施肥对青杨人工林生长的影响研究

柴发盛，谷鑫鑫，司剑华，王逸臻

(1.共和县林业局，青海 海南 813000；2.青海大学农牧学院，青海 西宁 810016)

青杨(PopuluscathayanaRehd.)是杨柳科乔木树种，为中国特有种，广布东北、华北、西北各地[1]。青杨作为青海省主要造林树种之一，具有速生，适应性强的特点[2]，广泛用于绿化，营造防护林及用材林等[3]。

施肥是提高林地生产力的有效手段之一，合理施肥能提高作物产量[4]，对林木生长具有良好的促进作用，是营造速生丰产林、生态景观林重要条件之一[5]。在林木生长过程中进行追肥，改善林分生长条件，才能达到速生丰产的目的[6]。青杨生长量的主要影响因素包括生境、气候、土壤几个方面。水、肥、光、热四个生态因子对青杨生长的影响程度也有差异[7]。土壤肥力对青杨生长量有着显著的影响，土壤改良能改善土壤通透性和结构，促使土壤微生物量碳含量显著提高[8]。因此，施肥对林木生长有着重要的作用，但不同的施肥方式和肥料的选择产生的影响也不尽相同。

青海省高寒干旱、土壤瘠薄，青杨生长缓慢，木质化程度不高，很大程度上影响了青杨的生长[9]，促进城乡绿化建设和生态林业的发展，营造短轮伐期原料林等，均要求土壤要有较高的肥力[10，11]。本试验利用不同肥料和不同的施肥方式开展对青杨人工林的生长影响进行研究，以期使青杨人工林发挥最大效益。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地位于青海省西宁市，西宁市地处温带草原气候区的西部边缘地带，地理位置101°41′—101°46′ E，36°36′—36°38′ N。属半干旱高原大陆性气候，气温的日较差和年较差较大，白天气温高，春季升温和秋季降温都很迅速；降水不足，高度集中，水热同期；风大、蒸发强烈；日照长，辐射强。年均温为5.8 ℃，极端最低气温为-26 ℃，极端最高气温为41 ℃，气温年较差25.6 ℃，日较差13.6 ℃，年积温2 077.5 ℃，无霜期约160 d。年降水量368～450 mm，集中于7—9月；年蒸发量约为1 100 mm，年日照时数2 600 h。试验林为青杨与青海云杉的行间混交，土壤类型以栗钙土和淡栗钙土为主，土层厚度30～50 cm，土壤呈碱性或微碱性反应，有机质分解快，流失多，积累少，土壤贫瘠，结构不良，保水、保肥能力差。

1.2 试验条件

1.2.1 试验林地

(1)西宁市西山林场青杨与青海云杉的10～11年生带状混交林。

(2)施肥肥料，见表1。

表1 试验肥料

1.2.2 测量仪器 布鲁莱斯测高器、围尺、测绳、生长锥、直尺等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 在西山林场选择立地条件基本一致、前期抚育措施基本相同的青杨青海云杉带状混交林。试验共设置10组施肥处理，每组处理30株同龄青杨，3种肥料分别是鸡粪肥(104.3 g·株-1)、复合肥(128.6 g·株-1)、尿素与磷酸二铵1∶1混合肥(60 g·株-1)按每667 m2氮含量8 kg为标准施用，3种施肥方式分别是撒施、穴施、放射状沟施，一个空白对照，所有处理3次重复，详见表2；选择树高生长量、胸径生长量、冠幅生长量作为筛选最佳施肥方式的指标，通过单因素方差分析研究同一种肥料3种不同施肥方式对林木生长量的影响，再针对每个生长指标进行对比分析，确定每个生长指标的最佳施肥方法。

表2 施肥处理

1.3.2 施肥方式 于2017年4月20—23日进行施肥。

撒施：在地表每株树树冠垂直投影区边缘至树冠半径1/2处的施肥圈内将肥料均匀洒在地表，继而进行浇水。

穴施：以每株试验青杨树干基部为圆心，在半径为树冠冠幅1/2同心圆圆周上均匀选取三个合适位点，挖垂直深度为30 cm的填埋坑，放入肥料，进行填埋。

放射状沟施：以树干基部为中心，在地表树冠垂直投影区边缘至树冠半径1/2处的施肥圈内，沿半径方向，向外挖6条辐射状施肥沟，沟深30～40 cm，沟由里到外逐渐加深，肥料均匀施入沟内，埋好即可。

1.3.3 测定方法 于2017年3月、2018年11月进行两次林木生长指标的测量，计算2年生长量。胸径是利用围尺测量树高1.3 m处的直径；冠幅使用测绳测量；树高是用勃鲁莱斯测高器测量。

1.3.4 试验数据统计分析 利用Excel 2003 软件对试验数据进行初步统计；并利用SPSS 21.0软件对青杨生长量进行单因素方差分析。

2 结果分析

2.1 鸡粪肥不同施肥方式对青杨生长的影响

表3 鸡粪肥不同施肥方式对青杨生长的影响

注: 同列不同字母表示在0.05水平上差异显著，下同

施肥处理的两年青杨树高的生长量A1与A3间无显著差异，A1与A2 间存在显著差异(P=0.016<0.05)，两年树高生长量最大的是A3，为1.93 m；最小是CK，为1.69 m。树高生长量为放射状沟施>撒施>穴施>对照；所以，施用鸡粪肥时以放射沟施对树高影响最佳，详见表3。

施肥后两年青杨胸径的生长量试验组和对照组(CK)均出现显著差异(P<0.05)。A1、A2、A3 间均存在显著差异(P=0.023<0.05),两年胸径生长量最大的是A1，为3.31 cm；最小是CK，为3.04 cm。两年胸径生长量为撒施>放射状沟施>穴施>对照。所以施用鸡粪肥时，撒施对胸径生长最有利。

施肥后冠幅生长量与对照无显著差异，即施肥方式不影响青杨冠幅的生长。

2.2 复合肥不同施肥方式对青杨生长的影响

表4 复合肥不同施肥方式对青杨生长的影响

各处理施肥后两年青杨树高的生长量和对照组均存在显著差异(P<0.05)，B1、B2、B3间均存在显著差异(P=0.016<0.05)。两年树高生长量最大为B3，为2.38 m；最小为CK，为1.69 m。两年树高生长量为放射状沟施>撒施>穴施>对照。所以，复合肥对青杨树高影响最大的施肥方式为放射状沟施，详见表4。

各处理施肥后两年青杨胸径的生长量和对照均存在显著差异(P<0.05)，B1、B2、B3间均存在显著差异(P=0.026<0.05)。两年胸径生长量最大为B3，为3.86 cm；最小为CK，为3.04 cm。两年胸径生长量排序为放射状沟施>穴施>撒施>对照。所以，施用复合肥对青杨胸径影响最大为放射状沟施。

各处理施肥后冠幅生长量与对照组无显著差异(P>0.05)，即施肥方式不影响青杨冠幅的生长。

2.3 尿素与磷酸二铵混施不同施肥方式对青杨生长的影响

表5 尿素+磷酸二胺不同施肥方式对青杨树高生长的影响

各处理施肥后两年青杨胸径的生长量试验组和对照组均出现显著差异(P<0.05)，C2与C1、C3间均存在显著差异(P=0.013<0.05)，C1与C3间无显著差异。两年树高生长量最大为C2，为2.47 m；最小为CK，为1.69 m。两年树高生长量排序为穴施>放射状沟施>撒施>对照。在施用尿素+磷酸二铵时穴施是对青杨树高影响最大的施肥方式，详见表5。

各处理施肥后两年青杨胸径的生长量试验组和对照组均出现显著差异(P<0.05)，C3与C1、C2间均存在显著差异(P=0.029<0.05)，C1与C2间无显著差异。两年胸径生长量最大为C3，为3.68 cm；最小为CK，为3.04 cm。两年胸径生长量排序为放射状沟施>穴施>撒施>对照。所以，尿素+磷酸二铵放射状沟施是对青杨胸径生长影响最大的施肥方式。

各处理施肥后冠幅生长量与对照无显著差异，即施肥方式不影响青杨冠幅的生长。

2.4 不同肥料与施肥方式对青杨生长的综合影响

2.4.1 肥料及施肥方式对青杨树高生长的影响

表6 肥料及施肥方式对青杨高生长量的综合影响

各处理施肥后两年青杨树高的生长量试验组和对照组均出现显著差异(P<0.05)，A3、B3、C2三组处理间均存在显著差异(P=0.007<0.05)，综合影响树高生长量排序为尿素+磷酸二铵穴施>复合肥放射沟施>鸡粪肥放射沟施，详见表6。

2.4.2 肥料及施肥方式对青杨胸径生长的影响

表7 肥料不同施肥方式对青杨胸径生长量的综合影响

各处理施肥后两年青杨胸径的生长量试验组和对照组均出现显著差异(P<0.05)，A1、B3、C3三组处理间均存在显著差异(P=0.013<0.05)，综合影响胸径生长量排序为复合肥穴施>尿素+磷酸二铵放射沟施>鸡粪肥撒施，详见表7。

2.4.3 肥料及施肥方式对青杨冠幅生长的综合影响

表8 肥料及施肥方式对青杨冠幅生长量的综合影响

各处理施肥后两年青杨冠幅的增长量试验组和对照组均无显著差异(P>0.05)，A1、B3、C2三组处理间均不存在显著差异(P>0.05)，详见表8。

3 结论与讨论

3.1 结论

3.1.1 鸡粪肥放射状沟施对青杨高生长量影响最大，两年最大树高生长量为1.93 m；撒施对胸径生长量影响最大，两年最大胸径生长量为3.31 cm；施肥方式对冠幅影响不大。

3.1.2 复合肥施肥，放射状沟施对青杨树高和胸径生长量影响都最大，两年最大树高、胸径生长量分别为2.38 m、3.86 cm；施肥方式对冠幅影响不大。

3.1.3 尿素和磷酸二铵1∶1混合施肥，穴施对青杨树高生长量影响最大，两年最大树高生长量为2.47 m；放射状沟施对青杨胸径生长量影响最大，两年最大胸径生长量为3.68 cm；施肥方式对冠幅影响不大。

3.1.4 对青杨生长综合影响较好的施肥方式是复合肥放射状沟施和尿素+磷酸二胺穴施。

3.2 讨论

合理施肥能改善杨树品质、增强杨树抗性，合理的施肥能使其发挥最大的生态经济效益，因此肥料种类和施肥方式的选择尤为重要[12]。有研究指出在中等立地条件下杨树施肥效果由高到低依次为复合肥、尿素、磷酸二铵、过磷酸钙、硫酸钾[13，14]，复合肥养分含量高，尿素仅含氮，磷酸二铵中磷元素占比较大，二者混合可在一定程度上使N、P、K三种重要元素较均衡，因此首先选择这两种肥料。鸡粪作为一种优质的有机肥，具有改善土壤理化性质，增强土壤理化保水、保肥的特点，因此选用鸡粪作为试验肥料之一。

青海省常年温度较低，杨树根系生长缓慢，因此首先考虑放射状沟施，可扩大根系与肥料接触面积，提高肥料利用率[12]。有研究认为，杨树穴施比条施效果好[15]，穴施也能防止肥料流失，因此选用穴施。而撒施操作简便，可逐渐渗透被根系吸收利用，因此也可选用撒施。

在青杨人工林的培育中，施肥与其他抚育管理措施相结合才能使施肥效益达到最大化。因此应对青杨加强抚育管理，使肥效最大化，促进青杨健康生长。