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套种旱稻对香榧林地土壤生态的影响

2020-03-24陈岗宋其岩胡德胜

浙江农业科学 2020年3期
关键词:旱稻纯林香榧

陈岗,宋其岩,胡德胜

(1.桐庐县林业技术推广中心,浙江 桐庐 311500; 2.浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310020)

香榧是浙江省的特色经济树种,具有较高的经济价值,已成为浙江山区农村经济的重要支柱产业之一[1]。但是大量新发展的香榧林存在土壤裸露、水土流失、土壤肥力下降等问题,已经影响到香榧生长和品质,同时,也威胁到浙江省的生态安全。旱稻是由水稻在旱地条件下演变形成,适宜在亚热带山区、半山区种植的粮食作物。因其绿色生态健康的特点颇受市场青睐,且具有耐旱、水土保持能力强等优点,被用于水土保持建设中[2]。

目前,对旱稻育种、水土保持能力、林下套种模式和栽培技术等方面已有研究[3-5],但针对套种旱稻对山地经济树种土壤生态影响的研究较少,因此,本试验设在山地香榧中幼林种植园内,连续2年在林下套种旱稻,采用田间随机区组试验设计,测定套种旱稻后香榧林地土壤生态因子的变化情况,以期为今后的实际生产和技术推广提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地情况

试验在桐庐县旧县街道合岭村尹峰香榧种植园进行,地理坐标为29°49′N,119°21′E。试验区地处亚热带季风气候区,气候温暖,光照充足,四季分明,降水量充沛。年平均气温16.6 ℃,年降雨量1 443.1 mm,无霜期252 d,年日照时数1 991.4 h。土壤以砂壤为主,疏松透气。

1.2 处理设计

试验于2017—2018年在香榧种植园内进行。香榧与旱稻在坡地水平带上带状种植,每个水平带1行香榧,香榧两侧种植旱稻。香榧种植于2013年,株间距为4 m,生长健壮。旱稻为浙江省林业科学研究院收集选育的品系,4月下旬至5月上旬以穴播方式呈带状种植于香榧两侧,穴距为30 cm,自2017年开始进行林下套种。

采用随机区组设计,设榧稻套种(T1)和香榧纯林(T2)2个处理。小区面积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,各处理管理基本一致。

1.3 测定项目

1.3.1 温度和湿度

2017年8月18日8:00—18:00,每隔2 h在香榧树冠中部定点测定气温、相对湿度,在树体基部测定表土温度。2018年2—11月,用土壤水分温度记录仪测定香榧林地地温和含水量。

1.3.2 土壤理化性质

2018年实施套种旱稻两轮后,在试验区域用对角线方法对0~20 cm的土壤进行混合取样,测定水分、空隙度、有机质、速效氮、速效磷、速效钾。土壤水分的测定用105 ℃烘干法,环刀法测土壤孔隙度,土壤有机质用重铬酸钾容量法,速效氮用碱解扩散法,速效磷用钼锑抗比色法,速效钾用火焰光度法。

2 结果与分析

2.1 温度和湿度

测定结果(表1)表明,套种旱稻能在高温季节降低树冠中部和林下土壤温度,香榧树冠中部日平均气温降低1 ℃,空气相对湿度提高5.3百分点,香榧基部表土温度降低3.6 ℃,土壤温度降低2.4 ℃,含水量提高了6.8百分点。香榧林下套种旱稻后改变了林内结构,夏季旱稻生长至70~80 cm,为香榧林提供了较好的荫庇,减少了水分的蒸发损失,使得香榧基部湿度上升、温度降低,起到了调控土壤地温的效果,有利于根系生长。根据气象历史资料,桐庐县年最高温出现在7月下旬至8月中上旬,套种旱稻对改善香榧林地小气候有明显的效果。

表1 套种旱稻对香榧林小气候的影响

2.2 土壤物理性质

表2表明,连续2年套种旱稻后,香榧林地物理性质得到明显改善。与香榧纯林相比,套种旱稻香榧林地土壤容重下降3.9%,土壤空隙度增加2.2百分点。变化原因可能是套种旱稻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 套种旱稻对香榧林土壤物理性质的影响

测定结果(图1)表明,套种旱稻后,土壤含水量较香榧纯林提高,表明套种旱稻后地表覆盖物增加,土壤的保水能力得到提升。月平均土壤含水量最低的月份出现在2月和4月,5—9月套种旱稻的香榧林地土壤含水量呈上升趋势,表明随着旱稻植株的生长,其荫庇和保水能力增加导致土壤含水量增加,旱稻收获后土壤含水量有下降趋势。

图1 套种旱稻香榧林土壤水分含量的变化

2.3 土壤养分

表3表明,套种旱稻2年后,香榧林地土壤养分含量明显提高。与香榧纯林相比,有机质含量提高15%,速效氮提高6.5%,速效磷提高122.4%,速效钾提高71.2%。土壤速效磷含量和速效钾含量提高较快,原因可能是旱稻套种后秸秆还田对土壤速效养分产生了影响。

表3 套种旱稻对香榧林土壤养分的影响

3 小结

试验结果表明,香榧林内套种旱稻与传统的香榧纯林经营方式相比,在夏季高温条件下对降低树冠和土壤温度、增加空气相对湿度、增加土壤含水量、改善土壤理化性状等方面有较好的改善作用。这与梨套种旱稻、杨梅套种伞房决明等研究[6-7]有相近的效果。而且套种旱稻可以获得一定的经济效益,能够有效地缓解香榧投资周期长的弊端。套种旱稻还能改善香榧园地的景观效果,有助于今后农旅融合发展。可见,榧稻套种模式是一种高效的生态种植模式,可以促进香榧生长、实现以短养长、增加农民经济效益的农林生态管理模式。

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