松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分貧瘠化評(píng)價(jià)

毛朝明，蔣靈華，吳恒祝，毛根松，葉邦宣，蔡偉飛

（1. 浙江省松陽縣林業(yè)局，浙江 松陽 323400；2. 浙江省松陽縣林村林場，浙江 松陽 323400）

松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分貧瘠化評(píng)價(jià)

毛朝明1，蔣靈華1，吳恒祝1，毛根松2，葉邦宣1，蔡偉飛1

（1. 浙江省松陽縣林業(yè)局，浙江 松陽 323400；2. 浙江省松陽縣林村林場，浙江 松陽 323400）

2014年12月至2015年1月采集浙江省松陽縣5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)18個(gè)村144個(gè)樣點(diǎn)的毛竹（Phyllostachys heterocycla cv. pubescens）林0 ～ 30 cm土壤，對其pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了測試分析及貧瘠化評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：松陽縣毛竹林土壤pH值范圍在3.90 ～ 5.60，處在毛竹適生范圍（pH4.5 ～ 7.0）；表層土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，平均為42.94 g/kg，全氮含量平均2.15 g/kg，堿解氮平均含量為159.79 mg/kg，有效磷平均含量為2.27 mg/kg，速效鉀平均含量為61.28 mg/kg。松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分存在富氮低磷缺鉀的現(xiàn)象，不同鄉(xiāng)村間毛竹林土壤養(yǎng)分失調(diào)的種類和程度有較大變化。

松陽縣；毛竹；土壤；養(yǎng)分含量；貧瘠評(píng)價(jià)

毛竹（Phyllostachys heterocycla cv. pubescens）是我國自然分布面積最廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高、用途最廣泛的竹種之一。因其生產(chǎn)周期短、經(jīng)濟(jì)效益高，也是目前集約化經(jīng)營程度最高的竹種之一。松陽縣地處浙江省西南部，28° 14′ ～ 28° 36′ N、119° 10′ ～ 119° 42′ E，年均氣溫14.2 ～ 17.7℃，≥10℃年積溫6 024℃，年均無霜期250 d，年平均降水量1 532 mm，年蒸發(fā)量1 294 mm。全縣毛竹林土壤主要類型為黃壤和紅壤。

根據(jù)2014年森林資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)果，全縣有毛竹林10 435 hm2，約占森林總面積的10%，集中分布在新興、玉巖、楓坪、竹源、葉村5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的毛竹林面積占全縣毛竹總面積的70.2%，區(qū)域特征明顯，經(jīng)營類型以筍材兩用林為主，毛竹林經(jīng)營在提高山區(qū)經(jīng)濟(jì)收入和保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面起著極其重要的作用。

對松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分貧瘠化進(jìn)行評(píng)價(jià)，有助于我們更客觀的了解毛竹林地的土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀，有針對性地進(jìn)行平衡施肥和集約化經(jīng)營管理，避免盲目施肥造成肥料浪費(fèi)和對環(huán)境的污染，并為建立毛竹林土壤養(yǎng)分管理系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 樣品采集

2014年12月至2015年1月在松陽縣毛竹面積分布最大的楓坪、玉巖、竹源、新興、葉村5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)18個(gè)村設(shè)計(jì)土壤隨機(jī)取樣點(diǎn)144個(gè)，采集土樣時(shí)，用GPS全球定位系統(tǒng)定位，記錄取樣點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向、坡位，向農(nóng)戶了解毛竹施肥等經(jīng)營狀況。在每個(gè)采樣點(diǎn)，按S型隨機(jī)取3個(gè)土樣，清理表層后，采集0 ～30 cm土層土壤，以3點(diǎn)混合樣作為一個(gè)樣本，充分混合后按四分法取1 kg左右土樣帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

1.2 樣品分析

土壤樣品采集后，風(fēng)干研磨過篩，用于測定土壤肥力性狀。土壤酸堿性是土壤的重要屬性，超出一定的范圍，不但植物生長受阻，土壤養(yǎng)分的生物有效性也會(huì)受到影響。高志勤等[1]對不同層次毛竹林土壤肥力研究表明，有機(jī)氮、全氮、有效磷和速效鉀已經(jīng)完全能反映竹林土壤肥力情況，所以本次實(shí)驗(yàn)主要對pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀進(jìn)行分析測定。

pH值用電位法測得；有機(jī)質(zhì)用高溫外熱重鉻酸鉀氧化—容量法測定；全氮用開氏消解法測得；堿解氮用堿解擴(kuò)散法測得；有效磷用鹽酸—氟化銨法測得；速效鉀用乙酸銨法測得[2]。

2 分級(jí)參考指標(biāo)

徐秋芳[3]等詳細(xì)評(píng)價(jià)了浙江省商品林地土壤情況，提出適合林業(yè)生產(chǎn)的浙江省土壤養(yǎng)分貧瘠化標(biāo)準(zhǔn)。而毛竹的生理特性和經(jīng)營強(qiáng)度有別于一般林木，每年生產(chǎn)的生物量大，伐竹和挖筍帶走的礦物質(zhì)和養(yǎng)分也多。羅治建[4]等通過對鄂南地區(qū)高、中、低產(chǎn)類型毛竹林土壤養(yǎng)分研究，得出影響毛竹生長的土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀等含量的臨界值，可以作為毛竹林土壤養(yǎng)分元素貧瘠化評(píng)價(jià)的依據(jù)。葉仲節(jié)[5]等研究認(rèn)為，毛竹適宜的土壤酸堿度為pH4.5 ～ 7.0。結(jié)合松陽縣實(shí)際情況以及主要影響毛竹生長的pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、全磷、有效磷、速效鉀6個(gè)指標(biāo)，擬定松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)見表1。

表1 松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)Table 1 Grading index for soil nutrients of bamboo stand in Songyang

3 結(jié)果與分析

根據(jù)分析結(jié)果，對上述指標(biāo)進(jìn)行區(qū)間統(tǒng)計(jì)和方差分析，結(jié)果見表2。

3.1 貧瘠化評(píng)價(jià)

從表2可以看出，松陽縣毛竹林土壤主要養(yǎng)分空間變異大，不同鄉(xiāng)村土壤養(yǎng)分失調(diào)的種類和程度有較大變化。

3.1.1 pH值 根據(jù)pH值測定結(jié)果，松陽縣土壤pH值范圍在3.90 ～ 5.60，呈強(qiáng)酸性，其中有23個(gè)采樣點(diǎn)土壤pH值低于4.5，占16%；pH值4.5 ～ 5.5的有120個(gè)，占83.3%；pH值5.5 ～ 6.5的僅1個(gè)，絕大多數(shù)都處在毛竹適生范圍pH 4.5 ～ 7.0。

3.1.2 有機(jī)質(zhì) 土壤有機(jī)質(zhì)是指土壤中的有機(jī)化合物，它含有多種養(yǎng)分，能為植物生長提供長效、穩(wěn)定和全面的營養(yǎng)，有機(jī)質(zhì)分解形成的腐殖質(zhì)能顯著改良土壤結(jié)構(gòu)，提高養(yǎng)分的有效性，而且腐殖質(zhì)中的胡敏酸能促進(jìn)植物根系的生長。對松陽縣毛竹林土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明，各樣點(diǎn)有機(jī)質(zhì)含量水平參差不齊，但總體較高，平均為42.94 g/kg，其中有機(jī)質(zhì)＞40 g/kg的有64個(gè)，40 ～ 30 g/kg的有50個(gè)，30.0 ～ 20.0 g/kg的有23個(gè)，＜20 g/kg有7個(gè)。

表2 松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分區(qū)間統(tǒng)計(jì)與方差分析Table 2 Statistics and ANOVA on soil nutrients of bamboo stand in Songyang

3.1.3 土壤全氮和堿解氮 土壤中的全氮含量代表著土壤氮素的總貯量和供氮潛力。因此，全氮含量是土壤肥力的主要指標(biāo)之一。對松陽縣毛竹林土壤的全氮進(jìn)行測定，平均值為2.15 g/kg，含量豐富；＞2.5 g/kg的土樣有36個(gè)，2.5 ～ 2.0 g/kg土樣有29個(gè)，2.0 ～ 1.0 g/kg的有73個(gè)，＜1.0 g/kg有3個(gè)。

堿解氮包括無機(jī)態(tài)氮和結(jié)構(gòu)簡單能為植物直接吸收利用的有機(jī)態(tài)氮，它可供植物近期吸收利用，故又稱速效氮。堿解氮含量的高低，能反映近期土壤的氮素供應(yīng)能力。松陽縣毛竹林土壤堿解氮平均值為159.79 mg/kg，含量較高，其中＞150 mg/kg有66個(gè)，150.0 ～ 100.0 mg/kg有63個(gè)，100 ～ 50 mg/kg有14個(gè)，＜50 mg/kg的僅1個(gè)。

3.1.4 土壤全磷和有效磷 土壤全磷的測定結(jié)果表明，全磷平均值為0.25 g/kg，含量較低。＞0.65 g/kg有3個(gè)，0.65 ～ 0.40 g/kg有15個(gè)，0.40 ～ 0.15 g/kg有91個(gè)，＜0.15 g/kg有35個(gè)。一般來說，土壤全磷含量只表明該土壤磷元素的儲(chǔ)備，而植物直接吸收利用的是磷的速效部分，該項(xiàng)指標(biāo)僅作為生產(chǎn)施肥的參考。松陽縣毛竹林土壤有效磷含量平均為2.27 mg/kg，所有樣點(diǎn)均少于10 mg/kg，有效磷含量嚴(yán)重貧瘠。

P元素是植物細(xì)胞核的重要組成成分，它對細(xì)胞分裂和植物各器官組織的分化發(fā)育具有重要作用，是植物體內(nèi)生理代謝活動(dòng)必不可少的重要元素。魯順保[6]等研究認(rèn)為平均立竹胸徑隨土壤速效磷含量提高而增粗，因子影響達(dá)極顯著，對竹材枝下高達(dá)差異顯著水平，培育大徑級(jí)竹林必須考慮磷肥施用。

3.1.5 土壤全鉀和速效鉀 鉀元素能加速植物對CO2的同化作用，促進(jìn)碳水化合物的轉(zhuǎn)變、蛋白質(zhì)的合成和細(xì)胞的分裂，減少蒸騰作用，調(diào)節(jié)植物組織中的水分平衡，增強(qiáng)植物的抗性，并提高竹筍的品質(zhì)。土壤全K反映毛竹林土壤K元素的總儲(chǔ)量，但因其90% ～ 98%為無效態(tài)鉀[7]，所以本實(shí)驗(yàn)只評(píng)價(jià)速效鉀的水平。松陽縣毛竹林土壤速效鉀含量平均為61.28 mg/kg，＞150 mg/kg僅1個(gè)，100 ～ 150 mg/kg有5個(gè)，100 ～ 50 mg/kg有78個(gè)，＜5 mg/kg有60個(gè)，屬嚴(yán)重貧瘠。

3.2 貧瘠化評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

根據(jù)測定結(jié)果，結(jié)合表1、表2得出松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分貧瘠化評(píng)價(jià)結(jié)果，見表3。

土壤中N、P、K 3種主要營養(yǎng)元素的平衡，對毛竹生長發(fā)育的影響很大，毛竹的生長仍受最小定律的限制，只有對毛竹林進(jìn)行平衡施肥，才能人為控制土壤供肥條件和各營養(yǎng)元素的含量，促進(jìn)毛竹對養(yǎng)分的吸收，從而使土壤中各種營養(yǎng)元素的含量能夠滿足毛竹最佳生長的需要[8]。實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥，同時(shí)也減少肥料浪費(fèi)和農(nóng)業(yè)面源污染。

松陽縣毛竹主要分布區(qū)楓坪鄉(xiāng)、玉巖鎮(zhèn)、竹源鄉(xiāng)、新興鎮(zhèn)等海拔750 m以上土壤主要為黃壤土類的山地黃泥土、山地黃泥砂土和山地紅松泥土，成土母質(zhì)為酸性火山巖的風(fēng)化體，有機(jī)質(zhì)累積量大，分解緩慢。海拔750 m以下主要是紅壤土類黃紅壤亞類黃泥土和紅松土，成土母質(zhì)主要是凝灰?guī)r、花崗巖、片麻巖等酸性巖漿巖風(fēng)化物為主。濕熱同步、干濕交替的生物氣候條件，加速了原生礦物風(fēng)化、淋溶和積淀的進(jìn)程，土壤富鋁化和高嶺化特征明顯，土壤呈酸性或強(qiáng)酸性，磷鉀含量低，導(dǎo)致有效磷和速效鉀嚴(yán)重匱乏。農(nóng)民在進(jìn)行毛竹低產(chǎn)林改造時(shí)，由于單施氮肥增產(chǎn)效果明顯，而單施磷鉀肥效果不那么特別顯著[9]，誤認(rèn)為只要施用氮肥就可使毛竹增產(chǎn)，生產(chǎn)中只施氮肥，不施或少施磷鉀肥，土壤中被帶走的磷鉀無法及時(shí)補(bǔ)充，進(jìn)一步加劇了竹林土壤磷鉀的匱乏，這與化驗(yàn)結(jié)果中土壤全氮和堿解氮含量高、磷鉀含量低相吻合。

表3 松陽縣毛竹林土壤養(yǎng)分貧瘠化評(píng)價(jià)結(jié)果Table 3 Evaluation on soil nutrient depletion in bamboo stand of Songyang%

土壤pH值對土壤肥力有明顯影響，是土壤的重要化學(xué)性質(zhì)，對土壤微生物的活性、對礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)分解起重要作用，進(jìn)而影響土壤養(yǎng)分因素的釋放、固定和遷移等。土壤pH上升促使鐵、鋁形成氫氧化物，減少它們對磷的固定，增加土壤有效磷的含量。土壤pH值在6.5左右時(shí)，各種營養(yǎng)元素的有效度都較高，在微酸性、中性、堿性土壤中，氮、硫、鉀的有效度高[10]。

林地適宜的pH和溫度、濕度條件能促進(jìn)有機(jī)磷的礦化作用，為補(bǔ)充土壤速效磷提供來源，在酸化土壤中，尤其是pH＜5.0時(shí)，土壤溶液的游離磷酸根轉(zhuǎn)化為磷酸鐵和磷酸鋁等難溶性化合物，降低了磷的利用率和有效性[11]。

4 結(jié)論與討論

松陽縣毛竹林土壤有機(jī)質(zhì)和氮素含量高，pH低，土壤酸化嚴(yán)重，磷鉀含量匱乏，遠(yuǎn)低于毛竹生長所需，各項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)出現(xiàn)不同程度的貧瘠化，在生產(chǎn)上要主動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

松陽縣毛竹林土壤pH值雖然在毛竹適生范圍，但酸化嚴(yán)重，間接影響了磷的供應(yīng)，建議在生產(chǎn)上施用石灰，不僅可以提高土壤pH值，使其更有利于毛竹生長，同時(shí)也提高土壤有效磷的供應(yīng)；在竹林施肥培育上，應(yīng)控制氮肥總量，增施磷鉀肥，滿足毛竹生長所需。針對土壤酸化和磷缺乏的現(xiàn)狀，推薦使用過磷酸鈣等堿性磷肥，可以提高土壤pH值和有效磷的補(bǔ)充。

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Evaluation of Soil Nutrient Depletion in Phyllostachys heterocycla cv. pubescens Stand in Songyang

MAO Zhao-ming1，JIANG Ling-hua1，WU Heng-zhu1，MAO Gen-song2，YE Bang-xuan1，CAI Wei-fei1
（1. Songyang Forestry Bureau of Zhejiang, Songyang 323400, China; 2. Songyang Lincun Forest Farm of Zhejiang, Songyang 323400, China）

Determinations were conducted on pH, organic substances content, total N, available N, total P, available P, and available K of soil at 0-30cm from 144 sample plots of Phyllostachys heterocycla cv. pubescens stand in 18 villages of 5 towns in Songyang, Zhejiang province from December of 2014 to January of 2015. The results showed that pH ranged 3.90-5.60, while pH 4.5-7.0 is suitable for bamboo growth, mean organic substances content was 42.94g/kg, total N 2.15g/kg, available N 159.79mg/kg, available P 2.27mg/kg, available K 61.28mg/kg. Evaluations demonstrated that soil N at bamboo stand in Songyang was too much, P and K was strongly depleted, and there were difference of soil nutrient depletion among different villages.

Songyang; Phyllostachys heterocycla cv. pubescens; soil; nutrient content

S714.5

B

1001-3776（2016）01-0059-05

2015-08-09；

2015-11-18

浙江省生態(tài)建設(shè)目標(biāo)責(zé)任制考核重大科技項(xiàng)目（2014214）

毛朝明（1967－），男，高級(jí)工程師，從事森林培育工作。