邓少雄,薛雁文,林之盼,王小燕,宿少锋,薛杨
(1.海口市龙华区龙桥镇农业服务中心,海南海口571155;2.海南省林业科学研究院,海南海口571100)
海南岛是中国面积最大的热带岛屿,热带雨林资源丰富,物种珍贵稀有,例如青皮、苦梓、油丹、毛丹、白木香、海南粗榧、海南油杉、陆均松、海南罗汉松、鸡毛松、见血封喉和蝴蝶树等200 多种。在众多的珍贵树种中,被国家定为特类木材的有5 种:降香 黄 檀 (Dalbergia odoriferaT.Chen)、 野 荔 枝(Dendrobenthamia angustata)、 坡 垒 (Hopea hainanensisMerr.et Chun)、海南紫荆木(Madhuca hainanensisChun et How)、 母 生(Homalium hainanenseGagnep)[1]。其中,降香黄檀位列海南珍贵乡土树种之首。
降香黄檀是蝶形花科黄檀属常绿半落叶乔木,又被称为花梨母、花黎等。降香黄檀野生资源稀少,价值昂贵,数十年来不断被砍伐、偷伐,野生资源已被破坏殆尽,已被列为国家二级保护植物。目前中国对降香黄檀的研究起步较晚,主要集中在苗木繁育、引种驯化及栽培技术上[2],对种植后降香黄檀林下土壤养分肥力特征的研究鲜见报道。大量研究表明,林地土壤肥力的高低与林木生长息息相关,明确造林地土壤肥力状况是指导造林和森林抚育的重要基础[3~4]。评价和诊断适定时间内土壤的肥力状况及土壤的营养物质是否满足植物生长的需求,就必须测定土壤的速效养分含量[5~8]。因此,开展降香黄檀林下土壤养分肥力特征分析是很有必要的。笔者选取海口市龙桥镇3 块降香黄檀造林样地为研究对象,对3 块造林样地土壤基本化学性质含量和微量元素含量进行分析研究,以期获取降香黄檀不同土壤层化学性质和信息,为羊山地区降香黄檀种植和管理提供参考。
研究区位于海南省海口市龙桥镇,地理坐标19°53′31″N,110°19′49″E ,该区地处海口市的“羊山地区”,多山多石,土壤属石砾土,土层浅薄。气候属热带海洋性季风气候,春季温暖少雨多旱,夏季高温多雨,年平均降雨量为1663.8mm,平均气温为23.3℃~23.8℃,最热月份为5~8 月,其中7 月平均气温28.4℃,为最热月份;1 月份平均气温为17.1℃,为最冷月。植被类型较丰富,几乎涵盖了琼北地区所有的植物,不少物种还是国家Ⅰ、Ⅱ的保护品种,如降香黄檀、见血封喉(Antiaris toxicaria)、土 沉 香(Aquilaria sinensis) 和 柏 启 木(Blachia pentzii)。
在海口市龙桥镇选择3 块种植10a 降香黄檀样地为研究对象,面积各为0.2hm,每块样地采用水泥桩做标记,并对每个样地内所有植被进行调查。
2.1.1 样品采集
土壤样品于2019 年3 月进行采集。每块样地内分别选择3 点,按照0~≤20cm 和20<~≤40cm 自上而下采用土钻取土壤样品,将相同土层的土样均匀混合为一个样品,取回土样在阴凉处风凉干与过筛。比较分析3 个点不同土壤层化学性质。
2.1.2 土壤分析测定方法
化学指标的测定[9]:土壤pH 采用电位法测定;土壤有机质采用铬酸氧还滴定法测定;土壤全氮采用半微量开氏法测定;土壤全磷采用酸溶-钼锑抗比色法测定;土壤全钾采用碱溶——火焰光度法测定;土壤有效磷采用BrayⅠ提取——钼锑抗吸光光度法测定;土壤速效钾采用乙酸铵浸提——火焰光度法测定;土壤铜、锌、锰、铁采用原子吸收光度法测定。
2.1.3 统计分析
该实验数据采用Excel 处理,用SPSS 18.0 进行统计分析。
对龙桥镇3 块种植10a 降香黄檀造林样地及周边现有植被进行调查和登记,乔木树种有18 科20属22 种、灌木植物有10 科10 属10 种、草本植物有11 科16 属16 种,林地植物概况见表1。
表1 样地植被及周边基本概况Tab.1 Basic survey of the vegetation and surrounding areas
由表2 可知,3 块降香黄檀样地土壤pH 变化范围在6.4~7.5 之间,平均为6.81,根据土壤养分等级分级标准,土壤属于中性。从不同土层pH 值分别来看,随着土层深度的增加,pH 呈下降趋势。不同深度土壤变异系数相对均匀,0 ~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤pH 变异系数分别为5.08%和3.95%。根据Nidsen 的划分标准(当变异系数CV≤10%时为弱变异性,当10%<CV<100%时为中等变异性,当CV≥100%时为强变异性,下同),属于弱变异,说明外界因素对不同土层pH 影响较小。土壤有机质变化范围在0.75~1.58%之间,平均为1.2%,从不同土层有机质值分别来看,随着土层深度的增加,有机质呈下降趋势。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤有机质变异系数分别为3.33%和10.713%. 属于弱变异。根据《全国第二次土壤普查养分分级标准》,该林地土壤有机质处于中等偏低水平。因此降香黄檀的栽培管理上应加强有机肥的施用, 以提高土壤有机质, 改良土壤肥力。
表2 土壤主要肥力指标及变异系数Tab.2 Main indexes of soil fertility and coefficient of variation
土壤大量元素是土壤肥力的重要组成部分,主要指的是土壤中氮、磷、钾含量。由表2 可知,3 块降香黄檀样地土壤全氮变化范围在0.044~0.065%之间。从不同土层全氮值分别来看,随着土层深度的增加,土壤全氮含量基本上没有变化。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤全氮变异系数分别为4.959 和10.485,属于弱变异。根据土壤养分的分级,全氮含量处于较低水平。土壤全磷变化范围在0.178~0.187%之间。从不同土层全磷含量值分别来看,随着土层深度的增加,土壤全磷含量减小趋势。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤全磷变异系数分别为1.353 和1.174,属于弱变异。根据土壤养分的分级,全磷含量属于1 级水平,处于高水平以上,总体表现丰富。土壤全钾变化范围在1.51~1.68%之间。从不同土层全钾含量值分别来看,随着土层深度的增加,土壤全钾含量增加趋势。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤全钾变异系数分别为2.789 和1.854,属于弱变异。根据土壤养分的分级,主要3 级为主,钾含量处于中水平。总之,降香黄檀林下土壤的磷钾比例较适量,氮含量较低。
由表2 可知,3 块降香黄檀样地土壤有效磷变化范围在18~43mg/kg 之间。从不同土层有效磷值分别来看,随着土层深度的增加,土壤有效磷含量呈下降趋势。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤有效磷变异系数分别为25.962 和20.226,变异较大。根据土壤养分的分级,以2 级有效磷量为主,有效磷含量水平适中且保持在高水平。土壤速效钾变化范围在36~51mg/kg 之间,从不同土层速效钾分别来看,随着土层深度的增加,土壤速效钾含量呈下降趋势。0~≤20cm 和20<~≤40cm 土壤速效钾变异系数分别为7.954 和11.664.属于弱变异。根据土壤养分的分级,以4~5 级速效钾量为主,速效钾含量处于低水平。
对3 块降香黄檀样地采集0~40cm 土壤混合样对土壤微量元素含量进行检测,由表3 的土壤分析结果与参照全国第二次土壤普查中微量元素质量分数分级标准看,铜、锰、铁含量丰富,处于极高水平,锌含量处于中等,硼含量处于低水平。
表3 土壤微量元素指标和微量元素测量值(mg/kg)Tab.3 Soil trace element index and trace element measurement value(mg/kg)
海口市龙桥镇分布于海南岛北部,土体砾石多,土层浅,干旱缺水,目前该地区多种植荔枝、龙眼、杨桃、菠萝蜜和降香黄檀等。其土壤pH 均值为6.81,属于中性土壤。随着土层深度的增加,pH 呈下降趋势,但变化不大。
海口市龙桥镇降香黄檀林下土壤有机质平均含量为均为1.2%,属4 级,处于中等偏低水平;全氮含量为0.056%,属5 级;全磷含量为0.182%,属1 级;全钾含量均为1.58%,属3 级;土壤有效磷含量为28.5mg/kg,属2 级;土壤速效钾为46.5mg/kg,属4级。土壤微量元素中铜、锰、铁含量丰富,处于较高水平,锌含量处于中等,硼含量处于低水平。从上述指标土壤养分分级水平看,该镇降香黄檀林下土壤肥力处于2~4 级,属于中肥力土壤,其同时土壤微量元素含量较丰富。
从上述结果来看,在海口市龙桥镇降香黄檀的后期土壤养分管理上,应加强有机肥的施用, 以提高土壤有机质, 改良土壤肥力。同时应适当增施氮肥、钾肥,以更好地促进降香黄檀的生长,使海口市龙桥镇建设成海南热带降香黄檀种植重要基地。