核桃中药材不同复合经营模式土壤肥力综合评价1)

肖良俊 谢正万 张传光 杨根林 缪福俊 吴涛 宁德鲁

(云南省林业和草原科学院,昆明，650201) (丽江市林业科学研究所) (云南省林业和草原科学院)

核桃(Juglansspp.)是世界四大干果(核桃、杏仁、腰果及榛子)之一[1]。中国是世界核桃大国，云南是我国核桃大省，面积达287万hm2，其面积、产量和产值均具全国第一[2]。云南核桃(J.sigillata)为晚实核桃，一般嫁接苗6～8 a挂果，由于核桃童期较长挂果迟，传统栽培一般采用农林复合经营模式，林下套种大春或小春作物，该模式具有以长养短同时加强核桃土壤管理的效果[3]。林药复合经营模式是将适宜林下生长的药用植物重新引种到自然环境下进行野生化栽培，在充分利用林地资源的同时，使野生药用植物资源得到恢复，是科学合理的栽植模式，同时林药复合经营是林农复合经营中效益较好的模式之一[4]。在复杂因素中一般采用灰色关联度分析来研究事物相互关联、相互作用，揭示影响事物的本质因素，使各种影响因素之间关系清晰化[5]。在杉木与8种药材复合经营模式中其均能显著改善土壤物理性质和养分质量分数，尤其是对表层土壤[6]。运用灰色关联度对红壤丘陵区8种不同植被恢复模式进行分析得出，果树+横坡套种农作物模式较好适宜在南方丘陵区大力推广[7]。目前，核桃中药材复合经营的研究多围绕栽培技术和种植试验展开，鲜有涉及设计和构建核桃复合经营模式的理论研究，如不同复合经营模式的土壤肥力变化、种群作用机理、化感作用等内容。本研究以初挂果期核桃林与5种云南地道药材的复合经营为对象，探索不同复合经营模式土壤肥力状况，并采用灰色关联分析对不同复合经营模式进行综合评价，以期为核桃林的可持续经营、高效林药培育体系建立提供科学依据和参考。

1 试验地概况

试验地位于丽江市古城区文化办事处岩乐亚东村(100°24′1.25″E，26°57′5.43″N)，海拔2 423 m，东坡，土壤质地为壤土、土层深厚、湿润。丽江市属低纬暖温带高原山地季风气候，全市年均温16.25 ℃，全年无霜期为191～310 d，雨季集中在6—9月份，年均降水量975 mm，年均日照时间2 437.5 h。

2 材料与方法

2.1 试验设计

试验地核桃定植时间2001年，品种为‘漾濞泡核桃’，株行距8 m×8 m，面积17.33 hm2，平均树高9.6 m，冠幅为东西3.1 m、南北3.5 m。2016年6月份开展核桃林下中药材不同复合经营模式的种植，复合经营模式为核桃+滇黄精(H+H)，其滇黄精密度为2.78万株·hm-2；核桃+云木香(H+M)，其云木香密度为6.25万株·hm-2；核桃+白及(H+B)，其白及密度为8.17万株·hm-2；核桃+滇重楼(H+C)，其滇重楼密度为11.12万株·hm-2；核桃+秦艽(H+Q)，其秦艽密度为8.17万株·hm-2及对照(CK，核桃林下无复合经营)。林下中药材定植时各模式施农家肥12 000 kg·hm-2，过磷酸钙600 kg·hm-2，各经营模式抚育管理一致，每年冬季休眠期增施农家肥7 500 kg·hm-2。试验设计采用随机区组，每小区面积为400 m2，设置3个重复。

2.2 土壤样品采集

2019年1月份，即种植后2.5 a，在试验地采集土样进行测定。每小区选择1棵标准核桃树，在树冠下内、中、外各选取1个采样点，分别采集土层(h)0

2.3 样品测定

土壤肥力各指标的测定按照土壤农化分析方法进行[8]，pH值采用电位法测定；有机质、全氮、水解氮、有效磷和有效钾质量分数分别采用重铬酸钾容量法、凯氏定氮法、碱解扩散法、钼锑抗比色法和火焰光度法测定；全磷、全钾、钙、镁、锌、铜、锰质量分数测量采用微波消解、原子吸收分光光度法测定。

2.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 18.0进行试验数据分析。运用灰色系统理论的原理与方法[9-10],对不同模式土壤理化性质进行灰色关联分析及关联排序。

参考数列:X0={x01，x02，…，x0j}，式中：X0为各项指标中的最大值组成的数列；x0j表示不同模式土壤理化性质指标中第j个指标的最大值，j=1、2、…、13。

比较数列:Xij={xi1，xi2，…，xij}，式中：Xij表示第i种模式土壤理化指标中第j个指标测定；i=1、2、…、6;j=1、2、…、13。

无量纲化采用直线型标准化方法：Xij=(xij-minxij)/(maxxij-minxij)。

式中：N=13。

3 结果与分析

3.1 不同复合经营模式土壤pH值的变化

由表1可知，不同复合经营模式下，在0

3.2 不同复合经营模式土壤有机质质量分数的变化

由表2可知，不同复合经营模式下，在0

表1 土壤pH值

3.3 不同复合经营模式土壤氮质量分数的变化

由表2可知，不同复合经营模式下，在0

3.4 不同复合经营模式土壤磷质量分数的变化

由表2可知，不同复合经营模式下，全磷质量分数0

3.5 不同复合经营模式土壤钾质量分数的变化

由表2可以看出，不同经营模式下，在0

3.6 不同复合经营模式土壤微量元素质量分数的变化

由表2可知，不同复合经营模式下，钙元素质量分数在0

3.7 不同复合经营模式土壤肥力指标的关联度分析

在不同核桃中药材复合经营模式中，为定量评价不同复合经营模式各土壤肥力指标，以0

表2 不同核桃中药材复合经营模式不同土壤层次土壤肥力指标

经营模式有效磷质量分数/mg·kg-10

经营模式镁质量分数/g·kg-10

表3 核桃中药材不同复合经营模式土壤肥力指标关联系数及关联度

4 结论与讨论

在林农复合经营中，存在着土壤肥力变化的现象，这种变化因作物品种的不同而存在着差异，选择适宜的间作品种则有利于改善土壤的肥力状况[11]。在杉木与8种药用植物复合经营中，复合经营均能显著(P<0.05)改善土壤物理性质和养分质量分数，尤其是对表层土壤[6]。本研究表明，在0

在0

相关研究表明，林药复合经营能提高系统内光能利用率，增加系统内的生物多样性，对林木的生长起促进作用，同时也对林下药用植物的生理生长产生影响，药材的质量也会发生变化[11]。本研究各种经营模式施肥量和施肥方法一致，核桃林下中药材的种植密度大，吸收的营养元素的绝对量较单纯种植核桃的要多，但核桃与中药材复合经营模式的土壤肥力大部分仍然高于核桃纯林，说明核桃中药材复合经营能改良土壤肥力的效果。该结果与现有许多报道林农复合经营能够提高土壤肥力与利用的报道基本一致[12-16]。土壤肥力的指标因子还包括土壤的物理性质、微生物的多样性、各种酶的活性等，下一步将土壤肥力指标与核桃、中药材的产量和品质等结合起来进行研究，可为核桃中药材复合经营提供理论支持和精准施肥指导。