油茶林梯壁栽植黃花菜植物籬生長效應(yīng)研究

林志輝

(福建省明溪縣蓋洋林業(yè)站， 福建 三明 365200)

普通油茶是山茶科油茶屬植物，分布在我國南方15省區(qū)，現(xiàn)有面積360萬hm2[1]，是我國特有的木本食用油料樹種。茶油含有油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸90%以上，不含芥酸、膽固醇等對人體不健康物質(zhì)，是優(yōu)質(zhì)健康的食用油[2]，深受廣大城鄉(xiāng)居民的喜愛。油茶與油棕、油橄欖、椰子并稱為世界四大木本食用油料植物[1，3]。油茶適合在我國南方丘陵紅壤地區(qū)栽植，為南方林區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)林樹種，要求有充足的光照才能高產(chǎn)。傳統(tǒng)的油茶林經(jīng)營常出現(xiàn)林地裸露，加上油茶林“抱子懷胎”的自身特性和大強(qiáng)度的人為耕作，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失和地力衰退等問題，這是油茶林發(fā)展過程中迫切需要解決的難點問題。從2012年開始明溪縣蓋洋林業(yè)站在油茶林梯壁上種植黃花菜作為植物籬，利用低位生長的黃花菜攔截、減緩地表徑流，控制水土流失，同時利用空間差和位置差經(jīng)營黃花菜。黃花菜是單子葉植物綱百合科萱草屬多年生宿根草本植物，分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣?；ɡ倏墒秤?，味道鮮美，營養(yǎng)豐富，含有人體所需要的蛋白質(zhì)、多糖、維生素，鈣、鎂、磷等多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有養(yǎng)血、平肝、明目、安神、滋補(bǔ)健身之功效，被譽(yù)為高檔的保健素菜[4-6]。其紡錘形肉質(zhì)根具有藥用價值，民間常用作燉湯，具有養(yǎng)血平肝清熱的作用[7]。而且貯水功能好，抗旱能力較強(qiáng)，加上發(fā)達(dá)的須根和強(qiáng)大的分蘗能力，可以固土涵養(yǎng)水源，是一種可在山地種植的生態(tài)植物。在坡地栗園、桑園、退耕還林地種植均有報道過[8-11]。本文對油茶林套種黃花菜復(fù)合模式的生長效應(yīng)進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建省明溪縣蓋洋鎮(zhèn)，東經(jīng)117°0′20″至117°13′40″、北緯26°0′20″至26°34′30″之間，地處三明市明溪縣西北部，屬于武夷山東南側(cè)延伸支脈，地勢較為復(fù)雜。屬中亞熱帶大陸性兼海洋性氣候，四季分明，日照充足，氣候濕潤，雨量充沛。年平均氣溫17.3℃,最高氣溫38.5℃，最低氣溫-8.1℃，全年≥10℃積溫4 976.6～5 732.5℃。年輻射量達(dá)99.5～104.2 kJ·cm-2,無霜期228 d，初霜一般出現(xiàn)在11月上旬，終霜一般出現(xiàn)在2月中旬至4月上旬，霜日20～38 d。年日照時數(shù)1 788.6 h，空氣相對濕度81%，平均降雨量1 755 mm。試驗林設(shè)在蓋洋鎮(zhèn)湖上村34林班12大班6小班，海拔230～380 m，屬于丘陵，坡度22°左右。土壤為基性巖紅壤，母巖為橄欖玄武巖，pH值為4.8～5.7，土層較深厚(>100 cm),表土層(A+AB層)20～40 cm。2012年春采用2年生贛無系列芽苗砧嫁接苗造林，造林密度約600株·hm-2(株行距3.3 m×5.0 m)，主要植被有苦竹、檵木、小葉赤楠、鐵芒萁、五節(jié)芒等。

1.2 試驗方法

2014年選擇同一面坡立地條件和經(jīng)營措施相近的油茶林分別建立相對應(yīng)套種與未套種標(biāo)準(zhǔn)地6塊，重復(fù)3次。套種林(YH)處理：在油茶林梯壁上套種黃花菜，株行距50 cm×50 cm，在梯壁上(含壟帶20～30 cm)錯位栽植。對照1(CK1)處理：油茶林同樣開梯帶，但未套種黃花菜。小區(qū)面積20 m×20 m。2017年測定油茶林地徑、樹高、冠幅，每一標(biāo)準(zhǔn)地選擇1株平均株(按照平均冠幅相差不超過±5%)作為標(biāo)準(zhǔn)株測定春梢數(shù)量、春梢長度、產(chǎn)果量。調(diào)查測定黃花菜種植成苗率及分蘗叢數(shù)、抽薹枝數(shù)、花蕾鮮重。用目測法測定植物覆蓋度。同年選擇鄰近相似立地條件的邊坡裸地種植黃花菜作為對照2(CK2)，經(jīng)營措施與套種林YH處理相同。

2 結(jié)果與分析

2.1 群落結(jié)構(gòu)分析

群落結(jié)構(gòu)包括植物種類組成、年齡分布、高度分布和空間配置等，對整個林分的光能利用、養(yǎng)分循環(huán)、降雨量分配和水土保持等諸多方面都起著重要的作用[12-14]。表1是9年生油茶林套種黃花菜群落的調(diào)查結(jié)果。YH處理群落中油茶林樹高3.35 m，枝下高1.03 m，位于林分上層，在喬木層占絕對優(yōu)勢地位，為單優(yōu)群落。覆蓋度約50%，油茶林樹冠層尚未交接或重疊，透光性較好。黃花菜高30～45 cm，處于林分下層，覆蓋度39%左右，油茶和黃花菜分布在不同層，互不干擾，而且相互補(bǔ)償，總覆蓋度達(dá)85%以上。喜陽性的油茶林木位于上層，能夠獲得充裕的光照，滿足其生長發(fā)育所需要的光照強(qiáng)度；而稍耐陰的黃花菜位于下層，主要分布在梯壁，在油茶林木的空隙地，既補(bǔ)充林地覆蓋，又充分利用上層林冠層透射的光照。不僅可以提高林分的生產(chǎn)力，而且能夠改善小氣候，具有一定的生態(tài)價值。

YH處理與CK1處理群落結(jié)構(gòu)存在明顯的差異。CK1處理群落為油茶林單一林分，由于油茶林木是同年營造，冠層基本一致，處于同一林冠層。油茶是喜光林木，在生長發(fā)育過程中需要充足的光照條件，而且經(jīng)營周期比較長，所以栽植株行距較大，難免出現(xiàn)林地裸露。CK1處理總覆蓋度僅為47%，YH處理總覆蓋度達(dá)到85%，差異達(dá)極顯著水平。YH處理油茶林木與黃花菜形成復(fù)合林分，群落結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，層次明顯。群落結(jié)構(gòu)是生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生態(tài)功能發(fā)揮的基礎(chǔ)，YH處理群落結(jié)構(gòu)有利于提高林分生產(chǎn)力，并具有生態(tài)穩(wěn)定功能。

表1 油茶林黃花菜復(fù)合經(jīng)營群落結(jié)構(gòu)

注：油茶為9年生，黃花菜為栽植4年生。

2.2 油茶林分生長狀況分析

不同植物所形成的復(fù)合林分由于生物學(xué)特性差異對光能和水分利用不同，及對周圍生長環(huán)境的影響也不同，導(dǎo)致林分生長狀況存在差異。表2是不同處理林分生長狀況測定結(jié)果。YH處理9年生油茶平均地徑、樹高、冠幅分別為5.3 cm、3.35 m、7.08 m2，分別比CK1處理提高8.1%、3.9%和20.8%。由標(biāo)準(zhǔn)株測定結(jié)果分析，YH處理株平均春梢數(shù)量為32.7個，平均春梢長度9.8 cm，分別比CK1處理增加29.2%和34.2%，兩處理春梢數(shù)量和長度間差異均達(dá)顯著水平。表明YH處理林分生長狀況明顯優(yōu)于CK1。樹冠是林木凈第一性生產(chǎn)力的主要來源[15]，冠幅的大小直接影響油茶林產(chǎn)量，春梢是油茶林的主要結(jié)果枝，也是生理機(jī)能最活躍的組織，春梢的生長量、質(zhì)量與油茶產(chǎn)量密切相關(guān)。從表2可以看出，YH處理9年生油茶單株產(chǎn)量317 g，比CK1處理提高24.8%，增產(chǎn)達(dá)顯著水平。以每公頃經(jīng)營密度600株計算，YH處理油茶產(chǎn)果量190.2 kg，CK1處理為152.4 kg。油茶黃花菜復(fù)合經(jīng)營林分產(chǎn)量增加與套種黃花菜改變林分結(jié)構(gòu)，改善林間小氣候，黃花菜耕作措施和凋落物分解有利于提高土壤肥力。耕作黃花菜使得土壤中的養(yǎng)分，尤其是被土壤膠體固定的緩效態(tài)磷得以釋放，轉(zhuǎn)化為能被植物消化吸收的有效磷，同時黃花菜每年都有大量凋落物回歸林地，且易于腐解，轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，增強(qiáng)了土壤顆粒膠結(jié)力，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使得土壤水肥氣熱較為協(xié)調(diào)，提高了土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和土壤保水性和透氣性。

表2 油茶黃花菜復(fù)合經(jīng)營林分油茶(9年生)生長狀況

2.3 黃花菜生長狀況分析

復(fù)合林分經(jīng)營是提高林地生產(chǎn)力的有效途徑。表3是油茶林下套種黃花菜復(fù)合經(jīng)營林分黃花菜生長狀況。從表3中可知，在油茶林梯壁中套種黃花菜YH處理黃花菜成活率達(dá)92.3%,這可能是鄰近相似立地條件邊坡裸地種植黃花菜(CK2)成活率為87.2%，前者比后者成活率提高5.1個百分點。油這可能是茶林的側(cè)方庇蔭為喜濕的黃花菜提供了有利生長環(huán)境，從而提升其成活率。YH處理黃花菜平均株高0.42 m、分蘗叢數(shù)4.2叢、平均抽薹枝數(shù)12.7個、花蕾重3.9 g、鮮蕾產(chǎn)量7 655.4 kg·hm2，CK2處理平均高0.39 m、平均分蘗叢數(shù)4.6叢、平均抽薹枝數(shù)13.2個、花蕾重4.2 g、，鮮蕾重8 895.2 kg·hm-2。與CK2相比較，YH處理平均株高增加7.7%，平均分蘗叢數(shù)、平均抽薹枝數(shù)分別降低8.7%和3.8%，三者差異均不顯著；YH處理花蕾重較CK2處理降低7.1%，差異未達(dá)到顯著水平；YH處理鮮蕾產(chǎn)量(僅統(tǒng)計種植黃花菜同等有效面積)比CK2處理降低13.9%，未達(dá)到顯著差異。表明在油茶林中梯壁種植黃花菜生長發(fā)育良好，且生長狀況、產(chǎn)量與邊坡裸地種植的黃花菜生長量和產(chǎn)量并無明顯差異，油茶林中梯壁可以兼營黃花菜，且具有一定的生長效應(yīng)。

表3 油茶黃花菜復(fù)合經(jīng)營林分黃花菜生長狀況

3 小結(jié)

油茶林梯壁上栽植黃花菜可以形成復(fù)合經(jīng)營林分，能夠促進(jìn)油茶生長，提高油茶產(chǎn)果量；在油茶林中梯壁種植黃花菜，黃花菜生長發(fā)育良好，且生長狀況、產(chǎn)量與邊坡裸地種植的黃花菜生長狀況以及產(chǎn)量并無顯著差異。油茶黃花菜復(fù)合經(jīng)營林分群落結(jié)構(gòu)比較合理，層次明顯，水平鑲嵌分布，互不干擾，相互補(bǔ)償。油菜林梯壁套種(YH)處理總覆蓋度與油茶林梯壁未套種黃花菜(CK1)處理差異達(dá)極顯著水平，冠幅、春梢數(shù)量和春梢長度差異均達(dá)顯著水平，產(chǎn)果量差異達(dá)顯著水平。因此，油茶林中梯壁可以兼營黃花菜，且具有一定的生長效應(yīng)。

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