桉树下套种不同作物对土壤微环境的影响

唐治良

（广西壮族自治区国有黄冕林场，广西壮族自治区 鹿寨 545600）

中国最早引种桉树于1890 年，并于20 世纪50 年代通过系统引种和推广栽培取得成功，随后开始大规模种植。目前，我国人工林桉树主要分布在广西、广东等地，已经逐渐发展为我国南方地区速生丰产林的战略性树种，与松树和杨树并称为世界三大速生树种[1，2]。

林草间作能够在节约成本的同时获得林地早期收益，还可提高土壤肥力，促进林木生长，改善生态环境[3]，是一种合理的林地经营模式。由于经营强度过大，产生了林地地力下降、群落结构简单、生物多样性降低等系列生态问题[4]，推行科学的可持续经营技术是当前发展桉树种植的关键[5]。提高桉树人工林生态效益的措施很多，通过增加林下植被来保护表土水分和增加生物多样性是有效措施之一[6]。

现以广西柳州市鹿寨县桉树林为研究对象，分别选取葫芦茶、糙毛假地豆、大翼豆、大叶山蚂蝗共4 种豆科植物在桉树林下进行套种，并分别对不同套种作业后的土壤进行养分、微生物数量以及酶活性进行对比分析，为桉树的套种方式提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料与地点

试验在广西柳州市鹿寨县进行，该地区为亚热带季风气候。全年气候湿润，相对湿度75%左右，光照和降水量充足，年均降水量1 650 mm 左右，年平均日照时数2 166 h，四季宜种，年均气温22.6℃，全年无霜期，土壤为红壤土。桉树造林时间为2015年，人工植苗，密度为83株/0.067 hm2，株行距2 m×4 m，林相整齐、林分整体质量较高。

本试验共设5个处理，选取葫芦茶、糙毛假地豆、大翼豆、大叶山蚂蝗共4 种豆科植物在林下套种，与1 个空白对照。先于大棚培养牧草种子，待其长成幼苗后移植于林下。所选的豆科植物主要分布在亚热带地区，均为喜温稍耐阴植物，具有一定的耐干旱和耐贫瘠能力。

1.2 试验设计

套种的作物与树间相隔约0.3 m。每个处理3个平行，共15 个小区。在套种前和作物收获日用五点法分别采集桉树林15 cm 处土层的土壤作为样品，带回实验室后对土壤基本理化性质进行测定。套种期间作物的施肥、除草、除虫等措施按照常规方法进行统一管理。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 土壤养分含量测定

参考鲍士旦[7]的方法进行土壤养分含量测定。

1.3.2 土壤微生物数量测定

参考赵斌[8]的方法进行土壤微生物数量测定。

1.3.3 土壤酶活性测定

参考林先贵[9]的方法进行土壤酶活性测定。

1.4 统计分析

试验数据采用SPSS 26.0进行单因素方差分析。

2 结果与讨论

2.1 桉树林不同套种方式下土壤养分变化

套种不同作物的桉树林下土壤养分变化见表1。

表1 套种不同作物的桉树林下土壤养分含量Tab.1 Soil nutrient content under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

通过观察整个试验过程，发现本次在桉树林下套种的不同作物均具有较高的存活率，且长势良好。由表1可知，桉树与大翼豆进行套种后，土壤有效磷含量为47.58 mg/kg，与对照相比未发生显著变化，但二者均显著低于桉树与大叶山蚂蝗进行套种（51.31 mg/kg），桉树与葫芦茶或糙毛假地豆套种后土壤有效磷含量显著低于其他套种方式；土壤中的速效钾含量测定结果显示，桉树与大翼豆套种后土壤速效钾含量较高为122.37 mg/kg，其次为大翼豆套种方式（113.71 mg/kg），含量最低的为葫芦茶套种方式，仅为83.15 mg/kg；碱解氮含量测定结果显示，糙毛假地豆与大叶山蚂蝗套种方式土壤中碱解氮含量无显著差异，均显著低于葫芦茶套种方式（129.96 mg/kg），但是显著高于空白对照（114.53 mg/kg）与大翼豆套种方式（107.59 mg/kg）；有机质含量测定结果显示，大叶山蚂蝗套种方式土壤中的有机质与空白对照无显著差异，均显著低于葫芦茶套种方式（25.25 g/kg），显著高于大翼豆（123.12 g/kg）与糙毛假地豆套种方式（18.79 g/kg）；未进行套种作业的土壤pH 值为7.27，除糙毛假地豆套种方式土壤pH值有所升高，其余套种方式的土壤pH值均有所下降。

2.2 桉树林不同套种方式下土壤微生物数量变化

套种不同作物的桉树林下土壤微生物数量变化见表2。

表2 套种不同作物的桉树林下土壤微生物数量Tab.2 Soil microbial quantity under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

由表2 可知，不同桉树套种方式后土壤中的细菌数均高于未进行套种作业的空白对照，其中大叶山蚂蝗套种方式的细菌数最高为381.7×104CFU/g，较空白对照高出21.10%，其次为大翼豆套种方式（375.9×104CFU/g），较空白对照高出19.25%，葫芦茶套种方式土壤细菌数较空白对照仅高出6.35%，为335.3×104CFU/g；不同套种方式土壤中的真菌数同样均高于空白对照，其中真菌数含量最高的套种方式为糙毛假地豆套种，真菌数量为261.9×104CFU/g，较大叶山蚂蝗套种方式高36×104CFU/g，较空白对照高89.6×104CFU/g；与上述两种微生物含量相同，不同套种方式土壤中的放线菌含量同样显著高于空白对照，其中含量最高的为大叶山蚂蝗套种方式，为63.9×104CFU/g，其次为糙毛假地豆套种方式，为61.8×104CFU/g，放线菌数最低的套种方式为葫芦茶套种，为50.9×104CFU/g，仅比空白对照高出1.1×104CFU/g。

2.3 桉树林不同套种方式下土壤酶活性变化

套种不同作物的桉树林下土壤酶活性变化见表3。

由表3 可知进行套种作业后的土壤酶活性测定结果，不同套种作业的土壤中，脲酶活性与纤维素酶活性均高于空白对照，其中脲酶活性最高的套种方式为糙毛假地豆套种，脲酶活性为1.53 mg/（g•d），其次为大叶山蚂蝗套种，脲酶活性为1.45 mg/（g•d），葫芦茶与大翼豆套种方式土壤的脲酶活性无显著差异，分别为1.37、1.36 mg/（g•d），略高于空白对照；土壤纤维素酶活性最高的套种方式葫芦茶套种，活性为4.33 U/g，其次为大叶山蚂蝗套种，活性为4.15U/g；酸性磷酸酶活性中仅有大叶山蚂蝗套种方式略低于空白对照，其他套种方式的酸性磷酸酶活性均高于空白对照。上述测定结果显示桉树套种作物模式对其林下土壤酶活性具有较明显的促进作用。

表3 套种不同作物的桉树林下土壤酶活性Tab.3 Soil enzyme activity under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

3 结论

分别选取葫芦茶、糙毛假地豆、大翼豆、大叶山蚂蝗共4种豆科植物在桉树林下进行套种作业对不同套种作业后的土壤进行养分、微生物数量以及酶活性进行对比分析。结果显示：本次试验进行的不同套种作物均表现出较高的存活率与良好的长势，大叶山蚂蝗套种方式后土壤的有效磷含量最高为51.31 mg/kg，细菌数最高为381.7×104CFU/g，放线菌数最高63.9×104CFU/g；大翼豆套种方式后土壤速效钾含量最高为122.37 mg/kg；糙毛假地豆套种方式后土壤真菌数量最高为261.9×104CFU/g；葫芦茶套种方式后土壤速效钾碱解氮含量最高为129.96 mg/kg，有机质含量最高为25.25 g/kg；不同套种作业的土壤中，脲酶活性与纤维素酶活性均高于空白对照，酸性磷酸酶活性中仅有大叶山蚂蝗套种方式略低于空白对照，其他套种方式的酸性磷酸酶活性均高于空白对照，桉树套种作物模式对其林下土壤酶活性具有较明显的促进作用。