在显著差异。其中0～20 cm土层影响大小分别为桔梗>黄精>麦冬>玉竹>石蒜，增长率分别为11180%，3739%，2388%，3164%，3422%，20～40 cm 土层影响大小分别为桔梗>黄精>玉竹>麦冬>石蒜，增长率分别为9600%，5000%，4709%，3202%，3342%。可知，种植桔梗和黄精会促进土壤全磷含量提高，种植麦冬和石蒜会导致土壤全磷含量下降。

2.3桐药间作对土壤全钾含量影响

由图3 可知，各药材对土壤全钾含量曲线变化基本一致，0～20 cm土层与20～40 cm土层全钾含量变化曲线存在一定差异，主要差异表现在第2年的4月到7月、再到11月两个时期。0～20 cm土层土壤全钾含量变化总体表现为“升-升-升-降-降”，20～40 cm土层土壤全钾含量总体表现为“升-升-降-升-降”。

各药材对油桐林下土壤全钾含量影响存在显著差异。其中0～20 cm土层影响大小分别为黄精>桔梗>玉竹>石蒜>麦冬，增长率分别为114%，3380%，3851%，6952%，7888%，20～40 cm土层影响大小分别为黄精>桔梗>玉竹>麦冬>石蒜，增长率分别为747%，4420%，4751%，5645%，7307%。可知，种植黄精、桔梗、玉竹、石蒜和麦冬会导致土壤全钾含量下降。

2.4桐药间作对土壤水解性氮含量影响

由图4可知，各药材对土壤水解性氮含量曲线变化基本一致。0～20 cm土层土壤水解性氮含量变化表现为“升-降-升-降-升”，20～40 cm土层土壤水解性氮含量表现为“升-降-升-降-升”。

各药材对油桐林下土壤水解性氮含量影响存在显著差异。其中0～20 cm土层影响大小分别为石蒜>桔梗>黄精>玉竹>麦冬，增长率分别为2609%，2347%，1277%，1720%，1802%，20～40 cm土层影响大小分别为玉竹>桔梗>黄精>麦冬>石蒜，增长率分别为4274%，3106%，314%，2156%，3868%。

可知，油桐林下种植黄精和桔梗能促进土壤水解性氮含量提高，种植麦冬会导致土壤水解性氮含量下降。

2.5桐药间作对土壤有效磷含量影响

由图5可知，各药材对土壤有效磷含量变化基本一致，不同土层有效磷含量存在差异。0～20 cm土层土壤有效磷含量总体表现为“升-降-升-降-升”，20～40 cm土层土壤有效磷含量总体表现为“降-降-升-降-升”。endprint

各药材对油桐林下土壤有效磷含量影响存在一定差异。其中0～20 cm土层影响大小分别为桔梗>黄精>麦冬>玉竹>石蒜，增长率分别为43788%，31411%，1688%，3181%，5202%，20～40 cm土层影响大小为黄精>桔梗>麦冬>玉竹>石蒜，增长率分别为29973%，19920%，5653%，5711%，6878%。可知，种植桔梗和黄精能促进土壤有效磷含量提高，种植麦冬、玉竹和石蒜会导致土壤有效磷含量降低。

2.6桐药间作对土壤速效钾含量影响

由图6可知，5种药材对土壤速效钾含量曲线变化基本一致，0～20 cm土层与20～40 cm土层间在相同时期速效钾含量变化趋势不同。0～20 cm土层土壤速效钾含量变化总体表现为“升-降-升-升-降”，桔梗与其他4种药材在各个时期差异较大。20～40 cm土层速效钾含量表现为“降-升-降-升-降”。

5种药材对油桐林下土壤速效钾含量影响存在一定差异。其中0～20 cm土层影响大小为黄精>石蒜>玉竹>麦冬>桔梗，增长率分别为5400%，915%，539%，2857%，4455%，20～40 cm土层影响大小为玉竹>麦冬>桔梗>黄精>石蒜，增长率分别为214%，1518%，3271%，3870%，4522%。可知，种植黄精和石蒜能使0～20cm速效钾含量提高，20～40 cm速效钾含量降低，种植麦冬和桔梗会使速效钾含量降低。

2.7桐药间作对土壤有机质含量影响

由图7可知，5种药材对土壤有机质含量曲线变化存在一定差异，0～20 cm土层与20～40 cm土层土壤有机质变化曲线也存在一定差异。0～20 cm土层有机质含量变化表现为“升-降-升-降-降”，20～40 cm土层有机质含量变化表现为“升-降-升-升-降”。

5种药材对林下土壤有机质含量影响存在一定差异。其中0～20 cm土层影响为桔梗>黄精>玉竹>麦冬>石蒜，长率分别为10885%，9043%，3032%，2723%，4291%，20～40 cm土层影响为桔梗>玉竹>黄精>石蒜>麦冬，增长率分别为14837%，11836%，5048%，3039%，1784%。可知，种植桔梗和黄精能显著提高土壤有机质含量，种植麦冬和石蒜会导致土壤有机质含量降低。

2.8桐药间作对土壤pH值影响

由图8可知，5种药材对土壤pH值含量曲线变化基本一致，0～20 cm土层与20～40 cm土层pH值总体变化趋势表现为由低到高，同种药材不同土层pH值含量在各个时期变化相同。0～20 cm土层土壤pH值变化表现为“升-升-降-降-升”，20～40 cm土层土壤pH值变化表现为“升-升-降-升-升”。

5种药材对油桐林下土壤pH含量影响不明显。其中0～20 cm土层影响大小分别为石蒜>玉竹>麦冬>黄精>桔梗，增长率分别为2872%，2532%，2041%，1962%，1492%，20～40 cm土层影响大小分别为桔梗>石蒜>麦冬>玉竹>黄精，增长率分别为2519%，2253%，2242%，2091%，1537%。可知，种植桔梗、黄精、麦冬、石蒜和玉竹会使土壤pH含量提高。

3结论与讨论

套种黄精和桔梗会使土壤氮、磷含量显著增加。其中全氮增加777%～6283%、全磷3739%～11180%、水解性氮314%～3106%和有效磷19920%～43788%。氮素大小主要取决于土壤有机质的积累和分解[12]，土壤有机质对土壤有效养分的转化具有重要作用，是衡量土壤肥力高低的重要指标之一[13]。试验表明套种桔梗和黄精能显著提高土壤有机质含量，分别达14837%和11836%，与套种黄精和桔梗能显著增加土壤氮、磷含量结论相符。土壤磷素主要来源之一是动植物残体的矿化[14]，桔梗到秋季地上部分开始落叶枯死，枝叶残体腐烂分解进入土壤，这可能也是磷含量增加原因之一。

套种麦冬和石蒜会使土壤氮磷钾含量显著降低，其中全氮降低4667%～5260%、全磷降低2388%～3422%、全钾降低5645%～7888%、水解性氮降低1802%～2156%和有效磷降低1688%～6878%、速效钾降低539%～4522%。五种套种模式对20～40 cm土层土壤钾素含量都表现为降低，各套种药材对土壤全钾含量影响大小为石蒜（7307%）>麦冬（5645%）>玉竹（4751%）>桔梗（4420%）>黄精（747%）。而套种黄精和石蒜在0～20 cm土层钾含量略有增加，这可能和植物落叶和残枝在土壤表层，为表层土壤钾素增加提供了来源，而其他套种药材吸收利用钾含量大于外界提供的钾素含量，使整体钾含量降低。

综合可知，各套种药材对土壤化学特征有显著影响，而套种药材间也存在显著差异。套种黄精和桔梗会使土壤氮、磷含量显著增加，最大达6283%和11180%；套种麦冬和石蒜会使土壤氮、磷、钾含量都显著降低；套种桔梗、黄精和玉竹会使有机质含量显著提高，最高达14837%；土壤pH值均略有提高。

参考文献

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（责任编辑：夏剑萍）endprint