茶樹-核桃樹間作模式對茶園土壤養分的影響

田洪敏 羅美玲 楊雪梅 王瑋 楊彬 李家華 趙平

摘? 要? 本研究選取云南省保山市昌寧縣境內的核桃樹間作年限為6、10、15、30 a的茶樹-核桃間作茶園土壤為研究對象，取距核桃樹主干1、2、3 m處的0～20 cm表土層和20～40 cm土層深度的土壤和相對應的單作茶園土壤為供試樣，測定了土壤的pH、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀、交換性鈣和交換性鎂的含量。結果表明：隨著核桃樹種植年限的延長，間作茶園土壤pH呈增加的趨勢，核桃樹種植年限為30 a的土壤pH接近或大于7.0;核桃樹間作年限為30 a的間作茶園土壤有機質、堿解氮和速效磷均顯著小于單作茶園中的含量;隨著核桃樹間作年限的延長，間作茶園土壤中的速效鉀、交換性鈣、交換性鎂的含量都顯著高于單作茶園。上述研究結果表明，核桃樹對茶樹有明顯的化感抑制作用，會導致茶樹不能較好生長和茶葉品質下降。因此，不宜將二者相間種植或將核桃樹作為茶樹的遮蔭樹利用。

關鍵詞? 茶樹;核桃樹;間作模式;土壤養分中圖分類號? S344.2;S158.3? ? ?文獻標識碼? A

Abstract? The top 0-20 cm soil and the 20-40 cm soil with 1 m， 2 m and 3 m distance from walnut trunk of tea tree-walnut intercropping gardens aged 6 years， 10 years， 15 years and 30 years in Changning， Baoshan City were used to determine the soil pH， organic matter， alkali-hydro nitrogen， available phosphorus and available potassium， exchange of exchangeable calcium and magnesium content. The soil pH value of the intercropping tea garden increased with the extension of walnut tree planting time. The soil pH value of the walnut tree planted for 30 years was close to or greater than 7.0. The contents of soil organic matter， alkali-hydrolysis nitrogen and rapidly-available phosphorus in the intercropping tea garden with intercropping life of 30 years were significantly lower than those in the single-cropping tea garden. With the extension of intercropping years， the content of available potassium， exchangeable calcium and exchangeable magnesium in the intercropping tea garden was higher than that in the single-cropping tea garden. The above results indicate that walnut tree has obvious allelopathy inhibition on tea trees， which leads to the failure of tea tree growth and the decline of tea quality. Therefore， it is not suitable to have the two intercropped or use walnut trees as the shade trees to tea.

Keywords? tea; walnut; intercropping patterns; soil nutrients

DOI? 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.04.005

農作物間套（混）種植在我國農作史上有著悠久的歷史，是我國傳統精細農藝的精華，在世界農作史享有很高的盛譽。為了充分利用土地，中國古代就有茶-林間作、茶-糧間作茶園[1]。近3年來，諸多學者也圍繞茶樹間作對茶園小氣候和土壤養分的影響等方面開展了許多有意義的研究。劉相東等[2]研究了栗茶間作與覆草對茶樹生長環境和茶葉品質的影響，結果表明，栗茶間作降低了風度和光照強度，提高了環境溫度、濕度;覆草提高了土壤有機質及有效N、P、K的含量。張正群等[3]研究了茶園間作芳香植物羅勒和紫蘇對茶園生態系統影響的研究，結果表明，芳香植物間作區土壤中銨態氮、有效磷和速效鉀的含量高于綠肥間作區和對照。楊海濱等[4]研究了間作綠肥對幼齡茶園土壤鋅及養分含量的影響，結果表明，間作綠肥有利于幼齡茶園土壤有效鋅含量的提高，提高了幼齡茶園土壤堿解氮、有效磷和速效鉀的含量。

目前，國內學者對茶樹間作方面開展了許多具有生產指導意義的研究。但在茶樹與核桃樹間作方面的研究成果鮮有報道。在復合生態茶園建設的生產實踐中，由于茶葉生產從業人員或基層技術人員對合理選擇茶園間作樹種等方面缺乏了解，以及受某些急功近利思想的影響，在復合生態茶園的建設過程中也出現了一些問題。如在茶園及其周邊種植對茶樹有明顯化感抑制作用的植物，導致茶園生態環境受到嚴重破壞和茶葉品質下降。核桃雖是對茶樹有明顯化感抑制作用的植物，但由于其經濟效益明顯，在云南很多茶區仍作為間作樹種在茶園大面積種植。本研究聚焦茶樹-核桃間作模式下的茶園土壤養分，以云南省保山市昌寧縣境內的茶樹-核桃間作茶園土壤為研究對象，測定了土壤pH、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標，旨在為正確評價茶樹-核桃樹間作模式對茶園土壤環境的影響，以及茶樹-核桃間作模式是否可行提供數據支撐和理論依據。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地概況

云南省昌寧縣位于北緯20°14′～25°12′、東經99°16′～100°12′之間，地處滇西大理、臨滄、保山三地結合部，海拔在608～2875.9 m之間，屬于亞熱帶季風氣候，年平均氣溫14.9 ℃，年平均降雨量1259 mm，無霜期253 d，是一個年輕的多民族山區農業縣，昌寧縣東部及中部約70%的溫涼山區、半山區適合種植茶葉、核桃。其中昌寧縣境內的翁堵鄉、田園鎮、和溫泉鄉等3個鄉鎮是茶樹和核桃的主要產區。取樣點間作茶園的種植方式是梯級單行種植;行寬為1.5 m左右;核桃樹的種植密度為180～225株/hm2;單作茶園的種植方式為“滿天星”式種植;單作與間作茶園的管理方式一致，統一施肥;統一個地方不同年限茶園有2～3個;本文所述的核桃樹種植時間由土樣采集點茶園戶主提供。

1.2? 樣品采集

采集時間：2017年4月。

采集地點：云南省保山市昌寧縣境內的翁堵鄉、田園鎮、和溫泉鄉等3個鄉鎮的茶樹-核桃樹間作茶園和單作茶園，供試土樣采集點的基本情況見表1和圖1。

采集方式：分別以“S”型點取樣法取樣。依據核桃樹根系生長的生物學特性，以核桃樹主干為中心，采集距核桃樹主干1、2、3 m處的土層深度分別為0～20、20～40 cm的土壤為分析土樣。

1.3? 樣品制備

土樣置于陰涼處風干，去掉草根、碎石等雜物，用木棒仔細碾碎，分別過1 mm和0.25 mm土篩，避光封口保存，過1 mm篩的用于測定pH、堿解氮、速效磷、有效鉀和交換性鈣鎂，過0.25 mm篩的用于測有機質。

1.4? 測定指標與方法

對所采土樣的pH、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、鎂等養分含量進行了分析測定。土壤pH的測定采用水浸提電位法（水土比為2.5∶1）;土壤有機質的測定采用重鉻酸鉀-外加熱法;土壤堿解氮含量的測定采用堿解擴散法;土壤有效磷含量采用酸性土壤速效磷測定辦法0.05 mol/L HCL-0.025 mol/L H2SO4;土壤速效鉀含量的測定采用1 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度計法;土壤中交換性鈣、鎂含量的測定采用1 mol/L NH4Ac浸提-AAS法[5]。均采用國家標準進行分析測定。

1.5? 數據處理

用SPSS 18.0軟件對實驗數據進行分析，對單作茶園、核桃樹-茶樹間作和核桃-茶樹之間不同間距采用單因素方差分析（one-way ANOVA）和多重比較（LSD）法進行差異顯著性檢驗（P<0.05）。

2? 結果與分析

2.1? 茶樹-核桃間作對茶園土壤pH的影響

核桃樹-茶樹間作茶園及單作茶園土壤pH的分析結果見表2，核桃樹種植年限≤15 a的核桃樹-茶樹間作茶園的0～20 cm的表土層土壤和20～40 cm土層深度的土壤，其pH與取樣點距核桃樹主干的距離呈顯著負相關，即間距越小，pH越大，而且顯著大于單作茶園土壤pH，不同土層深度單作茶園土壤的pH無顯著差異。隨著核桃樹種植年限的延長，pH也呈增加趨勢，核桃樹種植年限到30 a時，間作茶園0～20 cm表土層pH的平均值（取樣點距核桃樹主干1～3 m的平均值，下同）為7.04，遠高于單作茶園中的pH 4.67;20～40 cm土層pH的平均值（取樣點距核桃樹主干1～3 m的平均值）為6.85，遠高于單作茶園中的pH 4.69。核桃樹-茶樹間作茶園土壤pH接近或大于7.0，已遠大于茶樹生長最適的pH范圍，但單作茶園土壤pH仍處于最適宜茶樹生長4.5～5.5的范圍。

2.2? 茶樹-核桃間作對茶園土壤有機質含量的影響

由表3可知，在0～20 cm表土層和20～40 cm土層深度的土壤中，核桃樹間作年限≤15 a的間作茶園土壤中的有機質在距核桃樹主干1～3 m處的含量都顯著大于單作茶園的含量。與之相反，核桃樹間作年限到30 a時，間作茶園土壤有機質含量顯著小于單作茶園中的含量。

2.3? 茶樹-核桃間作對茶園土壤堿解氮含量的影響

從表4可知，核桃樹套作年限≤15 a的間作茶園土壤的堿解氮不論是0～20 cm表土層或是20～40 cm土層深度土壤中，其含量均顯著大于單作茶園土壤中堿解氮的含量，與之相反，核

桃樹間作年限到30 a時，間作茶園堿解氮在0～20 cm表土層土壤中的含量和20～40 cm土層深度土壤中的含量都顯著小于單作茶園土壤中的含量。

2.4? 茶樹-核桃樹間作對茶園土壤速效磷含量的影響

由表5可知，核桃樹間作年限≤15 a的0～ 20 cm表土層和20～40 cm土層深度土壤中，間作茶園中的速效磷含量顯著大于單作茶園的含量，且速效磷含量與土壤取樣點距桃樹主干的距離呈負相關，即距離越遠，含量越小。與之相反，核桃樹間作年限到30 a時，間作茶園0～20 cm表土層速效磷的平均含量（取樣點距核桃樹主干1～3 m的平均值）僅為0.29 mg/kg，遠低于單作茶園中的34.39 mg/kg的含量;20～40 cm土層間作茶園速效磷的平均含量（取樣點距核桃樹主干1～3 m的平均值）也僅為0.69 mg/kg，遠低于單作茶園中25.25 mg/kg的含量。

2.5? 茶樹-核桃間作對茶園土壤速效鉀含量的影響

由表6可知，在0～20 cm和20～40 cm土層深度的土壤中，間作茶園中速效鉀含量無論土壤取樣點與核桃樹主干的遠近（1～3 m范圍），其含量與核桃樹種植年限呈正的遞增趨勢，即核桃樹間作年限越長，速效鉀含量越大;從表6還可知，

核桃樹間作年限≥15 a的間作茶園土壤的速效鉀含量遠大于單作茶園土壤的含量，其中增加量最大的是核桃樹種植年限為15 a的間作茶園土壤中

的含量，其0～20 cm土層深度土壤中的平均含量（1～3 m）是單作茶園的2.03倍，20～40 cm土層深度土壤中的平均含量（1～3 m）是單作茶園的2.51倍。

2.6? 茶樹-核桃間作對茶園土壤交換性鈣含量的影響

由表7可知，核桃樹間作年限6 a的茶園0～ 20 cm土層中土壤交換性鈣的含量不論土壤取樣點距桃樹主干的1、2、3 m處，單作茶園中的交換性鈣含量顯著大于間作茶園的含量;反之，20～40 cm土層深度間作茶園土壤中交換性鈣含量呈顯著大于單作茶園的趨勢;核桃樹間作年限為10 a的0～20 cm土層深度土壤中交換性鈣的含量除在距核桃樹主干1 m處的含量顯著小于單作茶園外，2、3 m處的交換性鈣的含量顯著大于單作茶園中的含量;核桃樹間作年限≥15 a的交換性鈣的含量不論土層深度、取樣點距核桃樹主干的距離，間作茶園土壤中交換性鈣的含量遠大于單作茶園土壤中的含量，其中增加量最大的是核桃樹種植年限為30 a的間作茶園中的含量，0～20 cm土層深度土壤中的平均含量（1～3 m）是單作茶園的3.04倍，20～40 cm土層深度土壤中的平均含量（1～3 m）是單作茶園的5.56倍。

2.7? 茶樹-核桃間作對茶園土壤交換性鎂含量的影響

由表8可知，核桃樹間作年限6 a的間作茶園0～20 cm和20～40 cm土層深度、距核桃樹主干1、2、3 m處土壤中交換性鎂的含量均顯著大于單作茶園中的含量，且呈距核桃樹主干越近含量越大的特點;核桃樹間作年限≥15 a時，間作茶園0～ 20 cm和20～40 cm土層深度土壤中交換性鎂的含量都顯著大于單作茶園土壤中的含量，核桃樹間作年限到15 a時其含量達到峰值，距核桃樹主干1、2、3 m處土壤中的平均含量分別達124.48、205.15 mg/kg，遠大于單作茶園土壤中的含量29.55、38.23 mg/kg。

3? 討論

本研究根據核桃樹根系在土壤中的生長特性，合理布局土壤取樣點，分析了茶樹-核桃間作對茶園土壤pH、土壤有機質、土壤堿解氮、土壤速效磷、土壤速效鉀、交換性鈣、交換性鎂的影響。研究結果表明，隨著間作核桃樹生長年限的逐漸增加，茶園土壤pH呈遞增的趨勢，當核桃樹種植年限到30 a時，茶園土壤pH接近或大于7.0，已遠大于茶樹生長最適的pH（4.5～5.5）范圍，說明間作核桃樹對茶園土壤酸堿度有影響。核桃樹作為最早發現的化感植物之一，崔翠等[6]的研究表明，核桃根系分泌物的化感物質含酸性、中性和堿性物質，因此，間作茶園土壤pH升高，可能是核桃根系分泌堿性化感物質所致。

土壤氮含量與有機質含量有密切關系，本文研究結果表明，在0～20 cm表土層和20～40 cm土層深度的土壤中，茶樹-核桃間作≤15 a的茶園土壤中有機質含量和堿解氮含量顯著大于單作茶園土壤中的含量，與之相反，核桃樹間作年限至30 a時，單作茶園土壤中的有機質和堿解氮含量又呈顯著大于間作茶園。出現有機質和堿解氮含量增加的原因可能有二，一是間作茶園土壤相對單作茶園土壤而言，由于核桃樹是落葉喬木，每年都有大量的葉、枯枝等凋落物歸還土壤形成土壤腐殖質;二是在核桃樹種植年限在6～15 a期間，隨著間作核桃樹齡的增加，核桃根系分泌的酚酸濃度增加，高濃度酚酸抑制微生物的活動，提高了土壤有機碳的含量所致[7]。而核桃樹種植年限增至30 a后，有機質含量降低的原因可能與土壤的pH升高有關。

磷是能量代謝和物質代謝不可缺少的元素，本文研究結果表明，核桃間作年限≤15 a的間作茶園土壤速效磷含量顯著大于單作茶園土壤中的含量，其原因可能與桃樹根系分泌物的螯合作用有關，即通過螯合作用限制鈣磷化合物的沉積而促進了有效磷的增加[8]。與之相反，當核桃間作年限到30 a時，間作茶園土壤速效磷的含量顯著低于單作茶園，土壤速效磷呈嚴重缺乏。導致速效磷含量降低的原因一是隨著核桃間作年限的延長，核桃和茶樹對磷素營養的競爭吸收所致;二是與土壤的pH升高有關。隨著間作核桃樹年限的逐漸延長，茶樹-核桃樹間作土壤中的速效鉀、交換性鈣、交換性鎂的含量都顯著高于單作茶園，表現為土壤含速效鉀、交換性鈣、交換性鎂豐富。究其原因，一方面，可能是因為核桃根系分泌的化感物質胡桃醌抑制了茶樹對土壤中速效鉀、交換性鈣的吸收所導致。另一方面，速效鉀含量的增加可能與土壤中的總酚酸含量有關，Shann等[7]用含有酚酸的銀膠菊殘渣處理土壤發現，土壤總酚酸含量和土壤中K、Na呈正相關。而交換性鎂含量的增加可能與速效鉀、交換性鈣含量的增加有關，高濃度的鉀、鈣會抑制植物對鎂的吸收[9]。

4? 結論

茶園間作核桃樹加劇了核桃樹與茶樹對磷素營養的競爭;土壤pH朝有利于核桃樹適宜生長的pH 5.5～8.0的趨勢轉變[10];核桃根系分泌的化感物質胡桃醌抑制了茶樹對鉀素和鎂等營養元素的吸收利用，同時，交換性鈣的富集必然影響到作為嫌鈣作物的茶樹的正常生長。

核桃雖為著名的經濟樹種，也是國家重點推薦的綠化荒山、退耕還林樹種之一。但是，核桃樹對茶樹有明顯的化感抑制作用，會導致茶樹不能較好生長和茶葉品質的下降。因此，在核桃、茶樹同適宜地區，在進行核桃、茶規劃種植時必須要考慮到核桃樹的化感作用，不宜將二者相間種植或將核桃樹作為茶樹的遮蔭樹利用。

參考文獻

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