冯唐华，贺义昌，周文才，左继林★，陈 忠，卢 信，施 炜
(1.都昌县林业局，江西 都昌 332600 2.江西省林业科学院，江西 南昌 330013；
3.上高县林业局，江西 宜春 336400；
4.江西省鑫隆农业发展有限公司，江西 宜春 336415；
5.袁州区林业局，江西 宜春 336099）
江西是全国油茶(Camellia oleifera)中心产区之一，现有油茶种植面积93.33万hm2，占全省经济林面积的77.5%[1]，然而，油茶种植后第5年才开始挂果投产，8年后进入盛产期，幼龄期油茶存在收益低、管理维护用工大、部分地区水土流失严重等问题，这不仅影响到油茶林地生态稳定性，而且还会损害林农发展油茶的积极性，给油茶产业的高质量发展带来负面效应。科学选择油茶林地复合经营方式，实现以耕代抚，是当前油茶产业基地经常采用的林地管理方式。
目前，我国对油茶套种研究主要集中在套种农作物的生长影响及效益分析[2-5]、土壤改良[6-8]、水土保持[9]以及光合生理活动[10-11]等方面，而相对农作物效益较高的中草药套种[12-14]的效应研究较少。因此，本项目在油茶新造林第3年后的林地开展了套种中草药粉防己(Stephania tetrandra)、千斤拔(Flemingia philippinensis)、石菖蒲(Acorus tatarinowii)与郁金(Curcuma rcenyujin）的试验，调查了套种后的油茶生长指标、林地土壤养分因子和土壤温度、水分含量的日变化，以期为提高油茶幼林的高效套种中草药与土地科学利用提供理论依据。
1.1 试验地概况及供试材料
试验地位于江西省上高县泗溪镇马冈村(27.8°N，114.38° E)，属中亚热带季风性湿润气候区，年均气温17.6℃，年均日照时长1 710 h，无霜期256 d，年均相对湿度80%，年降水量1 642.7 mm；
地貌为丘陵岗地，海拔约140 m，以红壤为主，土壤较肥沃深厚。
供试材料为4种中草药，分别是粉防己、千斤拔、石菖蒲、郁金，均来源于江西省鑫隆农业发展有限公司。
1.2 试验设计
2019年选择地势、坡度等条件基本一致的油茶3年生幼林林地作为试验区与对照区，试验区有4块，分别套种粉防己、千斤拔、石菖蒲、郁金，每种套种植物作为1种处理，每个处理不少于3个重复，每个重复种植面积约0.022 hm2。每块试验小区种植面积、种植时间及密度如表1。
表1 油茶幼林套种中草药一览表Tab.1 The chart of Chinese herbal medicine interplanting in young C.oleifera
1.3 指标测定方法
2019年12 月对试验地土壤进行取样，采用多点取样法分别在各区内多点建立土壤剖面，在0～30 cm土层采集土样，各处理土样带回实验室按不同层次混合后供分析测定，每个样品重复3次；
同时设立对照CK。
土壤中有机质、氮、磷、钾均按照常规方法进行测定，其中全氮采用凯氏定氮法测定；
水解性氮采用碱解—扩散法测定；
全磷采用碱溶—钼锑抗比色法测定；
有效磷采用盐酸—硫酸浸提法测定；
全钾采用碱溶—火焰光度法测定；
速效钾采用乙酸铵浸提—火焰光度法测定；
取多点平均值进行分析。
幼林油茶生长树高用卷尺从地面量至最高顶芽处，精确到0.1 cm；
地径选取嫁接口以上开始正常生长的部位，用游标卡尺量，精确到0.01 cm。
林地水分、温度测定：于2019年9月在套种郁金与粉防己的油茶林中安装watchdog2400气象站（位置在套种的两行油茶树中间），SMEC300传感器设置测定土壤含水量与土壤温度的参数，土壤测定层次为：0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm土层，在9月上、中旬选择5日晴好天气，设定凌晨0:00-6:00、上午6:00-11:00、中午11:00-13:00、下午13:00-16:00、傍晚16:00-18:00、晚上18:00-24:00等6个时段，每半小时测定各土壤层次温度与土壤体积含水量，导出数据后采用Excel 2007分别对3～5 d各时段每半小时的气象数据进行统计并求得其平均值。
1.4 数据处理
采用DPS v7.05软件进行多重比较分析，采用隶属函数法综合评价不同套种方式下油茶林地养分改良状况，利用公式计算各性状指标的隶属函数值，根据其平均值进行比较，数值越大表示效果越好。
隶属函数值公式：
式（1）中，X(u)为某性状指标的隶属函数值，X为该指标的测定值，Xmin为该指标最小值，Xmax为该指标最大值。
2.1 套种对油茶幼林生长的影响
套种对油茶幼林的生长有显著影响（表2），幼林套种不同中草药后各生长指标均达到显著差异(P＜0.05)。油茶套种不同中草药的地径、树高与冠幅均比CK高，套种千斤拔、石菖蒲、粉防己、郁金后油茶的地径分别比CK高13.905%、19.223%、19.123%、26.801%；
树高分别比CK高47.255%、33.620%、61.662%、67.685%；
冠幅面积分别为CK的1.677倍、1.617倍、1.473倍、1.337倍；
油茶幼林套种不同中草药后，地径、树高与冠幅面积平均比CK分别增加19.77%、15.53%与52.60%。这表明套种前述中草药均可促进油茶幼林的树体生长。
表2 各套种中草药对油茶生长的影响Tab.2 The effect of interplanting herbal medicine on the growth of C.oleifera
对油茶生长有利的依次为郁金、粉防己、石菖蒲、千斤拔。未套种的油茶幼林生长最差，表现为植株矮小、冠幅小、油茶幼树生长量明显低于其它4种套种模式。
2.2 对幼林油茶林地土壤养分的影响
不同套种模式对新造油茶幼林林地的土壤养分影响明显，根据表3可知，套种后土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷与速效钾等的含量均明显高于CK，平均比CK增加331.42%、160.21%、58.16%、235.55%、105.38%、8077.28%、129.25%，并且差异极显著(P＜0.001)。套种千斤拔、石菖蒲、粉防己、郁金后油茶林有机质含量分别是CK的3.41倍、4.16倍、5.19倍、4.50倍。应用隶属函数值法综合评价排序，可得到4种中草药套种对油茶林地养分改善效果有利的排序，依次为石菖蒲＞郁金＞千斤拔＞粉防己。
表3 油茶林地养分各指标平均值、多重比较及排序Tab.3 The mean value,multiple comparisons and order of each index of forest land nutrient of C.oleifera
2.3 对幼林油茶林地水分与土壤温度的影响
表4、表5表明油茶林地套种郁金与粉防己后，对林地不同土层的土壤水分与温度及一日内不同时段均有不同程度的影响。由表4可知，套种郁金的土壤0～10 cm层的日平均含水量比CK高64.74%。一日内，套种郁金后0～10 cm层的土壤含水量在凌晨、上午、中午、下午、傍晚与晚上均比CK高71.43%、70.00%、66.20%、61.43%、55.84%、63.27%，日平均土壤含水量比CK高64.51%。但在10～20 cm与20～30 cm土层，套种粉防己与郁金的土壤含水量均低于CK。这表明幼林油茶套种郁金可在夏秋季降水量不足时对油茶林地表层发挥明显的保墒防旱效果。
表4 油茶幼林地套种不同中草药不同土层的水分日变化/%Tab.4 The diurnal changes of water content in different soil depths of different Chinese herbal medicines interplanting in young C.oleifera
由表5可知，油茶林套种郁金与粉防己后0～10 cm层、10～20 cm层与20～30 cm层的土壤温度均比CK低，套种郁金与粉防己的0～10 cm层土壤平均温度比CK的低2.30～3.18℃，10～20 cm层土壤温度比CK的低1.81～2.08℃，20～30 cm层土壤温度比CK的低0.39～0.26℃。套种郁金的土壤以0～10 cm层温度降低效应最大，而套种粉防己以10～20 cm层的降低效应最大，分别比CK降低了8.43%、4.1%。一日内，0～10 cm层土壤以下午与傍晚最大，套种郁金与粉防己分别比CK低了9.34%、2.64%。10～20 cm层土壤以上午最大，套种郁金与粉防己分别比CK低了9.78%、6.06%。20～30 cm层土壤套种郁金以上午最大，套种粉防己以凌晨最大，分别比CK低了1.84%、1.69%。
表5 油茶幼林地套种不同中草药不同土层的温度日变化/℃Tab.5 The diurnal changes of temperature in different soil depths of different Chinese herbal medicines interplanting in young C.oleifera
此外，套种粉防己的土壤0～10 cm层、10～20 cm层与20～30 cm温度与套种郁金的土壤0～10 cm层与20～30 cm温度变异系数均低于CK，表明套种中草药后能稳定土壤温度日变化，起到夏秋季降温与保持温度稳定的效果。
2.4 幼林油茶林地套种经济效益分析
由表6可知油茶套种中草药后4年收益5.588～51.240万元·hm-2，平均每年的收益可达7.63万元·hm-2，投入产出比为1:3.848，远高于一般经济作物平均每年0.81～4.89万元·hm-2的收益[14-15]。本试验中收益最高的为粉防己，其次为石菖蒲、千斤拔与郁金；
收益最高的粉防己是最低的郁金的9.17倍。
表6 油茶套种不同中草药投入与产出Tab.6 The input and output of different Chinese herbal medicines planted in camellia
套种中草药对油茶地径、树高与冠幅生长均有明显促进作用，套种效应依次为郁金＞粉防己＞石菖蒲＞千斤拔；
套种还可不同程度地提高土壤养分含量，套种土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、有效磷与速效钾的含量均明显高于CK，改善效果依次为石菖蒲＞郁金＞千斤拔＞粉防己。油茶幼林套种中草药对林地不同土层的土壤水分与温度均有不同程度的改善。套种郁金对夏秋季油茶林地表层（0～10 cm）能发挥保墒防旱效果，郁金与粉防己均可降低0～30 cm各层土壤温度，并能调节一日之内不同土层不同时间的温度；
0～10 cm层土壤下午与傍晚最大，而10～20 cm层土壤上午最大；
套种能稳定土壤温度日变化，发挥夏秋季降温与保持温度稳定的效果；
套种中草药后均可获得不同的收益，4种中草药套种每年平均收益7.63万元·hm-2，投入产出比为1∶3.848，其中收益较高的为粉防己与石菖蒲。综合油茶林生态与生长效应，以套种郁金为最佳，经济收益则以粉防己为最高。
油茶幼林期较长，一般要经过4～5年才达成丰产期，而套种后调节了林地土壤温度、含水率等，改善了其生境，提高了土壤养分含量及其肥力，有利于幼林油茶生长，并且收益增加显著，有效地保证了林地抚育资金。
该试验因受仪器数量所限，仅选择了郁金（低矮匍匐型）与粉防己（高大柱状型）做套种代表型植物测定其土壤温度与水分日变化。可能由于郁金叶片大，林地覆盖面积大，块茎大，故夏秋季防旱保墒与改善林地肥力的效果较好。本文只开展了4种市场需求较大的中草药在油茶幼林地套种的效果研究，且均为块茎收获形式的品种，今后应拓展更多的中草药进行套种效应的研究。
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