不同栽培模式對(duì)油茶幼林土壤養(yǎng)分和茶油品質(zhì)的影響

黃彤 任燕 夏榆森 曾久香 伍自力

摘 要：本實(shí)驗(yàn)在油茶幼林分別套種大豆、花生、西瓜、玫瑰花和茶樹5種不同作物，比較不同栽培模式對(duì)油茶林土壤養(yǎng)分及茶油品質(zhì)的影響，以篩選出適合在本地推廣的油茶套種模式。結(jié)果表明：套種時(shí)，油茶林土壤養(yǎng)分含量較未套種均有所增加，其中，套種大豆、花生時(shí)有機(jī)質(zhì)含量增加差異極顯著，分別增加1.00g/kg、2.31g/kg;套種大豆時(shí)全氮和堿解氮增加差異極顯著，分別增加0.17g/kg、13.04mg/kg;套種西瓜、玫瑰花時(shí)全磷和有效磷含量增加差異極顯著，分別增加0.14g/kg、0.16g/kg，1.09mg/kg、1.23mg/kg;套種西瓜、玫瑰花時(shí)全鉀和速效鉀含量增加差異極顯著，分別增加2.63g/kg、2.68g/kg，13.53mg/kg、11.55mg/kg。套種模式下，茶油品質(zhì)較未套種有所提高。茶油酸值降低0.01～0.17mg/g，過氧化值降低0.09～0.64mmoL/kg，多酚含量增加0.02～0.48mg/kg，其中套種大豆、茶樹對(duì)油茶品質(zhì)的提高效果極顯著。綜合考慮，油茶林套種大豆、茶樹是適合在本地推廣的栽培模式。

關(guān)鍵詞：油茶;栽培模式;土壤養(yǎng)分;茶油;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200415024

收稿日期：2020-03-19

基金項(xiàng)目：四川省科技廳“生態(tài)栽培對(duì)油茶生長(zhǎng)和土壤理化性質(zhì)的影響”（項(xiàng)目編號(hào)：2016JY0259）;四川省科技廳“大頭芥菜腌制加工與品質(zhì)控制關(guān)鍵技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2016JY0146）

作者簡(jiǎn)介：黃彤（1975-），女，碩士，副教授。研究方向：茶葉生物化學(xué)與天然產(chǎn)物化學(xué)。

油茶（Camellia oleifera），屬山茶科（Theaceae）山茶屬（Camellia），是我國(guó)特有的木本油料作物[1]，栽培歷史悠久，在湖南、江西、廣西、廣東、福建、海南、四川等地均有分布。茶油中油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸含量占90%以上[2]，已被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織作為一種健康型高級(jí)食用植物油重點(diǎn)推廣[3]，是《中國(guó)食物結(jié)構(gòu)改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》要求大力發(fā)展的食用植物油，因此近年來全國(guó)油茶種植規(guī)模逐漸擴(kuò)大。

由于油茶一般要5a以上才能投產(chǎn)，收益期較長(zhǎng)，所以在一定程度上影響了茶農(nóng)對(duì)油茶林生產(chǎn)管理的積極性，管理較粗放，撫育措施以清耕為主，導(dǎo)致油茶林地表水土流失嚴(yán)重，土層變薄，土壤肥力不斷衰退，直接影響了油茶林盛果期的單位面積產(chǎn)量。因此，如何防治水土流失，改善林下土壤肥力，促進(jìn)油茶幼林生長(zhǎng)，成為油茶幼林管理中亟待解決的技術(shù)難題[4]。合理的油茶幼林套種可以有效改善土壤肥力、促進(jìn)油茶幼林生長(zhǎng)、增加經(jīng)濟(jì)收入和防止油茶林水土流失等[5-7]，因此逐漸成為解決以上技術(shù)難題的有效途徑。白玉娜等[8]研究指出，油茶幼林套種豇豆、黃豆等豆科作物，可有效降低不同深度土層的土壤容重，提高土壤總孔隙度、排水能力和最大持水量，同時(shí)不同深度土層有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、全磷、速效氮、速效鉀、速效磷的含量均有不同程度提高。查錢慧等[9]研究了花生和大豆2種作物間種對(duì)油茶林地土壤養(yǎng)分含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，間種2種作物均能改善林地土壤，間種組土壤全磷、全鉀、堿解氮、速效鉀含量均有顯著提高。但目前油茶林套種大多集中在對(duì)豆科作物的套種[10-13]，而不同套種作物對(duì)油茶影響的比較研究較少。本文以幼年油茶林作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在林間分別套種大豆、花生、玫瑰花、西瓜和茶樹5種不同作物，比較不同栽培模式對(duì)油茶林土壤養(yǎng)分及茶油品質(zhì)的影響，以篩選出適合在本地推廣的油茶套種栽培模式，為油茶套種經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)，以促進(jìn)油茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)區(qū)基本情況

試驗(yàn)地位于宜賓市翠屏區(qū)金坪鎮(zhèn)九州油茶綜合開發(fā)有限公司油茶林基地，海拔300～550m，屬于中亞熱帶氣候，兼有南亞熱帶氣候?qū)傩?，雨量充沛，熱量充足，雨熱同季。年平均氣?8.7℃，年平均降水量1143.5mm。試驗(yàn)地以25°的坡地為主，坡改梯，酸性土壤。

1.2?試驗(yàn)材料

本研究以二年生大果紅花油茶樹為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，梯上單行種植，株距為2.0m。根據(jù)宜賓本地的種植習(xí)慣和市場(chǎng)需求選擇大豆、花生、西瓜、玫瑰花和茶樹為套種作物，所需種子和種苗由市場(chǎng)購買。

1.3?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在試驗(yàn)地選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的林地作為試驗(yàn)區(qū)。由于是坡地，根據(jù)海拔高度進(jìn)行分區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積100m2左右。在每個(gè)小區(qū)分別套種大豆、花生、西瓜、玫瑰花、茶樹，以不套種為對(duì)照。每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)試驗(yàn)，利用山梯作為保護(hù)行。套種作物根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行栽種，距油茶根部20～30cm，套種密度以各作物生長(zhǎng)后能覆蓋地表為宜。套種實(shí)驗(yàn)于2016年3月份開始。茶樹和玫瑰花通過條栽方式進(jìn)行定植;花生、大豆、西瓜通過播種方式完成，復(fù)種至2018年。套種期間，對(duì)油茶和各套種作物實(shí)施正常田間管理。

1.3.1?油茶林土壤養(yǎng)分含量測(cè)定

2018年所有套種作物收獲完成以后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取10株油茶樹作為取樣點(diǎn)，在油茶樹根區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行土樣采集。土層深度為0～20cm，每個(gè)樣點(diǎn)取土1kg，自然風(fēng)干后，進(jìn)行土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀等指標(biāo)的測(cè)定。其中，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法（NY/T 1121.6-2006）測(cè)定;全氮采用凱氏定氮法（LY/T 1228-2015）測(cè)定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法（LY/T 1228-2015）測(cè)定;全磷采用堿熔法（LY/T 1232-2015）測(cè)定;有效磷采用比色法（LY/T 1232-2015）測(cè)定;全鉀采用堿熔法（LY/T 1234-2015）測(cè)定;速效鉀采用原子吸收分光光度法（LY/T 1234-2015）測(cè)定。

1.3.2?茶油品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

分別從不同套種模式的油茶樹上采集油茶果，去殼，風(fēng)干后采用壓榨法制取茶油5L進(jìn)行茶油酸值、過氧化值、多酚品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。其中，酸值采用滴定法（GB 5009.229-2016）測(cè)定;過氧化值采用滴定法（GB 5009.227—2016）測(cè)定;多酚采用分光光度法（LS/T 6119—2017）測(cè)定。

1.4?數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS17.0軟件，運(yùn)用單因素方法分析法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，組間數(shù)據(jù)采用Duncan法檢驗(yàn)差異顯著性。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同栽培模式對(duì)油茶林土壤養(yǎng)分的影響

2.1.1?不同栽培模式對(duì)油茶林土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)是存在于土壤中的所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，是土壤固相部分的重要組成成分，其含量與土壤肥力水平密切相關(guān)。根據(jù)表1、圖1，不同栽培模式下油茶林土壤有機(jī)質(zhì)含量存在差異。與未套種相比，套種大豆、花生的油茶林土壤有機(jī)質(zhì)含量分別增加1.00g/kg、2.31g/kg，差異極顯著;套種西瓜的油茶林土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.81g/kg，差異顯著;套種玫瑰花、茶樹的油茶林土壤有機(jī)質(zhì)含量分別增加0.61g/kg、0.53g/kg，差異不顯著。

土壤有機(jī)質(zhì)的主要組成部分是各類植物的凋落物、死亡的植物體及根系。套種作物的枯枝落葉分解形成腐質(zhì)層，增加了土壤有機(jī)質(zhì)的含量。不同栽培模式中，套種花生增加土壤有機(jī)質(zhì)含量的效果最顯著，其次是大豆。

2.1.2?不同栽培模式對(duì)油茶林土壤氮含量的影響

氮素是植物生長(zhǎng)的重要大量元素，其含量直接反映了土壤的供氮能力。土壤中的氮元素包括有機(jī)氮和無機(jī)氮，土壤氮含量的高低直接影響植物的生長(zhǎng)。根據(jù)表1、圖2，不同栽培模式下油茶林土壤全氮含量存在差異。與未套種相比，套種大豆、花生的油茶林土壤全氮含量分別增加0.17g/kg、0.11g/kg，差異極顯著;套種西瓜、玫瑰花的油茶林土壤全氮含量分別增加0.01g/kg、0.02g/kg，差異不顯著;套種茶樹的油茶林土壤全氮含量降低0.01g/kg，差異不顯著。不同栽培模式中，套種大豆和花生能極顯著地增加油茶林土壤全氮含量。

堿解氮是土壤水解性氮，也叫有效氮，能反映土壤近期氮素供應(yīng)能力。堿解氮含量的高低，取決于土壤有機(jī)質(zhì)的含量和質(zhì)量以及土壤全氮含量，一般將其作為土壤氮素有效性的指標(biāo)。根據(jù)表1、圖3，不同栽培模式下油茶林土壤堿解氮含量存在差異。與未套種相比，套種大豆的油茶林土壤堿解氮含量增加13.04mg/kg，差異極顯著;套種花生的油茶林土壤堿解氮含量增加6.1mg/kg，差異顯著;套種西瓜、玫瑰花、茶樹的油茶林土壤堿解氮含量分別增加3.04mg/kg、0.67mg/kg、0.72mg/kg，差異均不顯著。不同栽種模式中，套種大豆時(shí)油茶林土壤堿解氮含量的增加最顯著。

2.1.3?不同栽培模式對(duì)油茶林土壤磷含量的影響

土壤全磷含量是土壤中所有磷素含量的總和，反映土壤磷的儲(chǔ)備狀況，其多少主要取決于成土母質(zhì)，還受氣候條件、土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤pH值以及人為耕作的影響。根據(jù)表1、圖4，不同栽培模式下油茶林土壤全磷含量存在差異。與未套種相比，套種大豆、西瓜、玫瑰花的油茶林土壤全磷含量分別增加0.11g/kg、0.14g/kg、0.16g/kg，差異極顯著;套種花生、茶樹的油茶林土壤全磷含量分別增加0.06g/kg、0.02g/kg，差異不顯著。不同栽種模式中，套種大豆、西瓜、玫瑰花時(shí)油茶林土壤全磷含量的增加為極顯著。

有效磷，也稱為速效磷，是土壤中可被植物吸收的磷組分，是土壤磷素養(yǎng)分供應(yīng)水平高低的指標(biāo)。根據(jù)表1、圖5，不同栽培模式下油茶林土壤有效磷含量存在差異。與未套種相比，套種大豆、西瓜、玫瑰花的油茶林土壤有效磷含量分別增加0.80mg/kg、1.09mg/kg、1.23mg/kg，差異極顯著;套種花生、茶樹的油茶林土壤有效磷含量分別增加0.38mg/kg、0.08mg/kg，差異不顯著。不同栽種模式中，套種大豆、西瓜、玫瑰花時(shí)油茶林土壤有效磷含量的增加為極顯著。

2.1.4?不同栽培模式對(duì)油茶林土壤鉀含量的影響

土壤全鉀是指土壤中含有的全部鉀，包括水溶性鉀、交換性鉀、非交換性鉀和結(jié)構(gòu)態(tài)鉀，是土壤鉀總儲(chǔ)量豐缺的指標(biāo)。土壤全鉀含量主要受土壤礦物種類的影響，另外生物氣候條件、土地利用方式等因素也會(huì)對(duì)全鉀含量有一定影響。根據(jù)表1、圖6，不同栽培模式下油茶林土壤全鉀含量存在差異。與未套種相比，套種大豆、西瓜、玫瑰花的油茶林土壤全鉀含量分別增加2.11g/kg、2.63g/kg、2.68g/kg，差異極顯著;套種花生的油茶林土壤全鉀含量增加1.26g/kg，差異顯著;套種茶樹的油茶林土壤全鉀含量增加0.48g/kg，差異不顯著。不同栽種模式中，套種大豆、西瓜、玫瑰花時(shí)油茶林土壤全鉀含量的增加為極顯著。

速根據(jù)表2、圖9，不同栽培模式下茶油過氧化值有較大差異。與未套種相比，套種大豆、花生、茶樹的茶油過氧化值分別降低0.48mmoL/kg、0.40mmoL/kg、0.63mmoL/kg，差異極顯著;套種西瓜的茶油過氧化值降低0.15mmoL/kg，差異顯著;套種玫瑰花的茶油過氧化值降低0.09mmoL/kg，差異不顯著。不同栽種模式中，套種茶樹時(shí)茶油過氧化值最低。

根據(jù)表2、圖10，不同栽培模式下茶油多酚含量有較大差異。與未套種相比，套種大豆、茶樹的茶油多酚含量分別增加0.20mg/kg、0.48mg/kg，差異極顯著;套種花生的茶油多酚含量增加0.13mg/kg，差異顯著;套種玫瑰花的茶油多酚含量增加0.02mg/kg，差異不顯著;套種西瓜的茶油多酚含量降低0.09mg/kg，差異不顯著。不同栽種模式中，套種茶樹時(shí)茶油多酚含量最高。

3?討論與結(jié)論

針對(duì)傳統(tǒng)油茶幼林疏于管理和撫育，導(dǎo)致林下土壤板結(jié)、貧瘠，影響油茶產(chǎn)量和質(zhì)量的現(xiàn)狀，本實(shí)驗(yàn)通過在大果紅花油茶幼林地分別套種大豆、花生、西瓜、玫瑰花和茶樹，研究不同栽培模式對(duì)油茶林土壤養(yǎng)分和茶油品質(zhì)的影響，結(jié)果表明如下。

不同栽培模式對(duì)油茶林土壤養(yǎng)分的影響不同。與對(duì)照相比，套種都能引起土壤中各養(yǎng)分含量的增加，但是隨套種作物不同，增加程度有差異。套種大豆、花生，能極顯著增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量;套種大豆能極顯著增加土壤中全氮和堿解氮含量;套種大豆、西瓜、玫瑰花，能極顯著增加土壤中全磷含量;套種西瓜、玫瑰花，能極顯著增加土壤中有效磷含量;套種大豆、西瓜、玫瑰花，能極顯著增加土壤中全鉀含量;套種西瓜、玫瑰花，能極顯著增加土壤中全鉀含量;套種茶樹，對(duì)土壤中各養(yǎng)分的增加作用不顯著。套種對(duì)土壤養(yǎng)分含量產(chǎn)生積極影響的主要原因?yàn)樘追N能改善土壤物理性狀[14]，降低容重、增加土壤的非毛管孔隙度、毛管孔隙度、總孔隙度和土壤通氣度等，進(jìn)而影響土壤化學(xué)性質(zhì);套種能改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和各類群微生物生物量[15]，通過參與有機(jī)質(zhì)分解，腐殖質(zhì)形成，影響土壤養(yǎng)分;套種能影響土壤酶活性[16]，從而影響土壤微生物活動(dòng)和土壤肥力。土壤理化性質(zhì)、土壤微生物和酶活性之間關(guān)系密切，通過相互作用，共同影響油茶的生長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)中，套種大豆、花生對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、氮素的增加作用較強(qiáng)，這可能與豆科植物的固氮作用以及其落葉容易形成腐殖質(zhì)有關(guān)。套種西瓜、玫瑰花對(duì)土壤磷素、鉀素的增加作用較強(qiáng)，其原因還有待進(jìn)一步研究。綜合比較，不同栽培模式中，油茶林套種大豆對(duì)土壤養(yǎng)分的增加作用最強(qiáng)。

不同栽培模式對(duì)茶油品質(zhì)的影響存在不同。與對(duì)照相比，套種都能提高茶油品質(zhì)，但是隨套種作物不同，提高程度有差異。套種大豆、茶樹，能極顯著降低茶油酸值;套種大豆、花生、茶樹，能極顯著降低茶油過氧化值;套種大豆、茶樹，能極顯著增加茶油多酚含量。酸值高低直接反映了茶油中所含游離脂肪酸多少，是評(píng)定茶油品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)[17]。過氧化值是指油茶中過氧化物的含量，是檢驗(yàn)茶油品質(zhì)的指標(biāo)之一。酸值和過氧化值越低，表明茶油品質(zhì)越好。多酚是天然抗氧化劑，可以與茶油中的脂肪酸結(jié)合起到抗氧化作用，延緩茶油變質(zhì)，多酚含量越高，茶油抗氧化性越強(qiáng)，品質(zhì)就越好。綜合比較，不同栽培模式中，油茶林套種大豆、茶樹對(duì)茶油品質(zhì)影響較大，其中套種茶樹時(shí)茶油品質(zhì)最好。

綜上所述，在油茶幼林套種大豆、花生、西瓜、玫瑰花和茶樹，都能改善油茶林土壤養(yǎng)分狀況和提高茶油品質(zhì)，其中，套種大豆對(duì)土壤養(yǎng)分含量的增加作用最強(qiáng)，套種茶樹時(shí)茶油品質(zhì)最好。綜合考慮，油茶林套種大豆是一種比較理想的值得推廣的油茶套種模式，另外本地主產(chǎn)茶葉，茶樹是多年生作物，經(jīng)濟(jì)效益較好，套種時(shí)對(duì)油茶品質(zhì)的影響也最強(qiáng)，所以也可以將其作為適宜的套種模式。實(shí)際生產(chǎn)中采用何種栽培模式，需要根據(jù)各地實(shí)際情況因地制宜進(jìn)行選擇。

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（責(zé)任編輯?賈燦）