毛竹林施用精制有機肥生長效應(yīng)研究

魏增慶

摘要 為明確毛竹林施用精制有機肥的生長效應(yīng)，設(shè)置精制有機肥、復(fù)合肥、尿素及不施肥對比試驗。結(jié)果表明，采用合理的養(yǎng)分配比對提高毛竹林施肥效應(yīng)尤為重要，其中選擇適宜的肥料是提高肥效的關(guān)鍵，精制有機肥具有較好的生長效應(yīng)，可推廣使用。

關(guān)鍵詞 毛竹林；精制有機肥；生長效應(yīng)

中圖分類號 S795.9；S14 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）22-0126-02

毛竹是福建省重要的經(jīng)濟竹種，生長迅速，材質(zhì)好，用途廣，經(jīng)營效益好[1]，自20世紀80年代以來毛竹林經(jīng)營面積不斷增加，截至目前，福建省毛竹林面積已突破100萬hm2，不僅極大地豐富了福建省的森林資源，而且對福建省經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展和林區(qū)人民生活水平提高發(fā)揮著重要作用。隨著毛竹林經(jīng)營的不斷深入，也形成了系列配套的豐產(chǎn)培育技術(shù)，毛竹林施肥被普遍接受，并在生產(chǎn)實踐中起到了增產(chǎn)作用。毛竹林生長快，每年還要大量輸出竹筍和竹材，需要消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，施肥是提高竹林產(chǎn)量的重要技術(shù)措施。速生毛竹林每年還有大量筍體和竹材被輸出，林地消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，林地積累的物質(zhì)難以承受年復(fù)一年的消耗，導(dǎo)致地力衰退，降低林分生產(chǎn)力，及時補充外源營養(yǎng)物質(zhì)是毛竹林持續(xù)生長、良好發(fā)育的必要措施。李偉成等[2]認為，由于竹林生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育過程過于迅速，在結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循環(huán)上對生態(tài)系統(tǒng)的整體耦合有不良影響，直接影響其功能，甚至有崩潰的可能。當(dāng)然，也有研究表明，不當(dāng)經(jīng)營措施，包括不合理施肥、過量施用無機化肥也給竹林以及生態(tài)系統(tǒng)帶來負面效應(yīng)，造成毛竹林地力嚴重衰退，林分生產(chǎn)力下降。有研究指出，中國化肥的施用量不斷增加，而氮肥平均利用率只有30%～35%[2]，大部分氮肥因徑流而損失[3-6]。也有學(xué)者研究表明，過量施用氮肥，不僅增加了生產(chǎn)成本，也會造成生態(tài)環(huán)境污染，尤其是水體污染，使其富營養(yǎng)化[7-9]。巨曉棠[10]試驗表明，盲目施用無機化肥，易使土壤中H+游離，造成土壤酸化、板結(jié)，進而導(dǎo)致有毒物質(zhì)釋放，造成一系列生態(tài)環(huán)境問題。因此，如何進行毛竹林合理、科學(xué)施肥，仍然是毛竹林施肥中不容忽視的現(xiàn)實問題，也是影響深遠的生態(tài)問題。為此，在三明市梅列區(qū)洋溪鎮(zhèn)上街村進行了毛竹林施用精制有機肥的試驗，以期分析毛竹林施用精制有機肥的生長效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在福建省三明市梅列區(qū)（北緯26°14′～26°25′，東經(jīng)117°30′～117°47′）洋溪鎮(zhèn)上街村進行。區(qū)域性氣候?qū)僦衼啛釒Т箨懶约婧Ｑ笮约撅L(fēng)氣候。2—4月為春雨季節(jié)，降水量420～550 mm；5—6月為梅雨季節(jié)，降水量320～475 mm，水濕條件與毛竹出筍成竹規(guī)律基本同步；7—8月常受熱帶風(fēng)暴的影響，多雷陣雨。常年平均氣溫19.5 ℃，年平均降水量1 726 mm，夏季常受到臺風(fēng)影響，降水量較大且集中，全年平均空氣相對濕度79%。洋溪鎮(zhèn)地帶性土壤為紅壤、黃紅壤，海拔高度大多在500～800 m之間，適宜毛竹林生長發(fā)育，也是毛竹最適宜分布帶。試驗林選擇洋溪鎮(zhèn)上街村8林班15大班32小班。該小班為毛竹純林，經(jīng)營方向為筍竹兩用毛竹林，試驗前立竹密度3 075～3 375株/hm2，平均胸徑8.4 cm，林相較整齊，經(jīng)常施用草甘膦進行化學(xué)除草。

1.2 試驗材料

供試肥料：精制有機肥，由福建省永安市智勝化工有限公司采用純植物性原料經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)，有效成分中有機質(zhì)≥30%、有效氮8%、有效磷5%、有效鉀5%；復(fù)合肥，含氮15%、有效磷15%、有效鉀15%；尿素（含純N 46%）。

1.3 試驗設(shè)計

2014年1月在原有筍竹兩用林中選擇同一面坡、毛竹林生長狀況和經(jīng)營措施基本相似的竹林，進行施肥試驗。試驗共設(shè)4個處理，分別為：處理Y，施用精制有機肥900 kg/hm2，折合有效氮72 kg/hm2；處理F，施用復(fù)合肥750 kg/hm2，折合有效氮112.5 kg/hm2；處理N，施用尿素245 kg/hm2，折合有效氮112.5 kg/hm2；CK，不施肥作為對照。田間試驗設(shè)計為3次重復(fù)，不完全隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積667 m2（25.83 m×25.83 m）。

1.4 試驗方法

2014年11月全面鋤草后，在距母竹50 cm、靠山坡上部挖半月形溝（深15 cm），施肥后覆蓋。施肥后每年在出筍盛期（因當(dāng)年氣候不同有所不同，一般在每年3月25至4月1日間）保留生長發(fā)育健康、筍體大于平均胸徑的毛竹筍，其余前后筍全部采挖，現(xiàn)場稱重，累計算出每年的產(chǎn)筍量。每年11月采伐同年留筍養(yǎng)竹相應(yīng)的毛竹株數(shù)，間伐對象以砍老留嫩、砍小留大、砍密留稀、砍劣留優(yōu)為原則，保持相對穩(wěn)定的立竹數(shù)。測定每年砍伐毛竹的平均胸徑（D）和數(shù)量（N），采用以下公式計算產(chǎn)材量（W）。

W=0.095 9D2.363 8

2017年11月測定保存立竹的平均胸徑和立竹數(shù)，同樣采用以上公式計算現(xiàn)存竹材量。采用Excel和DPS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對毛竹林生長與產(chǎn)量的影響

從表1可知，毛竹林新竹平均胸徑和新竹量施肥后新竹平均胸徑比試驗前（2013年）都有不同程度提高，增加6.0%～18.1%，成竹數(shù)量也比試驗前（735株/hm2）增加49.0%～77.6%。試驗表明，施肥有利于新竹的形成和生長。從表1、2可知，3個 施肥處理無論是平均胸徑、立竹數(shù)、產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量均高于CK。與CK相比，處理Y、F、N平均胸徑分別增加14.6%、12.2%和7.3%，立竹數(shù)分別增加 2.3%、1.4%和1.4%，產(chǎn)筍量分別增加96.2%、69.1%和22.6%，產(chǎn)材量分別增加90.6%、67.8%和52.1%，現(xiàn)存竹材量分別增加41.3%、33.1%和19.8%。對產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量進行方差分析，結(jié)果表明，處理Y與處理N、CK間產(chǎn)筍量間差異均達到極顯著水平，處理F與處理N、CK間產(chǎn)筍量差異均達到顯著水平；處理Y、F、N與CK間產(chǎn)材量差異均達到極顯著水平；處理Y與CK間現(xiàn)存竹材量間差異達到極顯著水平，處理F、N與CK間現(xiàn)存竹材量間差異均達到顯著水平。由此表明，3個施肥處理均有利于毛竹林生長和產(chǎn)量提高。

2.2 增施磷、鉀肥對毛竹林生長的影響

氮、磷、鉀素是植物生長發(fā)育所需要的三大營養(yǎng)元素，對毛竹林生長發(fā)育有不同的生理功能，相互間不能互相替代，又有互相影響，而且各元素在土壤中儲量、有效性存在差異，對施肥結(jié)果具有較大影響。從表1、2可知，處理F比處理N平均胸徑、產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量分別增加4.5%、37.9%、10.4%和11.1%，現(xiàn)存立竹數(shù)相仿。對產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量進行方差分析，處理F與處理N平均產(chǎn)筍量間差異均達到顯著水平，處理F與處理N產(chǎn)材量間差異未達到顯著水平，處理F與處理N現(xiàn)存竹材量間差異也未達到顯著水平，但存在一定差異。表明處理F主要生長因子和產(chǎn)量均優(yōu)于處理 N。處理F與處理N折合有效氮量是相同的，處理F增施了磷、鉀肥。磷是植物生長的重要物質(zhì)，植物吸收磷量與其生物量成正相關(guān)[11]，而毛竹林主要分布在我國南方紅壤區(qū)域，紅壤對磷有強的吸附固定力。鉀素也是林木生長所需的主要元素，參與林木光合作用，而且鉀素能夠促進氮素的吸收，提高氮的利用效率。三大營養(yǎng)元素的配合施用，對毛竹林生長發(fā)育存在明顯的互作。因此，在毛竹林施肥中應(yīng)該提倡合理的配比施肥。

2.3 施用精制有機肥對毛竹林生長影響

從表1、2可知，處理Y與處理F比較，平均胸徑、立竹數(shù)、產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量分別增加2.2%、16.0%、13.5%和6.2%，現(xiàn)存立竹數(shù)相仿；處理Y與處理N比較，平均胸徑、立竹數(shù)、產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量分別增加6.8%、60.0%、25.3%和17.9%，現(xiàn)存立竹數(shù)相仿。對產(chǎn)筍量、產(chǎn)材量和現(xiàn)存竹材量進行方差分析，結(jié)果表明，處理Y與處理N平均產(chǎn)筍量間差異達到極顯著水平，處理Y與處理F產(chǎn)筍量間差異均達到顯著水平；處理Y與處理N產(chǎn)材量間差異達到顯著水平，處理Y與處理F產(chǎn)材量間差異未達到顯著水平，但存在一定差異；處理Y與處理N現(xiàn)存竹材量間差異均達到顯著水平，處理Y與處理F現(xiàn)存竹材量間差異未達到顯著水平，但存在一定差異。表明處理Y主要生長因子和產(chǎn)量均優(yōu)于處理F和處理N，處理Y肥效更高。處理Y折合有效氮為72 kg/hm2，只有處理F與處理N折合有效氮量的64%，但主要生長因子和產(chǎn)量指標(biāo)均高于處理F和處理N，差異達到顯著或極顯著水平，這與精制有機肥營養(yǎng)成分較全面、平衡有關(guān)，同時與精制有機肥含有較高有機質(zhì)（≥30%）有關(guān)，有機質(zhì)在微生物菌的作用下，可以轉(zhuǎn)化為林木可吸收的有效氮、磷、鉀礦質(zhì)元素，大量有機質(zhì)的施入，有利于團粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤結(jié)構(gòu)得到改善，增強了土壤保水、保肥、通氣和保溫性能，持續(xù)保護了土壤肥力。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，采用合理的養(yǎng)分配比對提高毛竹林施肥效應(yīng)尤為重要，其中選擇適宜的肥料是提高肥效的關(guān)鍵，精制有機肥具有較好的生長效應(yīng)，可推廣使用。

我國南方林區(qū)普遍存在缺磷現(xiàn)象[12]，增施磷肥不僅可以提高土壤中有效磷的含量，而且能夠促進毛竹對氮素的吸收，提高氮素的有效性。一般毛竹林土壤中鉀素有效利用率只有2%[13]，毛竹林土壤中鉀素缺乏的主要原因是竹筍和竹材的大量輸出，如果得不到充分補充，將會影響毛竹林的地力水平。

竹林生長好壞與土壤肥力高低相關(guān)聯(lián)。精制有機肥的顯著特點是營養(yǎng)全面、平衡，含有較高的營養(yǎng)物質(zhì)。施用精制有機肥的增產(chǎn)效益與該毛竹林長期施用草甘膦除草可能有關(guān)聯(lián)。毛美紅等[14]認為，在毛竹林中長期使用草甘膦，會對土壤的理化性狀產(chǎn)生影響，使土壤容重增加、總孔隙度降低，不利于竹鞭的正常生長。施肥可以有效緩解土壤板結(jié)、酸化。

4 參考文獻

[1] 中國樹木志編委會.中國主要樹種造林技術(shù)：上、下冊[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1976：852-867.

[2] 李偉成，盛海燕，鐘哲科.竹林生態(tài)系統(tǒng)及其長期定位觀測研究的重要性[J].林業(yè)科學(xué)，2006，42（8）：95-101.

[3] JU X T，KOU C L，CHRISTIE P，et al.Changes in the soil environment from excessive application of fertilizers and manures to two contrasting intensive cropping systems on the North China plain[J].Environ Pollut，2007，45（2）：497-506.

[4] GHIDEY F，ALBERTS E E.Temporal and spatial patterns of nitrate in aclaypan soil[J].Journal of Environmental Quality，1999，28：584-594.

[5] FIERER N G，GABET E J.Carbon annitrogen losses by surface runoff following changes invegetation[J].Journal of Environment Quality，2002， 31：1207-1213.

[6] 李世清，李生秀.半干旱地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中硝態(tài)氮的淋失[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2000（11）：204.

[7] 宋科，徐愛國，張維理，等.太湖水網(wǎng)地區(qū)不同種植類型農(nóng)田氮素滲漏流失研究[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009（32）：88-92.

[8] DOMAGALSKI J，LIN C，LUO Y，et al.Eutrophication study at the Pan-jiakou-Daheiting Reservoir system，northern Hebei Province，People′s Republic of China：Chlorophyll-a model and sources of phosphorus and nitrogen[J].Agr Water Manage，2007，94：43-53.

[9] XIE Yingxing，XIONG Zhengqin，XING Guangxi，et al.An assessment of nitrogen pollutant sources in surface water in Taihu region[J].Pedosphere，2007，17（2）：200-208.

[10] 巨曉棠.過量施用氮肥和不合理的氮肥施用方法是氮肥引起環(huán)境污染的根源[C]//中國土壤學(xué)會青年工作委員會，中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會青年工作委員會.青年學(xué)者論土壤與植物營養(yǎng)科學(xué)：第七屆全國青年土壤暨第二屆全國青年植物營養(yǎng)科學(xué)工作者學(xué)術(shù)討論會論文集，2000：4.

[11] BOWESA M J，SMITHB J T，JARVIEA H P，et al.Modelling of phosp-horus inputs to rivers from diffuse and point sources[J].Sci Total Environ，2008，395：125-138.

[12] 高志勤.毛竹林土壤磷、鉀養(yǎng)分狀況及生長效應(yīng)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，34（6）：33-37.

[13] 占麗平，李小坤，魯劍巍，等.土壤鉀素運移的影響因素研究進展[J].土壤，2012，44（4）：548-553.

[14] 毛美紅，俞婷婷，傅柳方，等.草甘膦對毛竹筍用林土壤理化性質(zhì)的影響分析[J].竹子研究匯刊，2011，30（3）：29-32.