不同基肥在柳杉造林中的应用效果

王乃根

（福建省霞浦国有林场，福建霞浦 355100）

柳杉（Crypto meria fortunei）种植在闽东历史悠久，其树型美观、生长快、寿命长且木材用途广泛等特点深受当地群众喜爱。近年来，马尾松受松材线虫病影响大面积死亡，杉木受风害断梢严重，柳杉作为造林树种越来越受到青睐。福建省霞浦国有林场是福建省唯一的国家重点柳杉良种基地，林场有32%的林地立地条件差，林木长势弱、产量低。施肥能够使林木获取生长发育所需的养分，提升林木长势，有利于人工林合理发挥出经济、社会、生态等多种效益[1]。虽然林场依托高校和科研院所在遗传改良育种方面成果丰硕，在造林方面也积累了不少经验，但在通过施肥等方法提高林木产量方面，却未开展施肥试验设计进行系统分析[2-7]。当前，柳杉施肥研究主要集中在苗期试验或实验室条件下的配方施肥分析，肥料以氮磷钾复合肥为主，与造林生产实际需求还有一定差距[8-12]。本研究以林业生产经验为基础，选择土壤肥力较弱的林地，开展有机肥、钙镁磷和复合肥造林试验和成本效益分析，确定最佳施肥方案，以期为柳杉生产造林提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 验地概况试验地位于福建省霞浦国有林场北洋工区1 大班7 小班，小班面积3.4 hm2，试验地面积0.8 hm2。该试验地造林前为采伐迹地，采伐前为杉木、柳杉混交林，立地质量等级Ⅲ级，坡向东南，海拔493 ～576 m，东经26°54′12.96″，北纬119°55′25.55″，气候温暖湿润，年平均温度15℃。

1.2 试验材料试验造林用的柳杉苗木为霞浦国有林场自育，种子采自柳杉初级种子园，2012 年秋采种、2013 年春育苗。三种试验用基肥从本地农资市场购买，分别为：N、P、K 各为15%的复合肥，180元/50 kg；有机质含量45%的微生物发酵肥，55 元/50 kg；有效磷含量为12%的钙镁磷粉剂，40 元/50 kg。

1.3 试验设计试验地上共设12 个标准地，即在上坡、中坡、下坡位各选择立地条件基本一致的采伐迹地分别设置4个标准样地，按从上到下，从左到右按照1 ～12 进行编号。每个标准地667 m2，株行距1.82 m×1.82 m，3.3124 穴规格60 cm×40 cm×30 cm，每667 m2栽植200 株。2014 年3 月造林，造林选用的柳杉苗木都为同一圃地上的壮苗，苗高和地径基本一致。造林前按施肥试验设计（表1）在不同坡位和不同样地上施用基肥，复合肥处理每穴施复合肥0.25 kg，有机肥处理每穴施有机肥1 kg，钙镁磷处理每穴施钙镁磷0.5 kg，施肥后进行搅拌回土，对照不施基肥，仅回表土。2014年10 月、2015 年4 月和9 月及2016 年10 月分别进行劈草抚育。

表1 柳杉造林施肥试验因素设计

1.4 试验调查及统计分析2018 年11 月对12 个柳杉造林标准地进行树高、胸径调查，柳杉立木材积参考福建省人工林杉木二元立木材积公式计算：

公式中，D为胸径，H为树高。

柳杉方差分析和多重比较以试验小区平均值为计算单位，分析软件采用SAS V8/STAT 模块进行计算。

2 结果与分析

2.1 施肥对柳杉生长量影响分析由表2 可知，施用有机肥柳杉树高、胸径和材积均值分别为4.1 m、3.1 cm、0.002 5 m3，施用钙镁磷，均值分别为4.6 m、3.9 cm、0.004 1 m3，施用复合肥，均值分别为4.4 m、3.6 cm、0.003 4 m3，对照均值分别为3.7 m、2.7 cm、0.001 8 m3；施有机肥树高、胸径和材积较对照分别提高10.8%、14.8%、40.1%，施钙镁磷树高、胸径和材积较对照分别提高24.3%、44.4%、131%，施复合肥树高、胸径和材积较对照分别提高18.9%、33.3%、91.6%。施肥处理柳杉的树高、胸径、材积均大于对照，施钙镁磷的柳杉树高、胸径和材积都高于复合肥和有机肥。同时，施钙镁磷、复合肥能促进柳杉林分较快郁闭，有机肥则相对较慢。综合看，施肥效果是钙镁磷＞复合肥＞有机肥＞对照。

表2 不同施肥处理柳杉生长量统计表

2.2 施肥成本效益分析在测算成本时，林地整理费用和造林后三年的抚育作业等费用均为试验共同成本，在测算施肥成本效益时不列入计算，只测算施肥所产生的额外材料费、人工费成本。根据当前市场柳杉木材销售净利润450 元/m3，测算其成本效益（表3）。经测算，与对照相比，施有机肥每667 m2增产值63.6 元，效益为-306.4 元，施钙镁磷每667 m2增产值208元，效益为58元，施复合肥每667 m2增产值145.5元，效益为-84.5 元，短期内只有施钙镁磷收回成本，且效益明显。虽然钙镁磷和复合肥作用效应差别不显著，但考虑到成本效益，在肥力较弱（立地质量等级Ⅲ级）的林地施用钙镁磷是比较可靠的施肥方案，可在柳杉造林上推广应用。

3 结论与讨论

本研究表明在肥力较弱（立地质量等级Ⅲ级）的林地施用有机肥、钙镁磷和复合肥等基肥造林，能有效促进柳杉生长，施肥处理间柳杉树高、胸径和材积生长量差异显著，施肥处理均好于对照，施肥效果是钙镁磷＞复合肥＞有机肥＞对照。施有机肥、钙镁磷、复合肥效益分别为-306.4 元/667 m2、58 元/667 m2、-84.5 元/667 m2，短期内只有施钙镁磷收回成本，在柳杉林业生产上可选用钙镁磷作为基肥，效益明显。

研究表明，林地施肥可促进幼林快速郁闭，而且在林分郁闭后加速了林下植物的生长，良好的林下植被自肥作用较大，从而长期维持了土壤肥力，提升了林木生长量[13-14]。因此，在合理施肥量范围内无论施用有机肥、复合肥还是钙镁磷，对柳杉造林来说都是有效的。南方红壤区土壤流失磷、钾、钙、镁、硫等元素严重，德国西南部挪威云杉施肥研究表明，氮肥对材积增量的影响因地区而异，单施钙肥及钙、磷配合使用效果较好[15]。在国内马尾松施肥研究中发现，磷肥效果要好于氮肥和钾肥，原因是磷肥促进植物对钙离子、镁离子等吸收，进而造成土壤pH 降低，有利于植物根系矿质增加[16]。钙、镁元素在植物的生长发育、生理代谢和生长量等方面起着重要作用，而钙、镁元素全部来源于植物根系从土壤中吸收，但酸性土壤钙、镁、磷、钾、硫等元素流失严重，影响植物生长[17-19]。本研究中钙镁磷表现最好，原因可能是一方面增加了土壤中钙、镁、磷元素的含量，另一方面磷又促进了钙、镁的吸收，表现出协同作用，促进了柳杉的生长。在经济效益方面，钙镁磷成本最低，收回成本时间最短，且促进柳杉的生长量最大。钙、磷等肥料研究显示，林地施肥后，钙、磷等元素促进林木生长作用时间长达17 a 以上，氮肥作用时间约为5 a，因此使用含钙、磷元素的肥料相对具有更长久的经济效益，在柳杉造林中使用钙镁磷是可靠方案[14-15，20]。本文在研究中由于未开展测土配方试验、肥料多水平试验，仅根据生产经验设计试验研究，存在一定不足，需在后期研究中强化研究，以便确定最佳施肥方案。

表3 不同肥料作基肥成本统计表