高志勤 江豹彪 王新屯 王劍勇 戴尚雨

(1 寧波城市職業(yè)技術學院景觀生態(tài)學院 浙江寧波 315100；2 浙江省寧波奉化區(qū)岳林街道辦事處 浙江奉化 315500；3 浙江省寧波市鄞州區(qū)農林局 浙江寧波 315100；4 浙江省奉化永樂果園 浙江奉化 315502；5 浙江省臺州安倍科農資有限公司 浙江天臺 317200 )

土壤養(yǎng)分是經濟林生產力形成的基礎，也是對經濟產量起決定作用的影響因子。土壤養(yǎng)分狀況一方面受到施肥影響，另外也受到生物吸收利用和微生物分解有機質等多種因素作用。土壤酸堿度是土壤溶液中氫離子濃度的負對數(shù)，是表征土壤溶液化學性質的重要指標，土壤酸堿度pH值與土壤質地、母質礦物風化有關，更多受耕作措施和施肥狀況的影響。前人已對土壤酸堿度與耕作制度的關系做了相關研究[1]，表明酸堿度與土壤養(yǎng)分之間存在密切的相關性，耕作土壤有機質補充量減少導致腐殖質礦化速度加快，有機質養(yǎng)分變化與種植制度和經營強度密切相關[2]。近年來，關于施用不同種類肥料對于植物生產效率影響的研究報道逐年增加，認為肥料性質的不同和投入量差異是引起土壤養(yǎng)分差異的重要原因，并且肥料種類對于土壤結構性具有直接影響[3-4]，也能顯著改變土壤酸堿度和養(yǎng)分狀況。

雷竹林是浙江省的重要經濟筍用竹種，全省栽培面積達5.62萬hm2，雷竹筍產量高且品質好，深受市場青睞。雷竹自然出筍時間為3月中下旬至4月上旬，近10年來，在實踐探索的基礎上，雷竹栽培方式和種植制度發(fā)生了根本性變革，主要是有機促成栽培應用逐年擴大，出筍時間提前至2月上中旬，林下種植也開始出現(xiàn)，優(yōu)質雷筍市場占有份額逐年提高，種植經濟效益較高，成為提高雷竹經濟效益的主攻方向[5-6]。雷竹是寧波市的主要筍用竹種，產量、產值位居全省前列。多年的實踐顯示，高強度投入的雷竹林，其生產力水平和養(yǎng)分保持能力呈下降趨勢，酸堿度出現(xiàn)顯著變動，雷竹的產量效應直接影響種植效益。為此，迫切需要探究在有機促成栽培條件下，雷竹林土壤養(yǎng)分和酸堿度變化的規(guī)律，以及引起變化的主要因素。本研究以雷竹有機栽培林分為對象，探討經營年限和施肥對于土壤養(yǎng)分狀況和酸堿度的影響，以期為栽培方式優(yōu)化和精準管理提供依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在浙江省寧波奉化溪口康嶺村，地處北緯29°24′12″、東經121°04′11″，屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均總日照1 839.52 h，>10 ℃的積溫為4 751.3 ℃，年平均氣溫15.9～17.53 ℃，年平均降水量1 464.23 mm。土壤為紫砂泥田土及山地黃紅壤土類。

1.2 試驗林管理措施與樣地設置

在雷竹林有機物料覆蓋栽培試驗期間，每年4月下旬至5月上旬，出筍結束后分次移除覆蓋物礱糠，至5月底清理完畢；對竹林下灌木、草本植物進行刈割，在鞭根集中的淺層0～10 cm翻耕后，施入生物有機肥或有機復混肥。每年的施肥量為：農家腐熟豬欄肥用量17 120 kg/667 m2，商品有機肥260～310 kg/667 m2，復合肥140 kg/667 m2，尿素35 kg/667 m2。根據(jù)林地狀況，以及天氣條件于每年的8—9月份進行有效灌溉，土壤水分含量應保持在18%～32%。以礱糠作為覆蓋材料，在覆蓋年份一般在12月中下旬至元旦前后、不晚于1月下旬完成覆蓋，覆蓋厚度為33～35 cm，覆蓋量為31 020～32 150 kg/667 m2。覆蓋之前，對竹林密度進行調整，砍伐6年生以上的老竹，使2～4年生竹子占據(jù)林分主導地位，且單株分布均勻，及時清理風倒竹、枯梢、病害危害嚴重的竹子，維持良好的林地環(huán)境。

選擇雷竹林分覆蓋次數(shù)分別為1、2、3、4、5次的林分，以未經過礱糠覆蓋的林分為試驗對照(CK)。每種覆蓋年限的林分設置3塊樣地，樣地大小為10 m × 10 m，以3塊樣地數(shù)據(jù)的平均值作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)。試驗林分概況見表1。

表1 試驗林分概況

1.3 土壤采樣與分析

2018年9月21—25日，于雷竹筍芽分化階段，選取耕作層0～10 cm采集土壤樣品。方法是在每塊樣地按照“S”形隨機布置5點采集土樣，剔除樹木枝條、石礫和動植物殘體、新生體和侵入體等，均勻混合后裝于布袋。當天于實驗室采用烘干法測定土樣自然含水率，重復3次。

樣品于實驗室風干半個月后，研磨過孔徑2.0 mm和0.25 mm的土壤篩，裝瓶用于測定土壤養(yǎng)分[7-8]。測定指標與測定方法為：土壤有機質含量采用濃硫酸—重鉻酸鉀氧化法測定[9]；土壤水解氮含量用NaOH堿解擴散法測定；土壤速效磷含量用Olsen法測定；土壤速效鉀含量用1 mol/L NH4OAc浸提，原子吸收法測定；陽離子交換量用乙酸銨交換法測定[10]；酸堿度pH值用1∶2.5水浸提，以pH值為4.183的苯甲酸標準試劑校正，電位計測定，同時用KCl溶液浸提測定潛性酸[11]。

2 結果與分析

2.1 不同覆蓋次數(shù)林地土壤養(yǎng)分的變化

竹林覆蓋后，對林地土壤生態(tài)系統(tǒng)產生了影響，主要表現(xiàn)為改變了土壤的水熱狀況、通氣性能，從而影響土壤的理化性質。不同覆蓋次數(shù)的林地，其土壤養(yǎng)分的測定分析結果見表2。

表2 不同覆蓋次數(shù)的竹林土壤養(yǎng)分狀況

氮素養(yǎng)分是雷竹生長過程中的最主要養(yǎng)分，而水解性氮需求量最高。覆蓋栽培后土壤中水解氮含量減少，覆蓋次數(shù)越多水解氮含量減少幅度越大，覆蓋5次后土壤中水解氮含量減少49.03%，而覆蓋1次的土壤水解氮僅減少9.31%。南方丘陵紅壤缺乏磷素，是雷竹產量的限制因子，竹林覆蓋后土壤速效磷含量有所減少；其中覆蓋1次、2次減少的幅度最大，分別為36.82%和45.94%；覆蓋4次減少幅度最小，為10.38%；表明覆蓋栽培不利于磷素積累，微生物對于有機磷的分解能力增強。在竹林覆蓋栽培后，速效鉀呈現(xiàn)增加趨勢，且隨覆蓋次數(shù)增加而增加，覆蓋5次后增加幅度達到60.98%，覆蓋2次增加28.93%。

林地土壤有機質含量也隨著覆蓋次數(shù)的增加而增加，增加幅度最高的是覆蓋4次的林地土壤，達到35.86%；增加幅度最小的為覆蓋1次的林地土壤，為4.53%。土壤有機質含量隨著覆蓋年限增加而增加的趨勢，與有機物料輸入、分解有關。陽離子交換量是反映土壤膠體保肥能力的指標，土粒膠體上吸附的陽離子越多，與土壤溶液發(fā)生離子交換的能力就越強，施肥后肥料養(yǎng)分離子參與土壤膠體的離子代換吸附過程。林地覆蓋能夠增加土壤的陽離子交換量，覆蓋次數(shù)不同其增加的幅度也不同；其中，覆蓋4次的林地土壤陽離子交換量增加最多，增加了38.63%；其他依次為覆蓋5次(37.19%)>覆蓋3次(18.14%)>覆蓋1次(9.58%)>覆蓋2次(3.74%)。

不同覆蓋次數(shù)林地養(yǎng)分出現(xiàn)差異的原因為：一方面是各試驗林地本底存在一定差異，同時每一林地施肥也不盡相同，但是在本次試驗中，各個林地施肥用量、種類相差不大，差異主要是覆蓋后的林地條件發(fā)生變化所致。

2.2 不同覆蓋次數(shù)林地土壤容重和孔隙度的變化

在樣地土壤質地基本一致的情況下，分析了不同覆蓋次數(shù)的雷竹林土壤的容重和孔隙度(表3)?？梢钥闯?，林地覆蓋后，土壤容重呈現(xiàn)出隨覆蓋次數(shù)增加而減小的趨勢，且覆蓋林地的土壤容重均小于對照樣地。其中，覆蓋5次的林地土壤容重最小，為1.07 g/cm3，減小幅度為22.46%；覆蓋1次林地土壤容重為1.24 g/cm3，減小幅度為10.14%。林地覆蓋后的土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均大于對照樣地，增加幅度分別為5.29%～11.7%、0.24%～5.62%和2.39%～6.35%?？傮w而言，經過雷竹林經過覆蓋后，林地土壤孔隙狀況得到改善，更加有利于保持水分，非毛管孔隙度也呈現(xiàn)一定程度的增加，改善了土壤的通氣狀況。

表3 不同覆蓋次數(shù)的竹林土壤容重和孔隙度

2.3 不同覆蓋次數(shù)林地土壤酸堿度的變化

土壤酸堿性與土壤養(yǎng)分存在的形態(tài)及其有效性密切相關，是反映土壤化學性質的重要指標，也是受到經營措施影響的主要養(yǎng)分指標。生產實踐證明，中性至微酸性土壤(pH值5.3～7.6)適宜雷竹生長，過酸或過堿均不利于雷竹生長。測定分析結果顯示(表4)，林地覆蓋次數(shù)不同，土壤酸度亦不同，其中土壤活性酸度的變動范圍為5.9～7.9，潛性酸度變化范圍為4.6～6.2；相應土壤的自然含水率為18.64%～26.31%，容重為1.07～1.24 g/cm3，林地有機肥每年投入量為275～310 kg/667 m2。隨著覆蓋次數(shù)增加，雷竹林酸度呈現(xiàn)減小、pH值隨之增高的趨勢，經過5次覆蓋的相同林地pH值增加2.1個單位，經過4次覆蓋的林地pH值增加1.6個單位，說明了覆蓋以后表層土壤出現(xiàn)劣化跡象，這與輸入有機肥尤其釀熱廄肥有直接關系，其原因有待于進一步研究。

表4 不同覆蓋次數(shù)林地土壤酸度變化

3 結論和討論

雷竹林是目前華東地區(qū)推廣栽植的經濟筍用竹種，每年推廣面積約0.9萬hm2，是竹產區(qū)農戶經濟收入的重要來源。通過促成栽培技術，改變了林地的土壤條件，最大限度地滿足了雷竹出筍對于熱量、水分等因子的需求，實現(xiàn)早出、高產。本研究發(fā)現(xiàn)，在覆蓋栽培條件下，林地土壤性質發(fā)生如下變化：

1) 竹林覆蓋減少了林地土壤的有效氮、磷含量，減少幅度隨著覆蓋次數(shù)的增加而增大，速效鉀含量卻呈現(xiàn)相反的變化趨勢，覆蓋次數(shù)越多土壤鉀素積累相對越多。

2) 竹林覆蓋增加了土壤有機質的含量，這與覆蓋后有機物料輸入分解有關；土壤陽離子交換量也隨覆蓋次數(shù)的增加而增加，土壤保肥性增強。

3) 竹林覆蓋改善了土壤的物理性質，土壤容重減小，保水、通氣性增強。

4) 竹林覆蓋使土壤的酸性減弱，pH值增大，表層土壤出現(xiàn)劣化。因此，應減少覆蓋次數(shù)，或尋求替代釀熱有機物料是改變雷竹林土壤條件的關鍵技術之一，同時通過改變林地經營模式或者采用間隔帶狀覆蓋將是一種有效措施。