不同覆蓋處理對核桃產量及土壤養分的影響

（云南省林業科學院，云南 昆明 650201）

核桃Juglansspp.是世界四大干果之一，不僅具有極高的營養價值，而且還是水土保持、空氣凈化、氣候調節、防風固土的經濟生態樹種[1]。云南泡核桃JuglanssigilltataL.栽培歷史悠久，栽培面積和產量約占全國的1/3，在全國核桃生產中占有重要地位，是云南山區群眾普遍樂于栽種的經濟林果。目前云南省16個地州（市）129個縣（市）都有栽種，到2012年底，全省核桃種植面積達246.67萬hm2[2-3]。土壤肥力狀況是獲得高產優產核桃的關鍵前提條件之一。土壤覆蓋措施不僅可以增加土壤中的可利用水量，提高土壤有機質含量，改善土壤理化性狀，從而有效提高土地資源的利用，增加果實產量，提高果實品質，還可以改善林地生態環境[4-6]。本文選用不同覆蓋處理，探索其對核桃林土壤養分以及核桃生長量和產量的影響，以期為核桃林栽培管理奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗在云南省玉溪市峨山縣富良棚鄉進行。試驗地屬中亞熱帶半濕潤涼冬高原季風氣候區，氣候溫和，日照充足，富良棚鄉屬于石灰巖地區，溶洞、洼地較多，海拔1 900 m，年平均日照為2 286.9 h，日照率為52%，全年太陽總輻射量為12 7130卡/cm2，年平均氣溫15.9 ℃。富良棚鄉大龍潭核桃林，陽面緩坡，土壤為紅壤，土質偏酸性，土層厚度為1 m，品種主要為6年生云新核桃，每個覆蓋處理中各品種數量相同，栽植密度適中，試驗前每株施用底肥，試驗過程中采用常規管理。

1.2 試驗設計

于2014—2015年，設置7種處理對核桃樹進行樹盤覆蓋，隨機區組設計，1個區有3株核桃樹，每處理重復3次，共21個區。7種覆蓋處理分別為：覆蓋單層白色薄膜（T1）；覆蓋單層黑色薄膜（T2）；覆蓋15 cm秸稈（T31）；覆蓋25 cm秸稈（T32）；覆蓋15 cm木屑（T41）；覆蓋25 cm木屑（T42）和未覆蓋（CK）。

覆蓋材料分別是白色薄膜（寬60 cm、厚0.006 cm的白色透明聚乙烯薄膜）、黑色薄膜（寬60 cm、厚0.006 cm的黑色透明聚乙烯薄膜）、秸稈（將前一年顏色黃亮、未腐解的玉米秸稈鍘成5～7 cm的短節，覆蓋時取20 kg）以及木屑（覆蓋時取20 kg）。

1.3 取樣與測定方法

于2014年12月和2015年12月分別測定覆蓋處理后核桃樹的生長量指標，分別是樹高H（m）、樹徑D（cm）和冠幅P（m）。于2014年9月和2015年9月分別測定覆蓋處理后核桃樹的產量（kg /株）。

覆蓋試驗后進行土壤養分的測定。分別于2015年2、4、6、8、10月在試驗地挖掘土壤剖面，按剖面層0～30 cm和31～60 cm分別取樣，分析土壤中的有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀和pH值。其中，有機質采用混合地土樣分析法、土壤養分采用常規方法[7-8]測定：有機質采用重鉻酸鉀-硫酸外加熱法測定，全氮采用凱氏定氮法測定，全磷、全鉀采用硝酸-高氯酸-氫氟酸消煮法測定，速效氮采用堿解擴散法測定，速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀采用原子吸收分光光度法測定，土壤pH采用電極法測定。

1.4 數據分析

數據均采用Excel和SPSS11.0軟件處理，用Duncan新復極差法進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 不同覆蓋處理對核桃產量的影響

如圖1所示，不同覆蓋處理后，試驗地的核桃產量較對照均有不同程度的增加，除白色薄膜與空白對照差異不明顯外，其余處理組的核桃產量均高出空白對照組。各處理與對照的核桃單株產量從大到小排序依次為：25 cm秸稈（為1.35倍）＞ 15 cm秸稈（1.30倍）＞ 黑色薄膜（1.27倍）≥25 cm木屑（1.27倍）≥ 15 cm木屑（1.27倍）＞ 白色薄膜（1.26倍）＞ CK（1.23倍）。其中，覆蓋25 cm秸稈處理組的核桃單株產量最高，為4.30 kg，其次是覆蓋15 cm秸稈處理組，其核桃單株產量為4.02 kg，核桃單株產量最小的是覆蓋白色薄膜處理組（3.50 kg）。覆蓋25 cm秸稈處理組的核桃單株產量增幅也最大，增幅為35.22%；其次是覆蓋15 cm秸稈處理組，其核桃單株產量增幅為30.10%；增幅最小的是CK處理組，其核桃單株產量增幅為23.43%，其他覆蓋處理如黑色薄膜、15 cm木屑和25 cm木屑處理后的核桃單株產量分別是27.46、26.55、27.15 kg。

圖1 不同覆蓋處理對核桃單株產量的影響Fig.1 Influence of different mulching treatments on walnut yield per plant in walnut forest

2.2 不同覆蓋處理對核桃生長量的影響

不同覆蓋處理后，試驗地的核桃樹高、地徑和冠幅的值較覆蓋前均有不同程度的增加，且數值均高出對照組 （如圖2所示）。

圖2 不同覆蓋處理對核桃生長量（樹高、地徑、冠幅）的影響Fig.2 Influence of different mulching on walnut growth(Tree height /m,Basal diameter /cm,Crown width/m) in walnut forest

就樹高而言，以覆蓋15 cm木屑處理組的核桃樹高最大（5.94 m），增幅為38.14 %；其次是覆蓋25 cm秸稈處理組（5.86 m），其核桃樹高增幅為36.28%；增幅最小的是覆蓋白色薄膜（3.95 m）和覆蓋25 cm木屑處理組（5.28 m），其核桃樹高增幅低于18.00%；覆蓋黑色薄膜和覆蓋15 cm秸稈處理組的核桃樹高增幅分別是18.91%、23.70%；各處理組覆蓋后核桃的樹高均大于對照組，按T41、T32、T31、T2、T42、T1的順序，其核桃樹高分別是對照組的1.38、1.36、1.24、1.19、1.18、1.18倍。

對于核桃地徑，以覆蓋15 cm秸稈處理組的核桃地徑最大（12.1 cm），其次是黑色薄膜（11.45 cm）和25 cm秸稈（10.54 cm），最小的是25 cm木屑（8.24 cm）；而增幅最大的處理組是15 cm秸稈（增幅為66.58%），其次是覆蓋黑色薄膜（增幅為56.85%）和25 cm秸稈（增幅為44.38%），而另外3個處理組的核桃地徑增幅均在18.00%～19.79%之間，增幅最小的則是CK，增幅僅為14.81%；經覆蓋處理后，各處理組的核桃地徑值均大于對照，按倍數大小順序各處理組排序依次為：15 cm秸稈（1.67倍） ＞ 黑色薄膜（1.57倍）＞ 25 cm秸稈（1.44倍）＞15 cm木屑（1.20 倍）＞ 白色薄膜（1.19倍）≥25 cm木屑（1.19倍）。

就冠幅而言，以覆蓋黑色薄膜處理組的最大（3.75 m），其次是25 cm秸稈（3.61 m）和15 cm秸稈（3.57 m），最小的是CK（2.65 m）；增幅最大的是覆蓋黑色薄膜處理組，增幅為40.45%；增幅超過30%的處理組是覆蓋白色薄膜（37.90%）和覆蓋25 cm秸稈（32.23%）；而增幅超過20%的處理組則是覆蓋15 cm秸稈（23.10%）、25 cm木屑（23.18%）和15 cm木屑（22.17%），CK組的增幅最小，僅為16.23%；各處理組覆蓋之后的核桃冠幅值均大于對照組，按倍數大小順序各處理組依次排列：黑色薄膜（1.40倍）＞ 白色薄膜（1.38倍）＞ 25 cm秸稈（1.32倍）25 cm木屑（1.23倍）≥15 cm秸稈（1.23倍）＞ 15 cm木屑（1.22 倍）＞ CK（1.16倍）。

2.3 不同材料覆蓋處理對核桃林土壤養分、有機質含量和pH值的影響

將15 cm秸稈（T31）和25 cm秸稈（T32）2種覆蓋處理的數據合并為秸稈（T3），將15 cm木屑（T41）和 25 cm木屑（T42）2種覆蓋處理的數據合并為木屑（T4）。結果發現，不同覆蓋材料（白色薄膜、黑色薄膜、秸稈、木屑和空白對照）處理后的核桃林土壤肥力存在一定的差異，見表3。由表3可知，各種處理下土壤有機質含量范圍為20～30 g·kg-1，根據我國土壤有機質含量劃分標準[7]，有機質養分等級劃分均為3級。各覆蓋物下的土壤偏酸性，平均pH值為5.87。土壤養分中有機質和全氮平均含量均以黑色薄膜處理（T2）的最大，而未覆蓋處理（CK）的有機質平均含量最小，木屑處理（T4）后全氮平均含量最小。土壤養分中的全磷平均含量、速效氮平均含量以及平均pH值均以秸稈處理組（T3）的最大，未覆蓋處理的全磷平均含量最小，秸稈處理后土壤中的速效氮平均含量和平均pH值最小。土壤養分中速效磷平均含量和速效鉀平均含量均以白色薄膜處理（T1）的最大，秸稈和木屑處理的土壤速效磷平均含量和速效鉀平均含量最小。土壤養分中全鉀平均含量以空白對照組的最大，而木屑處理后的平均含量最小。處理后土壤養分中的速效鉀、速效磷平均含量和平均pH值與對照間差異顯著（速效鉀：F＝9.41，P＜0.05；pH值：F＝3.74，P＝0.02；速效磷：F＝ 2.42，P＜0.05），其余養分的平均含量與對照間差異不顯著（全氮：F＝0.63，P＝0.65；全磷：F＝0.78，P＝0.55；全鉀：F＝1.27，P＝0.32；有機質：F＝1.06，P＝0.40；速效氮：F＝ 1.27，P＝0.31）。

表3 不同覆蓋處理對核桃林土壤養分、有機質含量和pH值的影響?Table 3 Influence of different mulching on nutrients contents,organic matter,and pH value in soil of walnut forest

2.4 2種厚度的秸稈、木屑覆蓋處理對土壤養分、有機質含量和pH值的影響

表4 不同厚度的秸稈、木屑對土壤養分、有機質含量和pH值的影響?Table 4 Influence of different depths of straw and sawdust on nutrients contents,organic matter,and pH value in soil of walnut forest

2種厚度的秸稈、木屑覆蓋處理對土壤養分、有機質含量和pH值的影響情況見表4。由表4可知，秸稈和木屑分別覆蓋15 cm和25 cm，不論何種處理，與對照相比，均能使全磷平均含量增加。覆蓋秸稈15 cm和25 cm的處理組，隨覆蓋厚度增加，土壤養分含量中全氮、全磷和速效磷的平均含量以及平均pH值增加，有機質、全鉀、速效氮和速效鉀的平均含量降低。覆蓋木屑15 cm和25 cm的處理組，較15 cm厚度的處理，覆蓋25 cm木屑的土壤中平均pH值和全鉀平均含量較高，而土壤有機質、全氮、全磷、速效磷、速效氮和速效鉀的平均含量較低。4種處理方式對核桃林土壤中各養分影響最為明顯的是覆蓋15 cm秸稈的處理，其土壤養分中有機質、全磷、速效磷、速效氮和速效鉀的平均含量和平均pH值均大于空白對照；其次是覆蓋25 cm木屑處理；覆蓋25 cm秸稈處理的次之，其中全磷、速效磷的平均含量和平均pH值均大于空白對照；覆蓋15 cm木屑的處理使土壤中的有機質和全磷平均含量大于空白對照。就全鉀平均含量而言，各處理與對照間差異顯著（F＝2.32，P＜0.05），各處理之間差異不顯著（F＝1.51，P＝0.25）；就平均pH值而言，各處理與對照之間差異極顯著（F＝19.10，P＜0.01），各處理之間差異不顯著（F＝2.08，P＝0.15）；而其余土壤養分的平均含量與空白對照差異不顯著，各覆蓋處理間差異也不顯著（F＝1.81，P＝0.17）。

將覆蓋相同厚度的秸稈和木屑的土壤養分進行比較，當覆蓋厚度為25 cm時，秸稈和木屑之間的平均pH值差異顯著（F＝3.09，P＝0.04），其余土壤養分平均含量之間差異均不顯著。當覆蓋厚度為15 cm時，土壤各養分平均含量之間差異均不顯著。

2.5 覆蓋處理土壤養分、有機質含量和pH值的季節動態變化

覆蓋處理土壤養分、有機質含量和pH值的季節動態變化情況見表5。由表5可知，2—10月經覆蓋處理的土壤養分除有機質和速效氮外，隨著覆蓋月份的延長，覆蓋處理后土壤養分含量呈先升后降趨勢，最高值出現的月份略有差別。對全氮而言，6月的含量最高，其次是4月，最小值在8月，各月含量間差異極顯著（F＝33.70，P＜0.01）；對全磷而言，8月含量最高，10月含量最小，各月含量間差異不顯著（F＝1.77，P＝0.20）；對全鉀而言，6月的含量最高，8月和10月的含量最小，各月含量間差異不顯著（F＝3.25，P＝0.05）；對速效磷而言，4月的含量最高，其次是8月的，10月的含量最小，各月含量間差異不顯著（F＝1.60，P＝0.24）；對速效鉀而言，最高含量出現在6月，其次是4月，8月的含量最小，各月含量間差異極顯著（F＝24.10，P＜0.01）；就平均pH值而言，各月含量間差異不顯著（F＝1.03，P＝0.43）。除此之外，土壤養分含量中，有機質和速效氮的變化呈直線型，其中有機質含量直線下降，其最高點出現在2月，其次是4月，其余月份含量間差異不顯著，各月含量間差異不顯著（F＝1.85，P＝0.18）；速效氮含量直線上升，10月含量最高，其次是6月，2月的含量最小，各月含量間差異顯著（F＝4.06，P＝0.03）。

表5 覆蓋處理核桃林土壤養分、有機質含量和pH值的季節變化?Table 5 Seasonal variation of mulching on content of nutrients and organic matter and pH value in soil of walnut forest

3 結論與討論

本研究表明，覆蓋處理較對照能使核桃產量與生長量增加，核桃植株的樹高、地徑、冠幅、產量在覆蓋處理后均有不同程度的增幅；覆蓋15 cm秸稈處理對核桃單株產量增幅效果最佳；覆蓋15 cm木屑和覆蓋25 cm秸稈這2組對樹高的增長效果最好；25 cm秸稈的覆蓋處理組對增加核桃地徑效果最優；而覆蓋黑色薄膜最有利于增加核桃樹冠幅。國內學者分別在煙、竹筍、大蒜、番茄、油茶、蘋果地的研究結果顯示，覆蓋處理較空白對照能提高果實產量和質量[9-16]，覆蓋稻草可明顯提高油茶產量[14]，覆膜覆秸稈+行間生草處理可作為西北地區蘋果園保水、改善土壤養分的優選覆蓋模式[15-16]。不同研究者對覆蓋物的選擇不盡相同，半分解的秸稈、木屑以及地膜等覆蓋對土壤有機質、速效養分均有較強的補償作用，本試驗從植株出發探討不同覆蓋方式對核桃樹生長量及其產量的影響，今后可以對單果的生長量、果實成分含量、質量等指標進行測試，綜合植株和果實這兩個層面的數據來共同分析不同覆蓋處理的作用。

本試驗從2—10月經覆蓋處理的土壤養分測定結果表明，除有機質和速效氮外，隨月份延長，覆蓋處理土壤養分含量呈先升后降趨勢，最高值出現的月份略有差別，4月的速效磷含量最高，6月的全氮、全鉀和速效鉀含量最高，8月的全磷含量最高，各月平均pH值差異不顯著。而有機質含量最高點出現在2月，隨后直線下降；速效氮含量直線上升，10月達最高點。究其原因，可能是短時間內覆蓋材料未完全分解，限制了所含養分的釋放。對于核桃覆蓋處理后土壤養分的變化規律問題將做進一步研究探討。

本試驗覆蓋處理的土壤有機質等級均為3級，即有機質含量在20～30 g·kg-1之間，明顯高于對照；平均pH值為5.87，偏酸性；土壤養分中的速效鉀、速效磷平均含量和平均pH值與對照間差異顯著，其余養分的平均含量與對照間差異不顯著；秸稈覆蓋的效果較明顯，這一結果與煙、大蒜和油橄欖的結果一致[9,12,17]。經綜合比較，秸稈覆蓋更有利于增加土壤有機質含量和平衡氮、磷、鉀含量及其比例，從而提高核桃樹生長量和產量，而15 cm秸稈覆蓋是核桃全年管理中一種經濟、方便、有效、增產并且值得推廣的措施。

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