龙游和衢江二地毛竹林土壤养分状况与分区推荐施肥研究

冯博杰，金爱武，王宗星

（1. 浙江省林业技术推广总站，浙江 杭州 310020；2. 丽水学院，浙江 丽水 323000）

毛竹（Phyllostachys heterocyclacv. pubescens）是浙江省分布面积最大、范围最广、开发利用程度最高的竹种[1]。在毛竹林的经营管理中，施肥是提高竹林生产力的重要措施。目前，在实际生产过程中，大部分竹农还是以经验施肥为主，施肥量太少则达不到预期效果，而施肥过多又会导致肥料浪费和加重面源污染。土壤特性存在着空间的变异性，而对土壤空间变异的充分了解是管理好土壤养分和合理施肥的基础[2~5]。本文通过对衢州市衢江和龙游二地的土壤空间变异性分析，制定了分区推荐施肥方案。

1 样地状况和试验方法

1.1 样地状况

衢江区位于浙江省西部，28° 58′ 48″ N，119° 58′12″ E，全区总面积 1 748 km2。属中亚热带季风气候区。最冷月1月，最热月7月。年平均气温17.3℃，极端最高气温40.5℃，极端最低气温-10.4℃，无霜期258 d。年平均降水量1 636.0 mm，最高年降水量2 464.5 mm，最低年降水量1 105.7 mm[6]。衢江区土壤以水稻土和红壤为主，也有部分潮土、黄壤、紫色土和粗骨土。地貌类型大致可分为3种：河谷平原、低丘大畈、丘陵[7]。

龙游县位于浙江省西部，金衢盆地中部，28° 44′ ~ 29° 17′ N，119° 02′ ~ 119° 20′ E，地处亚热带季风气候区，具有明显的盆地特征，光照、气温、降雨、温度湿度等气象因子都有明显的变化。垂直差异明显，春早秋短，夏冬长，春夏“雨势同步”。冬秋“光温互补”，气候条件比较优越。年平均气温 17.1℃，最热月的平均气温28.8℃，最冷月平均温度5.0℃，极端最高气温41.0℃，极端最低气温为-11.4℃。全年无霜期为257 d。全年日照数为1 761.9 h，总辐射量110 kcal/cm2。龙游县境内地貌类型多种，形成土壤类型多样。全县土壤以红壤为主，占总土壤面积54.03%；土壤分布具有明显的垂直地带性，海拔600 ~ 650 m以上的低中山基本上是黄壤，600 m以下的低山丘陵大部分是红壤，海拔100 m以下的河谷平原是潮土和水稻田[8]。

1.2 研究方法

根据对衢江区与龙游县竹林经营现状二手资料分析，按照区位代表性和类型多样性的原则，选取衢江区全旺、双桥、湖南、杜泽4个乡镇和龙游县溪口林场、罗家、溪口3个乡镇的6个行政村为调查点，对竹林经营状况进行调查。每个调查点随机布点10个，采集0 ~ 20 cm深度的土壤。

土壤全氮用半微量凯氏法测定（LY/T 1228-1999）；土壤水解性氮用碱解扩散法测定（LY/T 1229-1999）；有效磷用盐酸和硫酸浸提法测定（LY/T 1233-1999）；速效钾用乙酸铵浸提—火焰光度法测定（LY/T 1236-1999）；土壤有机质用重铬酸钾氧化-外加热法测定（LY/T 1237-1999）；土壤pH用电位法测定（LY/T 1239-1999）。

2 结果与分析

2.1 毛竹林土壤区域异质性分析

由于地区间的气候、地形、水文、成土母质不同，导致所形成的土壤类型存在差异，加上人为干扰、种植方式的差异化，使得区域间土壤存在明显的异质性。从较大尺度上对土壤进行划分是分区推荐施肥的前提。

表1 龙游和衢江地区间毛竹林土壤养分基本状况Table 1 Soil nutrient at bamboo stands in Longyou and Qujiang

龙游和衢江地区间毛竹林土壤养分基本状况见表1。由表1可知，龙游和衢江地区间土壤养分除速效钾差异不显著外（Sig.= 0.087），其他养分差异性均极显著（Sig.= 0.000），即区域异质性明显。同时通过比较两地土壤养分均值可以看出，衢江毛竹林土壤养分含量显著高于龙游，这和衢江区大部分试验点均采用集约化经营和半集约化经营相一致，衢江区毛竹林土壤比龙游的粗放经营土壤肥效性好。

根据土壤丰缺指标判断，龙游毛竹林土壤除有机质丰富外，其他养分含量均极缺乏，因此，必须加强施肥管理，尤其是氮、磷、钾的补充，同时土壤中丰富的有机质可为土壤提供天然的肥料，但其降解速度慢，应通过翻耕、整地等人为活动促进有机物的及时分解。从表1中还可以看出，衢江土壤全氮和有机质较丰富，有效磷和速效钾极缺，在施肥管理中可采取适当控制氮肥，增施磷钾肥的措施，但由于土壤酸性较强，建议多施中、碱性肥料，如碳酸氢铵、碳酸钾等。

2.2 毛竹林土壤养分分区与推荐施肥管理

在相同的土壤类型下，由于毛竹林的经营受自然因素的影响存在一致性，导致竹林土壤营养的差异、竹林产量的差异等主要是由于人为的施肥习惯、经营目标和经营类型差异引起，因此有必要对毛竹林土壤进行二级分区来进行施肥管理。

2.2.1 龙游县土壤养分分区 经过区域异质性分析，了解了整个龙游县大致的土肥情况，但由于不同试验点土壤养分含量存在差异，且经营类型也不相同，因此，龙游县不同乡镇应进行不同的推荐施肥。选取龙游县6个典型试验点进行土壤养分调查分析，结果如下表2。

表2 龙游县样地土壤养分均值Table 2 The mean soil nutrient of sample plots in Longyou

由表2可知，除pH值外龙游县土壤养分含量呈现较明显的空间分布格局，根据土壤养分含量丰缺指标，主要土壤养分全氮、水解氮、有效磷、速效钾、有机质可分别分成2、2、1、2、2个养分分区，因而对这5个土壤养分指标进行分区管理是可行的。

表3 龙游县土壤养分分区情况Table 3 Zoning of soil in Longyou

由表3中知，龙游县土壤氮含量较缺乏，尤其水解氮含量，大部分区域低于临界值，山坑林区、际上林区、杨家山林区、枫林村4个样地均出现极缺乏状况，而全氮含量只有在半集约化经营下的枫林村和溪口村区域达到中等水平，这也说明了集约化经营对土壤氮含量的影响。

有效磷的含量，整个区域均处于极低水平，显著低于临界值，因此对该区域无法分区。同时说明该区域无论是粗放经营还是半集约化经营均应该提高土壤磷养分含量。

速效钾的含量，整个区域也呈现较低水平，除溪口村外大部分区域低于临界值。整个区域分成两个养分分区。但根据前面对各区域土壤养分进行的方差分析和多重比较，溪口村土壤速效钾含量虽然被分为养分一般缺乏分区，但较其他区域并不显著，说明溪口村地区在半集约化经营时对速效钾含量的提高并不显著。

对整个区域来说，土壤有机质含量明显要高于其他养分含量。将该区域分成两个养分分区。含量丰富地区不仅包括半集约化经营的杨家山林区和马府墩村，而且包括粗放经营下的际上林区。而山坑林区、枫林村和溪口村有机质含量处于中等水平。

为了便于更好的土壤经营管理，将土壤养分含量相近的地区进行归类，本文选取龙游县6个测试点进行分层聚类分析（Hierarchical Cluster），结果见图1。

图1 龙游县样地土壤分层聚类分析Figure 1 The Hierarchical cluster analysis on soil zoning in Longyou

由图1可知，龙游县6个测试点可分为3组进行推荐施肥。其中杨家山林区、马府墩村、山坑林区、际上林区为一组，该组全氮含量较低，有效磷含量相对较高，施肥宜以氮肥为主。溪口村为一组，该组全氮、水解氮和速效钾含量相对较高，有机质含量较低，水分充足，宜多进行土壤耕作，加强土壤扰动，加速有机质分解。枫林村为一组，该组全氮相对较高，但水解氮含量较低，氮转化率低，同时有效磷含量也较低，因此施肥应以水解氮、有效磷等速效肥料为主。同时由上表还可以得出，半集约化经营能有效提高土壤氮的含量，但其他养分并不一定比粗放经营的高，因为土壤养分不仅与经营方式有关，而且还关系到立地条件及是否采取正确的经营措施，因此只有充分掌握不同地区土壤的土肥情况，才能有的放矢，合理经营。

2.2.2 衢江区土壤养分分区 衢江区整体土壤状况已经掌握，但由于不同试验点土壤养分含量存在差异，且经营类型也不相同，因此衢江区不同乡镇也应进行不同的推荐施肥。

选取衢江4个样地进行土壤采样分析，测定土壤养分指标，并根据土壤养分含量丰缺指标进行养分分区，其结果如表4、表5。

表4 衢江区样地土壤养分均值Table 4 The mean soil nutrient of sample plots in Qujiang

土壤 况Table 5 Zoning of soil in Qujiang表5 衢江区 养分分区情

根据土 壤 养分含量丰缺指标和所测得的衢江各地区土壤养分含量，主要土壤养分氮、 磷、钾、有机质可分别分成1、2、2、1、1个养分分区。从表中我们可以看出，除水解氮、有效磷可明显分为两个区外，其余土壤养分分布格局并不明显。其中速效钾所有区域均呈现极缺乏状况，而全氮和有机质则表现丰富。水解氮较缺乏地区包括:双桥乡、全旺镇、杜泽镇，中等水平只有湖南镇；而有效磷极缺乏地区包括：全旺镇、湖南镇、杜泽镇，缺乏地区只有双桥乡。

为了便于更好的土壤经营管理，将土壤养分含量相近的乡镇进行归类，本文选取衢江区4个测试点进行分层聚类分析，结果见图2。

由图2可知，衢江区4块样地可分为2组进行推荐施肥。其中半集约化经营的双桥乡单独为一组，该组全氮、水解氮含量均较低，分别为1.48 g/kg、75.15 mg/kg，因此施肥应以氮肥为主。集约化经营的全旺镇、湖南镇、杜泽镇分为一组，该组全氮、水解氮含量相对较高。这说明对于衢江区地区集约化经营能明显提高土壤中氮的含量，但施肥往往以促进植物快速生长的氮肥为主，易造成土壤中磷肥的缺失。

图2 衢江区样地土壤分层聚类Figure 2 Hierarchical cluster analysis on soil zoning in Qujiang

3 结论与讨论

3.1 结论

本文以毛竹林测土推荐施肥为研究的主要内容，在对集约化经营的毛竹林土壤营养的含量状况和变异的影响因素做出合理、客观评价的基础上，建立了毛竹林土壤营养区施肥推荐的技术路线，对提高竹资源培育水平，更好地发挥科技示范作用，有效解决当地乃至浙江省竹林培育亟需解决的问题具有重要意义。

（1）毛竹林土壤养分空间变异性研究对毛竹林土壤营养进行客观的评价，可以发现毛竹林内部存在着土壤营养的空间变异性。虽然由于不同竹林在空间内存在土壤类型、立地条件等的差异导致土壤营养有所变异，但研究结果表明这些变异主要表现在集约化经营程度较高的竹林内部，即人为的施肥管理制度的差异对竹林土壤营养的变异影响更大。

（2）开展毛竹林土壤养分的分区施肥推荐，可以按照二级分区制进行，即一级分区先按照土壤类型进行土壤的营养分区，然后再在同一土壤类型下按照竹农施肥方法的差异性进行二级分区，其中，分区指标的确定摒弃了传统的氮肥为主的方法，改用主成分分析、多种养分兼顾的指标确定方法。

3.2 讨论

土壤营养的空间变异性的影响因素很多，要想将竹林土壤营养空间变异特性继续深入细致的研究，需要更多的时间、人力、物力，对毛竹分布涉及到的各种土壤类型，气候条件下，多个不同地区，以及多种不同经营干扰措施下的毛竹林设立样地，密集取样，同时一年中在多个生产管理的关键季节开展采样、分析、测试与研究，才能更系统、更全面、更客观合理的做出评价，特别是对集约化经营的毛竹林土壤营养特性的空间变异性做出符合实际的评价，也只有这样才能更明确的探讨毛竹林土壤营养分区施肥推荐的依据。但由于时间和地域的局限性，本文所获数据并不一定具有普遍性，因此，针对浙江省毛竹林养分变异及分区还应进行不同时间、不同地域的大量调查，以获得更多可靠的信息。另外地表植被是土壤水肥状况的直接反映，因此，为更好的开展土壤营养分区，可将毛竹林长势作为土壤丰缺指标。总而言之，如何更合理的对土壤营养做出客观的评价，并找出导致营养变异的最主要因素，将是解决长期以来困扰生产实际中土壤营养分区管理的最关键途径。

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