3种肥料养分释放特性及对桉树生长响应研究

麦 行，李 慧，陈鸿鹏，刘学锋，朱林生，梁文涛，陈永斌，陈少雄＊

(1. 广州女娲肥业有限公司，广东 广州 510006；2. 国家林业局桉树研究开发中心，广东 湛江524022)

3种肥料养分释放特性及对桉树生长响应研究

麦 行1，李 慧2，陈鸿鹏2，刘学锋2，朱林生2，梁文涛1，陈永斌1，陈少雄2＊

(1. 广州女娲肥业有限公司，广东 广州 510006；2. 国家林业局桉树研究开发中心，广东 湛江524022)

对3种不同养分比例的CF、NW、FH肥料进行养分释放研究，并在N、P、K养分总量相同的情况下，比较了3种肥对于不同试验林地内桉树生长的影响。结果表明：NW肥对P、K的缓释效果要好于CF和FH肥。NW肥对树高生长量的影响要大于其余两种肥。CF肥则有利于胸径和叶绿素的增长。

桉树；养分释放；生长量；叶绿素相对含量

施肥是最普遍、最直接的农业增产措施[1]，是人们用以调节植物营养与培肥改土的重要物质，是获得高产、优质作物必不可少的技术措施[2]。大量的研究也表明使用N、P、K肥可以明显促进作物的生长发育，提高产量[3-5]。由于作物对N、P、K 3种养分的需求相对较多，且在作物体内的作用较大，所以被称为是作物生长的三要素[6]。在林木体内，氮素含量一般占干物质中量的1%~2%，数量不多，但作用非常重要。它是植物体内蛋白质的主要成分，是细胞进行生命活动的主要元素。磷素是植物体内核酸、磷脂、植素和酶的组成成分之一，对细胞分裂、繁殖、促进根的伸长、花器官生长有重要的影响。钾虽不参加任何有机化合物的合成，但其能够提高淀粉、糖分含量，促进氮素在植物体内的转化，是生理上极其活跃的元素[7]。林木施肥历史短，我国从20世纪70年代才开始林木施肥[8]。林木施肥已成为国外许多国家现代集约经营林业特别是营造短轮伐期速生人工林的一项重要措施。

桉树(Eucalyptus)是我国三大用材树种之一，具有速生丰产、轮伐期短、适应性好和用途广的优点，是南方营建速生丰产林的首选树种[9-10]。桉树在生态建设中也发挥了重要的作用，桉树人工林的碳汇量高于其他人工林，桉树防护林常兼有防护和生产木材的双重优势[11]。由于目前桉树的种植多集中在广东、广西、福建等地区，该区不少地方林业土壤多为农业弃地，一般较为贫瘠[12]，而且在桉树种植区多为山区，不适合大型机械化作业，存在施工难，效率低等问题[13]，这给桉树施肥又造成一大障碍，发展桉树施肥对于发掘土地，维持土壤养分平衡、保证单位面积桉树高产有重要的意义。本研究通过对4个林场桉树使用3种肥料，比较不同肥料对桉树树高、胸径及叶绿素含量影响，为桉树施肥技术提供一定理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验林概况

分别以3种肥料对以下4个林场桉树林进行施肥处理。苗木生长状况及各试验林地土壤基本理化性质见表1和表2。

纪家林场：雷州林业局纪家林场后朗林队1052小班(玄武岩发育的砖红壤)，造林时间为2013年4月，造林品种为DH32-29，造林密度为1.33m×3m，截至试验进行时，林分的林龄为14个月。

北坡林场：雷州林业局北坡林场田西林场1036小班 (浅海沉积土)，造林时间为2013年5月，造林品种为LH1造林密度为1m×3m，林地总面积为14.67 hm2，截至试验进行时，林分的林龄为13个月。

那务林场：广东茂名化州那务镇元山村委会公山村，造林时间为2006年1—4月，造林密度为2m×1.8m，造林树种为广9，造林总面积56.67 hm2，萌芽林萌芽时间为2012年1—2月，截至试验进行时，林分的林龄为27个月。

山口林场：广西合浦县山口林场厂部工区4210，59班，造林时间2014年1月萌芽，造林品种为广9，造林密度为2m×4m，造林总面积为7.12 hm2。其中试验地1.67 hm2，截至试验进行时，林分的林龄为4个月。

表1 试验地林分树高、胸径概况

表2 试验地土壤理化指标

1.2 试验设计

1.2.1 肥料养分释放特性比较

称取过20目筛的剩余肥料样品3 g放入100目的尼龙袋中，封口后，将小袋置于100ml锥形瓶中，按照肥水比例1:20加入蒸馏水，加盖密封，每种肥料测试设3个重复。置于25℃的恒温箱中培养1、2、3、4、5、6、9、12、15、39、63 h后取样。取样时将瓶上下颠倒3次，使瓶内的液体浓度一致，每次将上回的浸提液全部倒出，再按1:20比例加入蒸馏水。测定浸提液中养分含量，比较3种肥料中N、P、K养分释放特性。

1.2.2 施肥试验

3种参试肥料按照“等有效含量”原则对比施肥效果每个试验点3次重复。在每个重复中设立10m×10m的标准样地，分别于试验前和试验后调查样地内苗木的树高、胸径、叶绿素相对含量等指标。其中叶绿素相对含量采用SPAD502叶绿素含量测定仪测定，测定时取平均木的上、中、下3层部位的叶子各6片测定后取均值。参试肥料的基本性质及施用量见表3。

1.3 数据处理

分别计算施肥试验前后林分生长量，树高为δH，胸径生长量为δDHB，同时统计桉叶施肥后叶绿素含量变化值δSPAD，并采用Excel数据表SPSS及19.0统计分析软件进行数据整理及分析。

表3 肥料基本性质及施用量

2 结果与分析

2.1 3种肥料养分释放特性比较

图1A-C反映了3种肥料分别在1、2、3、4、5、6、9、12、15、39、63 h时，N、P、K 3种养分释放情况。由图1A可见，3种肥在N释放时差别不大，趋势基本一致，初期释放率均达到60%左右，在浸泡3 h后，释放率均达到90%。图1B中反映了3种肥料P养分释放的情况，由图可见，CF肥和FH肥的P释放趋势基本一致，而NW肥P释放较其他两种稍微缓慢，其中CF肥同FH肥均在初期释放率达60%，而NW肥在浸泡4 h的时候才达到60%，且在浸泡试验持续到第63 h时，仍有P释放。图1C反应了3种肥料钾肥释放情况，由图可见，初期释放率NW

NW肥趋势基本一致，两者明显小于FH肥的释放率。在浸泡15 h后，CF肥K释放速率明显提升，到63 h的时候释放率同FH肥基本相同，而NW肥养分释放率低于其他两种肥。因此，从整体来看，3种肥N释放趋势基本一致，而从P、K来看NW肥要缓于其他两种肥。

图1 3种肥料N、P、K养分释放曲线

2.2 3种肥料对苗木生长量的影响

3种肥料在不同林场生长量的方差分析结果见表4。由表4可见3种肥料对高生长量的影响在纪家林场达到显著水平，在北坡和那务林场达到极显著水平，而在山口林场对其影响不显著。3 种肥料对胸径生长量的影响在纪家林场、那务林场、山口林场达到极显著水平，而在北坡林场差异不显著。

表4 苗木生长量方差分析表

图2反映了3种肥料在不同林场之间对树高、胸径生长量的差异情况，由图可见，位于纪家林场的试验林显示：NW肥对苗木的树高生长量影响最大，但与FH肥差异不显著，两者均与CF肥差异显著。对苗木的胸径生长量的影响，NW肥最小，而CF与FH肥较NW肥影响较大，但后两者之间差异不显著，两者与NW肥差异达到极显著水平。位于北坡林场的试验林显示：NW肥对树高生长量的影响与CF和FH肥差异达到极显著水平，对胸径生长量的影响NW肥仍为最小，但3者差异不显著。那务林场的试验林显示：NW肥对苗木树高生长量影响仍为最大，与其余两种肥料差异极显著。对胸径的生长量影响而言，NW肥与CF肥之间差异不显著，但二者与FH肥差异达到极显著水平。位于山口林场的试验林显示：三者对树高生长量的差异不显著，对胸径的生长量影响CF>NW>FH，且三者之间差异达到显著水平，其中CF肥与FH肥差异达到极显著。

2.3 3种肥料对叶绿素含量变化的影响

对3种肥料施用前后叶绿素含量相对含量进行测定，并采用施肥后叶绿素相对含量与施肥前相对含量的差值作为δSPAD比较施肥前后叶绿素含量的变化(图3A-D)。由图可见，从整体上看，施肥后，叶片不同部位叶绿素含量均呈现上升趋势，但不同立地条件下，不同部位叶片中的叶绿素含量变化趋势不同。其中纪家林场试验林地在施用3种不同肥料时，不同部位叶片叶绿素含量变化量相差不显著。北坡林场施用3种肥料后，对上叶和中叶的叶绿素含量变化量影响达到显著水平，但对下叶中的叶绿素含量变化影响不显著。那务镇林场与北坡林场相反，仅下叶叶绿素变化量出现显著差异。3种肥料对山口林场上、中、下3层叶片中的叶绿素变化量均出现显著差异。总体来看，施肥对纪家林场苗木叶绿素含量变化的影响较其他3个样地较大，可能原因是由于纪家林场土样碱解氮含量较其他林地相对较低，由表2可见，纪家林场土壤表层碱解氮平均含量为仅为8.11mg·kg-1，远低于其他3个林场的表土碱解氮含量32.35、58.20和27.9mg·kg-1，由于苗木早期处于缺乏氮素的生长环境，影响叶绿素的合成，而在后期补施的氮肥起到一定补充作用，使处于纪家的试验林在施肥后叶绿素含量出现剧增。从整体趋势来看，CF肥对叶绿素含量的变化均有较好的效果 (仅在那务林场的上叶和中叶中显示较差)，NW肥次之，FH肥大部分较小，原因为CF肥氮素含量较高，而叶绿素形成与氮素有直接的关系[14-15],因此CF肥效果整体较为显著。

图2 3种肥料对树高、胸径生长影响

表5 不同林场不同叶位δSPAD方差分析表

图3 不同肥料对不同叶位叶绿素含量的影响

3 讨论与结论

(1) 从3种肥料N、P、K养分的释放特性来看，3种肥料对氮素的养分释放情况基本一致，但NW肥中的P、K释放要缓于CF肥和FH肥，尤其是磷肥释放显著低于其余两种，原因可能是NW肥添加一定量的有机肥，相对于其余两者纯无机肥释放速度要缓慢一些。由于肥料养分释放太快会引起养分元素大量流失及造成一定环境污染，因此建议在没有进行专用包膜的情况下，添加一定量的有机肥可起到保肥缓释的作用。

(2) 通过对4个林场桉树生长状况的比较发现，NW肥在大部分的林场试验林中均表现为有利于树高增长，用CF肥的试验处理大多数表现为有利于胸径增长。由于本试验是在总养分相同情况下进行，可能是由于N、P、K养分的比例不同造成此结果。

(3) 叶绿素含量变在不同林场其情况有所不同。整体上看施肥对纪家林场苗木叶绿素含量变化影响最为显著，其原因是由于叶绿素含量与N相关，施肥前土壤中的N水平直接影响到后期叶绿素含量变化水平。总体上CF肥更有利于叶绿素含量的增加，NW肥次之，FH肥相对较差。这可能与CF肥中氮含量相对较高有一定的关系。因此作物的生长是多方面的综合结果，科学合理施肥需要同时兼顾肥料养分成分，土壤立地条件及苗木本身的状况。

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The Study on Nutrient Release from Three Fertilizers and Their Effects on Growth ofEucalypts

MAI Xing1, LI Hui2, CHEN Hong-peng2, LIU Xue-feng2, ZHU Lin-sheng2, LIANG Wen-tao1, CHEN Yong-bin1, CHEN Shao-xiong2
(1.Nuwa fertilizer industry Co. Ltd,Guangzhou,510006,Guangdong,China; 2.China Eucalypt Research Centre,Zhanjiang524022,Guangdong,China)

A study was conducted to compare the release of nutrients from three fertilizers (CF, NW and FH) that contain different proportions of key nutrients, and the impacts of these three fertilizers (CF, NW and FH) on the growth of theEucalyptus.. The results showed that the release of the phosphorus and the potassium from NW was slower than from both CF and FH. The NW fertilizer wasmore beneficial to height growth than the other fertilizers, whilst the CF fertilizer wasmore beneficial to diameter at breast height growth and chlorophyll contents.

Eucalyptus; nutrition release; amount of growth; relative content of chlorophyll

S758.5+2

A

引进国际先进林业科学技术项目(2013-4-36)；中国林学会2015年学科发展研究项目—森林培育(桉树定向培育)学科发展建设

麦行（1964— ），男，大学，担任广州女娲肥业有限公司与执行董事

＊通讯作者：陈少雄（1965— ），男，博士，研究员，主要从事桉树定向培育研究. E-mail:sxchen01@163.com