直干桉生态施肥技术研究

周云，李思广*，蒋云东，石忠强，王一新，杨忠丽，李志华，张继梅

直干桉生态施肥技术研究

周云，李思广，蒋云东，石忠强，王一新，杨忠丽，李志华，张继梅

(1. 云南省林业和草原科学院，云南 昆明 650201；2. 富民县林业和草原局，云南 富民 650400)

通过桉树生态施肥技术试验，以期为云南桉树种植初步提出一套实用的桉树生态施肥技术模式。研究结果表明：与试验前相比，施肥后胸径和蓄积量增长最大的均为处理7，分别高出平均值25.89%和58.33%。施肥后部分处理的土壤pH值有明显变化，总体表现为趋好，土壤酸性降低。各处理土壤养分指标由高到低分别是处理5>处理1>处理6>处理7>处理8>处理3>处理2>处理4。与本底相比，土壤容重下降，总孔隙度和毛管孔隙度呈现上升，所有处理的土壤物理性质均得到明显改善，土壤大多属于壤质粘土。其中处理5的土壤物理性质改善效果最好。处理7的枝叶产量最高，经济效益达15 105元·hm，高出平均值40.99%。在维持和改善土壤肥力、防止林地退化方面，以处理5、处理6和处理7较好，在生长量、蓄积量、桉树枝叶产量和经济效益方面，以处理7最好。初步确定处理7为桉树生态施肥的技术模式。

直干桉；生态施肥技术；可持续经营

桉树()在澳大利亚、南非、巴西、中国等国均有种植，获得了显著的经济和社会效益，但对其生态效应问题存在一定争议。一些学者认为大面积连片种植桉树，会过度消耗水分和养分，容易引起土地贫瘠甚至沙漠化，导致原生物种衰减或者退化等问题。为促进桉树林地养分保持供需平衡和达到良性循环，稳定林分结构并提升其经营管理技术，本研究以直干桉()为对象，通过生态施肥试验和林地恢复示范，提出一套直干桉可持续经营的生态施肥技术，并将其应用于云南桉树人工林的经营管理中，以期为建立云南桉树人工林可持续经营认证体系提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在云南省富民县大营街道办事处麦竜村委会老红坡(25°29′ N，102°52′ E)，海拔2 155 m，南坡位中上，平均坡度5°。土壤为石灰岩发育的山地红壤。选择2009年7月营建长势较均匀的直干桉林地2.0 hm作为桉树高效可持续经营的生态施肥技术试验林。具体措施为：穴状整地40 cm × 40 cm，初植密度2 m × 3 m；底肥农家肥2 000 g·株，定植成活后追施尿素200 g·株；次年5月抚育1次。

本底直干桉生长状况见表1，试验林土壤本底理化性质见表2。

1.2 试验设计

试验共8个处理(表3)，3次重复(表4)，每试验小区参试直干桉大于50株，采用随机区组排列。于2017年6月中旬在富民县大营街道办事处建立。

表1 本底直干桉生长状况

注：胸径与树高单位分别为cm、m。

表2-1 试验林土壤的本底理化性质之一

表2-2 试验林土壤的本底理化性质之二

表3 试验设计

1.3 土壤采样和测试方法

调查内容有：地理位置(经纬度、海拔)、地形因子(包括坡度、坡向、坡位)、林龄、品系、密度(株行距)。2019年1月对试验小区直干桉进行每木检尺(胸径、树高和冠幅)。2月在24试验小区内依据土壤采样规则各挖1个土壤剖面做土壤调查，均匀取0 ～ 40、40 ～ 100 cm土层的土样共计48个，送检测定：土壤有机质、pH值、水解性N、有效P、速效K含量、有效B和黏土含量等。同时，采用环刀法测定每个小区0 ～ 20、20 ～ 40、40 ～ 60、60 ～ 100 cm的土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量等指标。

土样由云南悦分环境检测有限公司检测。土样检测方法：有机质采用土壤检测第6部分土壤有机质的测定NY/T 1121.6—2006；土壤pH值的测定NY/T 1377—2007；水解性N采用森林土壤氮的测定LY/T 1228—2015中4水解性氮的测定；有效P采用土壤检测第7部分土壤有效磷的测定NY/T 1121.7—2014；速效K检测采用土壤速效钾和缓效钾含量的测定NY/T 889—2004；有效B检测采用土壤检测第8部分土壤有效硼的测定方法NY/T 1121.8—2006；土壤机械组成的测定采用NY/T 1121.3—2006。

1.4 桉叶采集和经济效益估算

2020年10月对所有试验小区的桉树叶进行枝叶采集，每小区采集2株平均木下部的枝叶，24个小区共采集48株，采集强度为冠长的1/2。采集后即称取鲜质量，根据每公顷保留株数推算出可采枝叶的单位产量，并测出生产中鲜枝叶的出油率为1.1%，以此推算出各处理每公顷桉树的产油量。目前，桉叶油市场收购价为65元·kg，以此估算出各处理桉叶油的经济效益。

2 结果与分析

2.1 试验林生长量调查

对试验林胸径、树高及材积生长量(表5)进行方差分析，结果表明(表6)：树高、胸径及材积在处理间差异皆不显著。因试验林于2018年受冻，导致树高和材积生长受影响，本次仅对胸径生长量进行分析。与本底相比胸径生长量增长较大的是处理7，胸径生长量增长值比平均值高25.89%(平均值为1.835)，处理4和处理3也高出平均值(表7)，其他处理均低于平均值。

表4 试验布置示意图

表5 试验林胸径、树高、材积生长情况

表6 各性状方差分析结果表

表7 直干桉胸径增长量 cm

2.2 土壤pH值

由表8 ～ 9可知，试验地各处理土壤呈酸性到微酸性，与本底相比，施肥后一些处理的土壤pH值有明显变化，总体表现为趋好，降低了土壤酸性。0 ～ 40 cm土层的土壤pH值处理5无变化，处理8微减，其他处理均有增加；40 ～ 100 cm土层的土壤pH值处理7基本无变化，处理1明显增加，处理3、处理6、处理8也有增加。

2.3 土壤养分含量的变化

将2019年调查的各处理土壤养分含量列入表10，与本底相比的变化值列入表11。由表中可以看出各处理的养分含量均比本底有所提高，除有效P外，所有指标都明显上升，说明各处理均能提高并维持土壤肥力。蒋云东等表明土壤养分对直干桉生长的影响主要在0 ～ 40 cm土层，40 cm以下土层影响较小。将0 ～ 40 cm土层的养分做灰色关联度分析(表12)，结果表明处理5、处理1、处理6和处理7的最高并且差异不大，其关联度均在0.8以上。

2.4 土壤物理性质的变化

将2019年各处理土壤物理性质的调查结果列入表13 ～ 14。与本底相比其土壤容重下降、总孔隙度和毛管孔隙度上升，所有处理的土壤物理性质均得到明显改善，大多属于壤质粘土。其中处理5的土壤物理性质改善效果最好。

表8 各处理的土壤平均pH值

表9 与本底相比各处理土壤pH值的变化

表10 2019年各处理土壤平均养分含量

表11 2019年各处理土壤平均养分含量与本底的比较值

表12 各处理土壤养分指标

表13 各处理不同土层的颗粒含量 %

表14 各处理土壤物理性质调查结果

续表14

表15 桉树枝叶产量和修枝的经济效益

2.5 桉树枝叶产量和经济效益估算

所有处理的平均枝叶产量为999 kg(表15)，平均经济效益为10 714元·hm。处理7的枝叶产量最高，达1 446 kg，经济效益达15 105元·hm，其枝叶经济效益高出平均值40.99%。处理4的枝叶产量最低，仅为888 kg，经济效益为952 5元·hm，其枝叶经济效益低于平均值11.10%。

3 结论

(1)试验林胸径、树高及材积在处理间差异皆不显著，胸径生长量增长最大的是处理7，胸径生长量增长值比平均值高25.89%(平均值为1.84 cm)，处理4和处理3也高出平均值，其他处理均低于平均值。

(2)部分处理的土壤pH值有明显变化，总体表现为趋好，降低了土壤酸性。

(3)各处理土壤养分指标由高到低分别是处理5>处理1>处理6>处理7>处理8>处理3>处理2>处理4。处理5、处理1、处理6、和处理7的最高并且差异不大，其关联度均在0.8以上。

(4)林地土壤容重呈现下降、总孔隙度和毛管孔隙度呈现上升，所有处理的土壤物理性质均得到明显改善，大多属于壤质粘土。其中以处理5的土壤物理性质改善效果最好。

(5)施肥后以处理7的枝叶产量最高，经济效益达15 105元·hm，高出平均值40.99%。

总体而言，在维持和改善土壤肥力、防止林地退化方面，处理5、处理6、和处理7的较好，在生长量、蓄积量、桉树枝叶产量和经济效益方面，处理7最好。初步确定处理7为桉树可持续经营技术的施肥模式。

[1] 石忠强,蒋云东,周志忠,等.云南桉树研究现状和存在的问题[J].西部林业科学,2015,44(1):152-156.

[2] 莫才贤,罗颖,卢文智.桉树人工林施肥现状问题及对策分析[J].南方农业,2018,12(14):88-89.

[3] 蒋云东,周云,阚忠明,等.云南2-7年生直干桉人工林土壤物理性状研究[J].西部林业科学,2018,47(4):7-13.

[4] 蒋云东,周云,阚忠明,等.云南直干桉土壤养分的灰色关联度分析[J].西部林业科学,2018,47(3):63-66,77.

Ecological Fertilization Technology of

ZHOU Yun, LI Siguang, JIANG Yundong, SHI Zhongqiang,WANG Yixin,YANG Zhongli, LI Zhihua, ZHANG Jimei

(1.2.)

Through experimentation of ecological fertilization techniques forit was found that: the best DBH increment was achieved with treatment 7 which achieved 25.89% higher than average DBH as well as the highest increase in stock volume at 58.33% higher than average. There were significant changes in soil pH after fertilization and increasing reductions in soil acidity overall. The soil nutrient index of each treatment, ranked from high to low, was: treatment 5>treatment 1>treatment 6>treatment 7>treatment 8 >treatment 3>treatment 2>treatment 4. Compared with the initial (background) soil conditions, soil bulk density decreased while total porosity and capillary porosity increased. The physical properties of all treated soils, which are loamy clays, were all significantly improved with treatment 5 providing the best improvement of soil physical properties. Treatment 7 had the highest yield of branches and leaves, with an economic benefit of 15 105 yuan·hm, which was 40.99% higher than the average. It was concluded that treatments 5, 6, and 7 proved better in maintaining and improving soil fertility and preventing forest land degradation, and treatment 7 also provided the best growth, stock volume, yield of eucalypt branches and leaves, and hence best economic benefit. This study enabled preliminarily determination of a technical model for ecological fertilization ofplantations.

; ecological fertilization technology; sustainable management

10.13987/j.cnki.askj.2021.04.004

S725.5

A

国家重点研发计划课题“桉树高效可持续经营技术”(2016YFD0600505)

周云(1975— )，男，本科，高级工程师，主要从事森林培育，E-mail:570270968@qq.com

李思广(1972— )，男，本科，副研究员，主要从事营林及育种技术研究，E-mail:skylinerover@163.com