土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法在油茶林地養(yǎng)分管理上的應(yīng)用

龔麗娜 ，胡冬南 ，張文元

（1.貴州省油料研究所，貴州 貴陽 550006；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045）

土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法在油茶林地養(yǎng)分管理上的應(yīng)用

龔麗娜1，2，胡冬南2，張文元2

（1.貴州省油料研究所，貴州 貴陽 550006；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045）

為了明確平衡施肥對土壤養(yǎng)分狀況的影響，應(yīng)用土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法，研究江西省樟樹市的油茶林平衡施肥前后的土壤養(yǎng)分狀況。結(jié)果表明：油茶林未施肥土壤主要養(yǎng)分限制因子根據(jù)虧缺嚴(yán)重程度由高到低排序依次為：Ca、N、P、Mo、K、B、Mg、Cu；平衡施肥后，油茶林土壤主要養(yǎng)分限制因子根據(jù)虧缺嚴(yán)重程度由高到低排序依次為：Ca、N、P、Mg、B。通過試驗，可以看出合理施肥對于土壤養(yǎng)分狀況的改善是具有明顯效果的。

土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法；限制因子；油茶

平衡施肥可以增加土壤的有效成分，是提高油茶產(chǎn)量和質(zhì)量的一項有效途徑，系統(tǒng)地展開油茶平衡施肥研究具有極其重要的現(xiàn)實意義。制定油茶平衡施肥方案，不僅要明確油茶的需肥規(guī)律及土壤的供肥性質(zhì)，還要清楚影響油茶產(chǎn)量和質(zhì)量的土壤養(yǎng)分限制因子及其缺乏程度，同時在施肥時應(yīng)統(tǒng)籌考慮土壤中各營養(yǎng)元素的均衡供應(yīng)。本試驗中以江西省樟樹市油茶林地土壤為研究對象，應(yīng)用ASI法研究了該地土壤的養(yǎng)分狀況及其限制因子[1]，制定平衡施肥方案進(jìn)行施肥，并進(jìn)一步對施肥后的林地土壤進(jìn)行土壤養(yǎng)分狀況的研究與評價，以探明該地土壤的養(yǎng)分狀況及其限制因子，從而制定合理的施肥措施，明確平衡施肥對土壤養(yǎng)分狀況的影響。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集與常規(guī)分析

2010年6月在江西省樟樹市油茶基地（未采取任何施肥措施的樣地），通過多點隨機(jī)取樣法（15～20個點），采集未施肥耕層土樣混合共計70 kg，室內(nèi)風(fēng)干后過2mm篩，通過四分法取得1.5 kg干樣本，將此樣本送至北京中-加合作實驗室按ASI法進(jìn)行常規(guī)分析[2-8]。

2012年1月，在該基地（經(jīng)過平衡施肥措施撫育的樣地），通過多點隨機(jī)取樣法（15～20個點），采集未施肥耕層土樣（避開施肥溝）混合共計70 kg，室內(nèi)風(fēng)干后過2mm篩，通過四分法取得1.5 kg干樣本，送至北京中-加合作實驗室按ASI法進(jìn)行常規(guī)分析。分析項目包括pH值、有機(jī)質(zhì)（OM）、活性酸、NH4-N、活性Ca和Mg、速效P、K、Fe、Cu、Mn、Zn、S和B，其余樣品做吸附試驗及盆栽用[9-10]。

1.2 吸附試驗

根據(jù)ASI確定各營養(yǎng)元素虧缺臨界值，凡測定值低于3倍臨界值的元素均進(jìn)行土壤吸附試驗。2個土樣均進(jìn)行P、K、S、B、Fe、Cu、Mn、Zn等的吸附研究，并作吸附曲線。

1.3 盆栽試驗

1.3.1 試驗處理的確定

結(jié)合土壤常規(guī)分析和吸附試驗結(jié)果，可確定最佳處理，其基本原則是保證各營養(yǎng)元素的均衡供應(yīng)。若土壤中某化學(xué)元素含量高于3倍臨界值，在最佳處理（OPT）中不再施加；當(dāng)?shù)陀?倍臨界值時，結(jié)合其吸附曲線使在OPT中的量達(dá)到其3倍臨界值。從OPT配方中除去或加入某一元素，構(gòu)成元素的豐缺處理（見表1）。

1.3.2 盆栽試驗的設(shè)計與管理

先將各待加入的養(yǎng)分元素配成溶液，根據(jù)盆栽試驗處理，一次性加入1 200 mL風(fēng)干土中，室內(nèi)放置陰干后充分拌勻；用500 mL底部穿孔的塑料杯裝土，每杯裝400 mL，每處理設(shè)3次重復(fù)。通過過濾嘴的毛細(xì)作用供應(yīng)水分。－N和CK處理用去離子水，其它處理用0.3 g/L NH4NO3溶液作灌溉液。

表1 盆栽試驗處理?Table 1 The treatments in pot experiment

以高粱作指示作物，種子經(jīng)過24 h催芽，播入1cm土壤深處，每杯播15粒，出苗2 d后間苗，定苗8株。當(dāng)植株停止最快生長時，收獲地上部分烘干稱重。以O(shè)PT植株干質(zhì)量為100%，并計算其它處理的相對產(chǎn)量。相對產(chǎn)量計算公式：

干物質(zhì)相對產(chǎn)量＝（每處理平均干質(zhì)量/OPT平均干質(zhì)量）×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel、DPS軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試土壤的基本養(yǎng)分狀況

根據(jù)ASI確定的各營養(yǎng)元素與虧缺臨界值和要求（見表2），凡化學(xué)測定值低于該臨界值3倍的均可作為缺素對象加以研究。

表2 土樣分析結(jié)果Table 2 Soil analysis result

分析結(jié)果表明（見表2）：①在平衡施肥前、后的油茶林地土壤中Fe、Mn和S的含量均超過其相應(yīng)臨界值范圍，但程度不同。施肥前土壤中S和Mn元素的含量均為其相應(yīng)臨界值的2倍范圍，而施肥后2元素都超過了其相應(yīng)臨界值的3倍；施肥后土壤中Fe元素的含量比施肥前的大幅度降低。②土壤養(yǎng)分P、K、Ca、Cu和Zn的含量在施肥后的含量均高于施肥前的，并且已超過各元素的相應(yīng)臨界值。③土壤中Mg元素的含量在施肥后有所提高，但仍未達(dá)到其臨界值。④B元素含量基本穩(wěn)定，但未達(dá)其臨界值。

由此初步推斷，施肥前土壤中N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn和B元素是土壤限制因子，施肥后土壤中的養(yǎng)分限制因子為N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn和 B。

2.2 吸附試驗的結(jié)果與分析

根據(jù)吸附試驗結(jié)果，以養(yǎng)分加入量為橫坐標(biāo)，養(yǎng)分提取量為縱坐標(biāo)分別作出土壤對 K、P、S、B、Cu、Mn、Zn的吸附曲線（見圖1～7），并將吸附曲線擬合為y＝Ax＋B直線回歸方程（見表3），其中A為吸附系數(shù)（相對吸附能力），A值越小表示土壤吸附能力越強(qiáng)，反之則弱。若施入等量的養(yǎng)分，吸附能力強(qiáng)的土壤其養(yǎng)分的有效性低。

圖1 鉀的吸附曲線Fig. 1 K adsorption fi xed curve

圖2 磷的吸附曲線Fig. 2 P adsorption fi xed curve

圖3 硫的吸附曲線Fig. 3 S adsorption fi xed curve

圖4 硼的吸附曲線Fig. 4 B adsorption fi xed curve

圖5 銅的吸附曲線Fig. 5 Cu adsorption fi xed curve

圖6 錳的吸附曲線Fig. 6 Mn adsorption fi xed curve

圖7 鋅的吸附曲線Fig. 7 Zn adsorption fi xed curve

由圖1～7中吸附曲線可知，施肥前后的土壤對Mn、Zn和Cu的吸附固定能力均表現(xiàn)較弱；對K、P和S的吸附固定能力較強(qiáng)，然而施肥后的土壤對該3種元素的吸附能力均低于施肥前；土壤對B的吸附固定能力在施肥前后的變化不明顯。

結(jié)合吸附特征曲線和化學(xué)分析值可知，N、K、P、Ca、Mg、B、Cu、Zn可能是樟樹油茶林施肥前土壤的限制因子；N、P、Ca、Mg、B可能是樟樹油茶林施肥后土壤的限制因子。

2.3 盆栽試驗結(jié)果與分析

采用方差分析方法分別對2個土樣的盆栽結(jié)果進(jìn)行分析，比較各處理與OPT處理的生物量差異，結(jié)果表明各土壤處理間差異顯著。多重比較結(jié)果（見表4）表明，施肥前土壤嚴(yán)重缺Ca、N、P，相對產(chǎn)量依次為47.8%、56.7%、59.4%；明顯缺Mo、K、B、Mg、Cu，相對產(chǎn)量依次為75.6%、81.6%、82.3%、84.6%、86.0%；土壤增施Mn、Fe反而對高粱生產(chǎn)有不良影響。

表3 油茶林地土壤對各種養(yǎng)分的吸附特性曲線模擬方程Table 3 Simulation equations of adsorption characteristic curves of C. oleifera forest land soil to various nutrient elements

施肥后土壤（見表5）嚴(yán)重缺Ca，其相對產(chǎn)量為65.8%，為第一限制因子；明顯缺N、P、Mg、B，相對產(chǎn)量依次為77.1%、78.7%、88.9%、89.1%；此外，盆栽不施Zn可增產(chǎn)。不難看出，樟樹油茶林土壤在施肥前土壤的限制因子多并且缺乏程度嚴(yán)重，經(jīng)過平衡施肥后，土壤養(yǎng)分的有效含量明顯增加，土壤養(yǎng)分狀況得到一定程度的改善，土壤限制因子減少。2個土樣盆栽試驗結(jié)果與實驗室分析和吸附試驗結(jié)果基本上是一致的。

表4 施肥前土壤盆栽試驗結(jié)果Table 4 Results of pot experiment before fertilization

表5 施肥后土壤盆栽試驗結(jié)果Table 5 Results of pot experiment after fertilization

3 結(jié)論與討論

針對2次盆栽試驗結(jié)果，可得出：樟樹油茶林未施肥的土壤主要養(yǎng)分限制因子及虧缺順序為：Ca＞N＞P＞Mo＞K＞B＞Mg＞Cu；平衡施肥后，油茶林土壤主要養(yǎng)分限制因子及虧缺順序為：Ca＞N＞P＞Mg＞B。施肥前后，Ca始終是第一限制因子，但是由于油茶對于Ca的需求量極少，所以盆栽試驗結(jié)果中Ca不是首要考慮因子[11-14]；土壤中的大量元素N、P、Mg都是限制因子，這是由于此時油茶生長的需肥特性所致。通過試驗，可以看出合理施肥對于土壤養(yǎng)分狀況的改善是具有明顯效果的。施肥前土壤中不僅缺乏大量元素，同時對于微量元素Mo、B、Cu也很缺乏；但是經(jīng)過平衡施肥后，土壤中大量元素有效含量增加，消除了K元素的限制作用，并且土壤中微量元素Mo和Cu的含量得到提高，不再是阻礙作物生長的限制因子。需要注意的是，B元素在施肥前后均為樟樹油茶林土壤中的限制因子，說明在之前的施肥配方中B肥施入量不夠；而此時油茶已經(jīng)進(jìn)入始果期，需要較多肥料，不僅要注意N、P、K的施肥配比，同時需要增施B肥?？梢钥吹剑筒枇制胶馐┓是昂蟮耐寥鲤B(yǎng)分動態(tài)變化的評價，能夠為生產(chǎn)實踐提供更加合理、高效的施肥指導(dǎo)，可以在油茶生長的不同階段給予更為準(zhǔn)確的施肥用量，及時補(bǔ)充缺素營養(yǎng)。

[1]加拿大鉀磷研究所北京辦事處.土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1992.

[2]龐寧菊,洪世奇,朱胤椿.土壤養(yǎng)分限制因子的溫網(wǎng)室系統(tǒng)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報,1994,4(3)：58－63.

[3]胡冬南,郭小敏,劉細(xì)燕,等.筍用林土壤養(yǎng)分限制因子的研究[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,23(1)：105－108.

[4]楊苞梅,林 電,吳多能,等.海南省蕉園燥紅土養(yǎng)分狀況及其限制因子的研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報,2007,35(10)：168－172.

[5]趙良菊,肖洪浪,劉曉宏,等.甘肅省河西地區(qū)灌漠土養(yǎng)分限制因子研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2003,21(2)：50－53.

[6]劉 平,凃仕華,馮文強(qiáng),等.土壤養(yǎng)分系統(tǒng)研究法的改進(jìn)及應(yīng)用[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2001,14(1)：65－69.

[7]尹力初,羅蘭芳,彭 宇,等.桑植縣旱地與水田土壤養(yǎng)分限制因子的差異分析[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2010,36(5)：594－597.

[8]楊 熙,林 電,余 愛,等.海南省主要橡膠園土壤養(yǎng)分限制因子[J].熱帶作物學(xué)報,2009,30(12)：1747－1751.

[9]阮云澤,孫桂芳,唐樹梅.土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法在菠菜平衡施肥上的應(yīng)用[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報 , 2005, 11(4)：530－535.

[10]龔麗娜,胡冬南,張文元.九江油茶林土壤養(yǎng)分限制因子分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,52(19)：4608－4610.

[11]陳 璐,郎南軍,胡志芳,等.施肥對油茶林分發(fā)展的影響研究進(jìn)展[J].中國園藝文摘,2011,(12)：177－179.

[12]胡冬南,游美紅,郭曉敏,等.不同配方施肥對幼齡油茶的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2005,20(1)：94－97.

[13]施曉云,張文元,胡冬南,等. 幾種不同品種油茶林鉀素的分配規(guī)律[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2013,31(2)：117－120.

[14]袁婷婷,鐘秋平,趙學(xué)民,等. 基肥對油茶幼林地徑和冠幅生長的影響[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2014,34(12)：62－66.

Application of soil nutrient status systematic approach on forest land nutrient management ofCamellia oleifera

GONG Li-na1,2, HU Dong-nan2, ZHANG Wen-yuan2
(1.Guizhou Institute of Oil Crops, Guiyang 550006, Guizhou, China;2.College of Forestry, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)

In order to make clear of effects of balanced fertilization on soil nutrient status, using soil nutrient status systematic approach, soil nutrient status before and after balanced fertilization was researched inCamellia oleiferaforests in Zhangshu City of Jiangxi Province. The results showed that： based on de fi ciency degree from high to low, the order of major soil nutrient limiting factors inC. oleiferaforests was Ca, N, P, Mo, K, B,mg, Cu in soil, before balanced fertilization, and it was Ca, N, P,mg, B in soil after balanced fertilization. Therefore, the rational fertilization could improve the soil nutrient status effectively.

soil nutrient status systematic approach; limiting factors;Camellia oleifera

S606；S794.4

A

1003—8981(2015)04—0065—05

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.04.011

2014-09-19

國家自然科學(xué)基金項目（31260194）；中央財政林業(yè)科技推廣示范跨區(qū)域重點項目（〔2011〕TK056號）；國際植物營養(yǎng)研究所（IPNI）項目（Jiangxi-29）。

龔麗娜，實習(xí)研究員，碩士研究生。

張文元，講師，博士。E-mail：zwy15@126.com

龔麗娜,胡冬南,張文元.土壤養(yǎng)分狀況系統(tǒng)研究法在油茶林地養(yǎng)分管理上的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(4)：65－69.

[本文編校：聞 麗]