閩南桉樹人工林土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀與配方施肥效果

林清錦

(福建省漳州市林業(yè)局，福建 漳州 363000)

桉樹為桃金娘科(Myrtaceae)桉樹屬(Eucalytspp.)喬木樹種，是熱帶、亞熱帶地區(qū)最重要的速生造林樹種之一[2]，桉樹干形通直，出材率高且材質(zhì)好，同時(shí)生長快、輪伐期短，具有很高的種植經(jīng)濟(jì)效益[3]。閩南是我國桉樹主要栽培區(qū)，桉樹人工林的快速發(fā)展給地方帶來良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[4-5]，為當(dāng)?shù)氐纳仲Y源培育、森林覆蓋率提高和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。但在營林過程中，由于桉樹經(jīng)濟(jì)成熟早、經(jīng)營周期短、養(yǎng)分消耗快，若一味只重視林產(chǎn)品收獲而忽視了林地養(yǎng)分管理和補(bǔ)充，則極易導(dǎo)致土壤退化、林地肥力下降，不利于桉樹可持續(xù)發(fā)展[6]。此前，諸多研究結(jié)果表明，科學(xué)的桉樹林地施肥可以加快桉樹成材，提高單位面積木材產(chǎn)量，而且改善地力，具有顯著的增產(chǎn)、增效作用[6-9]。但是，長期以來，林農(nóng)對桉樹持續(xù)經(jīng)營的知識了解不夠，林木施肥大多憑經(jīng)驗(yàn)，甚至仍然信奉“種田無功夫，全靠肥來堆”的傳統(tǒng)農(nóng)耕經(jīng)驗(yàn)，一方面加大了投資成本，造成不必要的浪費(fèi)，另一方面偏施NKP復(fù)合肥等單品肥料，容易導(dǎo)致樹體營養(yǎng)失衡而出現(xiàn)“肥害”或缺素現(xiàn)象[4，10-11]。因此，針對當(dāng)?shù)罔駱淞值赝寥鲤B(yǎng)分狀況，開展桉樹科學(xué)施肥技術(shù)的研究和推廣勢在必行[11]。本研究在分析評價(jià)九龍江流域即閩南山地桉樹人工林地土壤養(yǎng)分狀況的基礎(chǔ)上，借鑒以往施肥試驗(yàn)結(jié)果，有針對性地開展不同肥料配方施肥中試，旨在為試驗(yàn)區(qū)閩南桉樹人工林的養(yǎng)分調(diào)控和可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

1 調(diào)查地概況

九龍江流域漳州區(qū)段地處福建最南端，位于23°35′—26°23′ N、117°08′—118°25′ E，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年平均氣溫21 ℃，年均積溫7704 ℃，年無霜期達(dá)330 d以上。年均降水量1100～2000 mm，土壤類型主要為山地紅壤、磚紅壤性紅壤、紅壤、黃壤等，林下植被主要有鐵芒箕(Dicranopterislinearis)、芒萁骨(Dicranopterisdichotoma(Thunb) Bernh)、小剛竹(PhyllostachysbambusoidesSieb. et Zucc)、五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus(Labill) Wano)、烏毛蕨(Blechnumorientale) 等，該區(qū)域地理氣候條件總體上比較適宜桉樹速豐林生長。試驗(yàn)地位于漳州南靖國有林場，地理坐標(biāo)為24°26′—25°00′N，117°00′—117°36′E，海拔約280 m，坡位為中坡，坡度約20°，坡向?yàn)闁|南坡。

2 材料與方法

2.1 土壤養(yǎng)分測定數(shù)據(jù)來源

福建地區(qū)九龍江流域(漳州段)種植桉樹的地域較廣、面積最大，本文分析探討的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)來自2004年調(diào)查測定的南靖、平和、華安、長泰和龍海等閩南山地的桉樹人工林地。取樣和測定方法按相關(guān)國標(biāo)分析方法執(zhí)行[12]。

2.2 桉樹配方施肥中試方案與實(shí)施

2016年4月造林，采用人工挖穴整地，穴規(guī)格60 cm×40 cm×30 cm，造林密度為1320株·hm-2，即株行距為2.5 m×3.0 m。造林苗木為尾巨桉無性系DH32-29輕基質(zhì)網(wǎng)袋苗，苗高 25 cm。施肥方法：基肥在種植前7 d施用，追肥分別在造林當(dāng)年的5月、9月。設(shè)4個(gè)施肥處理，每個(gè)處理4次重復(fù)，每個(gè)處理樣地面積約 667 m2，施肥設(shè)計(jì)方案見表1。肥料為：復(fù)合肥(N-P2O5-K2O=16-16-16)，尿素(含氮46%)，鈣鎂磷(含P2O516%)，氯化鉀(含K2O 37.7%)，硼砂(含B 1.5%)。

表1 配方施肥試驗(yàn)方案 g·穴-1

2.3 調(diào)查測定與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2018年10月對各配施小區(qū)試驗(yàn)林的樹高和胸徑進(jìn)行每木檢尺，并根據(jù)福建省桉樹二元材積公式V=0.00003546D1.782514957H1.256710514計(jì)算材積[7]，式中：V為單株材積；D為胸徑；H為樹高。以單株平均材積推算每公頃蓄積量。采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和整理，采用SPSS 19.0軟件制圖、進(jìn)行方差分析(Duncan法)等。

3 結(jié)果與分析

3.1 閩南桉樹林土壤養(yǎng)分含量與評價(jià)

為評價(jià)九龍江流域(漳州段)桉樹林地土壤養(yǎng)分肥缺狀況，選擇土壤有機(jī)質(zhì)、pH值、全N、全P、全K、水解N、有效P、速效K、交換性Ca、交換性Mg、有效Zn、有效B等12個(gè)主要養(yǎng)分作為綜合評價(jià)土壤質(zhì)量的指標(biāo)(表2)，以土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)(表3)[13-14]對九龍江漳州流域的桉樹林地土壤養(yǎng)分進(jìn)行歸類與評價(jià)。結(jié)果表明，有機(jī)質(zhì)含量為4級(中級)水平；全氮含量屬于5級(貧級)水平；水解氮含量屬于4～5級(中級～貧級)水平；全磷及速效磷均屬于6級(極貧)水平。全鉀屬于3～4級(中級～中上級)水平；速效鉀屬于4～5級(中級～貧級)水平。有效硼屬4～5級(中級～貧級)水平，特別是長泰縣樣地上桉樹林地土壤有效硼嚴(yán)重缺乏，只有0.19 mg·kg-1(小于0.20 mg·kg-1極貧臨界值)；有效鋅含量除龍海樣地外，其余區(qū)域桉樹林地土壤有效鋅含量屬5級(極貧)水平；土壤交換性鈣和交換性鎂均屬于5～6級(極貧)水平；區(qū)域內(nèi)桉樹林地土壤0～20 cm土層pH值范圍為4.3～4.7，20～40 cm土層pH值范圍為3.1～4.1，均為強(qiáng)酸性土壤。

從土壤養(yǎng)分分析表明，九龍江流域(漳州段)桉樹林地土壤有機(jī)質(zhì)含量以及全鉀、速效鉀、速效氮和有效硼的含量處于中至貧級水平；全氮、全磷和速效磷較為貧乏，特別是磷素含量極低；部分區(qū)域如長泰，有效鋅含量也極低；整個(gè)區(qū)域的桉樹林地土壤交換性鈣和交換性鎂含量也普遍處在貧乏或極貧的水平。同時(shí)，桉樹林地土壤均偏重于酸性。因此，根據(jù)該流域的桉樹林地土壤養(yǎng)分特點(diǎn)，通過人工合理施肥來改善土壤養(yǎng)分平衡，從而促進(jìn)桉樹人工林的健康、高效和可持續(xù)經(jīng)營很有必要。

表2 閩南桉樹林地土壤養(yǎng)分狀況

表3 土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)[13-14]

3.2 不同配方施肥對桉樹林分生長的影響

不同施肥處理下桉樹生長狀況見表4。方差分析結(jié)果表明，除桉樹保存率外(保存率最高和最低的處理分別為處理4(94%)和處理2(92.5%)，不同施肥處理下桉樹保存率之間無顯著性差異)，不同施肥處理間桉樹平均樹高、胸徑、材積和蓄積量均呈極顯著性差異(F保存率=0.145，P=0.961；F樹高=26.923，P<0.001；F胸徑=8.003，P=0.004；F材積=29.909，P<0.001；F蓄積量=26.923，P<0.001)。其中處理4的平均樹高和胸徑分別為17.10 m和12.80 cm，較處理1、處理2、處理3分別增加了17.2%和8.47%，8.23%和11.3%，12.5%和7.56%；處理2的平均樹高顯著低于處理4，但顯著高于處理1和處理3(P<0.05)；相反，處理4的平均胸徑顯著高于處理2，但與處理1和處理3之間無顯著性差異。處理4的單株材積最高，達(dá)到0.138 m3，顯著高于處理1的0.094 m3、處理2的0.105 m3和處理3的0.102 m3，但后三者之間無顯著性差異。林分蓄積量，處理1為115.165 m3·hm-2，顯著低于其余施肥處理；其次，處理2、處理3的林分蓄積量為127.665、125.728 m3·hm-2，比處理1分別增加了10.85%、9.17%；處理4的林分蓄積量顯著高于其余3個(gè)處理，達(dá)170.89 m3·hm-2，比處理1、處理2、處理3 分別增加了48.39%、33.86%、35.92%?？傮w上，樹高、胸徑、材積和林分蓄積量，均以處理4的施肥效果最佳。

表4 2.5年生不同配方施肥的桉樹生長狀況

*：同列不同小寫字母為差異顯著(P<0.05)。

4 結(jié)論與討論

1)九龍江流域(漳州段)桉樹林地土壤酸化、養(yǎng)分比較貧瘠，整體來說，部分地區(qū)全鉀含量比較豐富，但區(qū)域內(nèi)的桉樹林地的土壤有機(jī)質(zhì)、水解氮和速效鉀含量普遍處于較低水平；全氮、全磷和速效磷極端貧乏；部分區(qū)域有效鋅和硼的含量也較低，土壤交換性鈣和交換性鎂含量也普遍處在貧乏或極貧的水平。

2)借鑒之前的施肥試驗(yàn)結(jié)果[7，9]，開展配方施肥試驗(yàn)，結(jié)果表明，施肥對桉樹生長有顯著的促進(jìn)作用，但不同施肥量和施肥模式對其生長影響存在差異。中試表明，處理4的施肥效果最佳，其施肥模式為：每穴施以鈣鎂磷500 g+復(fù)合肥250 g作基肥，當(dāng)年第1次追肥：尿素25 g+復(fù)合肥25 g+ZnSO44 g+硼砂10 g，當(dāng)年第2次追肥：尿素220 g+復(fù)合肥220 g，第2年追肥：復(fù)合肥250 g + 尿素250 g，桉樹人工林2.5年生樹高、胸徑、單株材積分別可達(dá)17.10 m、12.80 cm、0.138 m3。

3)處理2、處理3、處理4與處理1(對照處理)桉樹生長比較，表明當(dāng)年第1次追肥在補(bǔ)充N、P和K元素的基礎(chǔ)上配施Zn和B等微量元素能有效促進(jìn)桉樹的生長。此前研究發(fā)現(xiàn)，若硼元素嚴(yán)重缺乏，易導(dǎo)致桉樹出現(xiàn)生理性病害“朱儒病癥”，即紅桉現(xiàn)象[13]。在當(dāng)年第2次追加尿素和復(fù)合肥后即處理3的林分胸徑和蓄積量比處理2有一定的增加，但無顯著性差異，因此從投入成本的角度考慮，造林當(dāng)年可不再進(jìn)行第2次追肥。但第2年繼續(xù)追肥即處理4的樹高、單株材積和蓄積量均顯著高于其他處理，表明次年追肥很有必要。

4)處理4的施肥效果最優(yōu)，這僅是在桉樹幼齡期的經(jīng)營模式，但在中齡林及近熟林期還應(yīng)視林分營養(yǎng)狀況可適當(dāng)調(diào)整施肥量。桉樹生長期較長，在生產(chǎn)經(jīng)營中提倡延長培育周期，以培育中大徑材為目標(biāo)。實(shí)踐證明，桉樹在6～20 a生長期內(nèi)，立地條件適宜，并借鑒配方施肥模式，實(shí)施合理的撫育管理措施，每年仍有20～22.5 m3·hm-2以上的蓄積生長量。此外，配方施肥對地力的貢獻(xiàn)、對土壤肥力的影響等效應(yīng)還有待繼續(xù)調(diào)查研究。