直干桉生態(tài)施肥技術(shù)研究

周云，李思廣*，蔣云東，石忠強，王一新，楊忠麗，李志華，張繼梅

直干桉生態(tài)施肥技術(shù)研究

周云，李思廣，蔣云東，石忠強，王一新，楊忠麗，李志華，張繼梅

(1. 云南省林業(yè)和草原科學院，云南 昆明 650201；2. 富民縣林業(yè)和草原局，云南 富民 650400)

通過桉樹生態(tài)施肥技術(shù)試驗，以期為云南桉樹種植初步提出一套實用的桉樹生態(tài)施肥技術(shù)模式。研究結(jié)果表明：與試驗前相比，施肥后胸徑和蓄積量增長最大的均為處理7，分別高出平均值25.89%和58.33%。施肥后部分處理的土壤pH值有明顯變化，總體表現(xiàn)為趨好，土壤酸性降低。各處理土壤養(yǎng)分指標由高到低分別是處理5>處理1>處理6>處理7>處理8>處理3>處理2>處理4。與本底相比，土壤容重下降，總孔隙度和毛管孔隙度呈現(xiàn)上升，所有處理的土壤物理性質(zhì)均得到明顯改善，土壤大多屬于壤質(zhì)粘土。其中處理5的土壤物理性質(zhì)改善效果最好。處理7的枝葉產(chǎn)量最高，經(jīng)濟效益達15 105元·hm，高出平均值40.99%。在維持和改善土壤肥力、防止林地退化方面，以處理5、處理6和處理7較好，在生長量、蓄積量、桉樹枝葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益方面，以處理7最好。初步確定處理7為桉樹生態(tài)施肥的技術(shù)模式。

直干桉；生態(tài)施肥技術(shù)；可持續(xù)經(jīng)營

桉樹()在澳大利亞、南非、巴西、中國等國均有種植，獲得了顯著的經(jīng)濟和社會效益，但對其生態(tài)效應問題存在一定爭議。一些學者認為大面積連片種植桉樹，會過度消耗水分和養(yǎng)分，容易引起土地貧瘠甚至沙漠化，導致原生物種衰減或者退化等問題。為促進桉樹林地養(yǎng)分保持供需平衡和達到良性循環(huán)，穩(wěn)定林分結(jié)構(gòu)并提升其經(jīng)營管理技術(shù)，本研究以直干桉()為對象，通過生態(tài)施肥試驗和林地恢復示范，提出一套直干桉可持續(xù)經(jīng)營的生態(tài)施肥技術(shù)，并將其應用于云南桉樹人工林的經(jīng)營管理中，以期為建立云南桉樹人工林可持續(xù)經(jīng)營認證體系提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在云南省富民縣大營街道辦事處麥竜村委會老紅坡(25°29′ N，102°52′ E)，海拔2 155 m，南坡位中上，平均坡度5°。土壤為石灰?guī)r發(fā)育的山地紅壤。選擇2009年7月營建長勢較均勻的直干桉林地2.0 hm作為桉樹高效可持續(xù)經(jīng)營的生態(tài)施肥技術(shù)試驗林。具體措施為：穴狀整地40 cm × 40 cm，初植密度2 m × 3 m；底肥農(nóng)家肥2 000 g·株，定植成活后追施尿素200 g·株；次年5月?lián)嵊?次。

本底直干桉生長狀況見表1，試驗林土壤本底理化性質(zhì)見表2。

1.2 試驗設計

試驗共8個處理(表3)，3次重復(表4)，每試驗小區(qū)參試直干桉大于50株，采用隨機區(qū)組排列。于2017年6月中旬在富民縣大營街道辦事處建立。

表1 本底直干桉生長狀況

注：胸徑與樹高單位分別為cm、m。

表2-1 試驗林土壤的本底理化性質(zhì)之一

表2-2 試驗林土壤的本底理化性質(zhì)之二

表3 試驗設計

1.3 土壤采樣和測試方法

調(diào)查內(nèi)容有：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)。2019年1月對試驗小區(qū)直干桉進行每木檢尺(胸徑、樹高和冠幅)。2月在24試驗小區(qū)內(nèi)依據(jù)土壤采樣規(guī)則各挖1個土壤剖面做土壤調(diào)查，均勻取0 ～ 40、40 ～ 100 cm土層的土樣共計48個，送檢測定：土壤有機質(zhì)、pH值、水解性N、有效P、速效K含量、有效B和黏土含量等。同時，采用環(huán)刀法測定每個小區(qū)0 ～ 20、20 ～ 40、40 ～ 60、60 ～ 100 cm的土壤容重、總孔隙度、毛管孔隙度、飽和持水量等指標。

土樣由云南悅分環(huán)境檢測有限公司檢測。土樣檢測方法：有機質(zhì)采用土壤檢測第6部分土壤有機質(zhì)的測定NY/T 1121.6—2006；土壤pH值的測定NY/T 1377—2007；水解性N采用森林土壤氮的測定LY/T 1228—2015中4水解性氮的測定；有效P采用土壤檢測第7部分土壤有效磷的測定NY/T 1121.7—2014；速效K檢測采用土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定NY/T 889—2004；有效B檢測采用土壤檢測第8部分土壤有效硼的測定方法NY/T 1121.8—2006；土壤機械組成的測定采用NY/T 1121.3—2006。

1.4 桉葉采集和經(jīng)濟效益估算

2020年10月對所有試驗小區(qū)的桉樹葉進行枝葉采集，每小區(qū)采集2株平均木下部的枝葉，24個小區(qū)共采集48株，采集強度為冠長的1/2。采集后即稱取鮮質(zhì)量，根據(jù)每公頃保留株數(shù)推算出可采枝葉的單位產(chǎn)量，并測出生產(chǎn)中鮮枝葉的出油率為1.1%，以此推算出各處理每公頃桉樹的產(chǎn)油量。目前，桉葉油市場收購價為65元·kg，以此估算出各處理桉葉油的經(jīng)濟效益。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗林生長量調(diào)查

對試驗林胸徑、樹高及材積生長量(表5)進行方差分析，結(jié)果表明(表6)：樹高、胸徑及材積在處理間差異皆不顯著。因試驗林于2018年受凍，導致樹高和材積生長受影響，本次僅對胸徑生長量進行分析。與本底相比胸徑生長量增長較大的是處理7，胸徑生長量增長值比平均值高25.89%(平均值為1.835)，處理4和處理3也高出平均值(表7)，其他處理均低于平均值。

表4 試驗布置示意圖

表5 試驗林胸徑、樹高、材積生長情況

表6 各性狀方差分析結(jié)果表

表7 直干桉胸徑增長量 cm

2.2 土壤pH值

由表8 ～ 9可知，試驗地各處理土壤呈酸性到微酸性，與本底相比，施肥后一些處理的土壤pH值有明顯變化，總體表現(xiàn)為趨好，降低了土壤酸性。0 ～ 40 cm土層的土壤pH值處理5無變化，處理8微減，其他處理均有增加；40 ～ 100 cm土層的土壤pH值處理7基本無變化，處理1明顯增加，處理3、處理6、處理8也有增加。

2.3 土壤養(yǎng)分含量的變化

將2019年調(diào)查的各處理土壤養(yǎng)分含量列入表10，與本底相比的變化值列入表11。由表中可以看出各處理的養(yǎng)分含量均比本底有所提高，除有效P外，所有指標都明顯上升，說明各處理均能提高并維持土壤肥力。蔣云東等表明土壤養(yǎng)分對直干桉生長的影響主要在0 ～ 40 cm土層，40 cm以下土層影響較小。將0 ～ 40 cm土層的養(yǎng)分做灰色關(guān)聯(lián)度分析(表12)，結(jié)果表明處理5、處理1、處理6和處理7的最高并且差異不大，其關(guān)聯(lián)度均在0.8以上。

2.4 土壤物理性質(zhì)的變化

將2019年各處理土壤物理性質(zhì)的調(diào)查結(jié)果列入表13 ～ 14。與本底相比其土壤容重下降、總孔隙度和毛管孔隙度上升，所有處理的土壤物理性質(zhì)均得到明顯改善，大多屬于壤質(zhì)粘土。其中處理5的土壤物理性質(zhì)改善效果最好。

表8 各處理的土壤平均pH值

表9 與本底相比各處理土壤pH值的變化

表10 2019年各處理土壤平均養(yǎng)分含量

表11 2019年各處理土壤平均養(yǎng)分含量與本底的比較值

表12 各處理土壤養(yǎng)分指標

表13 各處理不同土層的顆粒含量 %

表14 各處理土壤物理性質(zhì)調(diào)查結(jié)果

續(xù)表14

表15 桉樹枝葉產(chǎn)量和修枝的經(jīng)濟效益

2.5 桉樹枝葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益估算

所有處理的平均枝葉產(chǎn)量為999 kg(表15)，平均經(jīng)濟效益為10 714元·hm。處理7的枝葉產(chǎn)量最高，達1 446 kg，經(jīng)濟效益達15 105元·hm，其枝葉經(jīng)濟效益高出平均值40.99%。處理4的枝葉產(chǎn)量最低，僅為888 kg，經(jīng)濟效益為952 5元·hm，其枝葉經(jīng)濟效益低于平均值11.10%。

3 結(jié)論

(1)試驗林胸徑、樹高及材積在處理間差異皆不顯著，胸徑生長量增長最大的是處理7，胸徑生長量增長值比平均值高25.89%(平均值為1.84 cm)，處理4和處理3也高出平均值，其他處理均低于平均值。

(2)部分處理的土壤pH值有明顯變化，總體表現(xiàn)為趨好，降低了土壤酸性。

(3)各處理土壤養(yǎng)分指標由高到低分別是處理5>處理1>處理6>處理7>處理8>處理3>處理2>處理4。處理5、處理1、處理6、和處理7的最高并且差異不大，其關(guān)聯(lián)度均在0.8以上。

(4)林地土壤容重呈現(xiàn)下降、總孔隙度和毛管孔隙度呈現(xiàn)上升，所有處理的土壤物理性質(zhì)均得到明顯改善，大多屬于壤質(zhì)粘土。其中以處理5的土壤物理性質(zhì)改善效果最好。

(5)施肥后以處理7的枝葉產(chǎn)量最高，經(jīng)濟效益達15 105元·hm，高出平均值40.99%。

總體而言，在維持和改善土壤肥力、防止林地退化方面，處理5、處理6、和處理7的較好，在生長量、蓄積量、桉樹枝葉產(chǎn)量和經(jīng)濟效益方面，處理7最好。初步確定處理7為桉樹可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)的施肥模式。

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

[2] 莫才賢,羅穎,盧文智.桉樹人工林施肥現(xiàn)狀問題及對策分析[J].南方農(nóng)業(yè),2018,12(14):88-89.

[3] 蔣云東,周云,闞忠明,等.云南2-7年生直干桉人工林土壤物理性狀研究[J].西部林業(yè)科學,2018,47(4):7-13.

[4] 蔣云東,周云,闞忠明,等.云南直干桉土壤養(yǎng)分的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].西部林業(yè)科學,2018,47(3):63-66,77.

Ecological Fertilization Technology of

ZHOU Yun, LI Siguang, JIANG Yundong, SHI Zhongqiang,WANG Yixin,YANG Zhongli, LI Zhihua, ZHANG Jimei

(1.2.)

Through experimentation of ecological fertilization techniques forit was found that: the best DBH increment was achieved with treatment 7 which achieved 25.89% higher than average DBH as well as the highest increase in stock volume at 58.33% higher than average. There were significant changes in soil pH after fertilization and increasing reductions in soil acidity overall. The soil nutrient index of each treatment, ranked from high to low, was: treatment 5>treatment 1>treatment 6>treatment 7>treatment 8 >treatment 3>treatment 2>treatment 4. Compared with the initial (background) soil conditions, soil bulk density decreased while total porosity and capillary porosity increased. The physical properties of all treated soils, which are loamy clays, were all significantly improved with treatment 5 providing the best improvement of soil physical properties. Treatment 7 had the highest yield of branches and leaves, with an economic benefit of 15 105 yuan·hm, which was 40.99% higher than the average. It was concluded that treatments 5, 6, and 7 proved better in maintaining and improving soil fertility and preventing forest land degradation, and treatment 7 also provided the best growth, stock volume, yield of eucalypt branches and leaves, and hence best economic benefit. This study enabled preliminarily determination of a technical model for ecological fertilization ofplantations.

; ecological fertilization technology; sustainable management

10.13987/j.cnki.askj.2021.04.004

S725.5

A

國家重點研發(fā)計劃課題“桉樹高效可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)”(2016YFD0600505)

周云(1975— )，男，本科，高級工程師，主要從事森林培育，E-mail:570270968@qq.com

李思廣(1972— )，男，本科，副研究員，主要從事營林及育種技術(shù)研究，E-mail:skylinerover@163.com