不同间种模式对油茶幼林产量及病虫害的影响

陈隆升 袁冬菊 王 瑞 陈永忠 许彦明 张 震 彭映赫

（1. 湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004；2. 国家油茶工程技术研究中心，湖南 长沙 410004；3. 湖南林科达农林技术服务有限公司，湖南 长沙 410004）

油茶（Camellia oleifera）属山茶科山茶属，为常绿小乔木或灌木，是我国南方主要的经济林树种，与油棕（Elaeis gunieensis）、油橄榄（Olea europaea）和椰子（Cocos nucifera）并称为世界四大木本食用油料树种[1-2]。由于南方红壤区油茶林土壤主要为红壤，土壤粘重板结，养分含量较低，通气透水性不佳，并且区域内年降水分布不均，上半年多，易涝易冲，夏秋干旱少雨，尤其是红壤区内水土流失严重，据测定，仅红壤低丘岗地区水土流失量就占该区水土流失总量的50%以上[3]，已成为农业生产的主要障碍因子[4]。油茶造林后一般需要7～8 a左右才进入盛果期，而在这段时间里林地空间相对充足，杂草多，抚育管理难度大，为了减少油茶幼林的前期投入，生产上大量使用除草剂，导致生态系统和土壤结构遭到严重破坏，水土流失和病虫害频发，严重影响了油茶林的经济和生态效益。

草本植物因生长快、根系发达，具有良好的水土保持效果，地上部分可以有效减少地表径流，地下部分根系能很好的吸水固土[5-10]，如百喜草[11]（Paspalum notatum）、波斯菊[12-13]（Cosmos bipinnatus）、金鸡 菊[14]（Coreopsis drummondii）等草本植物具有耐干旱、贫瘠，其枝叶经过腐解后具有很好的土壤改良效应，可以提高土壤有机质，广泛应用于公路、景区绿化、护坡。因此，在油茶幼林地采取“以草抑草、以草养园”的省力化栽培措施，势必可以有效减少水土流失[15]，改良土壤结构[16-17]，提高油茶林地的生产力和生态景观效益。目前，有关油茶林间作百喜草、波斯菊、金鸡菊的研究鲜有报道，因此，本研究以百喜草、波斯菊、金鸡菊3种植物为研究对象，监测其不同的间种模式对油茶幼林产量与病虫害发生的影响，为油茶高效生态经营提供参考与依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于邵阳县塘渡口镇唐坪村（北纬26°58′35.54″，东经111°19′42.00″），为丘陵山地，海拔112 m，属中亚热带季风湿润气候区，年均气温16.9 ℃，1月最冷，平均气温为4.9 ℃，7月最热，平均气温为28.3 ℃，雨季出现在汛期4—6月，历年平均降水为545.4 mm；7—9月是干旱时段，历年平均降水273.1 mm。无霜期平均为286.4 d。基地现有油茶林约80 hm2，于2013年冬至2014年春季造林，品种为湘林210、华金、华硕等，株行距均为2.5 m×3 m，土壤为红黄壤，土壤养分含量见表1。

表 1 试验油茶林土壤（0～40 cm）的养分特征Table 1 Characteristic of soil nutrient in arable layer（0-40 cm）for C. oleifera stand

1.2 试验设置

分别布设CK（不间种）、间种百喜草、波斯菊、金鸡菊4种试验处理，采用随机区组试验设计，每个试验处理样地600 m2，样地中间设置10 m隔离带，3次重复，共12个样地。

百喜草、波斯菊、金鸡菊于2018年3月播种种植，采用条播方式，沿着梯面内外侧与油茶植株中间挖深10～15 cm，宽20 cm的沟，沟距离油茶幼树树蔸50 cm以上，沟中铺2 cm厚的油茶专用有机肥，将种子与有机肥、细土拌匀后（按体积1∶3∶3），均匀播撒沟中后覆盖2 cm细土，CK样地按同样方法施同等数量的有机肥。12个样地均采用相同施肥、除草等抚育管理措施，其中5月中旬和9月下旬各除草1次，将样地内杂草锄净，并将锄下杂草覆盖在树蔸基部周围。

1.3 试验方法

1.3.1 座果率调查

每个样地选择生长相对一致的3株标准油茶树进行调查，每株树分不同方位、不同层次选择3个标准枝进行调查，每个标准枝调查花芽数不少于30个，初次花芽调查于2018年11月10日进行，2019年3月5日、10月17日调查座果数，按公式（1）计算自然座果率（f）。

式中：m为标准枝果实数量，n为首次调查时标准枝花芽数量。

1.3.2 油茶幼林病虫害程度调查

于2019年7月14日调查，每个样地调查60株，记录不同感病和虫害级别的株数，同时计算病情指数（DI）和虫害指数（IDI）。油茶植株感病情况分为5级，按照陈隆升等[18]的分级标准进行分级，按公式（2）计算病情（虫害）指数（y）。

式中：ki为各级病株数，k为调查总株数，z为各级代表值，zmax为最高级代表值。

1.4 数据分析

采用Excel 2007软件进行数据录入和汇总，采用SAS9.0进行方差分析，采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 间种不同植物对油茶幼林座果率的影响

由表2可知，油茶幼林内间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均能极显著提高油茶幼林座果率（P＜0.01）。华金品种的座果率（3月5日调查）排序为间种金鸡菊（64.82%）＞波斯菊（59.65%）＞百喜草（50.25%），分别是CK的1.59倍、1.47倍和1.23倍；10月17日调查的座果率仍为间种金鸡菊（52.21%）＞波斯菊（51.61%）＞百喜草（38.19%），分别是CK的2.13倍、2.10倍和1.56倍，但间作金鸡菊和波斯菊的座果率差异不显著。湘林210油茶幼林间种百喜草、金鸡菊和波斯菊3种植物的座果率（3月5日调查）分别是CK的1.41倍、1.43倍和1.40倍，10月17日调查的座果率分别是CK的1.61倍、1.68倍和1.66倍，但3种间种模式间的油茶幼林座果率影响不显著。间种3种植物与CK的座果率倍数值均是后期（10月17日）高于前期（3月5日），表明间种百喜草、金鸡菊和波斯菊3种植物不仅提高了油茶幼林的座果率，而且对减少油茶幼林果实生长过程中的落果也具有明显改善作用。

表 2 不同模式对油茶幼林座果率的影响Table 2 Effect of different interplanting patterns on fruit set percentage of young C. oleifera %

2.2 间种不同植物对油茶幼林产量的影响

由表3可知，油茶幼林内间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均能极显著提高油茶幼林产量（P＜0.01）。华金和湘林210油茶幼林均以间种百喜草产量最高，单株产果量分别为4.23 kg和6.00 kg，分别是CK的1.71倍和1.45倍；间作金鸡菊和波斯菊的油茶幼林产量差异不显著。

2.3 间种不同植物对油茶幼林病虫害发生的影响

由表4可知，3种间种模式DI大小为金鸡菊＜波斯菊＜百喜草，方差分析表明间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均极显著降低了油茶幼林的DI（P＜0.01），分别比CK减少了36.1%、44.5%和38.9%，但间种3种不同植物的油茶幼林病情指数差异不显著。

由表5可知，3种间种模式IDI大小为波斯菊＜百喜草＜金鸡菊，方差分析表明间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均同样极显著降低了油茶幼林的IDI（P＜0.01），分别比CK减少了54.5%、44.4%和55.0%，间种波斯菊和百喜草IDI差异不显著，但极显著低于间种金鸡菊（P＜0.01）。

表 3 不同模式对油茶幼林产量的影响Table 3 Effect of different interplanting patterns on yield of young C. oleifera

表 4 不同模式对油茶幼林病害的影响Table 4 Effect of different interplanting patterns on occurrence of diseases in young C. oleifera

表 5 不同模式对油茶幼林虫害的影响Table 5 Effect of different interplanting patterns on occurrence of insect pests in young C. oleifera

3 结论与讨论

本研究发现，油茶幼林内间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均能极显著提高油茶幼林座果率，华金品种的幼林座果率为间种金鸡菊＞波斯菊＞百喜草，当幼林品种为湘林210时，3种间种模式间的座果率差异不显著。3种间种模式均同样能极显著提高油茶幼林产量，3种模式中以间种百喜草的油茶幼林产量最高，华金和湘林210的单株产果量分别为4.23 kg和6.00 kg，分别是CK的1.71倍和1.45倍。究其原因，可能是油茶幼林中间种百喜草、波斯菊、金鸡菊等植物后，有效提高了油茶幼林地的地表覆盖度，减少水土流失[19-21]，降低土壤水分的蒸发量，有效调节土壤温度，作物干枯倒伏后覆盖地面，也可以抑制了坡面水分漫流和蒸发，提高土壤墒情，促进自身腐解，向土壤中提供大量有机质及养分，为油茶树体生长和果实生长提供了良好生长环境，从提高了油茶幼林的座果率和产量。此外，本试验在间种3种植物后提高了油茶幼林的植物种类，形成了较好的生态环境，利于授粉昆虫的栖息[22]，尤其是波斯菊和金鸡菊等蜜源植物，为油茶授权提供较好的条件，也可能是油茶座果率和产量提高的另一个重要原因。笔者观察发现间种后油茶幼林的蜜蜂、蝴蝶等昆虫明显增多，但对于油茶幼林间种3种植物后对昆虫活动、授粉环境条件改变等的影响机制有待进一步研究。

本研究发现，间种百喜草、金鸡菊和波斯菊均能极显著降低油茶林病虫害的发生，DI分别比CK减少了36.1%、44.5%和38.9%，以间种金鸡菊DI最低，IDI分别比CK减少了54.5%、44.4%和55.0%，以间种波斯菊IDI最低。本试验中油茶幼林间种后病虫害明显减少，笔者认为主要可能有3个方面的原因：1）林分环境的改变。间种后改变了林地的光、温、水等环境条件[23]，提高生物多样性，可能对病虫害的发生产生了影响。2）林地保水保肥能力提高，促进油茶幼林的生长，抗病虫能力提高。3）其他因素。间种系统中的阻挡效应、稀释效应、微生态效应、天敌诱集等因素也是油茶林间种调控生态的重要影响因素[24-26]。本试验中油茶幼林病虫害的减少，使得油茶幼林林分更加健康，促进了油茶植株养分的吸收利用，这可能也是其座果率和产量提高的主要原因之一。因此，在油茶幼林地间种百喜草、金鸡菊、波斯菊等具有一定观赏价值的多年生草本植物，是提高油茶经济和生态效益的有效经营措施。