儀征市林菜復合經營土壤分析

鄧文斌，胡海波*，李錦偵，屠小青，衡宇晨，田東升

(1.南京林業大學南方現代林業協同創新中心，江蘇 南京 210037；2. 江蘇省水土保持與生態修復重點實驗室，江蘇 南京 210037；3.儀征市綠籬無公害蔬菜生產試驗場，江蘇 揚州 211400)

我國是世界上第一大蔬菜生產國和消費國，近年來我國蔬菜人均占有量在500 kg以上[1]，其中部分蔬菜來自林菜復合經營。林菜復合經營是指在同一塊土地上種植林木和蔬菜，充分利用其生物學特性合理配置，實現生態和經濟效益雙贏的栽培措施。在林分內種植蔬菜，可提高土地和光能利用效率，充分發揮和利用空間與時間的有序結合，在不影響林木生長的情況下，在短周期內可收獲蔬菜，以短養長，提高經濟效益。在林菜復合經營模式中，林木樹冠能夠攔截降雨，減緩降雨動能，避免地表直接受到雨水的洗刷和沖擊，而林下蔬菜及地表枯落物可保護土壤免受水力侵蝕。王年金等[2]發現，在山核桃林地套種黃花菜，不僅可增加地表覆蓋，還可以增強水土保持能力，具有明顯的生態效益。另外，林菜復合經營可改善土壤結構，增強土壤滲透性，提高土壤肥力，改善生態環境[3-4]，同時，良好的土壤理化性狀能夠為蔬菜生長提供良好的條件。

目前，我國林菜復合經營的研究與實踐仍處于發展階段，林菜復合經營的主體相對分散且規模不大，缺乏系統性的技術指導、協調、管理和服務，無法形成規?；?、產業化效應，對促進當地經濟發展的貢獻不大。本文主要以野外調研和室內實驗相結合，分析林菜復合經營土壤理化性質現狀，并提出林菜復合經營建議。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

儀征市位于江蘇省中西部，南瀕長江，東鄰邗江，西毗六合，北與高郵市和安徽天長市接壤。全市東西寬 30 km，南北長 39 km，總面積 901 km2。儀征市氣候溫和，雨量充沛，四季分明；土壤以砂土和砂壤土為主，土層深厚，中性偏堿。儀征市4種典型的蔬菜分別為紫菜薹(Brassicacampestris)、雪里蕻(Brassicajuncea)、洲芹菜(Apiumgraveolens)和野薺菜(Capsellabursa-pastoris)。紫菜薹，別名紅菜薹、紅菜、紅油菜薹，為十字花科蕓薹屬蕓薹種白菜亞種的變種，主要分布在長江流域一帶，對光照要求不如果菜類那樣嚴格，根系入土層較淺，耐旱、耐澇能力均較弱；雪里蕻為十字花科蕓薹屬芥菜的栽培變種，南北各省均有栽培，適應性強，喜土質疏松肥沃、排灌條件良好之地，對土壤要求不嚴格，以保水保肥濕潤壤土為佳；洲芹菜，又名野芹菜，傘形科變豆菜屬植物，產安徽、江蘇、浙江等南方，適于林下、溝谷、溪邊及濕潤的沙質土壤種植，對土壞要求較嚴格，需要肥沃、疏松、通氣性良好、保水保肥力強的壤土；野薺菜，中藥材名，生長在山坡、田邊及路旁，野生，偶有栽培，中國各省區均有分布。

2022年7月調查了35戶農戶有關林菜栽培、生長狀況，其中8戶為林下種植4種蔬菜的復合經營農戶，分別位于儀征市土橋村、沿江村、曹橋村和長江村(見表1)。

表1 儀征市林菜復合經營主要調查樣地基本概況

1.2 研究方法

2022年7月，在8個典型林菜復合經營地內采用“S”形取樣法，用口徑為4.5 cm、長度為20 cm的不銹鋼土鉆鉆取0—10，10—20 cm的土樣5次，充分混合后，取1 kg左右土壤密封于塑料袋中，置冰盒內，帶回實驗室測定土壤pH值、有機質含量等指標；同時，用體積為100 cm3的環刀取0—10，10—20 cm的原狀土，測定土壤容重和顆粒組成等物理性質。

1.3 土壤理化性質指標測定方法

土壤顆粒組成按照美國制粒徑要求，運用沉降、比重計法測定，然后通過美國制土壤質地分類三角坐標圖來進行土壤質地分類[5]；土壤容重采用環刀法測定[6]；土壤pH值采用水浸提(土水比1：2.5)電位法測定[7]；土壤有機質采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測定[8]；土壤有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法[8]；土壤速效鉀采用火焰光度計法測定[9]。

1.4 數據分析

利用Excel 2021軟件，對數據進行統計和整理；利用SPSS 22軟件，進行單因素方差分析得到各處理均值、標準差，用Duncan差異顯著性進行判定；利用Origin 2021軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 林菜復合經營土壤物理性質

由表2可知，本調查樣地土壤顆粒組成基本相似，土壤黏粒含量占0.7%—2.2%，粉粒含量占27.37%—33.18%，砂礫含量占64.62%—71.93%。根據美國制土壤質地分類三角坐標圖，判定本調查樣地土壤質地為砂壤土[5]。另外，土壤下層(10—20 cm)極粗砂顯著小于上層(0—10 cm)(P<0.05，見表3)，而其他土壤粒級上下層差異性不明顯(P>0.05，見表3)。

表2 林菜復合經營土壤顆粒組成及土壤質地特征 μm

土壤容重是說明土壤堅實度的重要參數[10]。由表3可知，各調查樣地0—20 cm土壤容重為(1.22±0.02) g/cm3。其中，0—10 cm土壤容重在(1.21—1.26) g/cm3之間(見圖1)，平均值和標準誤差為(1.23±0.02) g/cm3；10—20 cm土壤容重在(1.18—1.23) g/cm3之間，平均值和標準誤差為(1.21±0.02) g/cm3，且下層(10—20 cm)土壤容重顯著小于上層(0—10 cm)(P<0.05)，可能是因為下層植物根系較多，土壤空隙大，導致容重減小[10]?？傮w來看，7號調查樣地土壤容重相對偏低，可能是因為樣地位于路邊田間(見表1)，由于田間耕作松土、秸稈還田、間作物根系殘留等原因，使土壤變得疏松，容重降低。由于調查樣地位于村莊旁邊，有些未設圍欄，容易受人、畜(禽)的踩踏影響，導致4號和2號調查樣地表層容重相對偏高。

表3 林菜復合經營地的土壤物理性質

注：不同大寫字母表示0—10 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異；不同小寫字母表示10—20 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異(P<0.05)圖1 林菜復合經營調查樣地的土壤容重

2.2 林菜復合經營土壤化學性質

土壤pH是反映土壤質量的基本性質[11]。由圖2發現，各調查樣地土壤上層(0—10 cm)pH為6.77±0.41，中性；下層(10—20 cm)為8.20±0.10，偏堿性，總體來看各調查樣地土壤pH基本相似，為7.48±0.79，屬于弱堿性土壤。一般土壤pH值為中性(6.5—7.5)或近中性時適宜植物生長，堿性土壤不利于土壤微生物活動，從而影響土壤緩效養分的釋放過程[12]，進而影響植物生長發育[13]。調查發現4,5號樣地表層0—10 cm pH偏低，林木和4種蔬菜生長相比其他調查點較差。另外，調查樣地土壤pH值上層顯著小于下層(P<0.05，見表4)，可能是因為表層施肥和澆水的緣故，中和了部分堿性離子。

注：不同大寫字母表示0—10 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異;不同小寫字母表示10—20 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異(P<0.05)圖2 林菜復合經營調查樣地的土壤pH

表4 林菜復合經營地的土壤化學性質

土壤有機質含量是衡量土壤肥力的重要標準[14]。本研究0—20 cm土壤有機質為(16.69±6.11) g/kg(見表4)，對于蔬菜生長來看含量偏低[15]。由圖3可知，各調查樣地土壤有機質含量上層(0—10 cm)顯著高于下層(10—20 cm) (P<0.05，見表4)。上層土壤有機質含量為(19.90±5.72) g/kg，屬于中等水平，下層為(13.48±4.86) g/kg，屬于偏低水平，所以需要進行土壤深翻，使土壤上下層有機質進行中和。在各調查樣地中，1—3號樣地土壤有機質含量偏低，蔬菜生長情況也最差，而7號樣地最高，蔬菜生長情況最好?？赡苁且驗?號樣地位于田間，秸稈還田和林木凋落物返還到土壤，并且施用了蔬菜專用有機肥，使得土壤有機質含量較高。1—3號樣地位于房前水邊，土壤有機質容易流失，施肥也較少，所以土壤有機質含量較低，蔬菜生長差。

注：不同大寫字母表示0—10 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異；不同小寫字母表示10—20 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異(P<0.05)圖3 林菜復合經營調查樣地的土壤有機質

土壤有效磷是指能被植物吸收利用的那部分磷元素[16]。各調查樣地土壤有效磷含量上層(0—10 cm)顯著高于下層(10—20 cm)(P<0.05，見表4)。由圖4可知，上層土壤有效磷含量為(2.42±0.44) mg/kg，下層為(1.87±0.32) mg/kg，屬于極低水平。各調查樣地相比，1—3號樣地土壤有效磷相對低，6—8號樣地相對高?？赡苁且驗闃拥刂饕挥诜壳拔莺笏哆?，無遮陰，高溫高濕條件下，土壤風化強烈，大部分鹽基離子易于流失[17]，且磷酸根離子易被吸附固定，導致土壤有效磷含量較低[18-19]。

注：不同大寫字母表示0—10 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異;不同小寫字母表示10—20 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異(P<0.05)圖4 林菜復合經營調查樣地的土壤有效磷

土壤速效鉀主要包括土壤溶液中的鉀和土壤膠體表面的代換性鉀，是能被植物吸收利用的鉀[17]。本研究0—20 cm土壤速效鉀為(150.69±80.64) mg/kg(見表4)，屬于偏高水平。各調查樣地土壤速效鉀含量上層(0—10 cm)顯著高于下層(10—20 cm)(P<0.05，見表4)。上層土壤速效鉀含量為(203.98±83.02) mg/kg，下層為(97.39±23.41) mg/kg，上層土壤速效鉀含量約為下層的2倍。各調查樣地相比，3號和8號樣地土壤速效鉀相對偏低，4—5號樣地相對偏高?？赡苁且驗?—5號樣地鉀肥施入較多，而3號和8號樣地位于水邊，部分鉀離子流失進入水體(見圖5)。

注：不同大寫字母表示0—10 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異。不同小寫字母表示10—20 cm土層不同林菜復合經營調查樣地之間的顯著差異(P<0.05)圖5 林菜復合經營調查樣地的土壤速效鉀

2.3 林菜復合經營土壤養分與理化性質的相關性

通過分析林菜復合經營土壤有機質、有效磷和速效鉀與土壤理化性質的相關性。從表5可以看出，土壤有機質與中砂和pH均呈顯著負相關(P<0.05)，表明砂礫土壤的保肥力較差，土壤pH過高不利于土壤有機質累積；土壤有效磷與粉砂和pH均呈極顯著負相關(P<0.01)，調查樣地土壤 pH 值平均在7以上，表明土壤堿性增強，土壤中磷的有效性降低。而土壤有效磷與粗砂呈極顯著正相關(P<0.01)，與有機質呈顯著正相關(P<0.05)，表明土壤有機質含量增加，有利于有效磷含量的提高；土壤速效鉀與容重呈極顯著正相關(P<0.01)，與有機質呈顯著正相關(P<0.05)，表明土壤中的有機質含量增加，有利于有效鉀含量增加。

3 建議

通過分析土壤理化性質發現，土壤養分處于中等偏低水平。針對儀征市典型4種蔬菜林菜復合經營現狀，提出以下建議。

(1)因地制宜，適地適樹(菜)。林菜復合經營中，首先應考慮林木和蔬菜的生物學和生態學特性，結合林地微氣候和林地土壤條件等實際情況，選擇適宜林下種植的蔬菜種類和優勢品種，適當擴大規模。例如：烏桕樹冠稀疏，林下種植需光性強的洲芹菜和紫菜薹進行復合經營；無患子樹冠濃密、枝繁葉茂，選擇耐蔭性強的雪里蕻和野薺菜進行復合經營，以蔬養林，相得益彰。

(2)調整結構，優化密度。適當調整林分結構，優化種植密度。例如，初栽時的1—2年生烏桕苗，株行距3 m×5 m，紫菜薹與林木距離以0.5 m為宜；若為規?；N植，烏桕宜采用大苗，株行距4 m×8(10)m，紫菜薹與烏桕距離以1 m為宜。

(3)科學整地，改良土壤。在整地方面，為滿足不同類型蔬菜種植對土地的需求，應在復合經營前深翻土壤，例如雪里蕻要選擇土層深厚、排灌方便和保水保肥的土壤；整地過程中注意對林木主側根的保護，提高林木成活率。另外，可以合理選擇土壤調理劑，調節土壤pH，增加土壤養分有效性，提高蔬菜和林木產量和品質。

(4)加強管理，精耕細作。在水肥管理方面，要根據土壤性質、林木和蔬菜水肥需求規律等實際情況，適時適量進行灌溉施肥。例如春、夏播的野薺菜，一般追肥2次；出苗前澆水1次保濕，澆水時間以早晚為宜，輕澆、勤澆，不能1次澆透。出苗后適當澆水，保持土壤濕潤。另外，堅持“預防為主，綜合防治”的病蟲害防治原則，充分利用綠色防控技術防治病蟲害，例如盡量不要選前作為十字花科作物的種植地來種植雪里蕻，并遠離病原地。

(5)適時間作，適銷對路。在栽培種植方面，做到合理安排茬口，選好品種，搶抓農時，適時進行間、套和輪作。例如，紫菜薹早熟類型宜在7月中旬至8月上旬播種育苗；中熟類型宜在8月中旬至9月上旬播種育苗；晚熟類型宜在9月中旬至10月上旬播種育苗。另外，在采收和銷售方面，根據不同蔬菜種類確定采收時間，適當拓展新型營銷渠道，可選擇低成本、交易便捷的網絡營銷方式。