云南直干桉土壤養(yǎng)分的灰色關(guān)聯(lián)度分析

蔣云東，周云，闞忠明，許林紅，石忠強(qiáng)，王一新，楊忠麗，李思廣

(1.云南省林業(yè)科學(xué)院，云南 昆明 650201;2.富民縣林業(yè)局，云南 富民 650400)

云南最少有109個(gè)縣(市)種植桉樹(shù)，面積超過(guò)23.6×104hm2，居全國(guó)第4位[1]。選擇直干桉(EucalyptusmaideniiF.V.Muell.)作為研究對(duì)象的原因是，直干桉干型較好，木材質(zhì)優(yōu)，葉子可以蒸桉油。目前市場(chǎng)桉油收購(gòu)價(jià)高達(dá)80-90元/kg，因此，直干桉在云南的種植面積較大，是滇中地區(qū)最為重要的經(jīng)濟(jì)和用材樹(shù)種之一。有研究認(rèn)為，云南桉樹(shù)人工林地的土壤肥力比云南松(Pinusyunnanensis)林地還低，有機(jī)質(zhì)含量低、水解性N和速效P含量中等水平、速效K比較缺乏[2]。多年種植桉樹(shù)的林地，土壤有機(jī)質(zhì)和全N氮、水解性N、有效P、速效K含量均顯著下降[3]。但上述研究因調(diào)查樣本較少，而且不只針對(duì)直干桉，尚不能對(duì)桉樹(shù)人工林尤其是直干桉人工林做出全面、完善的評(píng)價(jià)。本次土壤調(diào)查結(jié)合云南桉樹(shù)種植現(xiàn)狀，研究云南大面積推廣種植的直干桉紙漿、纖維原料林的土壤養(yǎng)分狀況，為了解云南直干桉生態(tài)環(huán)境狀況以及未來(lái)的變化趨勢(shì)，構(gòu)建云南較為完善的桉樹(shù)生態(tài)環(huán)境管理體系和桉樹(shù)高效可持續(xù)經(jīng)營(yíng)技術(shù)體系，并將其應(yīng)用于云南桉樹(shù)人工林的經(jīng)營(yíng)管理中，為桉樹(shù)人工林平衡施肥和退化林地的修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)，也為將來(lái)建立云南桉樹(shù)人工林的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)認(rèn)證體系打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 直干桉林地基本情況

云南直干桉主要分布在滇中、滇南和滇西山區(qū)，土壤為紅壤和紫色土，多數(shù)pH4.5-6.0。因蒸烤桉油，種植密度較大，3 300-5 000株/hm2，株行距多采用1m×2m、1.5m×1.5m、1m×3m，穴狀整地40cm×40cm×40cm或葉子可以蒸桉油撩壕整地60cm×40cm，定植時(shí)間多在6-7月。施底肥(農(nóng)家肥5-10kg/株)并追施尿素200-300g/株或施化肥(600kg/hm2復(fù)合肥、750kg/hm2鈣鎂磷、150kg/hm2尿素)，每年撫育1-2次。由于種植密度大，林下植物較少，主要植物有棠梨樹(shù)(PyruscalleryanaDecne.)、厚皮香(TernstroemiagymnantheraWight et Arn.)、黃鎖梅(RubusellipticusSmith var.obcordatusFocke)、三顆針(BerberispruinosaFranch.)、野壩子(ArtemisialavandulaefoliaDC.)、鬼針草(BidenspilosaLinn.)、紫莖澤蘭(EupatoriumadenophoraSpreng.)、粘粘草(Cynoglossumwallichiivar.glochidiatum)、白蒿(ArteimiaisiasieuersianaEhrhart ex Willd.)、犁頭筋(Violajaponicavar.stenopetalaFranch.ex H.Boissieu.)、馬蹄金(DichondrarepensForst.)、酢漿草(OxaliscorniculataL.)、鐵滿蕨(Neottopterisnidus)、狼毒(StellerachamaejasmeLinn.)、翻白葉(PotentillagriffithiiHook.f.var .velutinaCard.)、地桃花(UrenalobataL.)、水錦樹(shù)(WendlandiacavalerieiLévl.)等。

1.2 直干桉土壤養(yǎng)分調(diào)查方法

2017年1-3月對(duì)滇中、滇南重要桉樹(shù)種植區(qū)昆明、曲靖、楚雄和紅河等州(市)種植的主要品種——直干桉開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查。選擇30塊20m×20m的標(biāo)準(zhǔn)地，其中5年生、6年生和7年生各10塊。調(diào)查內(nèi)容主要包括地理位置(經(jīng)緯度、海拔)、地形因子(包括坡度、坡向、坡位)、林齡、品系、密度(株行距)、直干桉每木調(diào)查(樹(shù)高、胸徑、冠幅)。然后在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)依據(jù)土壤采樣規(guī)則挖3個(gè)土壤剖面，均勻取0-40cm土層混合樣和40-100cm土層混合樣共計(jì)60個(gè)土樣，送檢測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、水解性N、有效P、速效K含量和有效B等。

土樣由具備國(guó)家檢測(cè)資質(zhì)的云南悅分環(huán)境檢測(cè)有限公司檢測(cè)。土樣檢測(cè)方法為，有機(jī)質(zhì)采用土壤檢測(cè)第6部分，土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定NY/T 1121.6-2006；水解性N采用森林土壤氮的測(cè)定LY/T1228-2015中4水解性氮的測(cè)定；有效P采用土壤檢測(cè)第7部分，土壤有效磷的測(cè)定NY/T1121.7-2014；速效K檢測(cè)采用土壤速效鉀和緩效鉀含量的測(cè)定NY/T 889-2004；有效B檢測(cè)采用土壤檢測(cè)第8部分;土壤有效硼的測(cè)定NY/T1121.8-2006。

2 結(jié)果與分析

2.1 直干桉生長(zhǎng)量和土壤養(yǎng)分含量調(diào)查結(jié)果

5-7年生直干桉生長(zhǎng)量和土壤養(yǎng)分含量調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 5-7年生直干桉生長(zhǎng)量和重要土壤養(yǎng)分含量

由表1可以看出，云南直干桉年平均生長(zhǎng)量樹(shù)高1.76-2.12m，胸徑1.48-1.73cm，基本正常，但生長(zhǎng)量呈現(xiàn)逐年遞減狀態(tài)。主要是因?yàn)槊磕瓴杉罅恐θ~蒸烤桉油，降低了桉樹(shù)的光合作用，而且種植桉樹(shù)3年后基本不再施肥，后期養(yǎng)分跟不上，長(zhǎng)勢(shì)減緩。

云南直干桉0-40cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)含量為5.12-30.22g/kg，個(gè)體差異較大，5-7年生樹(shù)齡平均17.27-18.42g/kg，屬中等水平，但呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)，枯枝落葉被農(nóng)戶收走蒸烤桉油，歸還土壤的有機(jī)物減少。40-100cm土層有機(jī)質(zhì)含量2.99-23.09g/kg，個(gè)體差異亦較大，平均9.43-10.47g/kg，年度變化不大(圖1)。

圖1 直干桉土壤有機(jī)質(zhì)含量

直干桉土壤水解性N含量0-40cm土層6.02-81.33mg/kg，個(gè)體差異較大，5-7年生樹(shù)齡平均37.2-48.35g/kg。40-100cm土層水解性N含量9.04-75.3mg/kg，個(gè)體差異亦較大，平均24.25-39.16mg/kg，6年生樹(shù)齡的樣地含量最高(圖2)。

圖2 直干桉土壤水解性N含量

直干桉土壤有效P含量0-40cm土層3.09-70.48mg/kg，70.48mg/kg和67.01mg/kg量偏高，屬于飛點(diǎn)，是因?yàn)殍裼蛢r(jià)格上漲，農(nóng)戶追施了復(fù)合肥的緣故。5-7年生樹(shù)齡的平均有效P含量7.59-19.86mg/kg，亦是6年生樹(shù)齡的樣地含量最高(圖3)。40-100cm土層0.86-12.98mg/kg，平均5.28-5.57mg/kg。

圖3 直干桉土壤有效P含量

直干桉土壤速效K含量0-40cm土層20.95-237.65mg/kg，個(gè)體差異較大，5-7年生樹(shù)齡平均54.81-92.08mg/kg，40-100cm土層12.55-147.95mg/kg，遞減趨勢(shì)明顯(圖4)。

圖4 直干桉土壤速效K含量

直干桉土壤有效B含量普遍較低，0-40cm土層0.02-0.34mg/kg，個(gè)體差異較大，6年生地塊的含量較高，5-7年生樹(shù)齡的平均含量0.16-0.18mg/kg，變化不大。40-100cm土層0.03-0.26mg/kg，個(gè)體差異也較大，6年生地塊的含量較高，平均有效B含量0.09-0.12mg/kg。

圖5 直干桉土壤有效B含量

2.2 直干桉重要土壤養(yǎng)分灰色關(guān)聯(lián)度分析

將5-7年生的云南直干桉生長(zhǎng)量和重要土壤養(yǎng)分含量作比較，根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式，求得養(yǎng)分?jǐn)?shù)列各點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的樹(shù)高、胸徑數(shù)列間的關(guān)聯(lián)系數(shù)以及各土壤養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)樹(shù)高、胸徑影響的土壤灰色關(guān)聯(lián)度[4](表2)。土壤灰色關(guān)聯(lián)度越大，說(shuō)明與直干桉生長(zhǎng)量的發(fā)展趨勢(shì)就越接近，或者說(shuō)養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)的影響就越大，土壤肥力就越高。

表2 直干桉重要土壤養(yǎng)分灰色關(guān)聯(lián)度和指標(biāo)權(quán)重

從表2可以看出，土壤有效養(yǎng)分指標(biāo)0-40cm的影響較大，樹(shù)高為0.561 0，胸徑為0.637 8，而40-100cm土層的影響相對(duì)較小，因此，桉樹(shù)施肥和地力恢復(fù)措施應(yīng)重點(diǎn)考慮表層0-40cm的土層。土壤重要養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)直干桉樹(shù)高生長(zhǎng)的影響有機(jī)質(zhì)最大，在0-40cm土層各養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)的影響力差異顯著，影響力由大到小的排列順序?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)>水解性N>有效B>速效K>有效P，各指標(biāo)對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)的權(quán)重為有機(jī)質(zhì)0.237 1>水解性N 0.219 9>有效B 0.219 0>速效K 0.171 9>有效P 0.152 2。在40-100cm土層各養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)影響力在0.515 7-0.560 2之間，差異不顯著。土壤重要養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)直干桉胸徑生長(zhǎng)的影響力0-40cm土層由大到小的排列順序也為有機(jī)質(zhì)>水解性N>有效B>速效K>有效P，各指標(biāo)對(duì)胸徑生長(zhǎng)的權(quán)重為有機(jī)質(zhì)0.227 8>水解性N 0.219 5>有效B 0.217 0>速效K 0.177 1>有效P 0.158 6。在40-100cm土層各養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)胸徑生長(zhǎng)影響力在0.557 8-0.589 9之間，差異不明顯。

3 結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分對(duì)直干桉生長(zhǎng)的影響主要表現(xiàn)在0-40cm土層，40cm以下土層因?yàn)樽兓炔淮?，?duì)直干桉樹(shù)高、胸徑的生長(zhǎng)影響相對(duì)較小，因此，直干桉施肥和地力恢復(fù)措施應(yīng)主要在40cm以上的表層土壤中進(jìn)行。云南直干桉在0-40cm土層中土壤有機(jī)質(zhì)含量5.12-30.22g/kg，平均17.27-18.42g/kg，屬中等水平，但呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)，主要是因?yàn)榭葜β淙~被農(nóng)戶收走蒸烤桉油，歸還土壤的有機(jī)物較少，分解率大于積累；土壤水解性N含量6.02-81.33mg/kg，個(gè)體差異較大，平均37.2-48.35mg/kg；土壤有效P含量3.09-70.48mg/kg，平均有效P含量7.59-19.86mg/kg；土壤速效K含量20.95-237.65mg/kg，平均54.81-92.08mg/kg；土壤有效B含量普遍較低，僅0.02-0.34mg/kg，平均含量0.16-0.18mg/kg。6年生林地的水解性N、有效P、速效K、有效B含量普遍較高，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)地樣地主要分布在經(jīng)濟(jì)和意識(shí)相對(duì)較發(fā)達(dá)的富民縣和陸良縣。近幾年由于桉油價(jià)格上漲，為了獲取更大效益，兩縣有錢的農(nóng)戶追施了復(fù)合肥。此外，很少有農(nóng)戶采用有機(jī)肥做追肥，所以，土壤有機(jī)質(zhì)含量變化平穩(wěn)并下降。

土壤重要養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)直干桉生長(zhǎng)的影響有機(jī)質(zhì)最大,在0-40cm土層中影響力由大到小的排列順序?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)>水解性N>有效B>速效K>有效P,各指標(biāo)對(duì)直干桉樹(shù)高生長(zhǎng)影響力權(quán)重為有機(jī)質(zhì)0.237 1、水解性N0.219 9、有效P0.152 2、速效K0.171 9、有效B0.219 0，各指標(biāo)對(duì)直干桉胸徑生長(zhǎng)影響力權(quán)重為有機(jī)質(zhì)0.227 8、水解性N 0.219 5、有效P 0.158 6、速效K 0.177 1、有效B 0.217 0。因此，直干桉施肥時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮有機(jī)肥，結(jié)合一定量的化肥和硼砂，化肥的N︰P︰K大約為1.4︰1︰1.1。

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參考文獻(xiàn)：

[1] 石忠強(qiáng)，蔣云東，周志忠，等.云南桉樹(shù)研究現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題[J].西部林業(yè)科學(xué)，2015，44(1)：152-156.

[2] 黃新會(huì),于?？?富民縣6種桉樹(shù)人工林地表土壤主要養(yǎng)分分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(8)：191-193.

[3] 趙筱青,丁寧,閆平.滇西南不同林齡桉樹(shù)林土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律分析(英文)[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)(英文版)，2012，13(6)：1298-1302.

[4] 蔣云東,何蓉,陳娟.灰色關(guān)聯(lián)分析在杉木人工林土壤肥力研究中的應(yīng)用[J].云南林業(yè)科技，1998(2)：34-38.