不同施肥模式对硬头黄竹生长特征的影响

郭宝华，范少辉，刘广路，蔡春菊，张大鹏，FEDEL

(1.国际竹藤中心 竹藤科学与技术重点实验室，北京100102；2. 北京林业大学 林学院，北京 100083)

不同施肥模式对硬头黄竹生长特征的影响

郭宝华1，范少辉1，刘广路1，蔡春菊1，张大鹏1，FEDEL2

(1.国际竹藤中心 竹藤科学与技术重点实验室，北京100102；2. 北京林业大学 林学院，北京 100083)

应用正交实验方法，研究了肥料配比、施肥量和施肥方法对硬头黄竹生长的影响。结果表明：3个因素对硬头黄竹新竹数量、新竹生物量、繁殖率有显著或者极显著影响（p＜0.05），对新竹平均胸径的影响未达到显著水平(p＞0.05)；新竹生物量影响因素的排列顺序为施肥量＞施肥方式＞肥料配比，新竹数量、繁殖率影响因素的排列顺序为施肥方式＞施肥量＞肥料配比；获得最大生物量的施肥模式为：肥料配比（N∶P∶K）为5∶2∶1、施肥量为0.9 kg·丛-1、施肥方法为环施；获得最多新竹数量和最佳繁殖率的施肥模式为：肥料配比（N∶P∶K）为5∶2∶1、施肥量为1.2 kg·丛-1、施肥方式为撒施（覆盖土和枯落物）。试验得到的施肥模式为指导硬头黄竹实现科学的土壤营养管理提供了参考。未考虑不同养分元素之间的相互影响，养分元素之间的协同或拮抗作用需要进一步研究。

硬头黄竹；肥料配比；施肥量；施肥方式

硬头黄竹Bambusa rigida是一种优良的丛生竹种，具有生产力高、秆型条件好等特点[1]，在造纸和用材方面发展前景广阔[2]，近年来随着原料需求的不断增长，硬头黄竹的经济效益不断上升，通过合理的经营管理措施提高硬头黄竹的生产力成为亟待解决的现实问题。土壤营养管理是提高林分生产力、取得更大经济效益的重要手段，通常以施肥技术为核心内容[3]。有关竹林营养管理的研究较多，在施肥量、肥料配比、施肥方式等方面都有较多的研究，众多学者为实现竹林施肥的科学化进行了卓有成效的研究。顾小平等[4]建立了N、P、K施肥与毛竹林产量相对生长方程和N、P、K施肥及留竹密度与毛竹林产量间的回归模型，为毛竹林科学的配方施肥提供了理论参考；郭晓敏等[5]以生态系统养分平衡理论为指导，对集约经营毛竹林平衡施肥技术和养分管理理论做了系统研究，并对平衡施肥的经济收益进行了测算。研发了撒施、带施、穴施、伐篼施和竹腔施肥等多种施肥方式，并对不同施肥方式的效果和优缺点进行了较为系统的研究[6-8]。综合来看，我国在竹林营养管理尤其是肥培理论和技术研究方面处于领先地位，但施肥研究的对象主要集中在毛竹[9-12]、雷竹[13-14]以及一些优良笋用丛生竹[15-20]上，且已有的研究结论仍存在着施肥量、肥料配比、施肥方法差异较大，经营措施不具体等问题，因而针对优良丛生竹——硬头黄竹开展施肥技术研究是十分必要的。

1 试验地概况

研究地点位于丛生竹资源分布较为丰富的 四 川 省 长 宁 县， 地 理 位 置 为 104°44′12″～l05°07′28″E， 28°15′09″～ 28°26′07″N。该区属典型的中亚热带湿润性季风气候，年均气温18.3 ℃，最冷月（1月份）平均气温8.2 ℃，极端低温-4.2 ℃；最热月（7月）平均气温27.3 ℃，极端高温40.7℃，≥10 ℃ 的积温5 970 ℃；年均降水量1 114.2 mm，年均蒸发量1 101.3 mm，年均空气相对湿度83%，日照时数1 148 h，无霜期达350 d以上。地貌以中低山地和丘陵为主，由于受地形地貌影响，区域气候垂直变化较明显。植被覆盖率42%，以毛竹Phyllostachys edulis、苦竹Pleibolastus amarus为主，还有梁山慈竹Dendrocalamus farinosus、慈竹Neosino calamus、硬头黄竹等，近年引种了较大面积的撑绿杂交竹。其中，硬头黄竹栽培面积超过1.87万hm2，对当地的经济发展有重要作用。

2 研究方法

2.1 实验设计

采用正交试验设计，具体见表1。因素A为 N、P（P2O5）、K（K2O） 比 例，A1比 例 为5∶2∶1，A2为3∶2∶1，A3为1∶2∶1；B因素为施肥总量，B1为0.6 kg·丛-1，B2为0.9 kg·丛-1，B3为1.2 kg·丛-1；C因素为施肥方法，C1为穴施，C2为环施，C3为撒施（覆盖土和枯落物）；每个实验处理5个重复，呈水平直线排列。共45个样丛，另取空白对照9个。其中，尿素中N含量46%；磷酸二氢铵中N含量11%、P2O5含量44%；氯化钾中K2O含量52%。

表1 正交实验设计Table 1 Orthogonal experimental design

2.2 硬头黄竹生长特征调查

硬头黄竹试验样地施肥前土壤基本状况：土壤容重1.31 g·cm-3，pH值4.09，有机质含量15.91 g·kg-1，土层厚度65～75 cm，土壤湿润。施肥作业在2011年3月上旬进行。

对实验竹丛进行每竹检尺，将具有完整物理连接的植株作为一个基株，调查其年龄、胸径等因子。在2011年5月～11月，每15 d调查竹丛出笋数、退笋数、成竹胸径等指标，同时对新出竹笋进行标记，避免重复调查。

在试验林内选取生长良好、无病虫害的竹丛各5丛，作为标准竹丛测定生物量。在竹丛内抽取不同年龄、不同胸径的硬头黄竹16株作为标准竹，进行测试分析。将选取的竹株从秆基处锯断，去枝叶后测量竹秆地径、胸径、全长，然后分别取下枝、叶，立即测定枝、叶、秆鲜质量。同时取枝、叶和秆各500 g，带回实验室置于65 ℃烘箱内烘干至恒质量，冷却后称取干质量，计算含水率及整株生物量。根据样地中样丛胸径状况推算实验竹丛中新生竹生物量。

2.3 数据处理与分析

繁殖率公式为R=Ns/Nm，其中R为繁殖率，Nm为母竹株数，Ns为成竹数。

试验数据在Excel 2010软件中进行整理和作图，方差分析、逐步回归分析用SPSS13.0软件完成。

3 结果与分析

3.1 施肥模式对新竹数量的影响

肥料配比、施肥量和施肥方式对硬头黄竹新竹数量有显著或者极显著影响（见表2），但是3个因素对新生竹数量的影响程度不同，其中施肥方式对新竹数量的影响最大，施肥量次之，肥料配比最小。

表2 施肥模式与新竹数量的方差分析Table 2 ANOVA of new bamboo number with different modes of fertilization

不同水平的肥料配比对新竹数量的影响程度的排列顺序为A1＞A3＞A2，其中A1极显著高于A2、A3（p＜0.01），A2与A3之间的差异未达到显著水平；不同水平的施肥量排列顺序为B3＞B2＞B1，其中B3与B2的差异未达到显著水平，但是两者均极显著高于B1（p＜0.01）；不同水平的施肥方式排列顺序为C3＞C2＞C1，其中C3与C2的差异未达到显著水平，但是两者均极显著高于C1（p＜0.01）（见表3）。因而，A1B3C3、A1B2C3、A1B2C2均对新竹数量有良好的促进作用，其中A1B3C3的效果最好。

表3 不同施肥模式多重比较分析†Table 3 Multiple comparison analysis of different fertilization modes

3.2 施肥模式对新竹胸径的影响

肥料配比、施肥量和施肥方式对硬头黄竹新竹胸径的影响未达到显著水平（p＞0.05）（见表4），但是3个因素影响程度表现出C＞A＞B，施肥方式对新竹胸径的影响较大（见表4）。因素A不同水平的排列顺序为A3（4.03 cm）＞A2（3.87 cm）＞A1（3.82 cm）；因素B的排列顺序为B2（4.01 cm）＞B1（3.90 cm）＞B3（3.81 cm）；因素C不同水平的排列顺序为C1（4.13 cm）＞C2（3.85 cm）＞C3（3.74 cm）（见图1），A3B2C1组合对提高竹林平均胸径效果最为显著。

表4 施肥模式与新竹胸径的方差分析Table 4 ANOVA of new bamboo DBH with different modes of fertilization

图1 不同因素、水平硬头黄竹新竹平均胸径Fig. 1 Mean DBH of B. rigida new bamboo with different factors and levels

3.3 施肥量对硬头黄竹新竹生物量的影响

肥料配比对新竹生物量的影响未达到显著水平（p＞0.05），施肥量对新竹生物量的影响达到极显著水平（p＜0.01），施肥方式对硬头黄竹新竹生物量的影响达到显著水平（p＜0.05）（见表5），3个因素对新生竹生物量的影响程度为B＞C＞A，施肥量对林分生物量的增加效果最明显，施肥方式次之，肥料配比最小。

表5 施肥模式与新竹生物量的方差分析Table 5 ANOVA of new bamboo biomass with different modes of fertilization

肥料配比不同水平的排列顺序为A1＞A3＞A2，其中A1与A3之间、A3与A2之间的差异未达到显著水平，但是A1显著高于A3（p＜0.05）；施肥量的排列顺序为B2＞B3＞B1，其中B3与B2的差异未达到显著水平，但是两者均极显著高于B1（p＜0.01）；施肥方式的排列顺序为C3＞C2＞C1，其中C3与C2、C2与C1的差异未达到显著水平，但是C3显著高于C1（p＜0.05）（见表6）。因而，A1B3C3、A1B2C3、A1B2C2均对竹林生物量的增加有良好的促进作用，考虑到肥料种类和利用效率，A1B2C2的效果最好。

表6 不同施肥模式的多重比较分析Table 6 Multiple comparison analysis of different fertilization modes

3.4 施肥方式对硬头黄竹繁殖率的影响

施肥模式对硬头黄竹的繁殖率有极显著的影响（p＜0.01），3个因素对硬头黄竹繁殖率的影响程度不同（见表7），施肥方式对硬头黄竹繁殖率的影响最大，施肥量次之，肥料配比最小。

表7 施肥模式与硬头黄竹繁殖率的方差分析Table 7 ANOVA of reproductive rate of B. rigida with different modes of fertilization

不同水平的肥料配比对繁殖率的影响程度的排列顺序为A1＞A2＞A3，其中A2与A3之间的差异未达到显著水平，但是A1极显著高于A2和A3（p＜0.01）；施肥量的排列顺序为B3＞B2＞B1，其中B1与B2的差异未达到显著水平，B3均极显著高于B1和B2（p＜0.01）；施肥方式的排列顺序为C3＞C2＞C1，其中C2与C1的差异未达到显著水平，但是C3极显著高于C1和C2（p＜0.01）（见表8）。因而，A1B3C3对硬头黄竹繁殖率的提高效果最好。

4 结论与讨论

硬头黄竹新竹数量和繁殖率对施肥方式的响应最为显著，其次为施肥量，最后为肥料配比，其中最佳施肥模式为：N∶P∶K为5∶2∶1、施肥量为1.2 kg·丛-1、撒施（覆盖土和枯落物）。硬头黄竹新竹生物量对施肥量响应最为显著，施肥方式次之，肥料配比最小，其中最佳施肥模式为：N∶P∶K为5∶2∶1、施肥量为0.9 kg·丛-1、环施。施肥量和施肥方式对硬头黄竹新竹胸径的影响未达到显著水平，原因是新竹生物量的增加主要是通过新竹数量增加实现的，而不是通过胸径的增加。

表8 不同施肥模式的多重比较分析Table 8 Multiple comparison analysis of different fertilization modes

本研究中新竹生物量的影响因子为：施肥总量＞施肥方法＞NPK比例，与笋用绿竹施肥影响因子的排列顺序相近，为施肥总量＞NPK比例＞施肥方法[15,21]，施肥量可以显著增加竹笋或者新竹产量。硬头黄竹新竹数量和繁殖率影响因子的排列顺序为：施肥方法＞施肥总量＞NPK比例，与笋用绿竹竹笋产量的影响因子不同，绿竹为笋用竹林，施肥、扒晒、覆盖、挖笋等频繁的干扰，土壤养分流失较为严重，土壤需要不断投入有效养分以维持竹林生产力，而硬头黄竹为用材竹林，施肥前为粗放经营，原生产力较低，对土壤的养分消耗也较低，施肥过程中土壤的翻动可能比肥料本身对硬头黄竹的影响更大。

本研究中推荐的N、P、K配比中氮素比例最高。氮是植物主要营养元素，是构成蛋白质的主要成分，对作物的产量和品质均有重要影响，充足的氮肥可以有效增加竹林生产力，相关的研究也证实了这一点，如“中华人民共和国林业行业标准—毛竹林丰产技术”，N、P、K肥料的配比是2∶0.66∶1，洪顺山等人[22]推荐的配比为2.6∶1.6∶1，顾小平[9]得到的三要素比例应为1.7∶0.2∶1，均以氮素比例最高，但是磷、钾元素比例存在较大差异，可能和不同研究地点土壤本底资料不同有关。有关绿竹的研究也得出类似的结论，洪伟等[20]认为N、P、K三要素的比例为1∶0.7∶1 ，1丛6株需施2 kg；而潘永春[23]认为N∶P∶K比例以2∶1∶1～3∶1∶1之间效果好，复合肥施肥量为2～3 kg·丛-1。施肥量均高于本研究的1.2 kg·丛-1或者0.9 kg·丛-1，可能和2种竹林经营目标不同有关，绿竹以采笋为目标，需要高强度的经营，而硬头黄竹为用材竹种，经营要求低于绿竹。

硬头黄竹新竹数量和繁殖率的影响因子为：施肥方法＞施肥总量＞NPK比例，说明施肥方法对硬头黄竹的笋芽萌发和成竹具有重要作用。本研究中硬头黄竹撒施和沟施效果较好，与已有研究结果相似。日本的野中重之认为全面撒施为好[24]，金爱武通过对毛竹地下鞭生长特性研究，认为发鞭长竹肥应采用沟施法或蔸施法，严禁使用撒施法，笋芽分化肥采用撒施法，结合削草松土，翻入土层[6]。撒施可以促进笋芽分化，撒施后进行覆盖可有效降低养分流失率。

植物在对各养分元素的吸收过程中存在一定的协同或拮抗作用[25]，该过程较为复杂，且在不同的土壤环境中其交互作用的表现形式也不相同，需要进行长期和深入的研究，鉴于研究时间和工作量，本论文对该问题未展开研究，具体还需要进一步深入研究与分析。

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Effects of different fertilization modes on growth characteristics of Bambusa rigida

GUO Bao-hua1, FAN Shao-hui1, LIU Guang-lu1, CAI Chun-ju1, ZHANG Da-peng1, FEDEL2
(1. Key Laboratory of Bamboo and Rattan, International Centre for Bamboo and Rattan, Beijing 100102, China;2. College of Forestry, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

The growth characteristics of Bambusa rigida with different fertilization mode was studied with orthogonal experiment method. The results show that there were significant differences or great significant differences among the new bamboo numbers,reproduction rate, biomass of new bamboo and the fertilization factors. The effects of the three factors to mean DBH of new bamboo did not reach signif i cant level. The order of the three factors affecting to the new bamboo biomass was: fertilizer amount＞fertilizing method＞fertilizer ratio; that to the new bamboo numbers and ratio reproductive both were: fertilizing method＞fertilizer amount＞fertilizer ratio. The best fertilization mode for obtaining maximum biomass was: the fertilizer ratio (N︰P︰K) being 5︰2︰1, the fertilizer amount being 0.9 kg per clump, and the fertilizing method being circling fertilization. The best fertilization mode for getting maximum new bamboo numbers and the reproduction rate was: the fertilizer ratio (N︰P︰K) being 5︰2︰1, the fertilizer amount being 1.2 kg per clump, and the fertilizing method being broadcastdistribution (covered soils and litters). The fertilization modes by the tests provided an important reference guide for the soil nutrition management of B. rigida. The synergistic or antagonistic effects between nutrient elements needed the further study because the study did not take accounted for the effects among different nutrient elements.

Bambusa rigida; fertilizer ratio; fertilizer amount; fertilizing method

S715.2

A

1673-923X(2013)07-0045-05

2013-01-12

国家“十二五”科技支撑项目（2012BAD23B04）；林业公益性行业科研专项（201104021）

郭宝华（1978-），男，河北保定人，博士研究生，主要从事森林培育研究；E-mail: bhguo@icbr.ac.cn

范少辉（1962-），男，福建永泰人，研究员，博士，博士生导师，主要从事森林培育和森林生态学研究；E-mail: fansh@icbr.ac.cn

[本文编校：谢荣秀]