“有机+无机”追肥对营建高产桉树人工林的影响研究

杨卫星

(广西国有东门林场,广西 崇左 532100)

1 引言

桉树(Eucalyptus) 属于桃金娘科( Myrtaceae) 桉属(Eucalyptus) ，是世界著名的三大速生树种之一，也是世界最有价值的硬质阔叶树之一，具有生长快、产量高、周期短、材油兼备、经济效益高及用途广泛等特点[1]。广西在桉树研究领域上取得了巨大的成绩，培育出的桉树良种无性系种苗具有适应性强、生长速度快的优势，成为桉树人工林种植的主要品种[2]，是我国桉树种植时间最早和种植面积最大的地区[3]。在“十三五”期间，广西桉树每年采伐限额3.19975×107m3，贡献全国 1/4 以上的木材产量[4]。从派阳山林场近几年伐区调查数据来看，桉树林分大体生长情况是4～6年生林木平均胸径为12.8～14.1 cm，平均树高 16.6～19.5 m，林木生长量随着林龄增加增量不大，且大径材少，对经济效益存在较大的制约。桉树生长主要受所处环境中的水、肥、气、热等因子的影响[5]，可分为环境因子和土壤肥力因子，环境因子主要包括：坡位[6]、坡度[7]、海拔等[8,9]；土壤肥力因子主要包括：土壤容重、有机质、N、P、K 等[10]。国外桉树施肥试验始于1946年，而我国在 70年代初才开始对桉树施肥进行试验研究[11]。目前，我国桉树人工林经营存在长期大量使用功能单一化学肥料而导致土壤本身肥力退化、肥料的利用率较低等严重的环境污染与生态破坏现象[12]。在人工林中若一味重视林产品收获而忽视管理及补充林地养分，则会导致土壤逐步退化、林地肥力逐渐降低，不利于桉树种植产业可持续发展[13,14]。广西土壤基本以地带性红壤为主，随着桉树林施肥的逐步增加，土壤酸化也日益严重，造成土壤中 Fe2+、Al3+等离子对 P、K 营养元素的固定，从而减弱肥料的效力[15]。随着桉树人工林在广西迅速发展的20多年中，相关科研机构及生产单位不断研究及试验使用高效桉树生长促进肥料类型的桉树专用肥，但其绝大多数仍以速溶性的无机肥为主，其肥效快，存在肥效持续时间短缺点[16]。何国华等[17]对总养分含量相同条件下施用有机—无机复混肥，其结果表明在苗木生长 17 个月的时候长势最好。杨晓慧等[18]采用不同有机肥筛选出N∶P∶K 为 15∶5∶11 时对桉树的胸径和地径增长促进效果最好。派阳山林场对公武分场桉树人工林林分长相关因素分析及对相关文献的查阅分析，得出结论为追肥的营养元素含量与次数是影响林木生长的主要原因之一。因此，为了使林分质量及效益有大幅度提高，达到“百元树、万元林”的培育目标，本试验将调整追肥方法，并将伐木年龄由原来的4～6年延长至7年或更长，为之后的造林技术规程提供技术依据，为提高桉树营林经济效应、生态效应打下坚实的基础。

2 试验方法

2.1 试验地造林

试验样地选择在派阳山林场公武分场，林地应坡面开阔，坡度≤30°，土层厚度80 cm以上，土壤石砾含量5%，土壤肥力中等以上。清理林地后，采用沿等高线挖穴整地方式，穴面宽60 cm、底宽 50 cm 、深40 cm，挖明穴后回填碎表土，回土前每穴投放有机无机复混肥(含机质20%，含N、P、K有效养分含量20%)1000 kg作基肥。每亩110株，株行距2 m×3 m，行向与等高线平行。种苗为东门尾巨桉无性系DH32-29，良种编号：国S-SC-EU-001-2011。试验时间2015年1月至2021年12月,2015年1月份种植，每年4月份追肥，11月份进行样株测定胸径、树高。第1年追肥沟长20 cm、深15 cm,覆土厚度约10 cm，第2～7年追肥沟长30 cm、深20 cm，覆土厚度约10 cm。

2.2 样地选择及布置

按每100亩设3个样地，每个样地设3个重复，样地均匀设置在坡上、中、下部，但不能设在林地边缘，以避免边缘效应影响试验效果。进行设置固定样地，样地面积400 m2(如长边定 22.22 m，则短边是18.00 m等),形状方形。采用激光测距仪测量样地长、短边水平长度，用罗盘仪确定样地长、短边方向，确保相邻的两条长短边相互垂直，保障样地四角呈90°。确立样地后，在固定样地四角插上 PVC 管，插入土壤后管高 50 cm 左右,州对样地的边界木喷红色或其它颜色的油漆作标记，以便下次调查时易找到样地及树木。

2.3 样株测量

对样地范围内的林木进行每木检尺，逐株测量胸径及树高生长量，对木专用胸径测量围尺测胸径(保留1位小数)，用测高杆(树高≤6 m 使用)或激光测高仪(树高>6 m时使用)测树高(保留1位小数)。

2.4 林木蓄积量计算方法

采用广西林业勘测设计院研究制的速生桉二元材积公式(2005年)进行计算：

V=C0×D(C1-C2(D+H))×H(C3+C4(D+H))

(1)

式(1)中：V表示材积，D表示胸径，H表示树高，模型参数值:

C0=1.09154145×10-4,C1=1.87892370,C2=5.69185503×10-3,C3=0.65259805,C4=7.84753507×10-3。

2.5 追肥营养元素及用量

追肥肥料配方为：①氮磷钾复混肥(N、P2O5、K2O总有效养份≥30%十微量元素)；②氮磷钾复混肥(N、P2O5、K2O总有效养份≥30%)；③有机-无机复混肥(含有机质20%，含N、P2O5、K2O总有效养份≥20%)。每年追肥用量见表1。

表1 样地追肥配方及用量

2.6 不同追肥配方对样株生长指标的影响

采用不同的追肥配方对试验林分进行逐年追肥，其他除草除灌 、病虫害防治等抚育管护方式一致，测定样株的胸径、树高后进行记录统计，分析追肥对林木连年生长指标与蓄积量的影响。

3 结果与分析

3.1 不同追肥配方对样株胸径增长情况的影响

从图1可知，3个样地中样株平均胸径在林龄24月前相对一致，在林龄36月后增长量差异逐渐增加，平均胸径增加量总体表现为：样地1<样地2<样地3。样地1中的样株胸径在林龄48月后生长量受到一定抑制，增加较慢，可能原因是连年追肥中均含有微量元素，存在微量元素过量导致林木内细胞分裂速度减缓。样地2中样株平均胸径在林龄72月后生长量趋向平缓状态，可能原因是经过长时间对土壤内的微量元素消耗较多，而导致微量元素在树木生长后期处于缺乏状态，供应不上树木的生长需求而限制了胸径的生长，这与李步斌[19]、马涪[20]、陈少雄[21]研究广西桉树人工林地土壤普遍少缺铜、硼等微量元素这一特征相一致。样地3中样株平均胸径随着林龄的增长而增长，在林龄84月时达到了17.5 cm，长势良好，可能原因是其追肥配方中含有机质，利于改善土壤肥力，肥力释放相对缓慢，持续时间长，利于促进树木横向生长。

图1 不同追肥配方对样株平均胸径的影响

3.2 不同追肥配方对样株树平均高增长情况的影响

从图2可知，3个样地中样株平均树高在林龄36月前相对一致，在林龄48月后生长量差异逐渐增加，树高增长量总体表现为：样地3<样地1<样地2。样地1与样地2在前两年追肥使用的肥料配方与用量一致，其树高表现一致，样地1与样地3在前36月树高增长相对一致，由此可知，在树木生长期的前36月中，N、P、K含量一致的情况下，不同的微量元素或有机质含量对树木的高生长起到一定的影响作用。如样地2中在前36月中的追肥含有微量元素、在60月前的追肥中含有有机质，且具有足量的N、P、K营养元素利于树木高生长，在84月时达到21.7 m。样地1和样地3的追肥配方中分别含有微量元素及有机质，在林龄60月时树高生长逐渐减缓，由此可知长期施放微量元素对树高的后期生产存在一定的抑制作用，长期施放有机质肥料对树木的高生长表现出有效肥力不足的现象。

图2 不同追肥配方对样株平均树高的影响

3.3 不同追肥配方对样株平均树蓄积量情况的影响

从表2可知，3个样地林木单株平均蓄积量总的情况表现较好，林龄84月的单株蓄积量均在0.16 m3以上，如按每亩林木保存数90～100株来计算，每亩蓄积量为15.21～22.25 m3，经济效益较好。从3个样地的样株林龄84月蓄积量情况分析，样地3中的追肥配方较佳，其样株平均蓄积量较好，达到0.2225 m3，其次是样地2的样株平均蓄积量0.2086 m3，再次是样地1的样株平均蓄积量0.1691 m3。由此可知，长期使用无机肥料时，在保证N、P、K含量可满足树木生长的同时需适当配合微量元素，但微量元素最好是在树木生长前期使用，在林龄达到36月时可停止或适量减少使用，而有机质利于改善土壤结构及调节微生物群落，可连年适量用于追肥，利于生产大径材。

表2 不同追肥配方对样株平均树蓄积量的影响 m3

4 结论与讨论

桉树作为一种短轮伐期速生树种在我国广西近20年来被广泛种植，总体表现出单一树种连栽经营模式，对林地土壤肥力的输入与输出产生重大影响。为了保护好生态的基础上，进一步提高桉树人工林经济收益，在选择氮磷钾复混肥时也要适当补充微量元素及有机质。本试验采用氮磷钾复混肥(N、P2O5、K2O总有效养份≥30%十微量元素)、氮磷钾复混肥(N、P2O5、K2O总有效养份≥30%)、有机-无机复混肥(含有机质20%，含N、P2O5、K2O总有效养份≥20%)三种复混肥轮流施用或单独采用有机-无机复混肥(含有机质20%，含N、P2O5、K2O总有效养份≥20%)取得了较好的效果，林龄84月单株蓄积量可达0.2086 m3以上，按每亩林木保存量90株计算，蓄积量可达18.774 m3以上。连续追肥7年均采用有机-无机复混肥(含有机质20%，含N、P2O5、K2O总有效养份≥20%)对树木生长及改善土壤肥力均有较大的益处，林龄84月单株蓄积量可达0.2225 m3以上，按每亩林木保存量90株计算，蓄积量可达20.025 m3以上，可进行推广使用。连续追肥7年均采用氮磷钾复混肥(N、P2O5、K2O总有效养份≥30%十微量元素)林龄84月单株平均蓄积量0.1691 m3，按每亩林木保存量90株计算，蓄积量达15.219 m3以上，低于其他两个样地的单株蓄积量，在今年的追肥管理上需适当降低微量元素的使用，以避免某种微量元素过量而抑制其他养分的利用。

有研究表明，长期种植桉树会加剧土壤酸化，同时会使土壤养分贫瘠，有机质、全氮和全磷均出现不同幅度的下降，酸化现象严重[22，23]。其主要原因是桉树经营周期短 、生长快，在短时间内对土壤中营养元素进行大量消耗，而回馈到土壤中的营养元素较少，导致土壤养分处于不平衡状态，经营可持续性较差。如王卡石[24]基于桉树人工林土壤养分现状采取配方施肥，有效促进桉树林土壤成分的优化及提升肥料利用率及施肥有效率。由此可知，为了改善土壤肥力条件，进行林木施肥前需采取测土配方施肥，以缺什么补什么为原则，保持生态平衡，在提高环境质量的同时，林分质量及经济效益将会有大度提高，完全可达到派阳山林场“百元树、万元林”的培育目标。有效营建高产桉树人工林。