闽南桉树人工林土壤养分现状与配方施肥效果

林清锦

(福建省漳州市林业局，福建 漳州 363000)

桉树为桃金娘科(Myrtaceae)桉树属(Eucalytspp.)乔木树种，是热带、亚热带地区最重要的速生造林树种之一[2]，桉树干形通直，出材率高且材质好，同时生长快、轮伐期短，具有很高的种植经济效益[3]。闽南是我国桉树主要栽培区，桉树人工林的快速发展给地方带来良好的经济和社会效益[4-5]，为当地的森林资源培育、森林覆盖率提高和经济社会发展做出了积极贡献。但在营林过程中，由于桉树经济成熟早、经营周期短、养分消耗快，若一味只重视林产品收获而忽视了林地养分管理和补充，则极易导致土壤退化、林地肥力下降，不利于桉树可持续发展[6]。此前，诸多研究结果表明，科学的桉树林地施肥可以加快桉树成材，提高单位面积木材产量，而且改善地力，具有显著的增产、增效作用[6-9]。但是，长期以来，林农对桉树持续经营的知识了解不够，林木施肥大多凭经验，甚至仍然信奉“种田无功夫，全靠肥来堆”的传统农耕经验，一方面加大了投资成本，造成不必要的浪费，另一方面偏施NKP复合肥等单品肥料，容易导致树体营养失衡而出现“肥害”或缺素现象[4，10-11]。因此，针对当地桉树林地土壤养分状况，开展桉树科学施肥技术的研究和推广势在必行[11]。本研究在分析评价九龙江流域即闽南山地桉树人工林地土壤养分状况的基础上，借鉴以往施肥试验结果，有针对性地开展不同肥料配方施肥中试，旨在为试验区闽南桉树人工林的养分调控和可持续经营提供参考。

1 调查地概况

九龙江流域漳州区段地处福建最南端，位于23°35′—26°23′ N、117°08′—118°25′ E，属南亚热带海洋性季风气候，全年平均气温21 ℃，年均积温7704 ℃，年无霜期达330 d以上。年均降水量1100～2000 mm，土壤类型主要为山地红壤、砖红壤性红壤、红壤、黄壤等，林下植被主要有铁芒箕(Dicranopterislinearis)、芒萁骨(Dicranopterisdichotoma(Thunb) Bernh)、小刚竹(PhyllostachysbambusoidesSieb. et Zucc)、五节芒(Miscanthusfloridulus(Labill) Wano)、乌毛蕨(Blechnumorientale) 等，该区域地理气候条件总体上比较适宜桉树速丰林生长。试验地位于漳州南靖国有林场，地理坐标为24°26′—25°00′N，117°00′—117°36′E，海拔约280 m，坡位为中坡，坡度约20°，坡向为东南坡。

2 材料与方法

2.1 土壤养分测定数据来源

福建地区九龙江流域(漳州段)种植桉树的地域较广、面积最大，本文分析探讨的土壤养分数据来自2004年调查测定的南靖、平和、华安、长泰和龙海等闽南山地的桉树人工林地。取样和测定方法按相关国标分析方法执行[12]。

2.2 桉树配方施肥中试方案与实施

2016年4月造林，采用人工挖穴整地，穴规格60 cm×40 cm×30 cm，造林密度为1320株·hm-2，即株行距为2.5 m×3.0 m。造林苗木为尾巨桉无性系DH32-29轻基质网袋苗，苗高 25 cm。施肥方法：基肥在种植前7 d施用，追肥分别在造林当年的5月、9月。设4个施肥处理，每个处理4次重复，每个处理样地面积约 667 m2，施肥设计方案见表1。肥料为：复合肥(N-P2O5-K2O=16-16-16)，尿素(含氮46%)，钙镁磷(含P2O516%)，氯化钾(含K2O 37.7%)，硼砂(含B 1.5%)。

表1 配方施肥试验方案 g·穴-1

2.3 调查测定与数据统计分析

2018年10月对各配施小区试验林的树高和胸径进行每木检尺，并根据福建省桉树二元材积公式V=0.00003546D1.782514957H1.256710514计算材积[7]，式中：V为单株材积；D为胸径；H为树高。以单株平均材积推算每公顷蓄积量。采用Excel 2007进行数据录入和整理，采用SPSS 19.0软件制图、进行方差分析(Duncan法)等。

3 结果与分析

3.1 闽南桉树林土壤养分含量与评价

为评价九龙江流域(漳州段)桉树林地土壤养分肥缺状况，选择土壤有机质、pH值、全N、全P、全K、水解N、有效P、速效K、交换性Ca、交换性Mg、有效Zn、有效B等12个主要养分作为综合评价土壤质量的指标(表2)，以土壤养分分级标准(表3)[13-14]对九龙江漳州流域的桉树林地土壤养分进行归类与评价。结果表明，有机质含量为4级(中级)水平；全氮含量属于5级(贫级)水平；水解氮含量属于4～5级(中级～贫级)水平；全磷及速效磷均属于6级(极贫)水平。全钾属于3～4级(中级～中上级)水平；速效钾属于4～5级(中级～贫级)水平。有效硼属4～5级(中级～贫级)水平，特别是长泰县样地上桉树林地土壤有效硼严重缺乏，只有0.19 mg·kg-1(小于0.20 mg·kg-1极贫临界值)；有效锌含量除龙海样地外，其余区域桉树林地土壤有效锌含量属5级(极贫)水平；土壤交换性钙和交换性镁均属于5～6级(极贫)水平；区域内桉树林地土壤0～20 cm土层pH值范围为4.3～4.7，20～40 cm土层pH值范围为3.1～4.1，均为强酸性土壤。

从土壤养分分析表明，九龙江流域(漳州段)桉树林地土壤有机质含量以及全钾、速效钾、速效氮和有效硼的含量处于中至贫级水平；全氮、全磷和速效磷较为贫乏，特别是磷素含量极低；部分区域如长泰，有效锌含量也极低；整个区域的桉树林地土壤交换性钙和交换性镁含量也普遍处在贫乏或极贫的水平。同时，桉树林地土壤均偏重于酸性。因此，根据该流域的桉树林地土壤养分特点，通过人工合理施肥来改善土壤养分平衡，从而促进桉树人工林的健康、高效和可持续经营很有必要。

表2 闽南桉树林地土壤养分状况

表3 土壤养分分级标准[13-14]

3.2 不同配方施肥对桉树林分生长的影响

不同施肥处理下桉树生长状况见表4。方差分析结果表明，除桉树保存率外(保存率最高和最低的处理分别为处理4(94%)和处理2(92.5%)，不同施肥处理下桉树保存率之间无显著性差异)，不同施肥处理间桉树平均树高、胸径、材积和蓄积量均呈极显著性差异(F保存率=0.145，P=0.961；F树高=26.923，P<0.001；F胸径=8.003，P=0.004；F材积=29.909，P<0.001；F蓄积量=26.923，P<0.001)。其中处理4的平均树高和胸径分别为17.10 m和12.80 cm，较处理1、处理2、处理3分别增加了17.2%和8.47%，8.23%和11.3%，12.5%和7.56%；处理2的平均树高显著低于处理4，但显著高于处理1和处理3(P<0.05)；相反，处理4的平均胸径显著高于处理2，但与处理1和处理3之间无显著性差异。处理4的单株材积最高，达到0.138 m3，显著高于处理1的0.094 m3、处理2的0.105 m3和处理3的0.102 m3，但后三者之间无显著性差异。林分蓄积量，处理1为115.165 m3·hm-2，显著低于其余施肥处理；其次，处理2、处理3的林分蓄积量为127.665、125.728 m3·hm-2，比处理1分别增加了10.85%、9.17%；处理4的林分蓄积量显著高于其余3个处理，达170.89 m3·hm-2，比处理1、处理2、处理3 分别增加了48.39%、33.86%、35.92%。总体上，树高、胸径、材积和林分蓄积量，均以处理4的施肥效果最佳。

表4 2.5年生不同配方施肥的桉树生长状况

*：同列不同小写字母为差异显著(P<0.05)。

4 结论与讨论

1)九龙江流域(漳州段)桉树林地土壤酸化、养分比较贫瘠，整体来说，部分地区全钾含量比较丰富，但区域内的桉树林地的土壤有机质、水解氮和速效钾含量普遍处于较低水平；全氮、全磷和速效磷极端贫乏；部分区域有效锌和硼的含量也较低，土壤交换性钙和交换性镁含量也普遍处在贫乏或极贫的水平。

2)借鉴之前的施肥试验结果[7，9]，开展配方施肥试验，结果表明，施肥对桉树生长有显著的促进作用，但不同施肥量和施肥模式对其生长影响存在差异。中试表明，处理4的施肥效果最佳，其施肥模式为：每穴施以钙镁磷500 g+复合肥250 g作基肥，当年第1次追肥：尿素25 g+复合肥25 g+ZnSO44 g+硼砂10 g，当年第2次追肥：尿素220 g+复合肥220 g，第2年追肥：复合肥250 g + 尿素250 g，桉树人工林2.5年生树高、胸径、单株材积分别可达17.10 m、12.80 cm、0.138 m3。

3)处理2、处理3、处理4与处理1(对照处理)桉树生长比较，表明当年第1次追肥在补充N、P和K元素的基础上配施Zn和B等微量元素能有效促进桉树的生长。此前研究发现，若硼元素严重缺乏，易导致桉树出现生理性病害“朱儒病症”，即红桉现象[13]。在当年第2次追加尿素和复合肥后即处理3的林分胸径和蓄积量比处理2有一定的增加，但无显著性差异，因此从投入成本的角度考虑，造林当年可不再进行第2次追肥。但第2年继续追肥即处理4的树高、单株材积和蓄积量均显著高于其他处理，表明次年追肥很有必要。

4)处理4的施肥效果最优，这仅是在桉树幼龄期的经营模式，但在中龄林及近熟林期还应视林分营养状况可适当调整施肥量。桉树生长期较长，在生产经营中提倡延长培育周期，以培育中大径材为目标。实践证明，桉树在6～20 a生长期内，立地条件适宜，并借鉴配方施肥模式，实施合理的抚育管理措施，每年仍有20～22.5 m3·hm-2以上的蓄积生长量。此外，配方施肥对地力的贡献、对土壤肥力的影响等效应还有待继续调查研究。