不同施肥方式对西宁市油松人工林生长的影响

胡文忠　谷鑫鑫　司剑华　贡晓清

摘要    本试验以立地条件相同的八年生油松人工林为研究对象，设计3个不同肥料种类且每种肥料4个施肥量，测量施肥前及施肥后2年内油松的胸径、树高生长量，分析不同施肥方式下油松生长量的差异，得出最佳施肥方式。结果表明，尿素、复合肥、鸡粪的最佳施用量分别为45、150、1 300 g/株;尿素（即速效肥）、复合肥第1年便能促进油松生长，鸡粪（即有机肥）第2年可促進油松生长。综合分析环保、成本、生长效果等因素，油松施肥以施复合肥150 g/株为宜。

关键词    油松;人工林;施肥方式;生长指标;青海西宁

中图分类号    S791.254        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）24-0103-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    In this experiment，three different fertilizer types and four fertilizer application rates were designed for the 8-year-old Pinus tabulaef-ormis plantation with the same site conditions.The DBH and tree height of Pinus tabulaeformis were measured before and two years after fertilization，and the differences in growth rates of Pinus tabulaeformis under different fertilization methods were analyzed to obtain the best fertilization method.The results showed that the optimal dosage of urea，compound fertilizer and chicken manure were 45 g/plant，150 g/plant and 1 300 g/plant，respectively.Urea（namely fast-release fertilizer）and compound fertilizer could promote the growth of Pinus tabulaeformis in the first year，chicken manure（namely organic fertilizer）could promote the growth of Pinus tabulaeformis in the second year.Comprehensive environmental protection，cost，growth effect and other factors，the best fertilizer was compound fertilizer，and the application rate was 150 g/plant.

Key words    Pinus tabulaeformis;plantation;fertilization method;mass index;Xining Qinghai

油松（Pinus tabulaeformis）是松科（Pinaceae）松属（Pinus）针叶常绿乔木，是我国的特有树种[1]，同时也是青海省主要造林树种之一，在西宁市、民和县、循化县等地均有天然分布。油松为阳性树种，喜光、耐寒、耐旱、耐瘠薄，喜生在深厚、肥沃、湿润疏松的酸性、微酸性土壤;其根系发达，水土保持能力强，涵养水源作用大，是造林的先锋树种[2]。

施肥是提高林木产量、改善品质和保护环境的一项重要措施[3]，林木生长需要大量营养元素，合理施肥可以显著提高林木的养分利用效率，使林木获得较大的生长量，从而使其自身养分含量通过稳态积累达到一个较高水平，以充分满足林木在新生长季的养分需要[4-6]。但是随着林龄的增长，林地地力下降，不仅影响木材质量，还会影响林业的可持续发展及土地的高效利用。通过施肥改善林地养分、提高地力是林业进一步发展的基础[7-8]。

国外林地施肥研究开展的较早。法国早在18世纪就开始对林地进行草木灰、镑盐、矿渣的施肥研究。随后德国、美国、日本等国家先后进行了小面积的林木施肥试验[8-10]，但施肥种类以化肥为主。我国林地施肥研究开展较晚，20世纪50年代末才对毛竹进行施肥研究[11]，对经济林的施肥研究始于20世纪80年代末期。目前，我国林木施肥研究方向主要集中在低海拔地区的林木生长、养分动态及生理特性上，对高海拔地区的研究鲜有报道。

西部开发和林业六大工程启动后，青海省大力发展油松造林，加强干旱和高寒地区生态建设[12]。目前，青海省林地总面积1 096万hm2，西宁南北山油松造林累计达213 hm2[13]，但是随着油松林木的生长，土壤中的微量元素往往得不到及时补充，进而会影响大量元素作用的充分发挥和林木的进一步生长[14]。研究表明，施肥可以提高林木的株高、地径生长，提高油松的成活率和保存率[15]，而及时准确地掌握林木需肥特性，合理选择肥料，做到科学施肥、经济用肥，对增强树势、提高果实产量和品质具有重要的指导意义[16-17]。但是由于经费与人力资源的限制，青海省对于人工林的抚育研究较少，关于林木施肥的研究更少，使人工林的效益得不到充分发挥。本试验通过探究不同肥料种类和施用量对西宁市油松人工林生长的影响，寻求最佳的施肥方式，进一步提高油松人工林的抚育技术，促进西宁市油松人工林健康高效发展，充分发挥油松人工林保持水土、涵养水源的作用。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

本试验的样地位于青海省西宁市西山林场，地处青藏高原东北部，地理位置为东经101°43′～101°44′，北纬36°37′～36°38′;处于温带草原气候区的西部边缘地带，属干旱高原大陆性气候，主要气候特点为气候温和，太阳辐射强、光照充足，平均气温低，降水量少，雨热同期，气象灾害多，危害较大。年平均气温6.0 ℃，其中7月平均气温17.2 ℃;5月中旬以后进入雨季，至9月中旬前后雨季结束，其间正是月平均气温≥5 ℃的持续时期;年均降水量368 mm，集中在7—9月;年蒸发量为1763 mm，≥10 ℃的积温2 037 ℃，年日照时数2 600 h，无霜期120 d，植物生长期150～160 d。试验地为油松与青海云杉块状混交林中的部分油松林地，土壤类型为粟钙土，土壤理化性质呈弱碱性反应。

1.2    试验材料

供试前油松林为西宁市西山林场立地条件相同（即各林分的海拔、坡向、坡度等基本一致，采用相同的造林方式，且确保其前期抚育措施相同）的八年生油松人工林。供试肥料有尿素（兖矿鲁南化肥厂生产，N≥46.0%）、复合肥（河南莲味宝肥业生产，N-P-K为14-6-10，有机质≥20%）、腐熟鸡粪（青海农家提供，N≥1.63%，P2O5≥1.54%，K2O≥0.85%）。试验仪器有布鲁莱斯（Blume-Leiss）测高器、轮尺、生长锥、测绳、罗盘仪、卷尺。

1.3    试验设计

试验根据施肥种类及施肥量不同共设13个处理，即施尿素30 g/株（A1）、45 g/株（A2）、60 g/株（A3）、75 g/株（A4）;复合肥100 g/株（B1）、150 g/株（B2）、200 g/株（B3）、250 g/株（B4）;鸡粪700 g/株（C1）、900 g/株（C2）、1 100 g/株（C3）、1 300 g/株（C4）;以不施肥作空白对照（CK）。3次重复，完全随机区组排列，共设置面积为20 m×20 m的样地37个。

1.4    试验方法

于2017年5月13日、14日对样地采用环状施肥法进行施肥处理，并选用树高、胸径生长量作为筛选最佳肥料种类和施肥量的指标，通过单因素方差分析得到不同肥料的最佳施肥量，并对其进行提取、对比分析得到最有利于油松生长的肥料种类和施肥量。施肥前的2017年5月6—7日以及施肥后的2017年10月28—29日、2018年10月27—28日分别在测定样地内进行每木检尺，测量油松的树高、胸径，进而计算油松树高、胸径的年生长量。树高使用布鲁莱斯测高器测量（树高：树干的根颈处距主干梢顶的高度）;油松胸径使用轮尺测量（胸径：距根颈1.3 m处的直径）。

1.5    数据处理

本试验数据在Microsoft Excel 2003软件中进行初步统计;并利用IBM SPSS Statistics 21.0软件分别对不同处理油松生长量间的差异进行单因素方差分析。

2     结果与分析

2.1    不同尿素施用量对油松生长的影响

2.1.1    不同尿素施用量对油松树高生长的影响。由表1可知，尿素能够促进油松树高的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.016<0.05，所以处理间存在显著差异，但处理A2、A3、A4间差异不明显，且油松树高生长量由大到小的顺序为A2>A4>A3>A1>CK;施肥后第2年处理间没有显著差异（P=0.127>0.05）。因此，尿素施用量为45 g/株时油松树高生长效果较好。

2.1.2    不同尿素施用量对油松胸径生长的影响。由表2可知，尿素能够促进油松胸径的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.023<0.05，所以处理间存在显著差异，但处理A2、A3、A4间差异不显著，且油松胸径生长量由大到小的顺序为A3>A2>A4>A1>CK;施肥后第2年处理间没有显著差异（P=0.364>0.05）。综合考虑，尿素施用量以45 g/株为宜。

2.2    不同复合肥施用量对油松生长的影响

2.2.1    不同复合肥施用量对油松树高生长的影响。由表3可知，复合肥能够促进油松树高的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.011<0.05，所以处理间存在显著差异，但处理B2、B3、B4间差异不明显，且油松树高生长量由大到小的顺序为B3>B4>B2>B1>CK;施肥后第2年处理间没有显著差异（P=0.153>0.05）。综合考虑，复合肥施用量以150 g/株为宜。

2.2.2    不同复合肥施用量对油松胸径生长的影响。由表4可知，复合肥能够促进油松胸径的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.026<0.05，所以处理间存在显著差异，但处理B2、B3、B4间差异不明显，且油松胸径生长量由大到小的顺序为B3>B2>B4>B1>CK;施肥后第2年处理间没有显著差异（P=0.281>0.05）。综合考虑肥料成本等因素，复合肥施用量为150 g/株时油松胸径生长效果较好。

2.3    不同鸡粪施用量对油松生长的影响

2.3.1    不同鸡粪施用量对油松树高生长的影响。由表5可知，鸡粪能够促进油松树高的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.019<0.05，所以处理间存在显著差异，且油松树高生长量由大到小的順序为C4>C3>C2>C1>CK;施肥后第2年，处理间的显著性P=0.027<0.05，所以处理间存在显著差异，且油松树高生长量顺序与第1年相同。因此，鸡粪粪肥施用量为1 300 g/株时油松树高生长效果较好。

2.3.2    不同鸡粪施用量对油松胸径生长的影响。由表6可知，鸡粪能够促进油松胸径的生长。施肥后当年，处理间的显著性P=0.017<0.05，所以处理间存在显著差异，且油松胸径生长量由大到小的顺序为C4>C3>C2>C1>CK;施肥后第2年，处理间的显著性P=0.032<0.05，所以处理间存在显著差异，且油松胸径生长量顺序与第1年相同。因此，鸡粪粪肥施用量为1 300 g/株时油松胸径生长效果较好。

2.4    不同肥料对油松生长的影响

2.4.1    不同肥料对油松树高生长的影响。由图1可知，各处理施肥后当年油松树高生长量和对照均有显著差异，即各肥料均能促进油松树高的生长，其中施用复合肥对油松树高生长促进效益最大;施肥后第2年只有施用鸡粪能促进油松树高的生长;2年总生长量由大到小排序为复合肥>尿素>鸡粪。综上所述，复合肥更适合油松树高的生长。

2.4.2    不同肥料对油松胸径生长的影响。由图2可知，各处理施肥后当年油松胸径生长量和对照均有显著差异，即各肥料均能促进油松胸径的生长，其中施用复合肥对油松胸径生长促进效益最大;施肥后第2年只有施用鸡粪能促进油松胸径的生长;2年总生长量由大到小排序为复合肥>鸡粪>尿素。由此可知，复合肥更适合油松胸径的生长。

3    结论与讨论

通过分析可以得到以下结论：①施肥后第1年尿素、复合肥均能促进油松生长，第2年2种肥料处理下的油松生长量与对照组相差不大;根据节约环保的原则，建议尿素施用量为45 g/株、复合肥施用量为150 g/株;②施肥后 2年内鸡粪均能够促进油松生长，第2年油松的生长效果比较明显，油松树高、胸径生长量最大的处理为施肥1 300 g/株。因此，鸡粪施用量为1 300 g/株时最适合油松胸径生长;③2年总生长量以施复合肥处理最高，结合所有结果分析得出生长效果最好的肥料为复合肥，施用量为150 g/株。

在植物体中，各种营养元素都同等重要，任何一种元素都有其特殊的功能，不能被其他元素所替代。因此，在植物营养亏欠的情况下合理施肥对满足其生理生长有很大作用。施肥一直是加快油松树体生长、提高种子产量的重要措施，合理施肥不仅能够节约成本、简化步骤，也能对油松起到针对性管理的作用[18]。而适宜的肥料与施肥量配比能以最经济的施肥量获得最大的生长量[19]。

在探究鸡粪施用量对油松生长的影响时，随着施肥量的增加，油松的树高、胸径生长量增大，由于设置的施肥量梯度较小，无法得知施肥量超过1 300 g/株时油松树高、胸径生长量的变化，应扩大该肥料的施用量，研究更大施用量对油松生长的影响。

本试验仅对八年生油松进行了2年的肥效试验，而有机肥发挥肥效的时间>2年，故本试验具有一定的局限性，还应在多方面开展施肥试验，比如以中龄油松人工林为研究对象，延长研究时间，从而为油松科学施肥提供参考依据。

钾素、磷素能提高植物的抗病虫害能力，而钾素、磷素缺乏则植株抗逆能力减弱，易受病害侵袭等[18]。本试验未设计仅含有钾素、磷素的肥料进行施肥，因而在以后的研究中可以在现有施肥种类的基础上适当增加钾肥、磷肥，探究二者对于油松生长的影响。

4    参考文献

[1] 赵伟红，康峰峰，韩海荣，等.冀北辽河源地区不同林龄油松天然次生林土壤理化特征的研究[J].西北林学院学报，2014，29（3）：1-8.

[2] 马静.油松人工林土壤健康评价及生物调控研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2017.

[3] 李雯.施肥对白桦人工幼龄林生长和生理的影响[D].哈尔滨：东北林业大学，2015.

[4] 陳远鹏，龙慧，刘志杰.我国施肥技术与施肥机械的研究现状及对策[J].农机化研究，2015，37（4）：255-260.

[5] 秦爱丽，郭泉水，简尊吉，等.不同育苗基质对圃地崖柏出苗率和苗木生长的影响[J].林业科学，2015，51（9）：9-17.

[6] 程丽秋，邢伟.浅谈林木育苗技术[J].林业科技情报，2007（2）：42-43.

[7] 陈胜进，叶代全，吕红翠，等.铜锌肥对不同林龄杉木生长及土壤养分的影响[J].森林与环境学报，2017，37（2）：155-162.

[8] 宋学华.施肥对油松人工林土壤养分的影响[J].现代农业科技，2016（1）：189-195.

[9] JOHNSON D W，CURTIS P S.Effects of forest management on soil C and N storage：Meta analysis[J].Forest ecology and Management，2001，140：227-238.

[10] 王志华.林木施肥研究历程及施肥效应分析[J].林业科技，2015，27（2）：27-28.

[11] 熊文愈.毛竹林的丰产问题[J].南京林业大学学报（自然科学版），1959（1）：103-112.

[12] 何占禧，李宝章.青海东部地区山地油松造林技术[J].现代农业科技，2010（13）：240.

[13] 赵顺邦，刘雅林，马清.油松在青海的生态地位及造林探讨[J].青海农林科技，2006，26（2）：34-36.

[14] 黄其城.不同林龄马尾松施肥后3年生长量对比分析[J].安徽农学通报，2017，23（12）：123-125.

[15] 袁小红.西宁南山油松造林施肥对比试验[J].青海农林科技，2009，16（3）：56-57.

[16] 王晓东，段全猛.软枣猕猴桃的利用与栽培[J].特种经济动植物，2006（2）：33-34.

[17] 王艳霞，何武江，王国忠.软枣猕猴桃山地人工栽培技术[J].山西林业科技，2008（4）：39-40.

[18] 秦雪.施肥对马尾松种子园生长与开花结实的影响[D].贵阳：贵州大学，2015.

[19] 张永涛，张吉华，高伟.不同集水面积和施肥量对油松、侧柏生长的影响[J].林业科技通讯，2000（10）：17-19.