林木營(yíng)養(yǎng)診斷以及不同營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木的作用

周 青 麗

(山西合合園林綠化工程有限公司，山西 太原 030000)

林木營(yíng)養(yǎng)診斷以及不同營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木的作用

周 青 麗

(山西合合園林綠化工程有限公司，山西 太原 030000)

以林木營(yíng)養(yǎng)診斷研究現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了林木生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素、營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木的作用、林木施肥效應(yīng)的主要表現(xiàn)等內(nèi)容，指出林木施肥要根據(jù)缺肥癥狀和不同元素的作用確定最佳的元素配比，以切實(shí)提高林木施肥的質(zhì)量，從而提高林木經(jīng)營(yíng)效益。

林木，營(yíng)養(yǎng)診斷，營(yíng)養(yǎng)元素

0 引言

林業(yè)資源以及發(fā)展情況的好壞對(duì)國(guó)家生態(tài)環(huán)境具有重要的影響，因此，很多國(guó)家將發(fā)展林業(yè)資源作為重要的戰(zhàn)略性政策[1]。近年來(lái)，隨著我國(guó)部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)破壞以及污染程度的加重，國(guó)家對(duì)林業(yè)建設(shè)和發(fā)展更加重視，各地人工林建設(shè)速度和規(guī)模明顯加快，目前已經(jīng)取得了一定的成效，但是我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，林木生長(zhǎng)狀況相對(duì)較差，單位面積蓄積量?jī)H為世界平均水平的30%，這主要與我國(guó)林業(yè)管理水平低，林木生長(zhǎng)地營(yíng)養(yǎng)差，林木施肥措施不到位，施肥管理方式粗放等問(wèn)題有關(guān)[2]。本文將詳細(xì)分析林木營(yíng)養(yǎng)診斷的發(fā)展、施肥效應(yīng)與不同營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木生長(zhǎng)的作用，以期為我國(guó)林業(yè)建設(shè)與發(fā)展中科學(xué)合理施肥提供理論依據(jù)。

1 林木營(yíng)養(yǎng)診斷研究

關(guān)于林木營(yíng)養(yǎng)診斷的相關(guān)研究國(guó)內(nèi)外均起步較早，目前已經(jīng)取得了部分成果。早在1977年，Lamb.D在進(jìn)行巨桉研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)定其葉片內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素的含量變化即可確定最適宜的施肥量，隨后該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)研究，如今已經(jīng)進(jìn)入了應(yīng)用階段。這項(xiàng)技術(shù)由于是根據(jù)樹(shù)種不同、生育期差異和環(huán)境條件的差異進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)診斷，所以其針對(duì)性強(qiáng)，適應(yīng)性廣，所以該種方法是當(dāng)前林木營(yíng)養(yǎng)診斷的重要方法之一[3]。我國(guó)林木營(yíng)養(yǎng)診斷研究中早在1989年就提出模擬診斷方法來(lái)判斷林木的營(yíng)養(yǎng)狀況，判斷最佳的施肥量和施肥時(shí)期，對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)林木施肥實(shí)踐起到了重要的作用。以楊樹(shù)為例，采用沙培的方式研究其營(yíng)養(yǎng)狀況，結(jié)果表明，楊樹(shù)造林后第一年葉片內(nèi)適宜的磷元素含量為0.62%上下，第二年含氮量為4.11%上下，第三年適宜含氮量開(kāi)始下降，以3.52%為宜，至第五年，楊樹(shù)葉片內(nèi)氮元素的含量穩(wěn)定在3.20%～3.82%之間，均為比較適宜的養(yǎng)分含量，實(shí)踐中當(dāng)楊樹(shù)養(yǎng)分含量顯著低于這一數(shù)值時(shí)，便可以采取人工施肥的方式為林木補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。

在桃樹(shù)上的研究發(fā)現(xiàn)，在桃樹(shù)不同生育期桃樹(shù)葉片內(nèi)的氮磷鉀含量存在較大差異，但通過(guò)大量的樣本統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，桃樹(shù)氮元素的最佳含量在3.80%～4.72%之間，這時(shí)桃樹(shù)并不會(huì)表現(xiàn)出明顯缺乏營(yíng)養(yǎng)元素的癥狀，當(dāng)?shù)睾拷抵?.74%時(shí)，桃樹(shù)表現(xiàn)出一定的缺乏氮元素的癥狀，而氮含量低于3.01%時(shí)，桃樹(shù)表現(xiàn)出嚴(yán)重的缺乏氮元素的癥狀；磷元素在桃樹(shù)植株內(nèi)含量較低，一般0.20%左右為適宜含量，當(dāng)含磷量低于0.18%時(shí)常常表現(xiàn)出缺乏磷的癥狀[4]；鉀元素一般認(rèn)為植株內(nèi)含量為2.60%時(shí)為最佳，低于2.50%時(shí)一般認(rèn)為是潛在缺乏營(yíng)養(yǎng)元素，低于1.91%時(shí)認(rèn)為是嚴(yán)重缺乏狀態(tài)。從桉樹(shù)和桃樹(shù)的研究中可以發(fā)現(xiàn)，林木營(yíng)養(yǎng)元素含量的測(cè)定技術(shù)是進(jìn)行林木營(yíng)養(yǎng)診斷的基礎(chǔ)[5]。但是從我國(guó)實(shí)踐現(xiàn)狀來(lái)看，林木營(yíng)養(yǎng)診斷中還受到樹(shù)木種類、生長(zhǎng)地環(huán)境條件、土壤肥力和化驗(yàn)技術(shù)等原因限制，使得分析結(jié)果與實(shí)際還有一定的差距，因此，生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)加大樣品的取樣量。

2 林木生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素分析

林木營(yíng)養(yǎng)診斷可以為林木施肥提供理論依據(jù)，而明確林木所需的營(yíng)養(yǎng)元素種類對(duì)科學(xué)配方施肥具有重要的指導(dǎo)意義。林木所需的營(yíng)養(yǎng)元素分為大量元素和微量元素兩大部分，在當(dāng)前人們已知的元素中，樹(shù)木體內(nèi)占有70多種，占總元素量的64.2%。從營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木的作用來(lái)看，各種營(yíng)養(yǎng)元素又可以分為必需營(yíng)養(yǎng)元素和有益營(yíng)養(yǎng)元素。必需營(yíng)養(yǎng)元素一般直接構(gòu)成林木的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也是林木最主要的組成部分，而有益元素一般是對(duì)林木的生長(zhǎng)代謝起到調(diào)節(jié)作用，對(duì)林木正常的生理活性保持具有重要的作用，常常是很多酶類的組成部分，也是多種激素的成分。

林木所需的營(yíng)養(yǎng)元素主要來(lái)自于土壤，而不同地區(qū)土壤內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素含量存在差異，部分營(yíng)養(yǎng)元素的缺乏常常會(huì)導(dǎo)致林木的生長(zhǎng)不良，顯著降低林木的生長(zhǎng)速度以及林木質(zhì)量，有時(shí)土壤內(nèi)某種營(yíng)養(yǎng)元素含量過(guò)多，特別是微量元素含量過(guò)多，常常會(huì)造成林木中毒，也會(huì)導(dǎo)致林木生長(zhǎng)發(fā)育不良[6]。因此，林木施肥中除了檢測(cè)林木本身營(yíng)養(yǎng)元素含量變化之外，還需要對(duì)土壤內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素含量和種類進(jìn)行分析[7]，這對(duì)提高林木施肥的針對(duì)性具有重要作用。

3 營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)林木的作用分析

氮磷鉀是林木需求量最大的三種營(yíng)養(yǎng)元素，林木生長(zhǎng)過(guò)程中供應(yīng)量的高低直接影響林木的生長(zhǎng)發(fā)育，也會(huì)影響林木的產(chǎn)量。在肥料三要素中，氮磷兩種營(yíng)養(yǎng)元素是組成林木細(xì)胞的重要組成部分，當(dāng)前研究相對(duì)較多，本文將不再詳細(xì)分析，而鉀和微量元素對(duì)林木的生理活動(dòng)具有特殊的作用，本文將詳細(xì)分析這些元素對(duì)林木的影響。

鉀元素主要生理作用是作為細(xì)胞內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，提高光合速率，林木在鉀元素供應(yīng)充足的條件下，夜間呼吸消耗會(huì)顯著降低，這對(duì)于促進(jìn)林木干物質(zhì)積累量增加具有重要作用；從根系生長(zhǎng)情況來(lái)看，鉀元素充足的條件下，林木根系活力顯著升高，抗病能力提高，并且還可以有效提高林木對(duì)逆境環(huán)境條件的適應(yīng)性。銅元素是林木體內(nèi)很多氧化酶的組成部分，也是葉綠體中藍(lán)素的組成成分，是林木光合作用過(guò)程中必需營(yíng)養(yǎng)元素；銅元素除了促進(jìn)林木光合作用提高之外，還對(duì)根系吸收的硝酸態(tài)氮的還原起到促進(jìn)作用，對(duì)于提高植物對(duì)氮元素的轉(zhuǎn)化和利用具有重要作用，大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，銅元素供應(yīng)充足的條件下，林木光合速率顯著提高，有機(jī)物合成速率顯著升高，并且還可以促進(jìn)林木體內(nèi)有機(jī)物的運(yùn)轉(zhuǎn)。

鋅元素是林木體內(nèi)參與生長(zhǎng)代謝的重要元素之一，是生長(zhǎng)素合成所需原料的重要組成部分，并且鋅元素還是林木體內(nèi)多種酶的組成部分，例如SOD、氨酸脫氫酶，同時(shí)還是乙酸脫氫酶的活化劑，對(duì)調(diào)節(jié)多種酶的活性具有重要的作用。鎂元素是組成葉綠體的成分之一，并且參與林木的光合代謝過(guò)程，促進(jìn)林木蛋白質(zhì)的合成，特別是鎂元素對(duì)RUBP酶的調(diào)節(jié)作用，使得光合過(guò)程中的大量酶促反應(yīng)均需要鎂元素的參與，所以鎂元素是林木生長(zhǎng)中必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素，施肥中應(yīng)當(dāng)注意鎂元素的豐缺監(jiān)測(cè)。鈣元素是林木的有益元素之一，也是林木各器官重要組成部分，并且鈣對(duì)林木各種生理活動(dòng)均有影響。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，鈣充足的條件下，林木光合速率顯著提高，蛋白質(zhì)合成量顯著增加，中和林木體內(nèi)多余的草酸，增強(qiáng)林木對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力，如鹽堿危害、凍害、干旱脅迫等，同時(shí)，鈣元素又是林木細(xì)胞的信使元素，對(duì)于細(xì)胞壁的信號(hào)傳導(dǎo)具有重要影響，并能增加林木細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

鐵元素在林木中主要集中在葉綠體內(nèi)，占到總鐵含量的60%以上。鐵與光合作用密切相關(guān)，主要參與光合作用的各種化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程，充足的鐵營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)可以較好的促進(jìn)葉綠素合成，也可以保證林木呼吸作用的順利進(jìn)行；除此之外，鐵還是很多氧化還原酶的組成部分，對(duì)部分林木固定空氣中的氮元素具有重要作用。錳在林木體內(nèi)主要參與光合作用的進(jìn)行，其生理作用主要有保持葉綠體的穩(wěn)定，參與光合作用中的電子傳遞過(guò)程，促進(jìn)核糖核酸和脫氧核糖核酸的合成，促進(jìn)林木體內(nèi)碳水化合物的水解過(guò)程，促進(jìn)植物呼吸作用的進(jìn)行，還可以促進(jìn)生長(zhǎng)素的合成和發(fā)揮作用。

4 林木施肥效應(yīng)分析

林木施肥可以較好的促進(jìn)生長(zhǎng)和改善生理特性，在歐洲赤松幼林施肥試驗(yàn)中證明，氮肥可以顯著的提高枝葉內(nèi)養(yǎng)分含量，提高葉面積和光合速率。在連續(xù)5年施肥試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，施肥處理的凈光合產(chǎn)物量是未施肥處理的2倍，林木產(chǎn)量是未施肥處理的3倍。從施肥試驗(yàn)過(guò)程來(lái)看，歐洲云杉幼林施肥當(dāng)季并不能顯著促進(jìn)生長(zhǎng)，效果與對(duì)照相比差異不顯著，但是在葉片營(yíng)養(yǎng)化驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，施肥處理葉片內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素含量顯著高于對(duì)照處理，最高是對(duì)照的5倍，施肥后的第二年早春，林木總干物質(zhì)積累量是對(duì)照的2倍，生長(zhǎng)量是對(duì)照的1.5倍，證明了施肥對(duì)促進(jìn)林木生長(zhǎng)的良好作用[8]。

在美國(guó)南方松的試驗(yàn)研究中證明，施肥可以顯著促進(jìn)南方松的生長(zhǎng)，連續(xù)施肥3年后，南方松蓄積量比對(duì)照提高了100%，光合速率提高了56%，株高提高了42%；在濕地松研究中發(fā)現(xiàn)，不同土壤條件下施肥效果差異巨大，例如在嚴(yán)重缺磷的土壤上施用氮肥，對(duì)濕地松促進(jìn)生長(zhǎng)的效應(yīng)非常有限，而在嚴(yán)重缺氮的土壤上施用氮磷復(fù)合肥，促進(jìn)生長(zhǎng)的效果優(yōu)于單施一種肥料，同時(shí)，當(dāng)土壤內(nèi)磷元素嚴(yán)重缺乏時(shí)，增加氮肥施用量可以導(dǎo)致濕地松成活率降低，在長(zhǎng)達(dá)25年的研究中證明，濕地松的施肥效應(yīng)可以持續(xù)到砍伐期[9]，所以林木施肥效應(yīng)時(shí)限較長(zhǎng)是區(qū)別于農(nóng)作物的最大特點(diǎn)。

從杉木幼林施肥的試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，施肥可以較好的提高林地的土壤肥力，在一定程度上可以促進(jìn)杉木快速生長(zhǎng)，以達(dá)到豐產(chǎn)速生的最終目的。由于杉木生長(zhǎng)的立地條件不同，施肥措施和施肥效果在不同環(huán)境條件下存在較大差異。以半風(fēng)化的頁(yè)巖土為例，連續(xù)施肥5年后，肥效可以持續(xù)10年以上，說(shuō)明林木施肥效應(yīng)的延續(xù)性較強(qiáng)[10]。馬尾松施肥試驗(yàn)研究證明，在肥力較低的紅壤上，氮磷肥混合施用比單獨(dú)施用磷肥效果更加顯著，連續(xù)施肥3年后，其肥效最長(zhǎng)可以達(dá)到7年[11]。

綜上所述，林木施肥中首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)林木營(yíng)養(yǎng)診斷結(jié)果確定施肥量，根據(jù)樹(shù)木的種類和立地條件確定最佳的施肥種類和施肥時(shí)間，根據(jù)林木缺肥癥狀和不同元素的作用確定最佳的元素配比，以切實(shí)提高林木施肥的質(zhì)量，提高林木經(jīng)營(yíng)效益。

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Forest nutrition diagnosis and the role of trees in different nutrients

Zhou Qingli

(ShanxiHeheGardenGreeningEngineeringLimited-LiabilityCompany,Taiyuan030000,China)

In this paper, the nutritional status of forest diagnosis is based on a detailed analysis of forest nutrients needed for growth, the content of the role of nutrients to trees, forest fertilization effect mainly et al., point out that forest fertilization according to the sympotoms of lack of fertilizer and the effect of diffevent elements to determine the best ratio of elements in order to effectively improve the quality of forest fertilization, improve forest management efficiency.

trees， nutrition diagnosis， nutrients

2015-06-09

周青麗(1983- )，女，工程師

1009-6825(2015)23-0193-02

S753.5

A