施肥對(duì)青楊人工林生長(zhǎng)的影響研究

柴發(fā)盛，谷鑫鑫，司劍華，王逸臻

(1.共和縣林業(yè)局，青海 海南 813000；2.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016)

青楊(PopuluscathayanaRehd.)是楊柳科喬木樹種，為中國(guó)特有種，廣布東北、華北、西北各地[1]。青楊作為青海省主要造林樹種之一，具有速生，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)[2]，廣泛用于綠化，營(yíng)造防護(hù)林及用材林等[3]。

施肥是提高林地生產(chǎn)力的有效手段之一，合理施肥能提高作物產(chǎn)量[4]，對(duì)林木生長(zhǎng)具有良好的促進(jìn)作用，是營(yíng)造速生豐產(chǎn)林、生態(tài)景觀林重要條件之一[5]。在林木生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行追肥，改善林分生長(zhǎng)條件，才能達(dá)到速生豐產(chǎn)的目的[6]。青楊生長(zhǎng)量的主要影響因素包括生境、氣候、土壤幾個(gè)方面。水、肥、光、熱四個(gè)生態(tài)因子對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響程度也有差異[7]。土壤肥力對(duì)青楊生長(zhǎng)量有著顯著的影響，土壤改良能改善土壤通透性和結(jié)構(gòu)，促使土壤微生物量碳含量顯著提高[8]。因此，施肥對(duì)林木生長(zhǎng)有著重要的作用，但不同的施肥方式和肥料的選擇產(chǎn)生的影響也不盡相同。

青海省高寒干旱、土壤瘠薄，青楊生長(zhǎng)緩慢，木質(zhì)化程度不高，很大程度上影響了青楊的生長(zhǎng)[9]，促進(jìn)城鄉(xiāng)綠化建設(shè)和生態(tài)林業(yè)的發(fā)展，營(yíng)造短輪伐期原料林等，均要求土壤要有較高的肥力[10，11]。本試驗(yàn)利用不同肥料和不同的施肥方式開展對(duì)青楊人工林的生長(zhǎng)影響進(jìn)行研究，以期使青楊人工林發(fā)揮最大效益。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于青海省西寧市，西寧市地處溫帶草原氣候區(qū)的西部邊緣地帶，地理位置101°41′—101°46′ E，36°36′—36°38′ N。屬半干旱高原大陸性氣候，氣溫的日較差和年較差較大，白天氣溫高，春季升溫和秋季降溫都很迅速；降水不足，高度集中，水熱同期；風(fēng)大、蒸發(fā)強(qiáng)烈；日照長(zhǎng)，輻射強(qiáng)。年均溫為5.8 ℃，極端最低氣溫為-26 ℃，極端最高氣溫為41 ℃，氣溫年較差25.6 ℃，日較差13.6 ℃，年積溫2 077.5 ℃，無(wú)霜期約160 d。年降水量368～450 mm，集中于7—9月；年蒸發(fā)量約為1 100 mm，年日照時(shí)數(shù)2 600 h。試驗(yàn)林為青楊與青海云杉的行間混交，土壤類型以栗鈣土和淡栗鈣土為主，土層厚度30～50 cm，土壤呈堿性或微堿性反應(yīng)，有機(jī)質(zhì)分解快，流失多，積累少，土壤貧瘠，結(jié)構(gòu)不良，保水、保肥能力差。

1.2 試驗(yàn)條件

1.2.1 試驗(yàn)林地

(1)西寧市西山林場(chǎng)青楊與青海云杉的10～11年生帶狀混交林。

(2)施肥肥料，見表1。

表1 試驗(yàn)肥料

1.2.2 測(cè)量?jī)x器 布魯萊斯測(cè)高器、圍尺、測(cè)繩、生長(zhǎng)錐、直尺等。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在西山林場(chǎng)選擇立地條件基本一致、前期撫育措施基本相同的青楊青海云杉帶狀混交林。試驗(yàn)共設(shè)置10組施肥處理，每組處理30株同齡青楊，3種肥料分別是雞糞肥(104.3 g·株-1)、復(fù)合肥(128.6 g·株-1)、尿素與磷酸二銨1∶1混合肥(60 g·株-1)按每667 m2氮含量8 kg為標(biāo)準(zhǔn)施用，3種施肥方式分別是撒施、穴施、放射狀溝施，一個(gè)空白對(duì)照，所有處理3次重復(fù)，詳見表2；選擇樹高生長(zhǎng)量、胸徑生長(zhǎng)量、冠幅生長(zhǎng)量作為篩選最佳施肥方式的指標(biāo)，通過(guò)單因素方差分析研究同一種肥料3種不同施肥方式對(duì)林木生長(zhǎng)量的影響，再針對(duì)每個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，確定每個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)的最佳施肥方法。

表2 施肥處理

1.3.2 施肥方式 于2017年4月20—23日進(jìn)行施肥。

撒施：在地表每株樹樹冠垂直投影區(qū)邊緣至樹冠半徑1/2處的施肥圈內(nèi)將肥料均勻?yàn)⒃诘乇?，繼而進(jìn)行澆水。

穴施：以每株試驗(yàn)青楊樹干基部為圓心，在半徑為樹冠冠幅1/2同心圓圓周上均勻選取三個(gè)合適位點(diǎn)，挖垂直深度為30 cm的填埋坑，放入肥料，進(jìn)行填埋。

放射狀溝施：以樹干基部為中心，在地表樹冠垂直投影區(qū)邊緣至樹冠半徑1/2處的施肥圈內(nèi)，沿半徑方向，向外挖6條輻射狀施肥溝，溝深30～40 cm，溝由里到外逐漸加深，肥料均勻施入溝內(nèi)，埋好即可。

1.3.3 測(cè)定方法 于2017年3月、2018年11月進(jìn)行兩次林木生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)量，計(jì)算2年生長(zhǎng)量。胸徑是利用圍尺測(cè)量樹高1.3 m處的直徑；冠幅使用測(cè)繩測(cè)量；樹高是用勃魯萊斯測(cè)高器測(cè)量。

1.3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel 2003 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)；并利用SPSS 21.0軟件對(duì)青楊生長(zhǎng)量進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果分析

2.1 雞糞肥不同施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響

表3 雞糞肥不同施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響

注: 同列不同字母表示在0.05水平上差異顯著，下同

施肥處理的兩年青楊樹高的生長(zhǎng)量A1與A3間無(wú)顯著差異，A1與A2 間存在顯著差異(P=0.016<0.05)，兩年樹高生長(zhǎng)量最大的是A3，為1.93 m；最小是CK，為1.69 m。樹高生長(zhǎng)量為放射狀溝施>撒施>穴施>對(duì)照；所以，施用雞糞肥時(shí)以放射溝施對(duì)樹高影響最佳，詳見表3。

施肥后兩年青楊胸徑的生長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組(CK)均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。A1、A2、A3 間均存在顯著差異(P=0.023<0.05),兩年胸徑生長(zhǎng)量最大的是A1，為3.31 cm；最小是CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長(zhǎng)量為撒施>放射狀溝施>穴施>對(duì)照。所以施用雞糞肥時(shí)，撒施對(duì)胸徑生長(zhǎng)最有利。

施肥后冠幅生長(zhǎng)量與對(duì)照無(wú)顯著差異，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長(zhǎng)。

2.2 復(fù)合肥不同施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響

表4 復(fù)合肥不同施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響

各處理施肥后兩年青楊樹高的生長(zhǎng)量和對(duì)照組均存在顯著差異(P<0.05)，B1、B2、B3間均存在顯著差異(P=0.016<0.05)。兩年樹高生長(zhǎng)量最大為B3，為2.38 m；最小為CK，為1.69 m。兩年樹高生長(zhǎng)量為放射狀溝施>撒施>穴施>對(duì)照。所以，復(fù)合肥對(duì)青楊樹高影響最大的施肥方式為放射狀溝施，詳見表4。

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長(zhǎng)量和對(duì)照均存在顯著差異(P<0.05)，B1、B2、B3間均存在顯著差異(P=0.026<0.05)。兩年胸徑生長(zhǎng)量最大為B3，為3.86 cm；最小為CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長(zhǎng)量排序?yàn)榉派錉顪鲜?穴施>撒施>對(duì)照。所以，施用復(fù)合肥對(duì)青楊胸徑影響最大為放射狀溝施。

各處理施肥后冠幅生長(zhǎng)量與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長(zhǎng)。

2.3 尿素與磷酸二銨混施不同施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的影響

表5 尿素+磷酸二胺不同施肥方式對(duì)青楊樹高生長(zhǎng)的影響

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，C2與C1、C3間均存在顯著差異(P=0.013<0.05)，C1與C3間無(wú)顯著差異。兩年樹高生長(zhǎng)量最大為C2，為2.47 m；最小為CK，為1.69 m。兩年樹高生長(zhǎng)量排序?yàn)檠ㄊ?放射狀溝施>撒施>對(duì)照。在施用尿素+磷酸二銨時(shí)穴施是對(duì)青楊樹高影響最大的施肥方式，詳見表5。

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，C3與C1、C2間均存在顯著差異(P=0.029<0.05)，C1與C2間無(wú)顯著差異。兩年胸徑生長(zhǎng)量最大為C3，為3.68 cm；最小為CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長(zhǎng)量排序?yàn)榉派錉顪鲜?穴施>撒施>對(duì)照。所以，尿素+磷酸二銨放射狀溝施是對(duì)青楊胸徑生長(zhǎng)影響最大的施肥方式。

各處理施肥后冠幅生長(zhǎng)量與對(duì)照無(wú)顯著差異，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長(zhǎng)。

2.4 不同肥料與施肥方式對(duì)青楊生長(zhǎng)的綜合影響

2.4.1 肥料及施肥方式對(duì)青楊樹高生長(zhǎng)的影響

表6 肥料及施肥方式對(duì)青楊高生長(zhǎng)量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊樹高的生長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，A3、B3、C2三組處理間均存在顯著差異(P=0.007<0.05)，綜合影響樹高生長(zhǎng)量排序?yàn)槟蛩?磷酸二銨穴施>復(fù)合肥放射溝施>雞糞肥放射溝施，詳見表6。

2.4.2 肥料及施肥方式對(duì)青楊胸徑生長(zhǎng)的影響

表7 肥料不同施肥方式對(duì)青楊胸徑生長(zhǎng)量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，A1、B3、C3三組處理間均存在顯著差異(P=0.013<0.05)，綜合影響胸徑生長(zhǎng)量排序?yàn)閺?fù)合肥穴施>尿素+磷酸二銨放射溝施>雞糞肥撒施，詳見表7。

2.4.3 肥料及施肥方式對(duì)青楊冠幅生長(zhǎng)的綜合影響

表8 肥料及施肥方式對(duì)青楊冠幅生長(zhǎng)量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊冠幅的增長(zhǎng)量試驗(yàn)組和對(duì)照組均無(wú)顯著差異(P>0.05)，A1、B3、C2三組處理間均不存在顯著差異(P>0.05)，詳見表8。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 雞糞肥放射狀溝施對(duì)青楊高生長(zhǎng)量影響最大，兩年最大樹高生長(zhǎng)量為1.93 m；撒施對(duì)胸徑生長(zhǎng)量影響最大，兩年最大胸徑生長(zhǎng)量為3.31 cm；施肥方式對(duì)冠幅影響不大。

3.1.2 復(fù)合肥施肥，放射狀溝施對(duì)青楊樹高和胸徑生長(zhǎng)量影響都最大，兩年最大樹高、胸徑生長(zhǎng)量分別為2.38 m、3.86 cm；施肥方式對(duì)冠幅影響不大。

3.1.3 尿素和磷酸二銨1∶1混合施肥，穴施對(duì)青楊樹高生長(zhǎng)量影響最大，兩年最大樹高生長(zhǎng)量為2.47 m；放射狀溝施對(duì)青楊胸徑生長(zhǎng)量影響最大，兩年最大胸徑生長(zhǎng)量為3.68 cm；施肥方式對(duì)冠幅影響不大。

3.1.4 對(duì)青楊生長(zhǎng)綜合影響較好的施肥方式是復(fù)合肥放射狀溝施和尿素+磷酸二胺穴施。

3.2 討論

合理施肥能改善楊樹品質(zhì)、增強(qiáng)楊樹抗性，合理的施肥能使其發(fā)揮最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，因此肥料種類和施肥方式的選擇尤為重要[12]。有研究指出在中等立地條件下楊樹施肥效果由高到低依次為復(fù)合肥、尿素、磷酸二銨、過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀[13，14]，復(fù)合肥養(yǎng)分含量高，尿素僅含氮，磷酸二銨中磷元素占比較大，二者混合可在一定程度上使N、P、K三種重要元素較均衡，因此首先選擇這兩種肥料。雞糞作為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，具有改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤理化保水、保肥的特點(diǎn)，因此選用雞糞作為試驗(yàn)肥料之一。

青海省常年溫度較低，楊樹根系生長(zhǎng)緩慢，因此首先考慮放射狀溝施，可擴(kuò)大根系與肥料接觸面積，提高肥料利用率[12]。有研究認(rèn)為，楊樹穴施比條施效果好[15]，穴施也能防止肥料流失，因此選用穴施。而撒施操作簡(jiǎn)便，可逐漸滲透被根系吸收利用，因此也可選用撒施。

在青楊人工林的培育中，施肥與其他撫育管理措施相結(jié)合才能使施肥效益達(dá)到最大化。因此應(yīng)對(duì)青楊加強(qiáng)撫育管理，使肥效最大化，促進(jìn)青楊健康生長(zhǎng)。