1材料与方法
1.1试验地概况
试验于2010年布置在广东省湛江农垦局火炬农场19队，位于湛江市雷州半岛龙门镇，属于亚热带季风气候。光照充足、热量丰富，太阳年总辐射量452～489kJ/cm2，年平均气温22℃、积温约8382.3℃，雨量充沛，年平均降水量为1711.6mm，降水年际变化大，相对出现干、湿季。
1.2试验设计
试验采用对比研究法，在2年生幼龄橡胶树行间间种甘蔗，以不间种为对照，3次重复。试验地橡胶种植时间为2009年3月，栽培品种为湛试327－13，株行距3.0m×7.0m。橡胶树行间距离橡胶树行50cm间种甘蔗，甘蔗种植时间为2011年春。橡胶与甘蔗按照常规生产管理。
1.3样品采集
土壤样品于2011年6月开始采集，以后每季度采集样品1次，共6次。采用5点取样法，每个点用土钻取0～20、20～40cm土层样品，同层混合装袋，3次重复。带回实验室处理备用。
1.4测试方法
土壤温、湿度采用土壤温湿度记录仪(TZS－3X)测定;土壤样品分析指标参照文献［7］。橡胶树苗木增粗以离地1m处的茎围表示，采用皮尺测量。间种甘蔗投入与产出是对广东省南华农场、五一农场、火炬农场和友好农场调查统计所得。
1.5数据分析
2011年6月、9月、12月和2012年3月土壤养分含量数据引自文献［8］。数据分析采用Excel2003和SAS9.0统计软件进行数据的整理分析，Duncan's进行差异显著性检验。
2结果与分析
2.1幼龄胶园行间间种甘蔗对土壤温、湿度的影响可以看出，幼龄胶园行间间种甘蔗对胶园0～20cm土壤温度和湿度影响不大。在间种甘蔗前期胶园土壤温度高于对照，甘蔗生长中后期由于其荫庇度大于对照，其土壤表层温度低于对照，但其升降变化幅度很小，在1℃以内;间种甘蔗后胶园表层土壤湿度增大，但增加幅度较小，在1%左右。经研究，幼龄胶园行间间种经济作物对于胶园土壤的改良具有一定的作用，防止水土流失，华南热带作物科学研究院兴隆试验站在胶园间种矮化胡椒发现:间作胡椒胶园地面覆盖度达82%，比不间作胶园土壤含水量提高了3%～6%，地面水量流失减少了7%～26.6%，地表土壤流失量减少了82.12%，降低水土流失显著［9］。幼龄胶园行间间种甘蔗在甘蔗生长期和收获期也提高土壤湿度。综合上述，湿度增加的原因有两方面:一是在甘蔗生长期和收获期覆盖度较高，减少了地面的蒸腾作用;二是地面水量流失减少，保持了土壤水分。
2.2幼龄胶园行间间种甘蔗对土壤有机质、养分含量及pH值的影响土壤有机质是表征土壤质量与肥力的重要因子，其含量的高低与土壤肥力水平紧密相关［10］。由表1可以看出，幼龄胶园间作甘蔗后0～20cm土壤有机质含量下降，间种第一年度有机质含量下降幅度较小，方差分析表明，在0.05水平上差异不显著;间种第二年度有机质含量下降幅度增大，平均为15.3%。全氮含量的变化趋势与有机质的变化趋势基本一致，在间种甘蔗第一年度全氮含量降低，与对照相比未达到显著水平，下降幅度为10%左右;间种第二年度全氮含量下降幅度增大，约为20%。方差分析表明，2012年9月取样的全氮含量与对照差异显著。幼龄胶园行间间作甘蔗后，土壤碱解氮含量比对照明显降低，除2011年9月取样的间种甘蔗碱解氮含量比对照略有增加外，其他季度碱解氮含量比对照依次降低36.0%、25.7%、17.1%、25.6%、45.4%，方差分析表明，在0.05水平上差异显著。间种甘蔗后胶园土壤有效磷和速效钾含量均明显降低，其中有效磷含量下降幅度在12%以上，速效钾含量下降幅度在60%以上，最高达到80.22%，与对照存在极显著差异。由表1还可知，0～20cm土壤交换性钙含量在间种后波动幅度较大。土壤交换性镁含量比对照降低，在0～20cm土层降低幅度较小，差异不显著。
幼龄胶园行间间种甘蔗后，在0～20cm土层土壤pH值整体表现为降低，但降低幅度较小。幼龄胶园间作甘蔗后，20～40cm土层土壤的有机质及养分含量的变化趋势与0～20cm土层的变化趋势基本一致，但变化幅度不同。间种甘蔗的土壤各养分含量指标下降幅度均高于0～20cm土层。幼龄胶园行间间种经济作物对于胶园土壤改良具有一定的作用:胶园间种矮化胡椒比不间作胶园磷提高了0.0037%，钾提高了0.0027%，有机质提高了0.056%，地面水量流失减少了7%～26.6%［9］。本研究发现，幼龄胶园行间间种甘蔗，土壤养分含量、有机质含量和pH值都有不同程度的降低。这与前人的研究结果相反，分析其中的原因可能有以下两个方面:①胶园土壤肥力持续下降。根据何向东和吴小平对海南垦区1954年到1990年的36年间胶园肥力演化分析发现:土壤有机质质量分数下降约1个百分点，幅度为25%～44%;全氮质量分数下降约0.05个百分点，幅度为22%～40%，有效磷在铁质砖红壤和铁铝质砖红壤土壤类型中下降13%～18%;速效钾含量的下降幅度为10%～55%［11］;麦全法研究发现，海南垦区部分植胶区土壤有机质、全氮和速效钾也低于最低养分标准，分别为1.307%、0.058%、39.291mg/kg［12］;而广东植胶区土壤有机质、全氮和速效钾在刺激割胶生产以后迅速下降，根据对照的分析测试结果显示，有机质含量在0.7%左右，全氮含量在0.035%左右，均低于胶园土壤分级标准中低肥型的养分标准［13］。②间种甘蔗所施肥料的养分量比甘蔗生育期所消耗的养分量少，是造成胶园土壤肥力降低的重要原因.
2.3幼龄胶园行间间种甘蔗对橡胶树苗木生长的影响
幼龄胶园间种经济作物可以维持生态平衡和促进橡胶树的生长。长达7年以上的橡胶非生产期，在幼树定植的前3～4年，行间有大面积的空地，这些空地阳光充足，养分和水分丰富，间种/套种农作物或经济作物，可以充分利用光、热、水等自然资源，构建一种新的人工生态环境，调节气候，促进胶林自身的养分循环和生态平衡［14］。国内外资料也表明，胶园间作胡椒不仅促进胶树茎围增粗快和开割率的提高，还提高了胶树的产量。纪力仁［9］、陈汉中等［15］研究发现:间作胡椒的胶园胶树年增粗提高了10.8%;幼龄胶园间种花生、番薯，橡胶树茎围增长量比不间作的大13%～14%。而间作茶后，橡胶树茎围增长量比不间作的增粗3%～30%;而在胶园间作时，实行豆科和非豆科的轮作，更有利于橡胶树的生长，比单一作物连作的橡胶幼树生长的快［16］。本试验研究发现，幼龄胶园行间间种甘蔗对橡胶树增粗具有一定的影响:间种甘蔗后，2011年橡胶树增粗比对照少0.6cm，2012年橡胶树增粗比对照少0.4cm，2013年橡胶树增粗比对照多0.2cm，2011～2013年间种甘蔗平均年度增粗比对照少0.3cm。原因可能是间种甘蔗后由于土壤肥力较低，与橡胶树“抢肥”造成的。
2.4幼龄胶园间种甘蔗的投入产出分析
幼龄胶园间种经济作物可以增加胶园的经济产出。经核算，每公顷的胶茶间作在橡胶投产之前，茶树4～5年的收益除开荒定植和8年的胶茶抚管费用外，还盈利5700元，而纯胶园8年投资每公顷5595元。胶茶间作既增加了利润又合理利用了土地，经济效益较为显著［15］;间作矮化胡椒平均每公顷每年净收益191元，半柱胡椒2985元，从而大大提高了橡胶非生产期经济效益［9］。幼龄胶园行间间种甘蔗后，通过对不同农场不同农户的间作投入与产出进行调查分析，幼龄胶园行间间种甘蔗(当年种植)总成本为16305元/hm2，其中主要为肥料(主要包括尿素、钾肥、磷肥、生物肥和复合肥)费、种茎费和人工费，所占比例分别为32.38%、22.30%和25.76%，合计占总投入的80%以上，随着劳动用工的紧缺，砍蔗费用在投入中所占的比例逐步增加;间种甘蔗产量和价格折中计算每公顷产值为30000元，扣除成本16305元，每公顷净收益为13695元。对照胶园每年需要除草控芒2～3次，每公顷药剂费用约375元，人工费约900元，合计需要支出费用1275元/hm2。
3结论
幼龄胶园行间间种甘蔗，在甘蔗生长期和收获期都可以提高土壤含水量，但土壤湿度提高的幅度较小，在1%左右;土壤养分含量、有机质含量和pH值都有不同程度的降低:有机质含量在0～20cm土层降幅在2.04%～20.37%之间，20～40cm土层降幅在19.29%～36.59%;全氮含量在0～20cm土层降幅在6.99%～30.44%之间，在20～40cm土层降幅在12.78%～27.23%之间;碱解氮含量在0～20cm土层降幅在17.11%～45.45%之间，20～40cm土层降幅在9.46%～42.76%之间;有效磷含量在0～20cm土层下降幅度在12%以上;速效钾含量下降幅度最大，在0～20cm土层降幅在62.75%～80.22%之间，20～40cm土层降幅在49.72%～83.73%之间。
幼龄胶园间种甘蔗后橡胶树苗木年度平均增粗比对照相差不大，2011～2013年度平均增粗比对照少3.27%。因此，结合幼龄胶园行间种甘蔗后土壤养分下降和橡胶树增粗减慢现象，建议在生产中需要对甘蔗和橡胶树增施肥料来弥补土壤肥力低和肥力不足问题。幼龄胶园间种甘蔗每公顷可以收获60t左右的甘蔗，扣除成本，按500元/t计算，每公顷产值为30000元，扣除成本16305元，每公顷可净收益13695元，且比不间种(对照)每公顷节省1275元的除草控芒费。
作者：贺军军 姚艳丽 罗萍 马德勇 程儒雄 张华林 单位：中国热带农业科学院湛江实验站
