桉樹人工林土壤養(yǎng)分與配方施肥效果研究

王卡石

(廣西壯族自治區(qū)國有派陽山林場，廣西 寧明 532500)

1 引言

對林地土壤進行科學(xué)保護利用，使之可持續(xù)、健康發(fā)展，是保障林業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。廣西人工林面積在全國占比約為10%，處于全國第一位，木材產(chǎn)量占比全國約為45%，是國內(nèi)為數(shù)不多實現(xiàn)人工林面積、蓄積量雙重增長的林業(yè)大省。近年來，廣西地區(qū)在林業(yè)生產(chǎn)施肥中主要以華沃特為主，特別在桉樹施肥中長期使用同一配方，而對土壤類型、肥力水平、氣候類型的差異則有一定變化，未能重視有機肥的使用，存在過量施肥情況，導(dǎo)致林地土壤存在有機質(zhì)不足、土壤團粒結(jié)構(gòu)破壞、土壤沙化、酸化以及退化、污染的問題，地力有下降趨勢，林地生產(chǎn)力潛力難以繼續(xù)維持。經(jīng)相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，目前單一施肥配方與高速發(fā)展的桉樹人工林產(chǎn)業(yè)并不能完全適應(yīng)，易導(dǎo)致需肥量高低不等的區(qū)域在實際施肥中出現(xiàn)養(yǎng)分過?；蝠B(yǎng)分輸入不足的問題，故科學(xué)分析桉樹人工林產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，基于測土配方制定科學(xué)的區(qū)域化施肥配方十分關(guān)鍵。

2 廣西人工林土壤類型及養(yǎng)分分布概況

2.1 土壤類型

土壤是地球陸地上適宜植物生長的疏松表層，是不可分割的土地組成要素。一方面，土壤為多種成土因素綜合作用下形成，屬于歷史自然體[1]；另一方面，土壤也深受人為因素影響，會受到自然條件及人為作用影響，決定土壤類型的多樣性及相應(yīng)分布規(guī)律[2，3]。結(jié)合國內(nèi)第二次土壤普查分類標(biāo)準(zhǔn)以及廣西第二次土壤普查情況，廣西土壤總計土類為18個，亞類34個，土屬109個，土種327個。其中面積較大的3種土壤類型主要為紅壤、赤紅壤及磚紅壤，也是較為重要的林業(yè)生產(chǎn)土壤類型。這其中，紅壤屬于中亞熱帶地帶性土壤，主要特征為脫硅富鋁化，全區(qū)面積總計564.24萬hm2，耕地20.95萬hm2，在全區(qū)旱地面積中占比為22.98%。成土母質(zhì)含有第四紀(jì)紅土、花崗巖及砂頁巖風(fēng)化物。土層多深厚，呈紅色，有較強的酸性，土壤pH值4.0～6.0，有機質(zhì)含量受植被影響而有所差異，但較赤紅壤、磚紅壤均較高。紅壤區(qū)域有較為優(yōu)越的水、熱條件，適于多種林木發(fā)展[4,5]。赤紅壤則為廣西南亞熱帶區(qū)域典型土壤類型，全區(qū)面積總計485.11萬hm2，旱地26.72萬hm2，占全區(qū)29.30%[6]。其覆蓋區(qū)域多為林地、荒草地，具有較大的土地開發(fā)利用潛力。成土母質(zhì)與紅壤一致，土層多為1 m以上，呈紅色，有較強的酸度，pH值4.0～5.5，鹽基飽和度一般低于40%，含有中等偏低的有機質(zhì)及全氮含量，且磷、鉀養(yǎng)分含量較低[7,8]。赤紅壤可適宜部分熱帶及南亞熱帶作物生長，在農(nóng)、林、牧業(yè)發(fā)展中均有較大優(yōu)勢[9]。磚紅壤則為北熱帶生物氣候下形成的脫硅富鋁化土壤。其為廣西南部主要土壤類型，面積總計24.98萬hm2，耕作旱地2.44萬hm2。磚紅壤成土母質(zhì)在紅壤基礎(chǔ)上還含有淺海沉積物，其原生礦物分解較為徹底，土體深厚，多呈赤紅色，酸性強，pH值4.5～5.5，保肥性能差。此外，黃壤(形成于亞熱帶溫暖濕潤條件)、石灰(巖)土(發(fā)育于碳酸鹽巖風(fēng)化物)也是較為廣西林區(qū)較為常見的土壤類型[10]。

由圖1可見，飲廉林場土壤類型主要為磚紅壤、赤紅壤，派陽山林場、樹木園、博白林場等土壤類型主要為赤紅壤，維都林場、三門江林場以赤紅壤、石灰(巖)土為主，雅長林場以紅壤、黃壤為主，黃冕林場、大桂山林場以紅壤為主。

圖1 廣西區(qū)直林場土壤類型分布

2.2 養(yǎng)分分布

結(jié)合廣西人工林地土壤現(xiàn)狀數(shù)據(jù)對土壤養(yǎng)分分布整理如表1?？梢姡斯ち滞寥纏H平均值4.41，為強酸性土壤，標(biāo)準(zhǔn)差0.24，全區(qū)變異性較小。土壤有機質(zhì)均值31.24 g/kg，為中等水平。土壤堿解氮均值137.73 mg/kg，為較高水平，標(biāo)準(zhǔn)差35.72，變異性較大。土壤有效磷均值1.89 ng/kg，標(biāo)準(zhǔn)差0.25，無較大變異性。土壤速效鉀均值60.65 mg/kg。土壤有效硼均值0.31 mg/kg，為低水平，標(biāo)準(zhǔn)差0. 05，全區(qū)無較大變異性。

3 材料與方法

3.1 測定土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)來源

廣西地區(qū)桉樹種植面積較大，地域廣泛，本文分析數(shù)據(jù)則主要來自派陽山林場公武分場(林班2)處人工林地。取樣及測定方法嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)國際分析方法執(zhí)行。

3.2 配方施肥實驗方案及實施

2019年5月開始造林，以人工挖穴方式整地，林區(qū)面積穴規(guī)格為60 cm(面寬)×50 cm(底寬)×50 cm(穴深)，造林密度101株/畝，苗高25 cm。施肥方法：種植前7 d施用基肥，追肥時間分別為造林當(dāng)年5、9月份。設(shè)置4個施肥處理階段，每階段重復(fù)4次，施肥設(shè)計方案如表2，肥料為：復(fù)合肥(N/P2O3/K2O=16/16/16)；尿素(氮含量46%)；鈣鎂磷(P2O3含量16%)；氯化鉀(K2O含量37.7%)；硼砂(B含量1.5%)。

表1 廣西區(qū)直林場人工林土壤養(yǎng)分概況

表2 配方施肥實驗方案

3.3 調(diào)查數(shù)據(jù)測定及統(tǒng)計分析

3.3.1 生長量測定

示范林在2021年12月(年終)進行生長量測定。于示范區(qū)設(shè)置樣方2個(對照林、示范林)，每個面積400 m2左右，每木檢測。樹高以測高儀測定，胸徑以林業(yè)專用胸徑尺測定。計算加權(quán)平均后砍倒平均木實測樹高，校正樹高。

立木蓄積量以廣西林業(yè)勘測設(shè)計院最新計算公式測定：

V=c0·D(c1-c2·(D+H))·H(c3+c4(D+H))

(1)

式(1)中：V為單株材積，m3；D為胸徑，cm；H為樹高，m；c0～c4為常數(shù)，分別對應(yīng)1.09154150×10-4、1.87892370、5.69185503×10-3、0.65259805、7.84753507×10-3。

3.3.2 土壤及植物養(yǎng)分測定

依據(jù)《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1999》標(biāo)準(zhǔn)測定。

3.3.3 統(tǒng)計方法

采取統(tǒng)計平均值法、容積顯著性檢驗法及統(tǒng)計方差分析法進行統(tǒng)計分析。

4 結(jié)果與分析

4.1 生長量測定

通過桉樹平衡施肥技術(shù)的實施，1～3年生桉樹年均生長蓄積總量2.54m3/畝，對比對照林的1.33 m3/畝有明顯升高，施肥效果顯著(表3)。

表3 示范林生長量統(tǒng)計值對比

4.2 桉樹營養(yǎng)及施肥

對桉樹葉片養(yǎng)分采集分析，以STD值統(tǒng)計分析法對葉片(1～3年)營養(yǎng)適宜指標(biāo)測定結(jié)果見表4。

表4 葉片(1～3年)營養(yǎng)適宜指標(biāo)

4.3 生態(tài)效益評價

結(jié)合表5數(shù)據(jù)可見，種植3年后，土壤pH值有一定提高，有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量對比值無較大變化；但微量元素含量有顯著提高，其中有效鋅、有效銅、有效硼含量均有顯著提高。

表5 葉片(1～3年)營養(yǎng)適宜指標(biāo)

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

通過對桉樹配方施肥技術(shù)的試驗及示范研究可見，1～3年生桉樹年均生長蓄積總量2.54 m3/畝，對比對照林的1.33 m3/畝增長顯著；同時，對桉樹葉片(1～3年)養(yǎng)分適宜指標(biāo)測定及生態(tài)效益評估結(jié)果均可見明顯改善及優(yōu)化。由此可見，只要科學(xué)地對人工桉樹林進行施肥、管護，不僅不會導(dǎo)致土壤肥力大幅度降低，同時還能夠在有效施肥的情況下，促進土壤中某些養(yǎng)分含量的明顯增加，特別是可有效提升土壤中微量元素養(yǎng)分含量。

桉樹屬于桃金娘科(Myrtaceae)桉樹屬的一種喬木樹種，屬于熱帶、亞熱帶區(qū)域最為重要的一種速生造林樹種[11]；而且桉樹干形通直，具有較高的出材率，同時生長快、輪伐期短，故還可發(fā)揮較高的經(jīng)濟效益[12]。廣西是我國主要的桉樹栽培區(qū)，桉樹人工林的高速發(fā)展為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟及社會均帶來了良好的效益，對區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展起到了一定推動價值，同時也為當(dāng)?shù)厣仲Y源培育、森林覆蓋率的提高及經(jīng)濟社會的發(fā)展貢獻(xiàn)了積極力量[13]。但就人工營林造林過程來說，桉樹具有經(jīng)營周期短、經(jīng)濟成熟早、養(yǎng)分消耗快等特點，故在營林造林中若一味重視林產(chǎn)品收獲而忽視管理及補充林地養(yǎng)分，則會導(dǎo)致土壤逐步退化、林地肥力逐漸降低，不利于桉樹種植的健康可持續(xù)發(fā)展[14,15]。而在大量桉樹種植研究中均有數(shù)據(jù)顯示，通過科學(xué)地進行桉樹林地施肥能夠促進桉樹成才進程的增加，并可促進單位面積木材產(chǎn)量的提升，且可有效改善地力，提升桉樹林產(chǎn)業(yè)效益。結(jié)合本次研究數(shù)據(jù)也可證實，在結(jié)合土壤營養(yǎng)成分科學(xué)采取配方施肥的情況下，示范林最終取得的整體生長效果及生態(tài)效益均得到了明顯提升，提示配方施肥在桉樹人工林養(yǎng)護及管理中值得予以充分關(guān)注。

5.2 建議

結(jié)合分析上述研究數(shù)據(jù)及廣西桉樹種植現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為在未來桉樹人工林管理及養(yǎng)護中，相關(guān)人員需在桉樹配方施肥的基礎(chǔ)上，進一步探究桉樹高效營養(yǎng)機理和機制，為促進桉樹高效營養(yǎng)遺傳育種以及桉樹產(chǎn)量的提高奠定理論基礎(chǔ)。同時建議：進一步加大開發(fā)及應(yīng)用具有固N、解P、解K等多種功能的生物肥與緩/控釋肥料等新型肥料的研究實驗及推廣，從而著重提升肥料利用率及有效性。另外，還需進一步確保全區(qū)桉樹施肥標(biāo)準(zhǔn)化、環(huán)?；?、安全化、高效化發(fā)展，強化對桉樹區(qū)域化生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測及控制，促進桉樹施肥效率的最大化，并嚴(yán)格限制桉樹施肥對環(huán)境帶來的不利影響，以確保桉樹種植林區(qū)生態(tài)環(huán)境的健康、可持續(xù)發(fā)展。