幼龄茶园间作大豆、玉米对土壤养分的影响

邢瑶 唐锁海 陈暄 徐德良 孙春霞 张春 马俊

摘要：分析幼龄茶树与大豆、玉米间作及秸秆覆盖还田对土壤养分状况等的影响。结果表明，间作大豆、玉米及秸秆还田后均能够提高土壤pH值，缓解茶园的土壤酸化现象。开花期，间作不同品种大豆，土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾、钙、镁、铝含量均高于对照，但土壤全氮含量变化不同;间作玉米土壤全氮含量降低，不利于幼龄茶树生长。秸秆还田后40 d，各处理土壤全磷、全钾、速效钾、钙、镁、铝含量均高于对照，但全氮、速效磷含量变化存在差异，通豆07-195和苏糯11号处理土壤全氮含量显著苏菜豆6号处理土壤速效磷含量，与对照无显著性差异。综合土壤pH值和养分变化情况，间作通豆6号更利于茶园土壤养分的改善，苏糯14号秸秆处理在还田后40 d对土壤改良作用最佳。

关键词：茶树;大豆;玉米;间作;土壤养分

中图分类号： S151.9+5  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2020）24-0132-03

扬州绿杨春茶是我国传统名茶，主要种植在仪征市月塘山、铜山等山区丘陵地带，当地地形较为复杂，土壤贫瘠、肥力较差，因此影响茶园建设和大规模投入。幼龄茶园和按机械化管理建设的新茶园，茶蓬行间距较大，适合间套种其他作物，茶园合理间套种或间作后秸秆还田，能够降低土壤容重，改善土壤团粒结构，提高土壤有机质含量以及蓄水保水能力，抑制杂草和病虫害，增加土壤微生物含量[1]。此外，合理间套种能够改善茶园生态环境，增强漫射光，对提高茶叶产量、品质具有积极作用[2]。近年来，茶园间作研究多集中在茶草间作方面[3-5]，且不同地区间作效果不同[6-7]。为研究适宜江苏省扬州市植茶土壤的间作、还田品种，改善土壤性状，本试验通过幼龄茶树与不同品种大豆、玉米间作并将秸秆覆盖还田，探讨间作茶园土壤养分变化情况，为幼龄茶园提供间作改土的适宜品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

茶树品种选用4龄黄金芽，其他间作作物选用通豆6号、苏菜豆6号、通豆07-195、苏糯14号、苏糯11号。试验于2018年6月下旬至10月上旬在仪征青峰生态农业有限公司茶园（119°02′40.91″E 32°20′3.75″N）进行，该地位于扬州市西部丘陵区，属北亚热带季风气候区，四季分明，年平均气温 15 ℃，地质复杂，主要地层分布为雨花台组砾石及白垩系红层[8]，耕层薄、多石。试验地土壤理化性状：全氮含量1.04 mg/g、全磷含量0.47 mg/g、全钾含量11.92 mg/g、速效磷含量0.06 mg/g、速效钾含量28.62 mg/g、镁含量9.36 mg/g、钙含量3.09 mg/g、铝含量65.05 mg/g，pH值5.45。

1.2 试验设计

试验设6个处理，即CK（茶树单种）、T1（间作通豆6号）、T2（间作苏菜豆6号）、T3（间作通豆 07-195）、T4（间作苏糯14号）、T5（间作苏糯11号）。随机区组设计，每个小区36 m2，起垄栽培，每个处理重复4次。茶树单种作为对照，6月30日在茶树行间种植大豆、玉米，玉米开花后秸秆覆盖还田。试验期间各处理的田间管理一致。

1.3 指标测定

分别于播种前、开花期（播种后约55 d）、秸秆还田后40 d采集0～20 cm土层的土样。每小区采样3次，剔除石块、残根等杂物，自然风干后过筛。

土壤理化性状分析[9]：采用pH仪测定pH值;凯氏定氮法测定全氮含量;酸溶—钼锑抗比色法测定全磷含量;酸溶—火焰光度法测定全钾含量;盐酸、氟化銨—钼锑抗比色法测定速效磷含量;乙酸铵—火焰光度法测定速效钾含量;盐酸、硝酸消解后，采用ICP仪器测定钙、镁、铝金属元素含量。

1.4 数据处理

试验所有数据均用Excel 2007整理和作图，并利用SAS 9.3进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性检验（α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 间作大豆、玉米对茶园土壤pH值的影响

土壤pH值对土壤中生物活动、有机物转化以及矿质元素的吸收利用有重要影响。由图1可知，在开花期，间作大豆和玉米，土壤pH值均显著高于对照，其中T5最高，显著高于T1、T3和T4;在秸秆还田后40 d，间作各处理pH值均显著高于对照，其中T2最高。未进行间作的对照处理，在开花期和秸秆还田后40 d相比土壤pH值下降。可见，茶树间作大豆、玉米以及将其秸秆还田有利于提高土壤pH值，而单种茶树，茶园土壤呈酸化趋势。

2.2 间作大豆、玉米对茶园土壤养分状况的影响

2.2.1 对土壤氮、磷、钾全量的影响 由表1可知，开花期T1和T2土壤的全氮含量显著高于对照，T3、T4和T5显著低于对照，可见通豆07-195和玉米在生长过程中存在与茶树争氮素的情况;T1和T4土壤全磷含量显著高于其他处理;土壤全钾含量以T4最高。由表2可知，秸秆还田40 d后，T1、T2和T4的土壤全氮含量显著高于对照，全氮含量以T4最高，T5最低;T4和T5土壤中全磷的含量比T1、T2、T3增加明显;土壤全钾含量以T2最高，但与T3、T4和T5差异不显著。间作大豆、玉米在开花期和秸秆还田后40 d，处理的全磷和全钾含量均高于对照，说明间作大豆和玉米及秸秆还田均能够提高土壤中全磷和全钾的含量。

2.2.2 对土壤有效养分的影响 由表1可知，开花期各处理土壤的速效磷和速效钾含量均高于对照，速效磷含量表现为T1>T2>T4>T5>T3，其中T1显著最高。T4土壤中的速效钾含量显著高于其他处理，表现为T4>T1>T5>T2>T3。秸秆还田40 d后，土壤速效磷的含量以T4和T5较高，显著高于其他处理，T2与对照无显著性差异;土壤速效钾含量各处理均高于对照，T2又显著高于其他处理，表现为T2>T4>T3>T5>T1。

2.2.3 对土壤其他养分的影响 由表1、表2可知，开花期和秸秆还田后40 d，各处理的交换性镁、交换性钙、 交换性铝元素均高于对照。其中开花期，T3和T5土壤交换性镁的含量显著高于T1和T2;T3土壤交换性钙含量显著最高，其他处理差异未达显著水平;土壤中交换性铝以间作玉米的T4和T5较高，显著高于T1和T2。秸秆还田后40 d，土壤交换性镁含量以豆科秸秆的3个处理较高，显著高于T4和T5;T1和T4土壤交换性钙含量显著高于其他处理，其中以T1最高;T2、T3和T5土壤中交换性铝的含量显著高于T1、T4和对照，T2土壤交换性铝含量最高。

3 讨论与结论

作物间作有利于提高土地利用率，改善田间小气候，提高经济效益。已有研究表明，茶园间作大豆可以降低叶部病害发生概率，减少杂草生长，促进茶树生长，提高茶叶产量，增加茶园经济效益，秸秆还田后还可改善土壤养分状况[10-11]。夏季在茶园间作玉米，还能降低土壤和茶树叶面温度，提高茶苗成活率[7]。本试验表明，间作大豆和玉米比单种茶树能提高土壤pH值，大豆、玉米秸秆还田可以缓解土壤酸化。其中通豆6号和苏菜豆6号在秸秆还田后40 d，土壤pH值相比间作时仍有所上升，这可能与秸秆的腐烂速度及秸秆还田量有关。土壤全氮是供应植物有效氮素的源和库，间作通豆6号和苏菜豆6号，土壤中全氮含量增加，其中通豆6号显著最高;间作通豆07-195和玉米，土壤中全氮含量降低，这表明间作通豆07-195和玉米会加剧与茶树争氮，这可能是由于通豆07-195生长较旺盛，覆盖整个茶行，遮阴降低了植株潜在的固氮能力，增加了对土壤氮素的吸收[12]。玉米自身不具有固氮能力，在栽植过程中虽然保持与茶行的距离，但根系发达，必然出现与茶树争氮的现象，氮素作为生命活动的物质基础，在相同施肥条件下，间作玉米不利于茶树的生长发育。间作促进了土壤体系对土壤磷素的挖掘利用[13]，5个处理的土壤全磷和速效磷含量均显著高于对照，但间作通豆07-195和2个玉米品种土壤速效磷含量显著低于间作通豆6号和苏菜豆6号的2处理，这可能是因为间作通豆07-195和2个玉米品种土壤铝含量增加，吸附或固定了酸性土壤中的磷导致。一般情况下，茶园不需要补充钙，过量的钙不利于植株生长，5个处理均使土壤钙含量增加，其中通豆07-195显著最高，间作通豆6号、苏菜豆6号、苏糯14号和苏糯11号土壤钙含量差异不显著，但通豆6号和苏菜豆6号土壤钙含量均低于间作玉米的2个处理。

秸秆还田的分解过程受秸秆自身性质和土壤环境等多方面的影响。本试验表明，在秸秆还田后40 d，不同作物秸秆对土壤养分的影响不同。苏糯14号处理土壤全氮含量显著最高，通豆07-195和苏糯11号处理土壤全氮含量显著低于对照，这可能是因为秸秆自身C/N较高，影响了其在土壤中的分解速度，在刚开始腐解阶段，土壤微生物与作物竞争矿化态氮素，因而出现了秸秆还田后全氮含量下降的情况[14-15]。除苏菜豆6号外，其他处理土壤磷含量均增加，这可能与苏菜豆6号秸秆还田后土壤中铝、镁含量较高有關。5个处理秸秆还田后40 d，土壤全钾和速效钾的含量均高于对照，其中土壤速效钾含量显著增加，这与前人的研究[16-17]一致。

综上所述，在本试验条件下中，考虑土壤养分变化情况，间作通豆6号更利于茶园土壤养分的改善。虽然通豆6号和苏糯14号处理土壤钙含量显著高于其他处理，但根据土壤pH值和养分变化，苏糯14号秸秆处理在还田后40 d对土壤改良作用最佳。

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