桉樹下套種不同作物對土壤微環(huán)境的影響

唐治良

（廣西壯族自治區(qū)國有黃冕林場，廣西壯族自治區(qū) 鹿寨 545600）

中國最早引種桉樹于1890 年，并于20 世紀(jì)50 年代通過系統(tǒng)引種和推廣栽培取得成功，隨后開始大規(guī)模種植。目前，我國人工林桉樹主要分布在廣西、廣東等地，已經(jīng)逐漸發(fā)展為我國南方地區(qū)速生豐產(chǎn)林的戰(zhàn)略性樹種，與松樹和楊樹并稱為世界三大速生樹種[1，2]。

林草間作能夠在節(jié)約成本的同時(shí)獲得林地早期收益，還可提高土壤肥力，促進(jìn)林木生長，改善生態(tài)環(huán)境[3]，是一種合理的林地經(jīng)營模式。由于經(jīng)營強(qiáng)度過大，產(chǎn)生了林地地力下降、群落結(jié)構(gòu)簡單、生物多樣性降低等系列生態(tài)問題[4]，推行科學(xué)的可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展桉樹種植的關(guān)鍵[5]。提高桉樹人工林生態(tài)效益的措施很多，通過增加林下植被來保護(hù)表土水分和增加生物多樣性是有效措施之一[6]。

現(xiàn)以廣西柳州市鹿寨縣桉樹林為研究對象，分別選取葫蘆茶、糙毛假地豆、大翼豆、大葉山螞蝗共4 種豆科植物在桉樹林下進(jìn)行套種，并分別對不同套種作業(yè)后的土壤進(jìn)行養(yǎng)分、微生物數(shù)量以及酶活性進(jìn)行對比分析，為桉樹的套種方式提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與地點(diǎn)

試驗(yàn)在廣西柳州市鹿寨縣進(jìn)行，該地區(qū)為亞熱帶季風(fēng)氣候。全年氣候濕潤，相對濕度75%左右，光照和降水量充足，年均降水量1 650 mm 左右，年平均日照時(shí)數(shù)2 166 h，四季宜種，年均氣溫22.6℃，全年無霜期，土壤為紅壤土。桉樹造林時(shí)間為2015年，人工植苗，密度為83株/0.067 hm2，株行距2 m×4 m，林相整齊、林分整體質(zhì)量較高。

本試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理，選取葫蘆茶、糙毛假地豆、大翼豆、大葉山螞蝗共4 種豆科植物在林下套種，與1 個(gè)空白對照。先于大棚培養(yǎng)牧草種子，待其長成幼苗后移植于林下。所選的豆科植物主要分布在亞熱帶地區(qū)，均為喜溫稍耐陰植物，具有一定的耐干旱和耐貧瘠能力。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

套種的作物與樹間相隔約0.3 m。每個(gè)處理3個(gè)平行，共15 個(gè)小區(qū)。在套種前和作物收獲日用五點(diǎn)法分別采集桉樹林15 cm 處土層的土壤作為樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室后對土壤基本理化性質(zhì)進(jìn)行測定。套種期間作物的施肥、除草、除蟲等措施按照常規(guī)方法進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 土壤養(yǎng)分含量測定

參考鮑士旦[7]的方法進(jìn)行土壤養(yǎng)分含量測定。

1.3.2 土壤微生物數(shù)量測定

參考趙斌[8]的方法進(jìn)行土壤微生物數(shù)量測定。

1.3.3 土壤酶活性測定

參考林先貴[9]的方法進(jìn)行土壤酶活性測定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 26.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 桉樹林不同套種方式下土壤養(yǎng)分變化

套種不同作物的桉樹林下土壤養(yǎng)分變化見表1。

表1 套種不同作物的桉樹林下土壤養(yǎng)分含量Tab.1 Soil nutrient content under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

通過觀察整個(gè)試驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)本次在桉樹林下套種的不同作物均具有較高的存活率，且長勢良好。由表1可知，桉樹與大翼豆進(jìn)行套種后，土壤有效磷含量為47.58 mg/kg，與對照相比未發(fā)生顯著變化，但二者均顯著低于桉樹與大葉山螞蝗進(jìn)行套種（51.31 mg/kg），桉樹與葫蘆茶或糙毛假地豆套種后土壤有效磷含量顯著低于其他套種方式；土壤中的速效鉀含量測定結(jié)果顯示，桉樹與大翼豆套種后土壤速效鉀含量較高為122.37 mg/kg，其次為大翼豆套種方式（113.71 mg/kg），含量最低的為葫蘆茶套種方式，僅為83.15 mg/kg；堿解氮含量測定結(jié)果顯示，糙毛假地豆與大葉山螞蝗套種方式土壤中堿解氮含量無顯著差異，均顯著低于葫蘆茶套種方式（129.96 mg/kg），但是顯著高于空白對照（114.53 mg/kg）與大翼豆套種方式（107.59 mg/kg）；有機(jī)質(zhì)含量測定結(jié)果顯示，大葉山螞蝗套種方式土壤中的有機(jī)質(zhì)與空白對照無顯著差異，均顯著低于葫蘆茶套種方式（25.25 g/kg），顯著高于大翼豆（123.12 g/kg）與糙毛假地豆套種方式（18.79 g/kg）；未進(jìn)行套種作業(yè)的土壤pH 值為7.27，除糙毛假地豆套種方式土壤pH值有所升高，其余套種方式的土壤pH值均有所下降。

2.2 桉樹林不同套種方式下土壤微生物數(shù)量變化

套種不同作物的桉樹林下土壤微生物數(shù)量變化見表2。

表2 套種不同作物的桉樹林下土壤微生物數(shù)量Tab.2 Soil microbial quantity under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

由表2 可知，不同桉樹套種方式后土壤中的細(xì)菌數(shù)均高于未進(jìn)行套種作業(yè)的空白對照，其中大葉山螞蝗套種方式的細(xì)菌數(shù)最高為381.7×104CFU/g，較空白對照高出21.10%，其次為大翼豆套種方式（375.9×104CFU/g），較空白對照高出19.25%，葫蘆茶套種方式土壤細(xì)菌數(shù)較空白對照僅高出6.35%，為335.3×104CFU/g；不同套種方式土壤中的真菌數(shù)同樣均高于空白對照，其中真菌數(shù)含量最高的套種方式為糙毛假地豆套種，真菌數(shù)量為261.9×104CFU/g，較大葉山螞蝗套種方式高36×104CFU/g，較空白對照高89.6×104CFU/g；與上述兩種微生物含量相同，不同套種方式土壤中的放線菌含量同樣顯著高于空白對照，其中含量最高的為大葉山螞蝗套種方式，為63.9×104CFU/g，其次為糙毛假地豆套種方式，為61.8×104CFU/g，放線菌數(shù)最低的套種方式為葫蘆茶套種，為50.9×104CFU/g，僅比空白對照高出1.1×104CFU/g。

2.3 桉樹林不同套種方式下土壤酶活性變化

套種不同作物的桉樹林下土壤酶活性變化見表3。

由表3 可知進(jìn)行套種作業(yè)后的土壤酶活性測定結(jié)果，不同套種作業(yè)的土壤中，脲酶活性與纖維素酶活性均高于空白對照，其中脲酶活性最高的套種方式為糙毛假地豆套種，脲酶活性為1.53 mg/（g?d），其次為大葉山螞蝗套種，脲酶活性為1.45 mg/（g?d），葫蘆茶與大翼豆套種方式土壤的脲酶活性無顯著差異，分別為1.37、1.36 mg/（g?d），略高于空白對照；土壤纖維素酶活性最高的套種方式葫蘆茶套種，活性為4.33 U/g，其次為大葉山螞蝗套種，活性為4.15U/g；酸性磷酸酶活性中僅有大葉山螞蝗套種方式略低于空白對照，其他套種方式的酸性磷酸酶活性均高于空白對照。上述測定結(jié)果顯示桉樹套種作物模式對其林下土壤酶活性具有較明顯的促進(jìn)作用。

表3 套種不同作物的桉樹林下土壤酶活性Tab.3 Soil enzyme activity under Eucalyptus robusta forest interplanted with different crops

3 結(jié)論

分別選取葫蘆茶、糙毛假地豆、大翼豆、大葉山螞蝗共4種豆科植物在桉樹林下進(jìn)行套種作業(yè)對不同套種作業(yè)后的土壤進(jìn)行養(yǎng)分、微生物數(shù)量以及酶活性進(jìn)行對比分析。結(jié)果顯示：本次試驗(yàn)進(jìn)行的不同套種作物均表現(xiàn)出較高的存活率與良好的長勢，大葉山螞蝗套種方式后土壤的有效磷含量最高為51.31 mg/kg，細(xì)菌數(shù)最高為381.7×104CFU/g，放線菌數(shù)最高63.9×104CFU/g；大翼豆套種方式后土壤速效鉀含量最高為122.37 mg/kg；糙毛假地豆套種方式后土壤真菌數(shù)量最高為261.9×104CFU/g；葫蘆茶套種方式后土壤速效鉀堿解氮含量最高為129.96 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量最高為25.25 g/kg；不同套種作業(yè)的土壤中，脲酶活性與纖維素酶活性均高于空白對照，酸性磷酸酶活性中僅有大葉山螞蝗套種方式略低于空白對照，其他套種方式的酸性磷酸酶活性均高于空白對照，桉樹套種作物模式對其林下土壤酶活性具有較明顯的促進(jìn)作用。