叶伟华,宋其岩,杜国坚
(1.松阳县绿谷精耕园家庭农场,浙江 松阳 323400; 2.浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310020;3.浙江农艺师学院,浙江 杭州 310021)
香榧是浙江省的特色珍稀干果,具有较高的经济和生态价值,随着浙南山区种植面积的增加,已经成为林农的重要经济收入之一[1]。但是新发展的香榧林存在由于管理粗放而造成的土壤裸露、土壤肥力下降等问题,成为影响香榧生长和品质的威胁。过量施用化肥还造成了严重的面源污染,成为浙江省生态文明建设的制约因素[2]。科学施用有机肥是香榧高产优质栽培的有效手段[3],本试验在山地香榧中幼林种植园内设置固定样地,连续3年按照不同方式施肥和套种绿肥植物,测定不同处理对香榧的生长情况和产量、土壤生态的影响,可为香榧生态经营提供科学依据。
试验地位于浙江省松阳县三都乡,试验区地处浙江省西南部,亚热带季风气候区,四季分明,水热充足,降水量充沛。年平均气温17.7 ℃,年降雨量1 532 mm,年日照时间1 832 h。土壤为砂质壤土,肥力中等,疏松透气,林下植被以蕨类植物为主。香榧树龄10 a,平均冠幅在3 m左右,榧树生长茂盛,树冠中下部枝叶茂密。
1.2.1 不同施肥方式试验
供试肥料为自制栏肥、菜饼,以及购自市场的有机肥和微生物菌肥。施肥量按榧树冠幅大小确定,栏肥施肥量L1~L3分别为每10 m2冠幅施用(下同)30、45、60 kg;菜饼施肥量C1~C3分别为4、6、8 kg;有机肥施肥量Y1~Y3分别为5.0、7.5、10.0 kg;微生物菌肥处理W采用有机肥7.5 kg+微生物菌肥2 kg。每年施用2次,分别为春季萌动和秋季采摘后。试验按随机区组设计,由于每种肥料3个施肥水平,另设5株不施肥作对照(CK),只除草松土,共计11个处理。
1.2.2 套种绿肥对土壤生态影响试验
试验于2017—2019年在香榧种植园内进行。采用直播方式套种大豆,667 m2播种密度为4 kg。试验采用随机区组设计,设香榧-绿肥套种(T1)和香榧纯林(T2)2个处理。各处理面积为300 m2,重复3次,试验地位于山体同一坡向,相同重复位于相同海拔平面,各处理的管理措施基本一致。
1.2.3 试验林调查
每株调查树高、冠幅1次,采摘香榧时统计鲜果产量。2019年实施套种大豆3轮后,在试验区域用对角线方法对0~20 cm的土壤进行混合取样,测定土壤容重和土壤孔隙度,以及土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾。
试验表明,香榧生态经营中施用有机肥、栏肥等肥料后均有较好的增产效果。表1表明,连续施用不同有机肥后,香榧平均产量较对照最低增幅为7.84%,最高为52.94%,平均增幅为36.67%。各肥料的不同处理中增产效果前5位的依此是处理W、C3、L3、Y3和L2,其平均产量分别比对照增加52.94%、50.98%、50.98%、47.06%和39.22%。
从表1可看出,施用栏肥的L1、L2、L3处理的平均产量分别较对照增加7.84%、39.22%、50.98%:施用有机肥的Y1、Y2、Y3处理的平均产量分别较对照增加17.65%、35.29%、47.06%;施用菜饼的C1、C2、C3处理的平均产量分别较对照增加27.45%、37.25%、50.98%。各处理香榧平均产量均呈随有机肥施用量增加而递增的趋势,施用菜饼和栏肥较施用有机肥的产量好,在实际生产中应综合考虑肥料加工、运输和施用等成本因素。施用有机肥+微生物菌肥的W处理的平均产量较对照增加52.94%,较单纯施用相同量有机肥的Y2处理的平均产量增加17.65%,较单纯施用有机肥的Y3处理的平均产量增加5.88%。数据表明,配合微生物菌肥能帮助有机肥发挥更好的肥效。
表1 不同施肥处理对香榧产量影响
表2表明,连续3年套种大豆后,香榧林地物理性质得到显著改善。与香榧纯林相比,套种大豆的香榧林地土壤容重下降11.19%,土壤孔隙度增加8.74%。变化原因可能是套种大豆后其根系活动范围大、能力强,对土壤的团粒结构影响较大,使得林地土壤变得疏松。
表2 套种大豆对香榧土壤物理性质和养分的影响
香榧林地土壤养分情况得到提升。与香榧纯林相比,有机质、速效氮、速效磷、速效钾分别提高18.72%、6.67%、121.99%、71.24%。土壤速效磷和速效钾含量提高较快,可能是大豆套种后,秸秆还田对土壤速效养分产生的影响。
栏肥、有机肥、菜饼等肥料进行香榧生态经营,可增加产量7.84%~52.94%。菜饼肥效比栏肥、有机肥要好,但差异不大。每10 m2冠幅建议施肥量为栏肥50 kg、有机肥9 kg、菜饼7 kg左右,过量施用有机肥料对增加香榧产量作用不明显,且易污染环境,浪费肥料[4]。有机肥配合菌肥施用对增加香榧产量效果明显,具有减少肥料用量、降低生产成本、改良土壤结构等优点,是香榧生态经营的理想肥料[5-6]。
香榧林内套种大豆与传统的香榧纯林经营方式相比,在改善香榧林地土壤生态方面有较好的改善作用,可提高香榧林地土壤速效养分、增加土壤孔隙度的效益,与其他研究进行的香榧大豆复合经营[7]、茶叶香榧立体种植[8]等研究效果相近,可增加土壤养分含量,提高肥力,改良土壤理化性质。