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油茶—农作物间作系统生理生态及经济效益评价

滕维超  
【摘要】:现代社会的发展进程中,人口与资源、环境之间的矛盾越来越突出。如何更好地协调农业用地与林业用地之间的关系,做到用更少的资源完成更多的事,是每个林业人的共同目标。本论文以江西省宜春市袁州区西村镇速丰林场成年油茶树(2006年定植的1年生苗)为研究对象,于2012年1、4、5、6月分别布置4组试验(试验组I:油茶单作、油茶-油菜间作、油菜单作模式,试验组II:油茶单作、油茶-大豆间作、大豆单作模式,试验组III:油茶单作、油茶-辣椒间作、辣椒单作模式,试验组IV:油茶单作、油茶-红薯间作、红薯单作模式),对每个试验组内不同种植模式的油茶生长特性、农作物光合特性、模式内小气候环境、土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量以及土地生产力进行比较,采用隶属函数法对各组试验内不同模式的土壤肥力分别进行多指标综合评定,并核算了各经营模式的经济效益,主要研究结果如下: (l)各模式油茶树高分布范围为1.91~2.38m,油茶-油菜、油茶-大豆、油茶-辣椒、油茶-红薯间作模式油茶树高分别比单作模式降低10.33%、4.51%、5.04%和10.01%。各模式油茶树地径分布范围为5.89~6.88cm,油茶-油菜、油茶-大豆、油茶-辣椒、油茶-红薯间作模式油茶树地径分别比单作模式降低5.94%、5.52%、3.60%和9.81%。各模式油茶南北冠幅分布范围为1.76~2.80m,油茶-油菜间作模式油茶冠幅比单作模式提高7.95%,油茶-大豆、油茶-辣椒、油茶-红薯间作模式分别比单作模式降低3.33%、4.28%和2.98%。各模式油茶树东西冠幅分布范围为1.96~2.48m,油茶-油菜、油茶-大豆、油茶-辣椒、油茶-红薯间作模式油茶树东西冠幅分别比单作模式降低10.09%、4.70%、2.04%和13.31%。 各模式的油茶根系总数在185~248根/株之间,根系在垂直方向上主要分布在0~40cm土层深度,在水平方向上主要分布在距树干0~100cm范围。油茶-油菜、油茶-大豆、油茶-辣椒和油茶-红薯间作模式的油茶根系总数分别比单作模式增加17.31%、11.56%、22.79%和19.36%。 (2)各试验组内,间作模式降低了光照强度和空气温度,提高了空气相对湿度。间作模式内农作物净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有不同程度的下降,胞间二氧化碳浓度上升。 (3)垂直方向上,土壤水分含量均随着土层深度的增加而增加;水平方向上,随着采样点离树行距离增大,土壤水分含量增大并趋于稳定。 各试验组内,间作模式土壤含水率均低于农作物单作模式,普遍高于油茶单作模式(油茶-油菜间作模式的土壤含水率略低于油茶单作模式含水率)。 (4)垂直方向上,土壤有机碳及营养元素含量均随着土层深度的增加而减少;水平方向上,有机碳和养分含量随离油茶树行距离增大而呈现上升趋势,至农作物种植区又有所下降。 各试验组内,间作模式土壤中有机碳含量及营养元素含量均低于农作物单作模式,普遍低于油茶单作模式(油茶-大豆间作模式例外,其N、K元素含量高于油茶单作模式),表明间作模式中作物和油茶树间对养分存在普遍竞争。 (5)垂直方向上,土壤酶活性均随着土层深度的增加而减少;水平方向上,随离油茶树行距离的增加各种土壤酶活性总体呈增大趋势并趋于稳定。各试验组内,油茶-农作物间作模式土壤酶活性普遍高于油茶单作模式(油茶-红薯间作模式例外,其脲酶活性低于油茶单作模式)。 土壤细菌、真菌和放线菌数量均随着土层加深而减少。各试验组内,油茶-农作物间作模式土壤微生物数量均高于油茶单作模式,普遍高于农作物单作模式(油茶-油菜、油茶-红薯间作模式真菌数量低于油菜、红薯单作模式);油茶-农作物间作模式土壤微生物多样性指数普遍高于油茶单作模式(油茶-辣椒间作模式土壤微生物多样性低于油茶单作模式)。 (6)各试验组内,土壤综合肥力排序:油茶单作<油茶-油菜间作<油菜单作,油茶单作<大豆单作<油茶-大豆间作,油茶-辣椒间作<油茶单作<辣椒单作,油茶-红薯间作<油茶单作<红薯单作。 经济效益排序:红薯单作>辣椒单作>油茶-红薯间作>油茶-辣椒间作>油茶-油菜间作>油茶-大豆间作>油茶单作>大豆单作>油菜单作。 综上所述,在需要兼顾土壤肥力效益的立地上,适宜推广油茶-大豆间作模式,油茶-大豆间作模式的综合肥力比油茶单作、大豆单作模式分别提高236.36%、34.46%。在以经济利益为主要目标的立地上,适宜推广油茶-红薯间作模式,油茶-红薯间作模式的经济效益比油茶单作模式提高90.61%。同时针对油茶-红薯间作模式水分、养分、光效应较低的实际情况,适当对油茶冗余的枝叶进行修剪,并相应追肥灌溉,可以提高产量,促进复合经营模式可持续发展。


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