山核桃投产林林下套种绿肥效应

LJI_JJ】DOI103969JISSN10008101201103024山核桃投产林林下套种绿肥效应余琳，陈军，陈丽娟，程建斌，吴家森，夏国华1浙江省淳安县林业局，浙江淳安311700；2浙江农林大学林业与生物技术学院摘要为增加山核桃投产林林下植被覆盖度、提高林地水土保持效果，增加土壤肥力，20082009年开展了山核桃林下套种1年生黑麦草、多年生黑麦草、白三叶、红三叶以及紫花苜蓿等5种绿肥，对其生物量、土壤有机质、林下昆虫多样性、果实产量和品质的影响进行研究清耕为对照。结果表明1林下套种绿肥显著增加林下植被生物量，以1年生黑麦草效果为好，鲜质量和干质量分别达到55000和9420KGHM，套种白三叶使土壤有机质增加了23GKG；2林下套种绿肥有利于增加害虫天敌数量和减少害虫密度，其中主要害虫山核桃蚜虫、山核桃花蕾蛆等害虫密度分别降低了5714和3645；3林下套种绿肥显著提高山核桃产量，套种平均产量为82155KGHM，较对照增加L246，套种后果品品质也明显提高；4综合评价5种套种绿肥的效果后认为，山核桃林下以套种白三叶、1年生黑麦草和多年生黑麦草较好。关键词山核桃投产林；绿肥；套种效应EFFECTOFINTERPLANTATIONOFGREENMANUREVARIETIESONYIELDOFHICKORYFORESTSYULIN，CHENJUN，CHENLIJUAN，CHENGJIANBIN，WUJIASEN，XIAGUOHUAABSTRACTTOINCREASEUNDERGROWTHVEGETATIONCOVERAGEOFYIELDINGHICKORYFORESTSANDTOIMPROVESOILANDWATERCONSERVATIONANDSOILFERTILITYANEXPERIMENTWASCONDUCTEDTOSTUDYTHEEFFECTOFINTERPLANTATIONOFDIFFERENTGREENMANUREVARIETIES，INCLUDINGLOLIUMMUHIFLORUM，LPERENNE，TRIFOLIUME，PMTEE，ANDMEDICAGOSATIVA，ONTHEBIOMASS，SOILORGANICMATTER，DIVERSITYOFINSECT，YIELDANDQUALITYOFHICKORYTHERESULTSSHOWEDTHATINTERPLANTATIONOFGREENMANUREVARIETIESSIGNIFICANTLYINCREASEDTHEBIOMASSOFUNDERGROWTHVEGETATIONANDSOILFERTILITYTHEFLESHWEIGHTANDDRYWEIGHTOFLMULTIFLORUMWASREACHEDTO55000AND9420KGHM，RESPECTIVELY，WHENITWASPLANTEDUNDERTHEHICKORYFORESTSSOILOANIEMATTERWASINCREASEDBY23GKGWHENTRIFOLIUMREPE璐WASPLANTEDINTHEFORESTINTERPLANTATIONOFGREENMANUREVARIETIESWASBENEFICIALTOINCREASENATURALENEMIESANDTODECREASEPESTDENSITY，ANDTHEDENSITIESFORKURISAKIASINOCARYAEANDCONTARINAISPWEREREDUCEDBY5714AND3645，RESPECTIVELYINTERPLANTATIONOFGREENMANURESIGNIFICANTLYINCREASEDTHEYIELDOFHICKORY，ANDTHEAVERAGEYIELDOF82155KSHMWITHINTERPLANTATIONOFGREENMANUREWASINCREASEDBY1246THANTHATUNDERTHECONDITIONOFCLEANTILLAGEANDTHEQUALITYWASALSOOBSERVEDTOBEIMPROVEDCOMPREHENSIVELY，ITWASSUGGESTEDTHATREPENSLMULTIFLORUMANDLPERENNEAREMORESUITABLETOBEINTERPLANTEDUNDERYIELDINGHICKORYFORESTKEYWORDSYIELDINGHICKORYFOREST；GREENMANURE；INTERPLANTATION；EFFECTFIRSTAUTHORSADDRESSCHUNANFORESTRYBUREAUOFZHEJIANGPROVINCE，CHUNAN31700，ZHEJIANG，CHINA山核桃CARYACATHYENSIS为我国著名干果和木本油料树种，有着悠久的栽培历史，主产于浙皖交界的天目山区，现有面积82万HM，年产干果约25万T。随着山核桃产业化发展，由于不合理的耕作措施如除草剂的过量施用，造成水土流失严重，林地土壤日益退化，病虫危害增多，生态环境恶化，这些已经成为山核桃产业发展的瓶颈。国内外对果园、其他树种套种绿肥进行了较多的收稿日期201103一LO修回日期2011O4_O6基金项目国家科技部成果转化项目2006GB2C200113；浙江省重大科技专项2007C12023；杭州市科研攻关项目2008063217,63第一作者简介余琳1963一，高级工程师，主要从事森林培育工作。EMAILCAYULIN163COM研究，而我国果园种草目前还处于试验推广阶段H。山核桃套种绿肥就是在投产林分中种植1年生或多年生绿肥植物作为覆盖林地的一种土壤管理方法。笔者在淳安县山核桃主产区种植不同绿肥，对绿肥生物量、土壤有机质、林地昆虫多样性、果实产量和品质等方面进行综合评价，初步筛选出适宜山核桃林下套种的绿肥。1材料与方法11试验地概况及试验材料试验地位于淳安县临歧镇敕村、威坪镇茶合村、王阜乡童川村和梓桐镇姜桐村等4个村1L9。O0一L19。30E，29。10一3O。O0N，海拔1204O0M。该棕业科技开震2011年第25卷第3期区属中亚热带季风性气候的北缘，年平均气温17，极端最低气温一76，极端最高气温418CC。年平均降水量1430MM，无霜期263天。土壤主要以红壤类黄泥土、黄红泥和岩性土类钙质页岩土和油黄泥土等，PH为5560。套种绿肥1年生黑麦草LOLIUMMULTIFLORUM、多年生黑麦草LPERERME、白三叶TRIFOLIUMLEPELL,S、红三叶PRATENSE种子由虹越花卉公司提供，紫花苜蓿MEDICAGOSATIVA种子由中国种子草业公司提供。12实验设计及指标测定于2007年L0月选择山核桃已结果投产的人工林分，造林密度300525株HM，树龄2030年，每村建立1个绿肥套种试验点，共4个试验点，分别播种不同绿肥。其方法是在林地中均匀撒播种子，然后轻挖表土，将种子覆盖，不同处理林地面积为01HM，重复3次，同时以清耕作为对照。绿肥播种量为1年生黑麦草、多年生黑麦草为45KGHM，白三叶6045KGHM，红三叶45KGHM，紫花苜蓿1545KGHM。于2008年L0月对1年生黑麦草处理进行补播。1绿肥生物量测定于2009年5月在不同处理的山核桃林地中随机选择1MLM的小样方各5个，割取或挖取样方内所有绿肥地卜和地下部，把4个试验点村样方数合计取其平均数，并取相同数量样品于实验室在105杀青30MIN，7080C烘干至恒定，称其干质量。冷却后粉碎研磨，贮于磨口玻璃瓶中待测。干鲜比JPW千；含水率PW鲜一W干W鲜100L4J。清耕对照林下主要以活血丹、红花草、荨麻等杂草为主。2绿肥营养成分测定粗蛋白选用半微量凯氏定氮法；粗脂肪用鲁氏残留渣法；粗纤维采用定量酸和碱在特定的条件下消煮一粗纤维测定仪进行测定；灰分采用高温直接法测定。3土壤养分测定于2007、2009年L0月多点采集不同处理的山核桃林地土壤030CM样品，将其混合，然后采用四分法分取样品1KG左右，带回室内风干，待用。土壤PH用酸度计法水土质量比为2510；有机质用硫酸重铬酸钾外加热法；水解氮采用碱解扩散法；有效磷用盐酸氟化铵浸提一分光光度法；速效钾用乙酸铵浸提一火焰光度法；全氮采用半微量凯氏定氮法；全磷用高氯酸一硫酸消化一分光光度法测定。林业科技开震2011年第25卷第3期技7LC开发4昆虫多样性调查于2009年5月和10月，在不同处理的山核桃林设置固定标准地，实地调查主要昆虫种类。在东西南北方向各选择3个10111粗的山核桃枝条，对主要害虫山核桃蚜虫KURISAKIASINOCARYAE和山核桃花蕾蛆CONTARINAISP进行虫口密度。调查。5绿肥耐阴性I贝0定不同绿肥的光饱和点、光补偿点采用便携式光合仪LI6400进行测定；叶绿素A、B含量采用酒精丙酮浸提，分光光度法测定。6山核桃产量、品质测定于2009年实测不同处理单位面积产量，带回样品对其果蒲鲜质量、出籽率、出仁率、出油率进行测定。2结果与分析21林下套种绿肥的生物量一定时间内单位空间绿肥生命过程中所产干物质的累积量称绿肥生物量，包括地上及地下两部分。山核桃林下不同绿肥生物量干质量测定结果见表1。从表1可知，1年生黑麦草生物量最大。经方差分析可知F454124F。31635，P0014536，置信度001，套种绿肥与清耕存在极显著性差异，1年生黑麦草生物量是清耕处理的647倍。表1不同绿肥在山核桃林下套种的生物量22不同绿肥营养成分分析绿肥营养物质主要包括粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分素等。经测定，5种绿肥营养成分如表2所示。从表2可知，粗蛋白含量以红三叶为最高247，而1年生黑麦草为最低135；粗脂肪含量差异不大，变化范围在2439；粗纤维含量则以红三叶为最低125，清耕为最高314，说明肥力最差；无氮浸出物含量在不同绿肥间差异不太439466。经方差分析F6281362FO0L2461236，P0000198，置信度001，发现清耕区绿肥与套种绿肥存在极显著性差异。93技市IT发表2不同绿肥营养成分分析23不同绿肥对土壤肥力的影响林地套种绿肥，可以保土保肥，改善土壤结构，增加土壤有机质的积累，是显著提高土壤肥力的有效措施。姜培坤等在板栗林地种植绿肥的研究表明，播种白三叶、黑麦草等4种绿肥对改良土壤的效果不同，其中自三叶对提高土壤水解氮、有效磷和速效钾最有效。绿肥种植2年后山核桃林地土壤养分的变化情况见表3。从表3可知，种植绿肥对山核桃林地土壤均有较好的改良作用，土壤中的养分含量均有不同程度增加。1年生黑麦草对土壤全氮、全磷、水解氮、速效钾含量的提高效果较好。紫花苜蓿可以有效提高林地土壤PH和有效磷。种植白三叶2年的林地土壤有机质含量提高了230GKG，这与齐鑫山等的研究结果相似，果园种草3年后030CM土层有机质含量平均提高33KG，氮、磷、钾等养分含量有较大提高，尤以表层土壤更为明显。清耕处理的山核桃林地不同肥力指标均表现为下降，其中有机质下降了230GKG，说明近年来，林地水土流失严重，肥力在不断下降。经方差分析F5174472F【_012。732152，P0000198，置信度001可知，清耕处理与套种绿肥肥力存在极显著性差异。表3不同绿肥对林地土壤养分的影响注表中十、一号表不上升、下降。24绿肥种植对昆虫多样性的影响种植绿肥后，对年不同处理的昆虫多样性进行了调查，结果如表4所示。调查显示，山核桃套种绿肥后，主要的昆虫有七星瓢虫COUINELLASEPTEMPUNCTATA、异色瓢虫LEISAXYRIOLIS、大草蛉CHRYSOPASEPTEMPUNCATATA、小草蛉CHJAPONICA、小花蝽ORIUSMINUTUS、长扁食蚜蝇SPHAEROPHORIASP、大灰食蚜蝇METASYRPHUSCOROLLAE等7种。对山核桃主要害虫调查表明，种植绿肥的山核桃林分山核桃蚜虫KURISAKIASINOCARYAE和山核桃花蕾蛆CONTARINAISP的虫口密度分别为78只株和13。6Y株，而清耕林分的虫口密度则分别为182只株和214只株，两者相比分别降低了5714和3645。经方差分析F7255213FOOL4468321，P0000198，置信度001可知，清耕处理与套种绿肥对昆虫多样性存在极显著性差异。由此可见，山核桃套种绿肥有利于增加天敌数量和减少害虫密度。这与种植绿肥的果园中天敌种类和数量明显多于清耕园，绿肥园比清耕园高58394的研究结果相似。不同种绿肥春季增殖害虫天敌也有所不同，毛叶苕子上优势天敌为东亚小花蝽，三叶草为瓢虫，紫花苜蓿为东亚小花蝽和蜘蛛。表4套种绿肥对主要昆虫多样性的影响注表不出现种类，一表不未出现种类。25不同绿肥的耐阴性能分析自20世纪5O年代初开始，国外对植物耐阴性进行研究J，我国对植物耐阴性的研究始于20世纪7O年代末，研究对象多为园林植物和花卉，其中也有对草坪、地被植物进行过相关研究。耐阴性分析主要以光补偿点、叶绿素A和B含量等指标进行分析。林业科技开发2011年第25卷第3期光补偿点体现植物在弱光条件下光合作用能力的重要指标。一般说来，阳性植物比阴性植物光饱和点和光补偿点要高。某种植物的光补偿点越低，该植物越能在弱光条件下顺利进行光合作用，能进行光合产物的积累，该种植物耐阴能力就比较强，反之，其耐阴力就差。叶绿素是光合作用的载体，其含量和比例是树种适应和利用环境因子的重要指标。一般说来，叶绿素含量高、叶绿素A叶绿素B比值小的树种，具有较强的耐阴性。从表5可以看出，以1年生黑麦草光饱和点、光补偿点和叶绿素AB比值较低，紫花苜蓿最高，因此，1年生黑麦草耐阴性相对较好，紫花苜蓿相对较差。表5套种绿肥植物耐阴性分析注椅耕处理未进行耐阴性测定。26种植绿肥对山核桃产量和品质的影响山核桃林分套种绿肥后，提高了单位面积产量，改善了果实品质表6。从表6可知，套种黑麦草后山核桃产量显著增加。套种1年生黑麦草和白三叶的林分，山核桃的出仁率和出油率显著提高。山核桃套种1年生黑麦草后其果实品质提高效果最佳，果蒲鲜质量、出籽率、出油率和出仁率均表现出不同程度的提高，套种多年生黑麦草、白三叶其次，而套种红三叶、紫花苜蓿略差。表6套种绿肥对山核桃产量和品质的影响注表不差异显著P5O，表示差异极显著P10。3结论1山核桃套种绿肥可以增加生物量，1年生黑麦草生物量鲜质量最大，达55000KGHM。1年生黑麦草生物量是清耕处理的647倍，可有效地改变土壤结构，提高土壤肥力。1年生黑麦草对土壤全林业科技开|C2011年第25卷第3期技7IC只发氮、全磷、水解氮、速效钾含量的提高效果较好。紫花苜蓿可以有效提高林地土壤PH和有效磷。种植白三叶2年的林地土壤有机质含量提高了230GKG。2山核桃套种绿肥有利于增加天敌数量和减少害虫密度，与清耕相比，山核桃蚜虫和山核桃花蕾蛆的虫口密度分降低了5714和3645。3套种绿肥提高了山核桃的产量，同时提高了品质，与清耕对照相比，套种后山核桃颗粒大，出籽率、出油率和出仁率普遍较高。4山核桃林下套种绿肥，以白三叶、1年生黑麦草为最好，但套种白三叶时必须清除杂草，且较为适应郁闭度07以上的投产林分，否则夏季干旱及光照过强，白三叶与杂草强烈竞争，将成为弱势植物，翌年春