曹艳
摘 要:本文从林木所需的营养元素、诊断方法、肥料种类、施肥量、施肥方法等角度论述林地施肥的重要性。
关键词:林地科学;营养元素;施肥技术
中图分类号:S7
文献标识码:A
在国际上,为解决可持续农业建设中的施肥问题,提出了一种称为“植物营养综合管理系统”的概念。具体内容为将所有养分资源的最佳方法组合在一起,在系统中适用于不同农业系统的生态、社会和经济状况,以达到维持和改善土地肥力的目的并提高农作物产量。这一概念在一定程度上为农业的可持续发展提供了解决方案。对于解决肥料问题,这一概念的基本特征是将所有养分资源,如土壤养分、化学肥料、有机肥料、微生物生物固氮和降水养分整合到管理系统中;农业肥料方面,综合考虑和应用以最大化效率,不仅考虑了土壤肥力因素,而且还扩展到了生态条件,甚至社会和经济条件。
1 施肥的必要性
大多数适合造林的林地都比较无菌、肥力低,很难长期满足森林生长的需求。几代人连续种植针叶纯林导致林地极端缺乏各种营养素,如缺乏微量元素、肥力降低以及理化性质下降。受自然或人为因素的影响,返回地面的森林废弃物数量有限或很少,损失大部分养分。森林的主要砍伐、伐木作业的砍伐、间伐或修剪等会造成有机物的大量损失。应尽快隔离林木,形成森林,提高其抵御自然灾害的能力。鼓励森林生长,减少人工林的初始密度和大小,疏伐强度和工作量。施肥对提高土壤肥力,改善森林生长环境和养分状况都有很好的效果。
2 林木所需的营养元素
森林生长需要10多种元素,如碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、铜、锰、钴、锌、钼和硼。植物对碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁等都有很高的需求,因此这些元素被称为大量元素;对铜等的需求很小,这些元素称为痕量元素。从植物需求的角度来看,铁比镁少得多,比锰、钴、锌、钼和硼大数倍,因此有时被称为大量元素,有时也称为跟踪元素。在这些元素中,碳、氢和氧是构成所有有机物的主要元素,占植物体总成分的95%以上,而其它元素仅占约4%总工厂的碳,氢和氧是从空气和水中获得的,其它元素则主要被土壤吸收。植物生长需要大量的氮、磷和钾元素,而这3种元素在土壤中的含量较低,称为营养素。
3 林木营养诊断方法
林木营养诊断是一种用于预测、估测肥料有效性和指导施肥的综合技术,包括DRIS方法进行土壤分析、叶片营养诊断、植物营养诊断方法、超微解剖结构中元素的缺乏等。
3.1 DRIS法
植物的生长和发育状态不仅取决于某种营养素的供应,还取决于该营养素与其它营养素之间的平衡。1973年,Beaufils提出了一种完整的诊断施肥方法(简称DRIS方法)。该方法根据大量叶片分析数据,以及产量(或生长量)水平,将此数据分为高产量和低产量组,并找出养分浓度之间的关系。在每个组中,不同的参数作为诊断指标,营养物的供需状况通过测试植物叶片中营养物浓度比与标准指标的偏差程度来评估。根据HockInan等人的研究,优质圣诞树的营养平衡指数为31.4,而下部圣诞树的营养平衡指数为50.9,表明优质圣诞树的叶子更多,比低矮的树木平衡。
3.2 叶片营养诊断
叶片的营养诊断指通过分析和确定植物叶片的营养成分来评估植物的营养状况,此方法也称为叶子分析。不同树种叶片的营养缺乏症状是不同的。以杨树为例,整片叶子从绿色变成黄褐色,通常从底部叶片开始逐渐向上延伸,严重的叶子稀疏细小,植物生长缓慢,可以诊断为缺氧。
3.3 土壤分析法
从树种正常生长以及营养缺乏症状的位置采集5~25个土壤样品进行营养分析。必要时可在不同季节从同一地点采集样品,以比较2种土壤样品的养分含量差异。当土壤中的某种养分含量低于一定含量水平时,可能会发生某些树种的营养缺乏症,如铜缺乏症或由于含量过多而引起的铜中毒症。
3.4 缺素的超显微解剖结构诊断法
通过用电子显微镜扫描植物组织的切片,发现缺乏某种营养的细胞结构具有特定的缺陷,特别是质体、线粒体和其它细胞器或内膜变形。细胞壁和核膜该症状通常比肉眼可见的症状出现得早,因此可以用作早期诊断。但是,这方面的研究才刚刚开始,仍需要进行改进。
4 常用肥料
4.1 有机肥料
有机肥料主要基于有机物质,如堆肥、粪肥、绿肥、泥炭(豆腐)、腐殖酸肥料。由于有机物质在被植物吸收和利用之前必须先被土壤微生物分解,因此肥料的作用很慢,这也是其被称为后期肥料的原因。有机肥的特点是含有大量的有机物,土壤改良效果好,肥效长,可以维持2~3a。将有机肥料施用到粘土上可以改善土壤通气性能;应用于沙土上可增加沙土的有机质含量并改善保水性能。有机肥料将有机物添加到土壤中,促进土壤微生物蓬勃发展,且有机肥料分解时会生成有机酸,可以分解无机磷,有机物还有助于土壤形成团聚结构,而矿物质肥料则没有这些作用。因此,有机肥料是改善土壤肥力和促进森林生长的重要肥料。
4.2 矿物质肥料
矿物肥料也称为无机肥料,包括化学处理的化学肥料和天然提取的矿物肥料。大多数是工业产品,不含有机物,元素含量高,主要成分可溶于水或容易形成可被作物吸收的部分,大多数无机肥料是速效肥料。
4.3 氮肥
氮肥是含有氨或氮的化学肥料。氮肥易溶于水,其类型为尿素、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵等。
4.4 磷酸肥
磷酸盐肥料是磷酸盐基或磷基肥料。其类型包括过磷酸钙、过磷酸钙、磷酸钙和磷酸镁肥料等。
4.5 钾肥
钾肥是一种含有钾或主要成分是钾的化学肥料。如氯化钾、氮化钾、硫酸钾和植物灰。
4.6 复混肥料
复合肥料是复合肥料和混合肥料的总称。是一种多营养肥料,包含3种元素(氮、磷、钾)中的1种以上营养素。复合肥料是通过化学反应过程在工业规模上生产的化学肥料,样品中每个颗粒或样品的营养成分和比例完全相同。混合肥料是各种营养物质的物理混合物,在混合过程中会发生某些化学反应,有时还可以添加除草剂和农药。
4.7 硫磺、石膏和石灰
在碱性土壤中,磷容易被固定,林木不易吸收。铁大部分也为能溶性的氧化物,常出现缺元素的失绿症状,除此之外,土壤的通透性不良,也不利于土壤微生物繁殖,使林木生长不良。在碱土上施用硫磺或石膏有调节土壤酸碱度的作用,能改善土壤的物理性,再配合其它措施,如选用酸性肥料、大量施有机肥料等改良土壤措施,效果也较好。在酸性土壤中,营养元素(如氮、磷、钙和镁等)的利用率降低,甚至发生缺乏营养症状,林木生长需要一定量的钙,但土壤中的钙容易被淋洗。酸性土壤的物理性状不好,黏而板硬,通气排水不良,不利于林木的生长和微生物的繁殖。在酸性土壤上施用石灰可以调节土壤的酸度和结构,再与其它措施配合使用,如施用大量有机肥料、选择碱性肥料、接种土壤微生物以及其它土壤改良措施等,能够创造有利于土壤微生物和林木生长的条件。
4.8 微生物肥料
微生物肥料是一种有机肥料,其中包含大量的活微生物,但不含植物生长必需的营养素。其以微生物的生物活性为基础,可以改善農作物的营养状况,锻炼潜在的土壤肥力并刺激植物,能够发展并抵抗细菌的破坏,从而促进植物的生长。根据其作用机理,可以分为各种细菌肥料和菌根真菌肥料,如固氮细菌、根瘤菌、磷化细菌和钾细菌。根据微生物的类型,可分为细菌肥料、真菌肥料、放线菌肥料、蓝细菌固氮肥料等。新兴的EM(有效微生物)微生物技术为日本琉球大学比嘉照夫于1980年初期开发的新型复合微生物制剂,EM是生长有益微生物制得的各种真菌肥料的总称。ME的施用可以使贫瘠的土壤疏松肥沃,并可以提高肥料的利用率。
参考文献
[1]董玉春.树木施肥的原则及方法[J].中国新技术新产品,2013(01):228.
[2]马增玉.林地施肥的意义与方法[J].现代化农业,2017(04):21-22.
(责任编辑 常阳阳)