黄振声
(广西壮族自治区国有派阳山林场,广西 宁明 532500)
在林浆纸业逐渐成为广西经济区支柱产业的背景下,桉树经营被纳入广西地理经济范畴。广西国有派阳山林场因具有与桉树发源地相近的气候环境条件,成为广西地区重要的桉树种植基地之一。而广西国有派阳山林场原沉积土壤保肥能力不佳,需要后期追肥。基于此,为获得最佳的后期施肥方案,探究后期施肥条件对桉树人工林生长、经济效益的影响势在必行。
研究地为广西国有派阳山林场,研究地东南部为山高沟壑深的土山区,山高超500 m,中北部为坡度超30°的岩溶丘陵,北部为明江河谷平原,海拔109.3~200.0 m[1]。因研究地处北回归线以南的低纬度地区,与北部湾距离较近,在海洋季风调剂下,形成亚热带季风气候[2]。4、5月份在夏季偏南风的影响下温度会迅速升高,并出现大量降雨;11月份到次年4月份,受冬季偏北风影响,温度处于较低水平,且降雨量较小。研究地全年平均温度20~28 ℃,日均最低温度20 ℃,日均最高温度28 ℃,无霜期超330 d[3]。研究地降雨充沛,年均降雨量1200 mm左右。
2.2.1 标准地设置
基于单因素随机分组法,依据坡向相同、坡度相同、立地条件相同的原则,在研究地设置3个标准地,标准地面积为0.04 hm2。同时依据与纵向坡向呈180°的方向进行上坡、中坡、下坡划分。每一个标准地进行3个重复[4]。每一次重复选择不同的肥料。具体如表1。
表1 标准地设计布局
表1中,A为派阳山林场自产桉树专用肥,氮元素、磷元素与钾元素的有效总养分含量为40%,氮元素、磷元素与钾元素的含量比为15∶9∶11;B为科比斯化工有限公司提供的长效缓释肥,氮元素、磷元素与钾元素的有效总养分含量为40%,氮元素、磷元素与钾元素的含量比为15∶5∶10;C为广西南宁宣华贸易有限公司出售的史丹利长效缓释肥料,氮元素、钾元素、磷元素的有效总养分含量为40%,氮元素、磷元素与钾元素的含量比为15∶15∶15。
标准地杂草覆盖度在12.0%~14.5%之间,桉树人工林的林相良好,各区组树胸径、树高、积材无差异。标准地林木均处于健康状态,无病虫害、火灾、风弯等自扰灾害,且各标准地之间石粒含量、土质、海拔、土层厚度均相同[5]。
2.2.2 桉树人工林栽培方法
造林前,全部清除造林地杂草,并利用“炼山”的方式将标准地残留物集中处理[6]。进而依据株距2.0 m、行距3.0 m、造林密度1670株/hm2的要求,以块状整地的方式,开挖明穴,明穴宽度为40.0 cm、长度为60.0 cm、深度为40.0 cm。在正式栽植前7 d,施加基肥。前期使用肥料为柳州化工厂生产的桉树复混肥,氮元素、磷元素、钾元素的有效总养分含量为30.0%,氮元素、磷元素、钾元素的含量比为15∶8∶7[7]。
基肥施加后回填表层土壤,并将残留草根、石块完全清除。正式栽植时间为5月10日至12日,定植后2个星期进行一次林木成活率调查。根据调查结果,及时补植[8]。
2.2.3 试验材料及后期施肥条件
后期施肥主要选择造林后第1~3年统一依据林场技术要求进行管理。第一次追肥在当年8月份进行,选择距离桉树桩30.0 cm位置开设施肥沟,施肥沟长度为30.0 cm,宽度为20.0 cm,深度为15.0 cm,依据每株550.0 g的标准,用量器量取肥料后施加[9]。施肥后进行表土平沟面回填,并利用锄头等工具人工打碎泥团并踩踏密实,形成便于蓄水的凹面。
第二次追肥选择次年6月份,在两棵桉树之间开设施肥沟,施肥沟长度为30.0 cm,宽度为20.0 cm,高度为15.0 cm,依据每株550.0 g的标准,利用量器量取材料后施肥[10]。在施肥后回填表土,并平整施肥沟表面,进而人工破碎成团泥土并回踩密实,获得可蓄积水分的凹面.
第三次追肥选择第三年6月份,在两棵桉树之间开设施肥沟,施肥沟长度、宽度、深度分别为30.0 cm、20.0 cm、15.0 cm,依据每株550.0 g的标准,利用量器量取肥料后施加。施加肥料后回填表土并轻踩回填土,形成凹面[11]。
2.2.4 测量指标
本次试验主要选择桉树生长指标为胸径、树高、材积。胸径、树高均采用木检尺进行测定;材积则依据广西林业勘测设计院最新推出的速生桉树单株材积计算公式,结合桉树树高、胸径进行计算[12]。
根据后期肥料施加条件的变化,桉树胸径的测定结果如表2。
表2 不同后期施肥条件对桉树平均胸径的影响 cm
由表2可知,根据后期施肥条件的变化,桉树胸径也具有一定差异。虽然标准地1、标准地2、标准地3的桉树胸径生长均呈现出相同的增加趋势,即桉树林龄低于1.7 a时胸径生长速度较快、林龄超过1.7 a时胸径生长速度减缓。但根据后期肥料施加条件的差异,从桉树林龄1.2 a(首次施肥后1.0 a)开始,标准地1、标准地2、标准地3的桉树林龄增长速度出现较大差异。
对于桉树人工林来说,肥料吸收效果与树高直接相关[13]。因桉树人工林快速生长特性,其肥料吸收效果可以在短时间内反映出来。具体结果如表3所示。
表3 不同后期施肥条件对桉树平均树高生长的影响 m
由表3所见,后期肥料施加条件对桉树人工林的高度生长影响较大,且随着桉树人工林龄的增长而逐渐趋于显著。在桉树人工林龄为0.7 a(首次追肥后0.5 a),标准地3的桉树人工林树高开始逐步优于标准地2、标准地1;在桉树人工林龄为1.2 a(首次追肥后1.0 a),标准地2的桉树人工林树高、标准地1与标准地3的桉树人工林树高差距愈发显著;在桉树人工林龄为2.7 a(首次追肥后2.5 a),标准地1、标准地2、标准地3的桉树人工林树高差距达到最大。
作为评判桉树生长速度的指标,材积是分析后期肥料施加条件对桉树人工林影响的重要指标之一[14]。一般在品种、林龄均相同的情况下,平均单株材积与桉树生长速度呈正相关。后期肥料施加条件对桉树材积的影响如表4。
表4 后期肥料施加条件对桉树材积的影响 m3/株
如表4所见,后期肥料施加条件对桉树材积的影响与其对桉树胸径、树高的影响类似,根据后期施肥条件的差异,桉树平均单株材积也具有较大区别。在桉树林龄为1.2 a(首次肥料施加后1.0 a),标准地1、标准地2、标准地3上的桉树平均单株材积速度较小,无较大差异。随后各标准地桉树平均单株材积积累速度快速向高水平发展,差距也日益显著,施加长效肥的标准地3的林分平均单株材积增长速度较为突出,且在桉树林龄达到2.7 a时仍然处于上升趋势,表明此时桉树进入干材积累关键期。
生长量是了解后期肥料施加条件对桉树生长影响的关键因素,而蓄积量是反映桉树人工林经济价值的重要指标,蓄积量与桉树人工林市场经济价值呈正相关[15]。结合首次、末次各标准地桉树胸径、材积、树高的指标测量值,进行平均生长量分析。同时利用树种二元立木材积表可以获得标准样地单株立木材积,将获得的数值与样本桉树株数相乘后可以得到标准地蓄积量。得出结果如表5。
表5 后期施肥条件对桉树人工林生长量与蓄积量的影响
由表5可知,胸径的生长顺序是标准地3>标准地2>标准地1,树高的生长顺序是标准地3>标准地2>标准地1,材积的生长顺序是标准地3>标准地2>标准地1。从生长量分析,标准地3的桉树人工林后期肥料施加效果较为突出,树高、胸径、材积的平均生长量相对优势较为突出。同时分析后期肥料施加条件对桉树人工林蓄积量的影响,得出标准地3桉树人工林年均蓄积量远高于标准地2、标准地1,其次为标准地2。
为了解后期肥料施加条件对桉树人工林经济效益的影响,在造林项目设定折现率为12.0%的情况下,计算造林期间净现金流量现值综合,得出结果如表6。
表6 后期施肥条件对桉树人工林经济效益的影响
如表6所示,标准地3的出材量最大,其次为标准地2。在年均内部收益率方面,标准地3>标准地2>标准地1。
后期施肥技术是在桉树人工林栽培后的施肥技术。后期肥料施加条件的变化,可直接导致桉树人工林生长胸径、树高、材积以及生长量、蓄积量的变化。进而影响桉树人工林造林的经济效益。相较于氮磷钾(15-5-10)的长效缓释肥、氮磷钾(15-9-11)的桉树专用肥而言,氮磷钾(15-15-15)的长效复合肥在助力桉树人工林胸径、株高、材积、生长量与蓄积量以及经济效益增长上的成效较为显著。因此,造林者应根据造林需求,科学配方施肥,提高后期肥料的施加效益。
不同的施肥处理在桉树胸径水平、树高生长、材积中具有显著差异,表面通过后期施肥条件优化可以提高桉树人工林生长量。通过进一步分析可得出:在肥料的氮元素、钾元素、磷元素有效总养分含量一致的情况下,施加桉树长效缓释肥的处理地树高生长、胸径速度最快,且桉树长效缓释肥较之普通桉树专用肥具有更加显著的促桉树单株材积增长作用。
通过对不同施肥处理下桉树人工林经济效益差异进行分析得出,标准地3的后期施肥效果最好,利润最高,其次为标准地2,标准地1最低。同时综合分析年均内部收益率、累计净现金流量与年均利润,得出桉树长效缓释肥施加在经济收益方面具有显著优势,且具有巨大的发展潜力、应用价值以及良好的推广前景。