间作模式对油茶生长和土壤养分的影响

油茶（CamelliaoleiferaAbel.）是山茶科山茶属多年生木本植物，油茶营养丰富，在食品、医疗、保健等领域被广泛应用[1]。广西是我国油茶的主要产区，近年来，随着市场需求的不断增加，油茶的种植面积迅速增加[2]。然而油茶茶园建设后在短时间内并不能达到理想的收益，一般油茶幼林在种植5～6年后才有一定产量，丰产期更是需要10年之久。因此，油茶幼林在前3年经济效益较低，会影响种植户的积极性[3]。因此，在生产过程中，通常采用油茶和其他作物间作模式来提高土地利用率。间作是一种基于生物多样性的种植模式，可在单位面积上种植更多作物，从而提高土地利用率和生产率。同时，间作模式还能增加农田植物种类，丰富农田物种种群，从而提升农田生态系统的稳定性，对提高光温水利用率有着积极作用，具有明显的增产优势[4]。有研究表明，分步种植≥2种以上的作物，通过作物株型、根系深浅、光照喜好、养分吸收高峰等因素，使作物间产生互利关系，从而构建优良的作物冠层结构[5]，提高光热资源利用率，达到提高产量的目的[6]。目前，有关油茶行间间作的研究较少，本研究采用油茶与不同一年生作物间作模式，研究间作对油茶生长和土壤养分的影响，以期为油茶栽培和茶园资源充分利用提供参考。1材料与方法1.1试验地点与材料试验于2020年在广西贵港市覃塘区大岭乡古平村进行，属亚热带季风气候区，年均气温21.5℃，年均降雨量1600mm，年日照时数1687h，无霜期353d，夏季偏热、雨水充足，秋冬季节温暖少雨。油茶为建园5年的幼林，品种为长林53号，茶园土壤养分中等，适宜油茶生长。1.2试验设计试验采用随机区组设计，以油茶单作为对照，设置3个间作模式，分别为油茶-大豆间作（T1）、油茶-辣椒间作（T2）、油茶-花生间作（T3）。试验选择长势一致、植株健壮的油茶林，大豆、辣椒、花生均在2020年4月种植，小区面积为300m2，每个处理设置3次重复，试验期间按照各处理进行常规管理。1.3测定指标与方法1.3.1生长指标的测定。在油茶采收期，采用刻度尺测定油茶株高，用游标卡尺测量油茶苗的茎基部确定地径，冠幅采用刻度尺测量东西和南北两个方向冠幅，取平均值。每个处理随机选择5株油茶，取平均值。1.3.2光合特性的测定。8月初，于晴朗天气的上午时间，每个处理随机选择3株油茶，测定中部叶片的气体交换参数，分别为净光合速率（Pn），气孔导度（Cr）、蒸腾速率（Tr）和胞间二氧化碳浓度（Ci）。1.3.3土壤养分的测定。采用5点取样法取0～20cm的土壤，混合样取约1kg，装入密封袋中，带回试验室风干备用。采用高温外热重铬酸钾氧化一容量法测定有机质，采用碱解蒸馏法测定碱解氮，采用钼锑抗比色法测定速效磷，采用火焰光度计法测定速效钾。1.4数据分析利用Excel2016软件进行数据的整理和统计，利用SPSS19软件进行方差分析。2结果分析2.1不同间作模式对油茶生长的影响由表1可知，不同间作模式会显著影响油茶生长。其中，株高增长量T2和CK没有显著差异，T1和T3显著高于CK，分别高出10.13%和1.77%，T1处理的株高增长量最多。地径增长量从大到小依次为T1＞T3＞T2＞CK，处理间差异均显著，T1、T2和T3处理分别比CK高出12.31%、1.37%和8.36%。冠幅增长量从大到小依次为T1＞T3＞T2＞CK，T2和CK没有显著差异，T1和T3显著高于CK，分别高出35.71%、28.57%。T3处理的株高、地径和冠幅增长量均最高。表1不同间作模式对油茶生长量2.2不同间作模式对油茶光合参数的影响光合参数是反映植物生长状况和物质积累的重要指标。由表2可知，间作对油茶光合参数具有显著影响。净光合速率从大到小依次为T1＞T3＞T2＞CK，间作处理均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高出44.56%、8.88%、31.15%，T1处理最高。气孔导度从大到小依次为T3＞T1＞T2＞CK，间作处理均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高出18.49%、4.79%、24.63%，T3处理最高。胞间二氧化碳浓度表现为T1＜T3＜T2＜CK，间作处理均显著低于CK。蒸腾速率从大到小依次为T1＞T3＞T2＞CK，间作处理均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高出56.10%、19.51%、29.84%，T1处理最高。表明在不同间作模式下，光合参数不同，其中，以T1处理的光合化作用最强。表2不同间作模式下油茶光合参数2.3间作模式对油茶园土壤养分的测定由表3可知，和CK相比，间作处理对有机质含量影响不显著。土壤速效氮含量从大到小依次为T1＞T3＞T2＞CK，间作处理均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高出55.79%、16.57%、52.72%，T1和T3处理间没有显著差异。速效磷含量除T2处理外，T1和T3处理显著高于CK，分别高出21.67%、19.05%。速效钾含量从大到小依次为T3＞T1＞T2＞CK，间作处理均显著高于CK，T1、T2和T3处理分别比CK高出16.23%、3.44%、17.38%，T1处理最高，处理间差异均显著。表3间作模式下油茶园土壤养分参数3讨论油茶间作是目前油茶园提高经济效益的重要种植方式，能对油茶生长和茶园土壤产生一定影响，具有生态效益。间作模式不仅能提高种植区域内的物种数量和种类，优化种类之间的资源分配，改善林下小气候，而且能构建根系结构，加大林木与农作物对土壤水分及养分的竞争，在地上空间和地下土壤两方面共同影响农田生产力、经济效益和生态效益。本研究表明，不同间作模式对油茶的影响作用不同。和单作相比，间作既能提高叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率，又能提高油茶株高、地径、冠幅生长量。一方面，地表植物数量和林下掉落物的增加，输入土壤后被土壤分解利用，经过微生物的分解可为植株生长提供养分，从而提高光合作用，促进作物生长。另一方面，间作模式能改善地上部分作物间的光温水气候，能在一定程度上提高利用率，达到协调生长的效果。土壤是植物生长发育的基础条件，间作模式能降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提升田间持水量和排水能力，在一定程度上改善了油茶林下土壤的物理状态，有利于根系的生长和水分养分的吸收。有研究结果表明，间作模式既能显著提高土壤速效氮、速效磷和速效钾含量。主要是由于间作改善了土壤理化性质，有利于土壤微生物活动，加快了土壤矿质养分的分解速率，既能提高土壤养分，又能增加地表覆盖度，地上部分掉落物进入土壤后经过分化分解，能为土壤补充营养物质，提升土壤养分含量。本研究中，油茶-大豆间作模式土壤养分含量最高，主要是由于豆科作物根瘤菌的固氮作用，提高了土壤微生