不同施肥模式对龙竹土壤理化性质及发笋成竹的影响

2021-05-13朱礼月刘蔚漪辉朝茂涂丹丹张文君

竹子学报 2021年4期

朱礼月，刘蔚漪，辉朝茂，涂丹丹，张文君

(西南林业大学竹藤科学研究院/国家丛生竹工程技术研究中心，云南昆明 650224)

土壤是农林生产的基地，是植物生长的载体和重要基质，为植物生长提供基础条件。植物生长需要的养分、水分等必要元素都可以从土壤中获取，所以土壤肥力的高低成为植物生长发育至关重要的一个环节[1]。土壤养分、水分等指标是评价土壤肥力的重要指标，土壤养分中理化性质是衡量土壤肥力的重要指标之一，能够直接反映土壤的基本性质，关系土壤的养分调节，影响植物生长发育[2]。土壤理化性质影响植物根系生长、植物代谢和繁殖、土壤微生物活动、土壤酶活性、矿物质溶解、土壤水分留失、养分调节等各个方面，施肥则是有效调节土壤养分的重要手段之一。有研究表明，合理施用生物质炭能够提升土壤含水量和有效磷含量，改善土壤理化性质[3]；有机肥和油枯混施能够提高雷竹土壤pH值和有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量，施用复合肥能够提高雷竹土壤碱解氮和有效磷含量[4]，施用有机肥能够降低土壤容重、增加土壤孔隙度、提高土壤有机质和营养元素含量[5]，农家肥加速土壤对有机质的积累，能够显著提高林分土壤田间持水量和土壤孔隙度，在依靠菌剂的施用等方式显著提高土壤速效钾和速效磷的含量[6]。

龙竹(DendrocalamusgiganteusMunro)，属禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)牡竹属(Dendrocalamus)，杆高约20～30 m，胸径约15～30 cm，分布广泛在我国云南以及西南地区[7]。目前云南龙竹多为粗放经营，对龙竹的研究主要集中在栽培技术、竹材性质、病虫害等方面的研究，对龙竹施肥的研究停留在较为浅显的层面，该研究为探究不同施肥模式对龙竹土壤理化性质的影响，调整龙竹施肥结构、促进龙竹生长培育以及高效生产提供一些理论依据。

1 研究材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2018年11月在云南省临沧市沧源县勐角乡勐甘村(99°13′23″～99°15′24″ E，23°10′18″～23°12′01″ N)试验地进行。试验地海拔1 330～1 350 m，属亚热带低纬山地季风气候，年平均气温17.2 ℃，年平均降雨量1 425～1 595 mm，全年近4/5为无霜期，年极端最高气温34.6 ℃，最低气温-1.3 ℃，年日照时数2 115 h，属于适宜龙竹生长的区域。

1.2 试验设计

试验共选取330丛龙竹，设置5个小区分别为A、B、C、D、CK等5个处理，每个小区66丛(面积约0.2 hm2)，A小区施有机肥、B小区施复合肥、C小区施竹腔肥、D小区施绿肥，CK为对照组。根据研究项目组前期丰产试验确定复合肥施肥量为5 kg·丛-1，氮磷钾配比为22∶8∶15，有机肥经测定氮磷钾配比为5.6∶2.1∶4，结合复合肥氮磷钾配比计算，有机肥施肥量20 kg·丛-1；竹腔肥由江西省林科院和江西省林业科技推广总站研发，参照毛竹竹腔施肥的用量进行，2 mL·株-1；绿肥种类为光叶紫花苕子(ViciasativaL.)，生产厂家推荐用量为75 kg·hm-2。

1.3 样品采集

1.3.1土样采集 2019年11月进行土样采集及测定，土壤样本采用5点梅花法取样，将土壤表面的枯落物去除后，每个样地随机选取竹兜根部深度在0～20 cm的5个点，取出后均匀混合，剔除枯树枝和小石砾后将所取的土样分成等量的3份(每份又等分为5个重复)，分别装入写好标签的自封袋中，1份放常温，测土壤化学性质，其余2份用于测定土壤其他性质。不过筛的土壤，每个样地各取5个铝盒和3个环刀取土，用于测土壤物理性质。

1.4 测定方法

1.4.1土壤物理性质测定土壤物理性质采用环刀法以及铝盒取土测定。

1.4.2土壤化学性质测定 pH采用电位测定法；有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法进行测定；全氮采用凯氏定氮法进行测定；全磷采用碱熔-钼锑抗比色法全钾采用碱熔-火焰光度法进行测定；水解性氮采用碱解扩散法进行测定；有效磷采用氟化铵-盐酸浸提-钼锑抗比色法进行测定；速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法进行测定。

1.5 数据分析

土壤物理性质指标根据“森林土壤水分——物理性质的测定(LY/T1251-1999)”进行计算，通过平均胸径、平均发笋数、平均退笋率、平均成竹率4个龙竹新竹指标描述龙竹发笋成竹特征。

2 结果与分析

2.1 不同施肥模式对龙竹土壤物理性质的影响

结果说明不同施肥模式对龙竹土壤物理性质影响显著，总体与不施肥相比均有一定促进作用(见图1)。

在土壤毛管孔隙度和土壤非毛管孔隙度方面，所有处理与CK对比均没有显著变化，对土壤毛管孔隙度影响为：A>CK>B>D>C，对土壤非毛管孔隙度影响为：C>D>A>B>CK。施肥对土壤最大持水量影响为：A>B>D>CK>C，施用有机肥、复合肥后土壤最大持水量比CK显著增加34.16%、20.05%；对最小持水量影响为：B>CK>A>C>D，施用复合肥后最小持水量比CK显著增加4.5%，而竹腔肥、绿肥与CK相比均显著降低，降幅分别为14.87%、22.29%，有机肥与CK相比则没有显著差异；对毛管持水量影响为：B>A>CK>C>D，施用复合肥后毛管持水量与CK相比显著增加10.71%，竹腔肥、绿肥与CK相比显著降低，降幅分别为11.27%、18.54%。

图1 不同施肥模式对龙竹林土壤物理性质的影响Fig.1 Effects of different fertilization modes on soil physical properties of D. giganteus forests 不同字母表示差异显著性(P<0.05) The letters indicate the significance of the difference (P<0.05).

2.2 不同施肥模式对龙竹土壤化学性质的影响

如图2所示，不同施肥模式对龙竹土壤化学性质影响结果不同，总体上看有机肥和复合肥对土壤化学性质的提升效果优于竹腔肥、绿肥。施肥对土壤pH值影响为：A>D>C>CK>B，施有机肥的pH值比CK显著增加6.68%，而复合肥与CK相比显著降低5.63%；对土壤有机质含量影响为：A>CK>B>C>D，施用有机肥后有机质含量与CK相比增加14.79%，而复合肥、竹腔肥、绿肥均显著低于CK，降幅分别为8.69%、10.81%、24.86%。

施肥对土壤全氮含量影响为：A>CK>B>D>C，施有机肥的全氮含量与CK相比高出16.34%，而复合肥、绿肥、竹腔肥均显著低于CK，降幅分别为11.08%、20.74%、26.24%；对土壤全磷含量影响为：B>A>CK>D>C，施复合肥、有机肥的全磷含量与CK像相比分别增加128.14%、40.26%，而绿肥、竹腔肥与CK相比均有所下降，降幅分别为3.90%、7.79%；对土壤全钾含量影响为：B>CK>A>C>D，施复合肥的全钾含量比CK增加3.26%，而有机肥、竹腔肥、绿肥与CK相比均显著下降，降幅分别为18.42%、18.48%、23.75%。

此外施肥对土壤水解性氮含量影响为：C>CK>A>B>D，施竹腔肥后水解氮含量与CK相比显著增加117.20%，而复合肥、绿肥与CK对比明显下降，降幅分别为10.11%、17.27%，有机肥与CK对比无显著变化；对土壤有效磷含量影响为：B>A>C>D>CK，施复合肥、有机肥、竹腔肥、绿肥的有效磷均高于CK，增幅分为545.46%、275.17%、84.95%、7.73%；对土壤速效钾含量影响为：B>CK>D>A>C，施复合肥的速效钾含量与CK相比显著增加135.52%，而绿肥、有机肥、竹腔肥均显著低于CK，降幅分别为45.74%、46.64%、66.08%。

图2 不同施肥模式对龙竹土壤化学性质的影响Fig.2 Effects of different fertilization modes on soil chemical properties of D. giganteus forests 不同字母表示差异显著性(P<0.05) The letters indicate the significance of the difference (P<0.05).

2.3 不同施肥模式对龙竹发笋成竹的影响

经不同施肥处理后龙竹发笋数量、平均胸径存在显著差异。如图3所示，施复合肥平均发笋数量最多，达2.96 个·丛-1，其次是有机肥(2.14 个·丛-1)，而竹腔肥和绿肥对发笋无明显促进，效果不及CK处理。施复合肥的新竹胸径最高，达到13.29 cm，其次是有机肥和竹腔肥，三者均显著高于CK。

施用复合肥、有机肥的平均出笋数均高于CK，施复合肥、有机肥、竹腔肥、绿肥平均退笋率均低于CK，而整体成竹情况受到出笋与退笋综合影响，因此4种施肥处理的成竹率与CK相比均有所提升，分别增加6.99%、4.58%、0.74%、0.71%。

图3 不同施肥模式对龙竹发笋成竹的影响Fig.3 Effects of different fertilization modes on bamboo shoot growth of D. giganteus 不同字母表示差异显著性(P<0.05) The letters indicate the significance of the difference (P<0.05).

3 讨论与结论

3.1 讨论

通过研究发现，施肥能够对土壤各项理化指标产生影响，氮磷肥配施能够显著提高土壤有机碳、全磷和有效磷含量，可以降低土壤pH值[8]，施用有机肥则可以提高土壤中有机质、有效磷、速效钾的含量[9]。有研究发现施用有机肥能够显著提高土壤孔隙度和持水量，有利于土壤的通气和排水，进而保持和改善土壤孔隙状况[6]，该研究得出相同结论。施用有机肥和复合肥可以显著提高土壤孔隙度和持水能力，施用复合肥能够提高龙竹土壤最小持水量、毛管持水量，以及全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾的含量，这与沈松等[10]的研究结果相同，而施用有机肥能够提高龙竹土壤持水量和土壤孔隙度，还能有效增加龙竹土壤有机质、全氮全磷、有效磷的含量，这与史银光等[11]的研究结果相同。

陈本学等[12]研究发现，施竹腔肥能够显著提高毛竹林除全磷含量外的所有土壤养分，但该研究中施竹腔肥后龙竹土壤除水解性氮、有效磷含量外其他土壤养分与CK对比均呈下降趋势。该研究中除竹腔肥没有达到预期效果外，还有绿肥施肥效果不佳，使用绿肥后龙竹土壤化学性质指标均呈下降状态，这与杨春霞等[13]的研究结果相反，可能与该研究绿肥种类单一，绿肥没有配施其他种类肥料有关。闫德民等[14]研究发现施竹腔肥能够促进撑绿杂交竹新竹生长，增加胸径值，这与该研究所得结果相同，但在该研究中施竹腔肥效果不及复合肥和有机肥，该研究中施用复合肥后新竹胸径最大，有机肥次之，绿肥最小，这可能与绿肥还未发挥肥效有关。对于龙竹发笋数量，复合肥效果最为明显，绿肥效果最小，这与上述的绿肥还未发挥肥效，种类单一有关。从最后的成竹率来看，所有施肥模式与不施肥相比都有所提升，说明施肥能够有效提高龙竹新笋成竹，促进新竹生长发育，这与马桂莲等[15]的研究结果相同。

3.2 结论

不同施肥模式显著影响龙竹土壤理化性质，其中有机肥、复合肥表现突出。与CK相比，施用有机肥显著提高土壤最大持水量、有机质、全氮、全磷和有效磷含量，而施用复合肥显著提高土壤最小持水量、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量。该研究中，竹腔肥和绿肥表现不如复合肥和有机肥，对于龙竹土壤的理化性质提升效果仅体现在能够显著影响土壤水解性氮、有效磷含量。施用复合肥、有机肥、竹腔肥能显著提高新竹胸径，综合新竹胸径以及成竹率来看，短期内龙竹施用复合肥后的生长效果最显著。