山地水平带不同位置香榧长势差异及其与土壤理化性质的相关性

肖庆来，曹雯，张深梅，吴恒祝，李杰峰，李新星，张慧玲，涂川林，吴林土，叶晓明

（1.松阳县自然资源和规划局，浙江 松阳 323400；2.松阳县农业农村局，浙江 松阳 323400）

香榧Torreya gr andis‘Merrillii’是红豆杉科Taxaceae 榧树属Torreya榧树T.grandis的优良变异类型，是经人工选育后嫁接繁殖栽培的优良品种，具有良好的经济效益和生态效益。随着香榧南扩西进工程的推进，浙西南山区香榧产业发展迅速。松阳县自1987 年首次引种香榧以来，经过30 余年，种植面积已达5 800 hm2。香榧根系为肉质根，具有“极好气，怕积水”的生物学和生态学特性。发展初期，在山地水平带造林时往往忽视栽植位置的选择，香榧普遍偏中间或内侧种植。当香榧种植在水平带内侧时，易造成根系积水严重、透气性不够、光照不足等情况，导致香榧初期长势衰弱甚至死亡，即使存活后正常生长，高大树冠位于水平带中间或内侧导致机械抚育、施有机肥和采运困难，劳动力成本大，在一定程度上阻碍了松阳香榧产业的发展。

笔者在长期的香榧种植管理实践中对比发现，在山地同一级水平带中，香榧种植在水平带外侧比种植在内侧长势普遍更好。施亮[1]曾建议在距离梯田边缘1/4 处线状栽植香榧，也有学者认为水平带外侧土层深厚、肥沃，更有利于山地李Prunus salicina、沙梨Pyrus pyrifolia等果树的生长[2-3]，但国内外相关研究较少，果树种植于水平带最外侧的优势及机理尚未见报道。本文以香榧为研究对象，对浙江省松阳县山地水平带内、中、外侧栽植的香榧长势进行分析比较，并检测和比较土壤理化性质的差异，探索山地水平带外侧种植香榧对其生长的影响及促进机理，为山地水平带外侧种植香榧提供理论依据。

1 研究区概况

试验香榧基地位于浙江省松阳县，地理坐标为28°14′～ 28°36′ N，119°10′～ 119°42′ E，海拔为385～ 1 260 m，坡度为20°～ 28°，坡面向南；属中亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，山地垂直气候差异明显，年平均气温在14.2～ 17.7℃，极端最高气温为40.1℃，极端最低气温为－9.7℃，≥10℃年积温为4 458～ 5 634℃，全年无霜期在206～ 236 d，多年平均降水量为1 532 mm，年蒸发量为1 294 mm，相对湿度在79%左右；境内海拔为78.0～ 1 502.8 m，其中山地面积占87%；成土母质主要为凝灰岩、流纹岩、花岗岩等酸性火山岩，主要发育成红壤和黄壤两大土类。

2 材料与方法

2.1 试验设计

试验香榧苗均为采购自诸暨同一苗圃基地的“2+3”香榧嫁接苗，香榧在山地水平带上随机位置带状种植，每个水平带种植1 行香榧，株间距为5 m。各水平带从内到外分别定义为内侧、中间、外侧，设置同一香榧基地随机水平带内侧、中间、外侧（图1）同期种植的香榧为3 个处理，各处理选择具有代表性的5 株香榧，并采集试验香榧树盘附近土层土壤（指母质层以上的土壤）进行分析测试[4]，每个处理设置3 个重复，互为对照。

图1 山地水平带不同位置香榧栽植示意图Figure 1 Location of planted T.grandis ‘Merrillii’ trees

2.2 试验方法

在松阳县5 个不同的香榧基地（表1），选择宽度2～ 5 m 的水平带，于2020 年7 月按照试验设计测定每株香榧的地径、冠幅、树高、根系深度4 个生长性状（树高、冠径、根系深度用300 cm 的钢卷尺测量，地径用游标卡尺测定），并统计各基地香榧保存率及投产所需年份，同一基地数据在一天内完成测量。

表1 试验香榧基地信息Table 1 Information of experiment area

对试验香榧树盘土壤进行测试分析，深挖到母质层，测量土层厚度；采集土壤前先去除地表凋落物及残留覆盖物等，在树盘周边按五点取样法取20～ 40 cm 土层混合土样1 kg，用四分法混匀后装入无菌袋中带回实验室测量[5-6]，分别测定土壤含水率、容重及速效磷、有机质、全氮、速效钾含量[7-9]，所有土壤数据均在松阳县农产品质量检验测试中心测定完成。

2.3 数据处理

采用Excel 2007 软件进行数据整理汇总，以内侧的香榧生理指标数据为基准，计算水平带中间、外侧香榧相对于内侧香榧的增长率（Y）：

用SPSS 18.0 软件进行统计分析，采用单因素（one-way ANOVA）和Duncan 新复极差法进行方差分析和多重比较（α=0.05），并分别赋值内侧、中间、外侧三个位置为1、2、3，与香榧生长性状及土壤理化性质进行Pearson 相关分析。

3 结果与分析

3.1 山地水平带不同栽植位置对香榧生长的影响

3.1.1 不同栽植位置对香榧长势的影响 对山地水平带不同栽植位置的香榧长势进行分析，发现各香榧基地在水平带外侧种植的香榧长势普遍更佳，外侧种植香榧的根系深度、冠幅、树高、地径、保存率分别高于内侧种植香榧的188.4%、93.8%、61.7%、57.3%、5.3%，投产所需年份是内侧种植香榧的34.8%（表2），表明在水平带外侧种植更有利于香榧早实丰产。

表2 香榧种植于水平带中间及外侧相比内侧种植的增长情况Table 2 Comparison of growth traits of T.grandis ‘Merrillii’ planted in the middle and outside of horizontal belt with that in inside

从图2 可知，不同基地均表现出同一水平带不同栽植位置香榧长势呈现由内侧向外侧变好的趋势，在水平带外侧种植香榧的根系深度、冠幅、树高、地径、保存率均为最高，投产所需年份最少，具有早实丰产的促进效果。山地大规模种植香榧一般需人工挖掘水平带，水平带内侧因靠近成土母岩、表层腐殖土少、土壤肥力低下，而水平带外侧大部分由表层土堆积而成，透气透水性好、土壤肥沃。李卫敏等[10]根据生产实践也认为山地水平带外侧1/3 处更有利于甜橙Citrus si nensis的生长。香榧为肉质根系，属浅根、广根性树种，忌土壤积水，更适应在水平带外侧生长。

3.1.2 山地水平带香榧生长差异显著性分析 从图2A 可看出，香榧的根系深度随着栽植位置变化较大，各基地水平带内侧、中部、外侧香榧根系深度均达到显著差异（P<0.05），外侧香榧根系的深度显著高于内侧及中间香榧根系的深度（P<0.05），表明水平带不同位置会显著影响香榧根系的生长。从图2B～ F 可以看出，不同基地水平带外侧香榧的冠幅、树高、地径、保存率均高于内侧及中间香榧的，并显著高于内侧香榧的（P<0.05），且投产所需年份显著低于内侧香榧的（P<0.05），表明在水平带外侧种植对香榧生长及投产情况具有显著的促进作用，有利于香榧早实丰产。

图2 水平带不同栽植位置对香榧生长及投产时间的影响Figure 2 Effect of different planting positions on the growth and production time of T.grandis ‘Merrillii’

综上所述，靠水平带外侧种植香榧，水平带外侧土壤肥沃、透水透气利于根系生长，降低根系病害，加强营养物质积累。外侧通风透光促进香榧冠幅生长和花粉传播授粉，有效促进香榧生长结实。

3.2 山地水平带不同栽植位置土壤差异分析

对不同栽植位置香榧树盘周边的土壤理化性质进行测定分析，发现山地水平带外侧土壤厚度、20～ 40 cm土层的土壤有机质含量分别达到（126.0±15.3）cm、（37.90±1.28）g·kg-1，均显著高于中间和内侧土壤的（P＜0.05），全氮、速效磷、速效钾含量也高于中间和内侧土壤的（表3），表明山地水平带外侧土壤的肥力高于内侧土壤的，水平带建立时的工程措施是导致外侧土壤肥沃的主要原因，同时由于香榧种植于水平带外侧具有良好的水土保持作用，保肥能力强，且光照充足更有利于林下生物质的积累。水平带外侧土壤含水率、容重均显著低于中间和内侧土壤的，表明水平带外侧土壤透气透水性良好，水平带内侧土壤湿度大、积水严重，不利于香榧生长。

表3 山地水平带不同栽植位置香榧树盘土壤理化性质差异比较Table 3 Soil physiochemical properties at different T.grandis ‘Merrillii’ planting positions

3.3 香榧长势与土壤元素相关性分析

经Pearson 相关分析表明（表4），水平带不同栽植位置与香榧树体生长性状和土壤理化性质均呈极显著相关（P＜0.01），说明水平带不同位置的土壤理化性质存在明显差异，对香榧生长具有极显著的影响。土层厚度、土壤有机质含量均与香榧生长性状呈极显著正相关，表明土壤肥沃处香榧长势旺盛。土壤含水率、容重均与香榧生长性状呈极显著负相关，与投产所需年份呈极显著正相关，表明在透气透水性良好的土壤中香榧生长更好，有利于实现早实丰产。

表4 香榧生长状况与土壤理化性质相关性分析Table 4 Correlation analysis on growth of T.grandis ‘Merrillii’ and soil physiochemical properties

4 结论与讨论

4.1 山地水平带不同位置对香榧生长的影响

香榧为肉质根系，怕土壤长期积水，本研究结果表明在山地水平带种植香榧，呈现水平带外侧好于中间、中间好于内侧的普遍情况。种植在水平带外侧的香榧，初期浅层根系生长旺盛，多年后随着根系的粗壮，根系穿透力提升，且外侧地下水位相对较低，有利于诱导香榧根系向下向外生长，呈现向下深扎、向外延伸、向内密布，根系呈现全方位立体布局，树体更为牢固可靠，树冠生长更均衡。

香榧主根生长受抑而不明显，侧根由骨干根、支根、须根三级根组成。根系的水平分布范围为冠幅的2 倍左右，少数乃至3 倍以上；垂直分布多数在70 cm 土层内，深的达170 cm 左右，15～ 40 cm 土层为支根和吸收根（须根）的密集层[11]。本研究结果表明：山地水平带内侧香榧根系深度大部分只有30 cm，发现最深的根系仅在50 cm 土层附近，因母质层岩石坚硬及雨后积水、干旱不保水等不利影响，根系难以向下深入，导致内侧香榧扎根不稳、长势普遍较差。生产中也有人认为香榧种植在水平带外侧虽有利于初期生长，却易导致后期香榧倾覆且采收不方便。但观察诸暨、松阳香榧古树，很多位于悬崖、裸岩上，经历百年而屹立不倒，而种植在水平带内侧的香榧根系无法扎深，大部分根系单一平面向外延伸，树冠更易因冰雪导致倾翻。

4.2 土壤理化性质对香榧生长的影响

本研究发现，水平带外侧土壤的pH 值（5.33）高于水平带中间土壤的pH 值（5.13）和水平带内侧土壤的pH 值（4.90），根据以往的研究结果[12]，绍兴香榧主产区土壤pH 值的范围为3.58～ 6.81，平均值为4.90，香榧林地往往因施肥过量等原因造成土壤酸化，香榧虽是喜酸性树种，但过度酸化对香榧生长反而不利，以pH值5.2 以上为好[13]，水平带内侧因常年积水导致土壤酸黏不利于香榧生长。土壤营养元素含量对香榧生长具有显著影响，何学燕等[14]研究表明，土壤营养元素含量对香榧的影响顺序为氮＞钾＞磷，这与本研究结果基本一致。本研究结果表明，土壤全氮含量与香榧各生长性状均存在极显著相关，并显著影响投产年份，但速效钾、速效磷含量与香榧部分生长性状仅显著相关甚至未达显著相关水平。

4.3 山地水平带香榧栽植建议

香榧基地开发，应当修筑四通八达的基地道路和操作道、水池等基础设施。开挖山地水平带时，挖机从上坡往下挖掘表层土并将其堆积压实，形成梯度水平带，一般宽2～ 3 m，水平带外侧土壤经堆积后，呈现深厚、富含有机质且肥沃、透水、透气的特点；而水平带内侧土层较薄，下面是母质层，土壤贫瘠，根系无法深扎；水平带中间部位，土层相对内侧较厚，相对外侧堆积土较薄。香榧由于独特的根系特性，更适宜在山地水平带外侧相对疏松透气的土壤种植，盛夏位于外侧的地下根系散热更快，更利于香榧生长。同时，水平带外侧种植香榧，水平带中间适合立体套种经营，水平带中间或内侧下挖宽沟起垄，可有效增加种植土壤厚度与透气性，降低水土流失。将水平带内侧规划为机械化运输及排水通道，更有利于山地机械化建园工作的开展。毕德贵[15]研究表明，香榧苗木根际高于林地平面10 cm 时成活率及保存率最高，因此栽植时应注意起垄、靠外侧浅栽高覆土。

4.4 结论

香榧具有怕积水、好透气、喜光照等特性，本文根据生产实际对山地水平带不同栽植位置的香榧生长情况及土壤生理进行测定分析，发现水平带外侧土壤深厚肥沃、透气透水性良好，更有利于香榧根系向下、向外生长，且空间开阔光照充足，香榧枝叶长势茂盛，营养物质积累更快。在水平带靠外侧的1/3 边缘处浅栽香榧，中间立体套种经营以耕代抚，内侧下挖操作道为雨水导流和机械化运输通道，空间布局更加合理，基地综合效益好。本研究为山地水平带外侧种植香榧提供理论依据，为丰富香榧早实丰产、高效栽培技术提供新思路。