桉树人工林培育需肥量研究

王永忠，周建辉，竹万宽，杜阿朋

桉树人工林培育需肥量研究

王永忠1，周建辉1，竹万宽2，杜阿朋2＊

(1.宁夏回族自治区固原市原州区叠叠沟林场，宁夏 固原 756000；2.国家林业和草原局桉树研究开发中心，广东 湛江 524022)

为深入研究不同经营目标下桉树人工林养分需求与施肥特点，本研究利用收集整理的桉树文献数据，依照相关的模型，分析计算桉树人工林培育的施肥量。结果表明：桉树纸浆材NPK养分需求总量为257.2 ~ 803.92 kg·hm-2、桉树胶合板材NPK养分需求总量为1 055.15 ~ 2 836.08 kg·hm-2、桉树实木用材NPK养分需求总量不低于3 298.09 kg·hm-2；考虑到目前桉树人工林施肥过程中较低的肥料利用率，桉树纸浆材施用专业复合肥总量为4.99 ~ 15.61 t·hm-2；桉树胶合板材施用专业复合肥总量为20.49 ~ 50.06 t·hm-2，桉树实木用材施用专业复合肥总量为要超过60.03 t·hm-2。

桉树人工林；需肥量；肥料利用率

人工林是我国森林的重要组成部分，根据第九次全国森林资源清查结果[1]，全国人工林面积8 003.1万公顷，木材蓄积量34.52亿立方米。桉树()是世界三大速丰林树种之一，在我国种植面积已达546.74万公顷，蓄积量2.156亿立方米，年产木材超过3 000万立方米，是我国南方重要的战略树种，为缓解国内木材供需矛盾作出了重要贡献[2]。

施肥是工业用材林培育的基础技术措施，不仅能通过刺激光合作用以增加林木单株净初级生产力[3]，而且还能促进林地土壤肥力的可持续发展[4]。研究表明，肥料对提高林木生长的贡献率达30%以上[5]，而施肥措施占桉树增产份额的30% ~ 60%[6]。由于我国南方桉树种植区气温较高、雨水较多且多为集中的暴雨，林地施肥后肥料养分极易随地表径流流失、渗透或地面挥发，造成浪费，利用率较低，并造成一定的环境污染。为缓解上述问题，除研究应用新型肥料如缓控释肥料、桉树专用菌肥、多功能肥料外[6]，还应在桉树经营培育过程中分生长阶段地计量施肥措施[7-8]。本研究基于历史文献数据建立的桉树生物量方程和实际测定的桉树树体养分含量，分析桉树不同经营目标(纸浆材和中大径材)下各生长阶段的养分需求量，根据市场上的施肥配比，考虑普遍的肥料利用率，最终得出各培育目标下依据桉树经营收获量计算得到的桉树人工林培育需肥量，以期为桉树人工林的高效可持续经营提供数据参考和技术支持。

1 研究方法

1.1 数据来源

利用CNKI中国知网数据库和万方数据库，检索在1978－2017年间国内公开发表的中国桉树人工林生物量文献并汇总相关数据，共筛选出127组生物量数据，将收集整理后的数据按照各项指标建立数据库[9]。

1.2 桉树林需肥量计算

根据广东省地方标准“DB44/T 1965-2017 桉树人工林测土配方施肥技术规程”中在不考虑林地土壤养分供应量情况下桉树人工林经营培育中的施肥量计算公式[10]：

2 结果与分析

2.1 不同培育目标下桉树人工林培育年限分析

根据中华人民共和国林业行业标准“LY/T 2009－2017 桉树大径材培育技术规程”中的规定[11]：桉树小径材是指胸高直径在8 ~ 14 cm的桉树林木；桉树中径材是指胸高直径在16 ~ 26 cm的桉树林木；而桉树大径材是指胸高直径达到28 cm及以上的林木。一般情况下，桉树林作为纸浆材培育基本上为小径材；胶合板材多为中径材；桉树大径材多用于实木用材。根据利用历史文献数据库建立的桉树林龄与林分平均胸径统计模型(图1)反推计算可知，桉树纸浆材培育年限为3.20 ~ 7.25 a；桉树胶合板材培育年限为8.81 ~ 17.93 a；桉树实木用材培育年限约19.98 a。

图1 桉树林龄与桉树林分平均胸径关系

2.2 不同培育目标下桉树人工林收获量分析

基于桉树可持续经营的原则，桉树人工林采伐时仅取走地上部分的生物量，伐桩进行催腐处理留在林地，故各培育目标下桉树林目标产量仅计算除根系外的所有地上部分生物量。

图2 桉树林分平均胸径与目标产量(地上生物量)关系

本文利用历史文献数据建立了桉树林分平均胸径与桉树林地上部分生物量的统计模型(图2)。再依据文献[11]的规定(具体表述详见2.1)计算可知，桉树纸浆材(平均胸径8 ~ 14 cm)目标产量44.65 ~ 139.57 t·hm-2；桉树胶合板材(平均胸径16 ~ 26 cm)目标产量183.19 ~ 139.57 t·hm-2；桉树实木材(平均胸径28 cm以上)目标产量要超过572.59 t·hm-2。

2.3 不同培育目标下桉树人工林需肥量分析

根据文献[12]桉树解析木实际测量桉树树体N、P、K含量(平均为3.44、0.58和1.74 g·kg-1)来计算桉树培育中的养分需求量。

图3 不同平均胸径下桉树林分养分需求总量

根据图3可知，收获桉树纸浆材总需N素养分为153.60 ~ 480.12kg·hm-2、P素养分25.90 ~ 80.95 kg·hm-2、K素养分77.70 ~ 242.85 kg·hm-2；收获桉树胶合板材总共需要的N素养分630.16 ~ 1 693.77kg·hm-2、P素养分106.25 ~ 285.58 kg·hm-2、K素养分318.74 ~ 856.73kg·hm-2；获桉树实木材至少需要的N素养分1 969.69 kg·hm-2、P素养分332.10kg·hm-2、K素养分996.30kg·hm-2。

图4 不同平均胸径下桉树林分养分施肥总量

依据1.2中的计算公式可计算桉树经营过程中的施肥量。根据研究可知[13]，桉树对氮素肥料利用率最大为7.69%，对磷素肥料利用率范围最大为1.32%，对钾素肥料利用率范围最大为10.38%。因目前桉树用肥多为复合肥，肥料总量以所需单元素计算所得肥料最大值即可。现以市场上N17-P6-K12的桉树专用复合肥40%总养分含量来计算不同林分平均胸径桉树林需要的施肥量可知(图4)：桉树纸浆材(平均胸径8 ~ 14 cm)施肥总量为4.99 ~ 15.61 t·hm-2；桉树胶合板材(平均胸径16 ~ 26 cm) 施肥总量为20.49 ~ 50.06 t·hm-2；桉树实木用材(平均胸径28 cm以上)施肥总量要超过60.03 t·hm-2。

3 讨论与结论

(1) 本研究得出桉树纸浆材培育年限为3.20 ~ 7.25 a、桉树胶合板材为8.81 ~ 17.93 a、桉树实木用材为19.98 a。这一结果是基于历史文献数据分析所得，对比目前实际桉树经营年限来看，与该结论基本一致。

(2) 本研究中依据历史文献数据的目标产量计算桉树N、P、K养分总需求量分别为：纸浆材257.2 ~ 803.92 kg·hm-2、胶合板材1 055.15 ~ 2 836.08 kg·hm-2、实木用材不低于3 298.09 kg·hm-2。

(3) 本研究中桉树纸浆材施肥总量为4.99 ~ 15.61t·hm-2；桉树胶合板材施肥总量为20.49 ~ 50.06 t·hm-2；桉树实木用材施肥总量超过60.03t·hm-2。该结果因未考虑林地土壤本身供给的养分、桉树林分凋落物返还土壤的养分以及大气降水等其他外源性的养分输入，故而要比实际的施肥量要大。在未来的研究中可加强这几个方面历史文献大数据的搜集和整理，进而为桉树经营施肥量计算的精准化奠定基础。

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Study on the Fertilizer Requirements ofPlantation

WANG Yongzhong1, ZHOU Jianhui1, ZHU Wankuan2, DU Apeng2

(1.;)

In order to further study the nutrient requirements and fertilization characteristics ofplantations under different management objectives, the fertilization quantities for plantations was analyzed and calculated according to relevant models using data collected from publishedliterature. The results showed that the total NPK nutrient requirements ofpulpwood plantation was 257 ~ 804 kg·hm-2, that ofplywood plantations was 1 055 ~ 2 836 kg·hm-2, and that ofsolid wood was no less than 3 298 kg·hm-2. Considering the low fertilizer utilization rate of Eucalyptus Plantation at present, the total amount of professional compound fertilizer applied topulpwood is 4.99 ~15.61 t·hm-2. The total amount of professional compound fertilizer applied toplywood is 20.49 ~ 50.06 t·hm-2. And the total amount of professional compound fertilizer applied tosolid wood is more than 60.03 t·hm-2.

plantations; fertilizer requirements; fertilizer use efficiency

10.13987/j.cnki.askj.2020.01.004

S725.5

A

广东省林业科技创新项目(2018KJCX014)；2016 年省级生态公益林激励性补助资金项目(2016-03)；广西创新驱动发展专项(桂科AA17204087-9)；广东湛江桉树林生态系统国家定位观测研究站资助

王永忠(1975－ )，男，工程师，主要从事人工林培育工作

杜阿朋(1979－ )，男，副研究员，主要从事桉树人工林生态系统定位研究，E-mail:dapzj@163.com