毛竹專用肥研究

廖署林，肖進(jìn)軍，張雄鋒，李育忠，夏家驊，劉迪欽，周永紅

（1.桃江縣林業(yè)局，湖南 桃江 413400； 2.湖南省吉祥天生物科技有限公司，湖南 桃江 413400； 3.桃花江國有林場(chǎng)，湖南 桃江 413400； 4.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 5.桃江縣職業(yè)中專，湖南 桃江 413400）

毛竹專用肥研究

廖署林1，肖進(jìn)軍2，張雄鋒3，李育忠1，夏家驊4，劉迪欽1，周永紅5

（1.桃江縣林業(yè)局，湖南 桃江 413400； 2.湖南省吉祥天生物科技有限公司，湖南 桃江 413400； 3.桃花江國有林場(chǎng)，湖南 桃江 413400； 4.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 5.桃江縣職業(yè)中專，湖南 桃江 413400）

采用立地養(yǎng)分效應(yīng)配方施肥模型研究毛竹專用肥，考察不同施肥處理對(duì)毛竹新竹株數(shù)及竹筍產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明：在 N ∶ P ∶ K = 108 ∶ 25 ∶ 63 施肥處理下，毛竹材用林新竹增長(zhǎng)數(shù)最大，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 525 株/hm2。在 N ∶ P ∶ K = 284 ∶ 124 ∶ 236 施肥處理下，毛竹筍材兩用林新竹增長(zhǎng)數(shù)最大，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 600 株/hm2。在 N ∶ P ∶ K = 213 ∶ 93 ∶ 177 施肥處理下，毛竹筍材兩用林筍產(chǎn)量增長(zhǎng)最大，比對(duì)照處理 CK增加 360%。綜合上述結(jié)果，取平均值為毛竹專用肥基本配方：N ∶ P ∶ K = 45% ∶ 20% ∶ 35%。

毛竹；專用肥；施肥效益

毛竹（Phyllostachys pubescen）為禾本科剛竹屬樹種，是一種優(yōu)質(zhì)、速生、豐產(chǎn)竹種，具有生長(zhǎng)快、材質(zhì)好、用途廣、可再生、筍材兩用、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等許多優(yōu)點(diǎn)，為我國南方重要的森林資源之一［1-3］。 目前，有關(guān)毛竹林施肥的研究已有大量報(bào)道［4-15］，但采用立地養(yǎng)分效應(yīng)配方施肥模型研究毛竹專用肥的研究則鮮見報(bào)道。本研究通過毛竹生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的相關(guān)性建立養(yǎng)分效應(yīng)方程來確定毛竹的合理施肥量，旨在找到更科學(xué)的施肥方法，以期為竹農(nóng)經(jīng)營毛竹林提供參考。

1 研究區(qū)自然概況

桃江縣位于湖南省中部偏北、資水中下游，因縣內(nèi)有聞名中外的桃花江而得名。地處雪峰山余脈向洞庭湖平原過渡地帶。東臨益陽市資陽、赫山兩區(qū)，南接寧鄉(xiāng)縣，西南與安化縣毗鄰，西北與常德市鼎城區(qū)及漢壽縣交界。地跨東經(jīng)111°36'～112°19'，北緯 28°13'～28°41'，東西寬73.3 km，南北長(zhǎng) 51.5 km，屬毛竹林中心產(chǎn)區(qū)。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

在桃江縣毛竹適宜生長(zhǎng)區(qū)——桃江林科所、桃花江林場(chǎng)，設(shè)立毛竹純林標(biāo)準(zhǔn)地 35 個(gè)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)地面積為 20 m × 30 m。

在標(biāo)準(zhǔn)竹林地內(nèi)，按“S”形多點(diǎn)采集土樣，混合后制成標(biāo)樣供測(cè)定用。采樣深度為 0 - 25 cm。

在標(biāo)準(zhǔn)地外選取胸徑為 7.0，7.5，8.0，8.5，……1 8.0，18.5 cm 的毛竹各 3 株，分別對(duì)枝、葉、桿測(cè)重和采樣。

2.2 土壤和毛竹樣品分析

土壤和毛竹樣品分析方法如下：土壤有機(jī)質(zhì)含量：重鉻酸鉀安全容量法（水合熱法）；土壤全氮：半微量開氏消煮擴(kuò)散定 N 法；土壤速效磷：勃萊 1 號(hào)法；土壤酸溶性鉀：1 mol/L 硝酸消煮火焰光度計(jì)法；土壤速效鉀：1 mol/L 醋酸銨浸提火焰光度計(jì)法；植物全氮：半微量開氏消煮定N 法；植物全磷：三酸硝化—鉬銻抗比色法；植物全鉀：三酸硝化—火焰光度計(jì)法。依上述方法所測(cè)得的土壤理化性質(zhì)及毛竹各器官養(yǎng)分元素含量詳見表 1 、表 2。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤理化性質(zhì)Tab.1 Physical and chemical properties of soil in test region

表2 毛竹各器官養(yǎng)分元素含量Tab.2 Nutrient element content of bamboo each organ

2.3 毛竹生物量測(cè)定

在標(biāo)準(zhǔn)地首先進(jìn)行胸徑（D）和竹高（H）調(diào)查，然后按竹胸徑大小進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)各生長(zhǎng)級(jí)的平均胸徑和平均竹高，在固定樣地處選擇各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)竹 3 株伐倒，實(shí)測(cè)桿、枝、葉、鞭質(zhì)量，從各組分別取樣，置于烘箱中在 105 ℃ 下烘至恒重，求出樣本的含水率，將各器官鮮質(zhì)量換算成干質(zhì)量。毛竹各器官的生物量的百分組成如下：W（桿）= 58.00%，W（鞭）= 20.40%，W（枝）=14.8%，W（葉）= 6.80%。以此為依據(jù)建立毛竹生物量的數(shù)學(xué)模型，毛竹全株生物量的數(shù)學(xué)模型為：

W全株 = 0.170 4（D2H）0.6705

F = 541.2，R = 0.986 4，F(xiàn)0.05（1, 15）= 4.54，F(xiàn)0.01（1, 15）= 8.68，回歸關(guān)系顯著。

式中：D 為毛竹的胸徑，單位為 cm ；H 為竹高，單位為 m。

2.4 肥料利用率測(cè)定

氮肥利用率測(cè)定：因土壤速效氮測(cè)定值不夠穩(wěn)定，氮肥的利用率一般用經(jīng)驗(yàn)法估計(jì)值。

磷肥利用率 Q - I 曲線測(cè)定：采集試驗(yàn)林地的土壤樣品，用 Bray-1 法測(cè)定平衡解吸磷量。具體作法是：取 5.00 g 過 1 mm 篩土樣放入 100 mL 離心管內(nèi)分別加入 2.00 mL 蒸餾水或不同濃度的 KH2PO4溶液（0、50、100、250、500 ppm），在 25 ℃ 封閉條件下培養(yǎng)， 兩天后用 0.03 N NH4F－0.025N HCl 48 mL 浸提，用鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷含量。以加入樣品中的磷量（Q）為縱座標(biāo)，以土壤測(cè)定的平衡解吸磷量（I）為橫座標(biāo)作圖，即為磷的 Q - I 曲線，測(cè)定結(jié)果見圖 1。

圖1 磷的 Q-I 曲線Fig.1 Q-I curve of phosphorus

鉀肥利用率 Q - I 曲線測(cè)定：鉀的 Q - I 曲線與磷的 Q - I 曲線測(cè)定相類似，不同的是鉀肥以 1 mol/L HNO3浸提出的鉀量（Q）為縱座標(biāo)，以 1 mol/L NH4AC 浸提的鉀（I）為橫座標(biāo)作圖，所得曲線為鉀的 Q - I 曲線，其結(jié)果見圖 2。

圖2 鉀的 Q-I 曲線Fig.2 Q-I curve of kalium

2.5 計(jì)算施肥量

根據(jù)毛竹各器官的氮磷鉀元素的組成比及各器官的養(yǎng)分實(shí)測(cè)濃度可得到毛竹全株?duì)I養(yǎng)元素的平均含量。氮的平均含量：CN＝4.155 1×10-3；磷的平均含量：CP＝8.736 1×10-4；鉀的平均含量：CK＝3.625 0×10-3。 將上述計(jì)算出氮磷鉀養(yǎng)分平均含量 CN、CP、CK分別代入公式：

式中：Y——林分平均木生物量（t/hm2）；I——林地土壤有效養(yǎng)分濃度； C——優(yōu)勢(shì)木礦物營養(yǎng)元素含量； A——林分優(yōu)勢(shì)木生物量（t/hm2）。

繪制氮、磷、鉀的 Y - I 曲線，然后根據(jù)目標(biāo)生物量（Yb）和平均木生物量（Ya），在 Y - I曲線上確定相應(yīng)的點(diǎn) Ib 和 Ia，求出增產(chǎn)的 △Ⅰ，最后根據(jù)肥料利用率或 Q - I 曲線，可得出施肥量 △Q。

根據(jù)求出增產(chǎn) △Y 所需的凈養(yǎng)分增量 △I＝Ib－Ia（林地土壤有效養(yǎng)分濃度，式中：Ib——施肥后，Ia ——施肥前），用肥料利用率或土樣分析所得的結(jié)果繪制出的磷及鉀的 Q－I 曲線，在 Q－I 曲線中確定 Ia 和 Ib，得到相應(yīng)的施肥量△Q?！鱍 的計(jì)算結(jié)果列入表 3 - 表 5。

表3 毛竹材用林計(jì)量施肥的施肥量Tab.3 The measuring fertilizer rate of bamboo stand for timber products

表4 毛竹筍材兩用林新竹生長(zhǎng)所需的施肥量Tab.4 The measuring fertilizer rate for new bamboo growth of bamboo stand for shoot and timber products

表5 毛竹筍材兩用林竹筍生長(zhǎng)所需的施肥量Tab.5The measuring fertilizer rate for shoots growth of bamboo stand for shoot and timber products

2.6 毛竹材用林施肥處理及施肥量

毛竹材用林肥料試驗(yàn)共設(shè) 7 個(gè)處理，各施肥量詳見表 6。其中，處理 7 （N1P1K）為計(jì)量施肥所推薦的施肥量。

表6 毛竹材用林施肥處理及施肥量Tab.6 The fertilizer treatments of bamboo stand for timber products（kg/hm2）

在立地條件相似、地形差異小的坡面上沿等高線設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)。各處理小區(qū)長(zhǎng) 20 m, 寬33.34 m，四周設(shè)定固定標(biāo)樁。推薦施肥量 N1P1K重復(fù) 8 次, 其余各處理重復(fù) 2 次，隨機(jī)排列。

2.7 毛竹筍材兩用林施肥處理及施肥量

毛竹筍材兩用林共設(shè) 5 個(gè)處理，其中處理3 為計(jì)量施肥的推薦量。各施肥量詳見表 7。

在立地條件相似、地形差異小的坡面上沿等高線設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)。各處理小區(qū)長(zhǎng) 20 m，寬 33.34 m，四周設(shè)定固定標(biāo)樁。處理 1（CK）、處理 3、處理 5 各重復(fù) 3 次, 處理 2 重復(fù) 4 次，處理 4 重復(fù) 2 次。其中，處理 3 為推薦施肥量。隨機(jī)排列。

表7 毛竹筍材兩用林施肥處理及施肥量Tab.7 The fertilizer treatments of bamboo stand for shoot and timber products（kg/hm2）

2.8 毛竹筍材兩用林微肥試驗(yàn)

在立地條件相似、地形差異小的坡面上沿等高線設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)。各處理小區(qū)長(zhǎng) 20 m, 寬33.34 m，四周設(shè)定固定標(biāo)樁。硼肥試驗(yàn)區(qū)和鎂肥試驗(yàn)區(qū)各處理設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地一塊，隨機(jī)排列。硼肥試驗(yàn)設(shè) 3 個(gè)處理，各處理的施肥量見表 8。鎂肥試驗(yàn)設(shè) 3 個(gè)處理，各處理的施肥量見表 9。

表8 毛竹筍材兩用林硼肥試驗(yàn)處理及施肥量Tab.8Boron fertilizer treatments of bamboo stand for shoot and timber products（kg/hm2）

表9 毛竹筍材兩用林鎂肥試驗(yàn)處理及施肥量Tab.9Magnesium fertilizer treatments of bamboo stand for shoot and timber products（kg/hm2）

3 結(jié)果與分析

3.1 毛竹材用林肥料試驗(yàn)

施肥 2 年后，不同施肥處理對(duì)毛竹材用林新竹株數(shù)的影響結(jié)果見圖 3。從圖 3 可以看出，施肥各處理的新竹數(shù)比對(duì)照處理的新竹數(shù)都有不同程度的增長(zhǎng)，新竹增長(zhǎng)數(shù)最大的是 N2P1K 處理，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 525 株/hm2，排在第二位的是 N1P1K 處理，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 468株/hm2，增長(zhǎng)最小的是 N2P1處理，比對(duì)照增加新竹 210 株/hm2。

圖3 不同施肥處理對(duì)毛竹新竹株數(shù)的影響Fig.3 Effect of different fertilizer treatments on new bamboo quantity of bamboo stand for timber products

3.2 毛竹筍材兩用林肥料試驗(yàn)

圖4 不同施肥處理對(duì)毛竹筍材兩用林新竹株數(shù)的影響Fig.4 Effect of different fertilizer treatments on new bamboo quantity of bamboo stand for shoot and timber products

圖5 不同施肥處理對(duì)筍材兩用林筍產(chǎn)量的影響Fig.5 Effect of different fertilizer treatments on bamboo shoot yield of bamboo stand for shoot and timber products

不同施肥處理對(duì)毛竹筍材兩用林新竹株數(shù)的影響結(jié)果見圖 4。從圖 4 可以看出，新竹增長(zhǎng)數(shù)最大的是處理 5，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 600 株/hm2，增長(zhǎng) 99.2%；排在第二位的是處理 3，即推薦施肥處理，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 385 株/hm2，增長(zhǎng)63.6%；增長(zhǎng)最小的是處理 2，比對(duì)照增加新竹141 株/hm2，增長(zhǎng) 23.3%。

由圖 5 可知，各施肥處理的筍產(chǎn)量比對(duì)照處理的筍產(chǎn)量都有不同程度的增長(zhǎng)，增長(zhǎng)幅度明顯高于新竹數(shù)和新竹生物量的增長(zhǎng)幅度，增長(zhǎng)幅度在 170 ～ 360% 之間。隨著施肥量的增加，筍產(chǎn)量呈增大的趨勢(shì)。筍產(chǎn)量增長(zhǎng)最大的是處理 4，比對(duì)照處理 CK 增加 360%，排在第三位的是處理 3，即推薦施肥處理，比對(duì)照處理 CK 增長(zhǎng) 232.8%；增長(zhǎng)最小的是處理 2，比對(duì)照增加 170.4%。

3.3 毛竹筍材兩用林微肥試驗(yàn)

由表 10 可知，施肥 1 年后，新竹數(shù)以施硼肥的處理最大，比施復(fù)合肥的處理 2 增長(zhǎng) 20%。新竹生物量與新竹數(shù)的變化相類似。筍產(chǎn)量最大的亦是施用硼肥的處理 1，但處理 1 與處理 2 之間相差很小。總的看來，施用硼肥有一定的增產(chǎn)作用。

表10 毛竹筍材兩用林硼肥試驗(yàn)結(jié)果Tab.10Result of boron fertilizer experiment of bamboo stand for shoot and timber products

表11 毛竹筍材兩用林鎂肥試驗(yàn)結(jié)果Tab.11Result of magnesium fertilizer experiment of bamboo stand for shoot and timber products

由表 11 可知，施用鎂肥的處理比未施鎂肥的處理 2 的新竹數(shù)增長(zhǎng) 8.8%。 對(duì)于胸徑，施用鎂肥的處理比對(duì)照處理 2 小。由于施用鎂肥的處理胸徑比對(duì)照處理小，在生物量上，施用鎂肥的處理的生物量只比對(duì)照高出 2.8%，增長(zhǎng)幅度有限。施用鎂肥對(duì)筍產(chǎn)量的增長(zhǎng)幅度為 17.2%。由此看來，施用鎂肥對(duì)毛竹筍材兩用林有一定的增產(chǎn)作用，但增產(chǎn)作用有限。

3.4 肥料的利用率與土壤有效養(yǎng)分容量指標(biāo)

施肥 2 年后，用田間差值法計(jì)算出的氮磷鉀肥的實(shí)際利用率見表 12 和表 13。

由于氮在土壤中易于流失，在堿性或嫌氣條件下，還以氣態(tài)形式揮發(fā)，氮肥利用率的測(cè)定難度大，一般用經(jīng)驗(yàn)法估計(jì)值。本研究采用經(jīng)驗(yàn)法估計(jì)值，以 50% 作為氮的利用率，2 年后的施肥試驗(yàn)表明，在毛竹材用林中，計(jì)量施肥處理氮的利用率為 55.7%，筍材兩用林中為 51.9%。這與試驗(yàn)最初的考慮是相吻合的。

表12 毛竹材用林不同施肥處理的肥料利用率Tab.12 Fertilizer using efficiency of different fertilizer treatments on bamboo stand for timber products

表13 毛竹筍材兩用林不同施肥處理的肥料利用率Tab.13 Fertilizer using efficiency of different fertilizer treatments on bamboo stand for shoot and timber products

本研究用土壤平衡解吸磷法測(cè)定磷肥的利用率，對(duì)于毛竹材用林，各處理磷肥的實(shí)際利用率在 10.1 ～ 34.4% 之間，平均利用率為 24.6%，其中，推薦施肥量處理 N1P1K 的磷肥實(shí)際利用率為33.7%，這與本試驗(yàn)所計(jì)算出的利用率是一致的。對(duì)于毛竹筍材兩用林，磷肥的實(shí)際利用率各處理在 13.3% ～ 18.6% 之間，平均利用率為 16.4%，推薦施肥處理 3 的磷肥實(shí)際利用率最高，為18.6%，稍低于估測(cè)利用率。

本研究用土壤鉀位緩沖容量來估測(cè)鉀的利用率。對(duì)于材用林，施鉀的 2 個(gè)處理，鉀肥的實(shí)際利用率分別為 56.7% 和 55.5%；對(duì)于筍材兩用林，鉀肥的實(shí)際利用率在 42.2% ～ 63.6% 之間，平均利用率為 54.5%，其中，推薦施肥量處理為57.4%，稍高于理論計(jì)算的利用率。因此，對(duì)于鉀肥，鉀肥的實(shí)際利用率與理論計(jì)算的利用率基本一致。這說明采用鉀位緩沖容量法來估算鉀肥的利用率是可取的。

3.5 毛竹專用肥基本配方

毛竹材用林新竹增長(zhǎng)數(shù)最大的是 N2P1K 處理，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 525 株/hm2，N ∶ P ∶ K =108 ∶ 25 ∶ 63。毛竹筍材兩用林新竹增長(zhǎng)數(shù)最大的是處理 5，比對(duì)照處理 CK 增加新竹 600 株/hm2，增長(zhǎng) 99.2%，N ∶ P ∶ K = 284 ∶ 124 ∶ 236。毛竹筍材兩用林筍產(chǎn)量增長(zhǎng)最大的是處理 4，比對(duì)照處理 CK 增加 360%，N ∶ P ∶ K = 213 ∶ 93 ∶ 177。

綜合上述結(jié)果, 取平均值為基本配方：N ∶ P ∶K = 45% ∶ 20% ∶ 35%。

4 結(jié)論與討論

本研究采用立地養(yǎng)分效應(yīng)配方施肥模型研究出了毛竹專用肥，其基本配方為 N ∶ P ∶ K = 45% ∶20% ∶ 35%。立地養(yǎng)分效應(yīng)配方施肥模型是通過毛竹生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的相關(guān)性建立養(yǎng)分效應(yīng)方程，由養(yǎng)分效應(yīng)方程確定最佳目標(biāo)產(chǎn)量和達(dá)到該目標(biāo)產(chǎn)量所需的有效養(yǎng)分量，最后通過土壤養(yǎng)分容量和強(qiáng)度的相關(guān)性曲線確定肥料利用率，確定毛竹的合理施肥量。實(shí)踐證明，應(yīng)用該模型指導(dǎo)毛竹施肥，經(jīng)濟(jì)效益顯著，可在條件類似的毛竹產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用。

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（文字編校：張 珉）

Research on special fertilizer of Phyllostachys pubescen

LIAO Shulin1，XIAO Jinjun2，ZHANG Xiongfeng3，LI Yuzhong1，XIA Jiahua4，LIU Diqin1，ZHOU Yonghong5
（1.Forestry Bureau of Taojiang County，Taojiang 413400，China；2.Hunan Jixiangtian Biological Technology Co., Ltd，Taojiang 413400，China；3.Taohuajiang State-owned Forest Farm，Taojiang 413400，China；4.Hunan Academy of Forestry，Changsha 410004，China；5.Vocational Secondary School of Taojiang County，Taojiang 413400，China）

The special fertilizer of Phyllostachys pubescen was researched by using the site effect nutrient fertilization formula model.The effects of different fertilization treatments on new bamboo quantity and bamboo shoots yield were studied.The results showed that, under the fertilization treatment of N ∶ P ∶ K=108 ∶ 25 ∶ 63，the new bamboo quantity of bamboo stand for timber products had the maximum value，which increased 525 plants/hm2than that of control.Under the fertilization treatment of N ∶ P ∶ K=284 ∶ 124 ∶ 236，the new bamboo quantity of bam boo stand for shoot and timber products reached the maximum value，which increas ed 600 plants/hm2than that of control.Under the fertilization treatment of N ∶ P ∶ K=213 ∶ 93 ∶ 177，the bamboo shoots yield of bam boo stand for shoot and timber products had the maximum value，which increased 360% than that of control.Based on the results obtained，the special fertilizer basic formula of Phyllostachys pubescen was N ∶ P ∶ K=45% ∶ 20% ∶ 35%.

Phyllostachys pubescen；special fertilizer；fertilizer efficiency

S 795.7

A

1003-5710（2017）03-0075 -06

10.3969/j.issn.1003-5710.2017.03.013

2017-03-20

湖南省林下經(jīng)濟(jì)科技支撐項(xiàng)目（2016XN0206）