土壤有機質含量對汾州核桃生長影響的分析

郝耀鋒

(太原市森林資源監測中心，山西 太原 030012)

核桃是中國著名的干果，果仁富含維生素，既可食用，也可制成上等的食用油料；內果皮可燒制活性炭，外果皮可浸取碳酸鉀。核桃樹為木本油料樹種，生長時間長、樹體高大、根系發達、固土力強、抗二氧化硫性強，是經濟和生態兼用型樹種，具有廣闊的發展前景。在經濟林中，土壤是影響植物生長的一個重要因素。研究表明，樹種生長受立地條件尤其是土壤有機質含量的影響。由于核桃對土壤的要求比較嚴，其天然林自然分布非常稀疏。研究“晉龍”汾州核桃平均樹高、平均胸徑、果實產量與立地土壤有機質含量的關系，可為提高核桃品質、增加農民收入提供一定的理論基礎。

1 研究地概況

研究地位于山西省汾陽市，東經111°26′00′′～112°00′22′′，北緯37°08′44′′～37°29′10′′，處山西省腹地偏西，太原盆地西緣。屬暖溫帶大陸性半干旱半濕潤氣候，四季分明。年均氣溫10.1 ℃，最冷月為1月，平均溫度-5.6 ℃；最熱月為7月，平均溫度23.7 ℃；極低溫為-22.9 ℃，極高溫可達39.5 ℃.年平均降雨量486 mm，年均積雪深度6.5 cm，全年平均無霜期190 d.土壤類型為褐土。汾陽市核桃林面積達3.67×104hm2，約710×104株。

2 研究方法

2.1 樣地設置與調查

2017年7月在山西省汾陽市境內選擇立地條件、群落外貌特征相似，林齡為15 a～20 a，管理措施相近，未截頭的“晉龍”汾州核桃林，設置25 m×25 m的樣地。對樣地內的核桃樹進行每木檢尺，測量樣地內土層厚度。土壤有機質含量調查采用S型布點，每個樣地內布5個點，挖取土壤剖面，用鋼卷尺分層(0 cm～20 cm，20 cm～50 cm)，用環刀分別在各層取樣，然后再取1份各層的混合樣，帶回實驗室用于土壤有機質含量的測定。2017年11月，向樣地核桃林經營者獲取樣地內核桃的果實產量數據。

2.2 土壤有機質含量的測定

土壤有機質含量采用“K2Cr2O7滴定法”測定，在測定樣品的同時做2個空白實驗，取其平均值。

式中：V0——5 mL 0.8 mol/L K2Cr2O7溶液空白滴定用去的 FeSO4溶液毫升數，mL；

V——滴定待測液中過剩的0.8 mol/L K2Cr2O7溶液用去的 FeSO4溶液毫升數，mL；

0.003——1 mg當量碳的常數；

1.724——由土壤有機碳換算為有機質的經驗常數；

1.1——校正常數；

m——樣品重量，g.

2.3 測定數據處理

運用Excel制作土壤有機質含量與“晉龍”汾州核桃平均樹高、平均胸徑和果實產量的調查表。然后以土壤有機質含量為自變量，“晉龍”汾州核桃平均樹高、平均胸徑和果實產量為因變量，用SPSS 18.0 軟件進行方差分析，判斷是否具有相關性。最后通過模型擬合及系數估計建立回歸方程式，確定各因子之間的模擬函數。

3 結果與分析

3.1 土壤有機質含量與核桃樹生長量的關系

土壤有機質含量與“晉龍”核桃樹平均樹高、平均胸徑和果實產量的調查結果見表1.

表1 土壤有機質含量與“晉龍”核桃樹生長量調查結果

由表1可知，“晉龍”核桃樹的最大平均樹高為13.05 m，最小平均樹高為5.67 m，立地土壤有機質含量分別為1.99%和0.89%；最大平均胸徑為23.77 cm，最小平均胸徑為13.53 cm，立地土壤有機質含量分別為1.99%和0.89%；最大果實產量為6 922 kg/hm2，最小果實產量為 3 511 kg/hm2，立地土壤有機質含量分別為1.81%和1.24%.立地土壤有機質含量最大值為2.21%，最小值為0.71%.

3.2 方差分析

對土壤有機質含量與平均樹高、平均胸徑和果實產量進行方差分析，結果見表2.

由表2可看出，土壤有機質含量與平均胸徑間的顯著性值是0.015，為顯著；土壤有機質含量與平均樹高間的顯著性值是0.003，為極顯著；土壤有機質含量與果實產量間的顯著性值是0.000，為極顯著。土壤有機質含量與平均樹高、平均胸徑和果實產量間的相關性見圖1.

表2 土壤有機質含量與核桃樹生長量方差分析

圖1 土壤有機質與核桃樹生長量之間的相關性分析

通過圖1可知，土壤有機質含量與平均樹高、平均胸徑和果實產量間的相關性是顯著的，且均為正相關。

3.3 數學模擬比較及系數估計

分別對土壤有機質含量與平均樹高、平均胸徑、果實產量進行數學模擬比較及系數估計，數學模型建立采用線性、對數、倒數、二次、三次、復合、冪、S，增長、指數和Logistic曲線方程，結果見表3.

表3 模型擬合比較及系數估計

由表3可知，在土壤有機質含量-平均樹高、土壤有機質含量-平均胸徑、土壤有機質含量-果實產量的回歸分析中，各回歸曲線中決定系數R2最高的均為S曲線。

3.4 建立回歸方程式

通過回歸分析，建立土壤有機質含量與平均樹高、平均胸徑和果實產量的方程式。

Y1=4.89e-0.66e/g，

Y2=7.06e-0.49e/g，

Y3=5.02e-0.41e/g.

式中：Y1——不同土壤有機質含量下的平均樹高，m；

Y2——不同土壤有機質含量下的平均胸徑，cm；

Y3——不同土壤有機質含量下的果實產量，kg/hm2；

g——土壤有機質，%；

e——自然常數。

4 結論與討論

“晉龍”汾州核桃的平均樹高、平均胸徑和果實產量與土壤有機質含量均呈正相關關系。當土壤有機質含量≥1.50%時，平均樹高、平均胸徑和果實產量均較大，回歸方程式的決定系數偏低，推測主要影

響因素是選取樣本單元較少。調查中發現，汾州核桃高產林分的土壤有機質含量均保持在1.5%以上。對比南北方立地土壤有機質含量對核桃的影響，發現具有一致性，有機質含量越高產量越高，與文章結論一致。文章不足之處在于只對立地土壤有機質含量進行了研究，未對立地土壤的其它因子，如水分、pH值等進行研究。只能初步判斷除土壤水分、pH值等因素外，土壤有機質含量對核桃生長發育的影響。