不同施肥处理对油茶生长及土壤肥力的影响

赵文东，宁曼曼，徐永腾，覃其云，潘 波

(1.广西壮族自治区国有三门江林场,广西 柳州 545006;2.广西龙滩自然保护区管理处，广西 天峨 547300；3.广西天峨县林朵林场，广西 天峨 547300；4.广西壮族自治区林业科学研究院/广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西 南宁 530002)

油茶(CamelliaoleiferaAbel.)又名油茶树，是我国南方特有的优质木本食用油料树种，与棕榈、椰子和橄榄合称为世界四大木本油料植物[1]。广西是我国油茶主要产区之一，栽培面积和产量均位居全国前列，主要分布在柳州、桂林、百色、梧州、河池、贺州等丘陵山地。得益于国家政策扶持和社会的关注，近几年广西油茶发展取得了较大进步，面积和产量均稳步上升，但仍存在低产林所占比例较大、产油较低等问题，主要原因除品种老化、生长衰退、病虫害外，缺乏科学的施肥管理是另一个重要原因[2]。

土壤是林木生长的基础，其供给林木生长发育所必须的水分和养分，因此，土壤肥力状况将直接影响到林木的分布、生长和产量。近些年来，我国在油茶苗期、幼林和成林施肥等方面进行了广泛深入研究[3-8]，并取得了有价值的研究成果。随着社会对油茶品质的不断追求和栽培技术的不断更新提高，为进一步探索不同施肥处理对油茶生长及土壤肥力的影响，本文通过试验效果对比和分析，筛选出最优的油茶肥料类型和包装材料，以达到既能肥料缓释长效，又能促进油茶营养生长和提高土壤肥力，从而为广西油茶实现持续丰产、高效养分管理和生态栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西柳州市柳北区沙塘镇江湾村(E 109°20′58″，N 24°27′41 ″)，地形为丘陵，海拔100 m，日照充足，雨水充沛，年均温20℃，属亚热带季风气候。

试验林面积约20 hm2，油茶品种为岑溪软枝和湘林油茶，于2010年8月种植，造林株行距为2 m×3 m。其林下植被主要为铁芒箕(Dicranopterislinearis)、五节芒(Miscanthusfloridulus)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、乌毛蕨(Blechnumorientale)、野牡丹(Melastomacandidum)、盐肤木(Rhuschinensis)等。

1.2 试验设计

试验于2015年6月底于广西国有三门江林场柳州市沙塘镇江湾村油茶基地进行，试验林共设计4个施肥处理和1个不施肥处理作对照(表1)。

1.3 施肥方法

施肥时沿树冠滴水线正下方两侧挖2条平行沟，沟长50 cm，宽15 cm，深15 cm，施入不同处理肥料后立即覆土。2015—2017年连续施肥3 年，每年按要求一次性施入。试验林抚育化学除草和人工除草相结合，每年2 次，第一次抚育在2—4月进行，与施肥相结合，第二次抚育于7—8月进行。

表1 试验林施肥设计

1.4 调查方法

试验施肥前，各处理区域内分别选30株油茶树挂牌，全部测量树高、地径、冠幅，施肥后每年12月分别测量树高、地径、冠幅1次，连续测定3年，然后统计各处理生长指标差异。油茶树高的测定采用测高杆，精度0.1 m；地径的测定采用游标卡尺，精度0.01 mm；冠幅的测定采用钢卷尺，精度 0.01 m。

1.5 数据分析

利用SPSS17.0 系统分析软件和Office Excel 2003 进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 施肥对油茶生长的影响

项目实施2年多时间不同施肥处理的油茶生长情况如表2。

表2 不同施肥处理对油茶生长的影响

从表2可以看出，各处理试验前后的树高、地径和冠幅均呈不同程度增长，其中各处理树高、地径和冠幅增量的大小顺序分别为处理Ⅱ>处理Ⅳ>处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理CK、处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ>处理Ⅰ>处理CK、处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理Ⅳ>处理CK。可见，施肥后，处理Ⅱ的树高、地径和冠幅的增量明显高于其他处理，即有机-无机复混肥料直接施入林地最有利于油茶生长，而处理CK(不施肥)的各项生长指标的增量最低。而牛皮纸+无纺布包装肥料施入比无纺布包装肥料、有机肥单施更有利于油茶树高的生长；无纺布包装肥料比牛皮纸+无纺布包装肥料、有机肥单施更有利于油茶地径的生长；无纺布包装肥料比有机肥单施、牛皮纸+无纺布包装肥料更有利于油茶冠幅的生长。

2.2 施肥对土壤养分的影响

项目实施2年后，不同施肥处理对油茶土壤pH值、有机质的影响见表3。

表3 不同施肥处理对油茶土壤pH、有机质的影响

由表3可知，不同处理在施肥后土壤pH值均有所降低，降低幅度大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理CK>处理Ⅱ>处理Ⅳ，可见，施肥后处理Ⅲ，即无纺布包装肥料处理其土壤pH值反而下降幅度最大，而无纺布+牛皮纸包装肥料处理的土壤pH值下降幅度最小。

表3中除处理Ⅲ和处理CK的土壤有机质含量降低外，其余均有所提高，各处理施肥前后土壤有机质含量的增量大小顺序为处理Ⅱ>处理Ⅰ>处理Ⅳ，而下降幅度大小为处理CK>处理Ⅲ。可见，处理Ⅱ的有机质含量提高最大，处理CK下降最严重，对油茶林地土壤有机质含量最不利。

不同施肥处理对油茶土壤碱解N、有效P、速效K的影响见表4。

由表4所示可知，各处理施肥后的土壤碱解N含量比施肥前均有所提高，提高幅度大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅳ>处理CK。可见，处理Ⅲ施肥后对油茶的土壤碱解N含量提升最明显，处理CK由于不施肥其提升幅度最小。

各处理施肥后的土壤有效P含量反而均比施肥前降低，降低幅度大小顺序为处理CK>处理Ⅲ>处理Ⅰ=处理Ⅱ=处理Ⅳ。可见，不施肥处理的油茶林地土壤有效P含量降低最大，而处理Ⅰ、处理Ⅱ、处理Ⅳ三者的降低幅度一致且最低。

施肥后，处理Ⅰ和处理Ⅳ的土壤速效K含量比施肥前减小，其余各处理则为增加。因此，各处理的土壤速效K含量的增量大小顺序为处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ，而下降幅度的大小为处理Ⅰ>处理CK。可见，处理Ⅱ对油茶土壤速效K含量的影响最有利，而处理Ⅰ的土壤速效K含量下降幅度最大，其次为处理CK。

表4 不同施肥处理对油茶土壤碱解N、有效P、速效K的影响

不同施肥处理对油茶土壤交换性Ca、Mg的影响见表5。

表5 不同施肥处理对油茶土壤交换性Ca、Mg的影响

由表5可知，处理Ⅰ、处理Ⅱ和处理Ⅲ的土壤交换性Ca含量比施肥前明显提高，以处理Ⅲ的提高幅度最大；处理Ⅳ和处理CK的土壤交换性Ca含量则比施肥前降低，以处理CK降低幅度最大。可见，处理Ⅲ施肥后能明显提高油茶土壤交换性Ca含量，处理CK的土壤交换性Ca含量则会大幅度降低，对林地养分不利。

各施肥处理的土壤交换性Mg含量均比施肥前增加，而处理CK则略有减少。各施肥处理的土壤交换性Mg含量增量大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅱ>处理Ⅰ>处理Ⅳ。可见，处理Ⅲ对土壤交换性Mg的影响最有利，处理CK的影响最不利。

不同施肥处理对油茶土壤有机Cu、Zn、B的影响见表6。

表6 不同施肥处理对油茶土壤有效Cu、Zn、B的影响

由表6可知，处理Ⅱ和处理CK的土壤有效Cu含量比施肥前下降，且下降一致；其余处理则比施肥前提高，其增量大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅳ>处理Ⅰ，处理Ⅲ对土壤有效Cu的提升作用最大。

处理Ⅱ、处理Ⅲ和处理Ⅳ的土壤有效Zn含量均比施肥前提高，增幅大小顺序为处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ；处理Ⅰ和处理CK则比施肥前降低，降幅大小为处理CK>处理Ⅰ。可见，处理Ⅲ对土壤有效Zn的提高作用最大，而处理CK的不利影响最高。

各处理的土壤有效B含量均比施肥前有所提高，增幅大小顺序为处理Ⅱ=处理Ⅲ>处理CK>处理Ⅰ>处理Ⅳ。可见，处理Ⅱ和处理Ⅲ对土壤有效B的提升作用一致，对比其它处理最有利，而处理Ⅳ的提高幅度最低。

不同施肥处理对茶油土壤有效Fe、Mn的影响见表7。

由表7可知，施肥后各处理的土壤有效Fe和有效Mn含量与施肥前相比均有所增加。各处理土壤有效Fe含量增加幅度大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅳ>处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理CK，土壤有效Mn含量增幅大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理CK>处理Ⅱ>处理Ⅳ。可见，处理Ⅲ对油茶林地土壤有效Fe和有效Mn含量提高作用最大，处理CK对土壤有效Fe含量的增幅作用最低，对土壤有效Mn含量增幅作用最小的是处理Ⅳ。

表7 不同施肥处理对油茶土壤有效Fe、Mn的影响

2.3 施肥前后土壤综合肥力评价

根据上述油茶土壤养分11项指标情况，整理出土壤各养分平均值(表8)。

选择土壤有机质、碱解N、有效P、速效K、交换性Ca、交换性Mg、有效Cu、有效Zn、有效Mn、有效B、有效Fe共11个养分指标作为综合评价油茶示范林施肥前后土壤肥力的标准。根据计算出的灰色关联度，参照表9给出的土壤质量分级评价标准，对油茶示范林施肥前后进行土壤质量评价，结果如表10。

表8 各处理施肥前后土壤养分状况

表9 土壤肥力灰色关联度评价标准

灰色关联度数值越大，其土壤综合肥力越高。由表10可知，各施肥处理的土壤综合肥力高低顺序为：施肥前处理CK>施肥后处理Ⅲ>施肥后处理Ⅳ>施肥前处理Ⅳ>施肥后处理CK>施肥后处理Ⅰ=施肥前处理Ⅲ>施肥前处理Ⅱ=施肥后处理Ⅱ>施肥前处理Ⅰ。试验开展后，处理CK的土壤综合肥力由Ⅱ(良)降低至Ⅳ(差)，而其它处理的土壤综合肥力则表现为提高或不变，而提高幅度大小顺序为处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理Ⅳ>处理Ⅱ。可见，处理Ⅲ的土壤综合肥力由施肥前的Ⅳ(差)提高至施肥后的Ⅱ(良)，提高幅度最大；其次是处理Ⅰ，处理Ⅱ施肥前后的土壤综合肥力不变。因此，处理Ⅲ(即无纺布包装有机-无机复混肥)施肥后对油茶林地土壤综合肥力的提高最显著，其次为处理Ⅰ(即有机栽培肥料)，而不施肥处理CK的土壤综合肥力则显著降低，土壤质量退化严重。

3 结论与讨论

3.1 结论

1)各施肥处理树高、地径和冠幅增量的大小顺序分别为处理Ⅱ>处理Ⅳ>处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理CK、处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ>处理Ⅰ>处理CK、处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅰ>处理Ⅳ>处理CK。可见，施肥后，处理Ⅱ的树高、地径和冠幅的增量明显高于其他处理，即有机-无机复混肥料直接施入油茶林地最有利于茶油生长，而处理CK(不施肥)的各项生长指标的增量最低。

表10 油茶土壤养分含量关联系数、关联度及综合评价

2)不同施肥处理对油茶林地土壤养分各指标的影响差异较大，但经灰色关联度法分析得出土壤综合肥力高低顺序为：施肥前处理CK>施肥后处理Ⅲ>施肥后处理Ⅳ>施肥前处理Ⅳ>施肥后处理CK>施肥后处理Ⅰ=施肥前处理Ⅲ>施肥前处理Ⅱ=施肥后处理Ⅱ>施肥前处理Ⅰ。处理Ⅲ(即无纺布包装有机-无机复混肥)施肥后对油茶林地土壤综合肥力的提高最显著，其次为处理Ⅰ(即有机栽培肥料)，而不施肥处理CK的土壤综合肥力则显著降低，土壤质量退化严重。

3.2 讨论

本次施肥试验探讨了2种肥料不同施肥量和施入方式对油茶人工林树体营养生长和土壤肥力的影响，并采用了灰色关联度法分析油茶人工林土壤肥力，因土壤肥力影响因素较多，只有考虑更多的因素指标，才能更准确地评价土壤肥力状况。本文所选的11个分析指标仅代表此区域油茶林地大部分土壤养分的变化状况。