幼龄黄皮果园间种花生对土壤养分的影响及效益分析①

孙建华

(儋州市农林科学院 海南儋州 571737)

间作套种是我国劳动人民在长期生产实践中逐步认识和掌握的一项增产措施，在中国已有两千多年的历史，也是我国农业精耕细作的一个重要组成部分［1］。它能够使作物充分利用光、热、水、土资源，并充分发挥空间、时间和土壤资源，具有增产稳收，增加经济效益，改善农田生态条件的作用［2］。在农林生产中，间套作作为一种耕种模式被广泛应用，果园间套种不仅可提高单位面积的复种指数，充分利用园间的水肥条件而抑制果园杂草生长，促进果树生长，而且可以提高果品产量和品质、提高土壤肥力，有效改善果园小气候，提高经济效益、生态效益［3］。花生是我国四大油料作物之一，是油脂加工业和食品加工业的主要原料，并且自身有很强的固氮能力。果园间作花生不仅能够提升土壤养分；在此基础上，花生又是油料作物，可以增加花生产量，提高果农收入［4］。

黄皮（Clausena hainanensis），又名黄皮子、黄批等，为芸香科黄皮属植物，是我国热带和亚热带地区的一种特种果树，黄皮的药用价值较高，其果、叶、根及种子均可入药［5-6］。研究表明，合适的果园间套作，可有效避免养分的竞争，提高土壤养分状况。果园间作绿肥作物，可通过其凋落物、残体等分解释放养分，使土壤养分可得到显著改善［7］。同时，果园间作可有效减少土壤养分的流失，具有良好的截流保肥作用［8］。黄皮与花生间作，在空间上高、矮互补，实现对光、热、水及养分等资源最大限度的吸收利用；在时间上，黄皮生育期长，前期生长慢，幼苗期持续时间长，对养分需求量少，株行距较宽，封行迟，因此与生育期短、生长快速的花生间作可充分利用土地、温光等资源［9］。此外，花生根系的根瘤具有固氮作用，可以增加土壤氮素［10］。待花生收获后将花生藤还田，不仅可以提高土壤肥力，促进黄皮的生长发育，而且由于花生藤还田，覆盖度增加，减少杂草滋生，在主栽作物黄皮增产增收的同时，还多收获一茬花生，综合效益提高［11-12］。

近年来，海南黄皮种植业发展迅速，水果业逐渐成为促进区域经济发展，改善生态环境的支柱产业［13］。然而大量赤红壤坡地被开垦为果园，丘陵山区属生态环境脆弱地区，幼龄果园普遍存在土壤退化、水土流严重、外来入侵生物多、病虫草害严重、土地利用效率低、经济效益低下成为低山丘陵水果生产中存在的一个严重问题［14］。因此，如何对果园进行综合开发利用、提高土地利用效率和经济效益、减少水土流失、防治土壤肥力退化是需要重点关注的问题。本试验通过研究黄皮与花生间种对黄皮产量构成因素的影响和土壤养分的变化，以期为海南黄皮林间高产高效栽培的稳步发展提供理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验以海南省3年生鸡心黄皮为主栽作物，以常规‘湛油75’珍珠豆型花生为间种作物。土壤为新垦红壤，养分含量有机质1.27%、全氮0.15%、全磷0.033%、全钾1.3%、碱解氮51.6 mg/kg、有效磷23.2 mg/kg、有效钾36.3 mg/kg、pH 4.56。试验地位于海南省儋州市中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所试验基地，地处北纬19°30'33.6126"，东经109°29'31.977"，属热带季风气候，年平均温度23.1℃，年平均降雨量1 486 mm，干湿季明显。其中，5～10月为雨季，降雨量占全年的83.4%；11月至次年4月为旱季，占年降雨量的16.0%。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

园内畦面（限于树冠外）套种花生，每年3月10日播种，7月15日收获，667 m2施尿素15 kg、过磷酸钙25 kg、氯化钾15 kg；黄皮树每年在2月上旬前春梢未萌发时每株施氮肥1 kg、磷肥0.5kg、钾肥0.5 kg。花生藤还园，收花生时将花生藤切成3 cm左右，埋入果园土中。

本试验采用单因素有重复试验设计。设置间种花生和不间种空白对照，共2种处理，每种处理设置3次重复，总共6个试验小区，其中黄皮株行距3 m×4 m，花生按17 cm×25 cm并距离黄皮40 cm处进行种植，每行间可种植12行，空间利用率达80%。试验于3月10日播种，于7月15日统一收获。花生生长期人工除草2次，灌水及病虫害防治与主栽作物黄皮一致。

1.2.2 测定项目

在花生的结荚期，每小区选取有代表性的花生调查：形态指标，包括茎粗、株高、冠幅和分枝数；在花生收获期以小区实际收获产量折合667m2产量为产量统计数据，花生产量以及构成要素，包括单株结荚数、百果重、百仁重和荚果产量及整个生物产量；在7月15日花生收获还田3个月后测定土壤养分的变化情况。土壤及收获期花生植株养分含量测定：全N含量用硫酸—双氧水消煮全自动凯氏定氮仪测定，全P含量用硫酸—双氧水消煮钒钼黄比色法测定，全K含量用硫酸—双氧水消煮火焰光度计法测定，碱解N用碱解扩散法，速效P用HCl－NH4F浸提分光光度法，速效K用NH4OAc浸提火焰光度法，有机质用重铬酸钾－外加热法。

1.2.3 数据统计与分析

采用Excel 2010进行数据分析，采用spss 20.0进行数据处理，不同处理之间相同指标Duncan 0.05比较，不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 黄皮果园间种花生对黄皮生长状况的影响

在施用同等化肥的条件下，黄皮与花生间作显著提高了黄皮的茎粗、株高、冠幅和分枝数，间作后花生的生长更好。黄皮的茎粗2015年比2014年增长0.211 dm，株高增加4.4 cm，冠幅增加24.8 cm，分枝数增加3.0个/株；茎粗2016年比2015年增长0.225 dm，株高增加2.5 cm，冠幅增加11.7 cm，分枝数增加0.9个/株（表1）。

表1 黄皮果园间种花生黄皮形态指标的增长值

施用花生苗连续3年进行观测。表2结果表明，施用花生苗的黄皮树的鲜苗产量、干物质量、可供养分量和干物质养分含量呈逐年增长的趋势。到2016年每667m2花生藤可为果园提供养分氮13.29 kg，磷0.96 kg，钾11.50 kg（表2）。

表2 施用花生苗对黄皮树养分含量的影响

2.2 花生产量以及构成要素

从图1可以看出，花生的单株结果数、百果重、百仁重和荚果产量不断增长。单株结果数比2014年高7.3%；百果重比2014年高3.5%；百仁重比2014年高10.8%；荚果产量比2014年高10.5%。

2.3 花生苗还田后土壤养分变化情况

从表3可以得知，截止2016年，土壤养分与还园前相比，其碱解氮提高52.1%，有效磷提高44.4%，有效钾提高54.1%。有机质提高55.1%。花生藤还园有增加土培养分和改善土体结构的效益。

3 结论与讨论

间套作综合产量一般比单作要高［15-16］。其产量优势很大程度上是来源于边行优势种。研究发现，相对于等行距种植，宽窄行种植具有改善作物冠层透光率、提高叶片净光合速率、延长叶面积持续期和增加产量等优势种［17-18］。此外，根系是作物吸收水分、养分的主要器官，根系生长较快的作物营养竞争力更强，根冠比较大是高产作物的特征。在本研究中，黄皮树增施花生藤对植株生长有良好的促进作用，黄皮树的茎粗、株高、冠幅以及分值树都有显著的提高；在间套作体系中，间作作物之间不仅存在对地上部光能利用的竞争，存在地下部作物根系对土壤养分、水分等资源的竞争种［19］。土壤养分含量与作物产量密切相关，间套作作物之间对土壤养分同时存在竞争和互补关系种［20］。本试验中，花生藤还园对果园培肥有很好的效果，果园中土壤的N、P、K以及有机质含量得到提高，土层疏松，有利于果树生长。

图1 花生产量及构成要素

表3 花生苗还田后土壤养分变化情况

作物的产量和生物产量与作物全生育期水、肥、气、热等因素密切相关。从黄皮与花生的间作模式来看，间作条件下可以显著提高两种作物的产量和生物产量，可能是因为通过种植模式的改变，改变了果树生长的果园小气候环境，间接影响了作物生长过程和同化物的积累。孙余卜等［21］对花生－豆科间作种植、韦广泼［22］对龙眼—花生间作土壤养分变化的研究也有类似的规律。