桉树人工林土壤养分与配方施肥效果研究

王卡石

(广西壮族自治区国有派阳山林场，广西 宁明 532500)

1 引言

对林地土壤进行科学保护利用，使之可持续、健康发展，是保障林业高质量发展的重要基础。广西人工林面积在全国占比约为10%，处于全国第一位，木材产量占比全国约为45%，是国内为数不多实现人工林面积、蓄积量双重增长的林业大省。近年来，广西地区在林业生产施肥中主要以华沃特为主，特别在桉树施肥中长期使用同一配方，而对土壤类型、肥力水平、气候类型的差异则有一定变化，未能重视有机肥的使用，存在过量施肥情况，导致林地土壤存在有机质不足、土壤团粒结构破坏、土壤沙化、酸化以及退化、污染的问题，地力有下降趋势，林地生产力潜力难以继续维持。经相关调研数据显示，目前单一施肥配方与高速发展的桉树人工林产业并不能完全适应，易导致需肥量高低不等的区域在实际施肥中出现养分过剩或养分输入不足的问题，故科学分析桉树人工林产业发展现状，基于测土配方制定科学的区域化施肥配方十分关键。

2 广西人工林土壤类型及养分分布概况

2.1 土壤类型

土壤是地球陆地上适宜植物生长的疏松表层，是不可分割的土地组成要素。一方面，土壤为多种成土因素综合作用下形成，属于历史自然体[1]；另一方面，土壤也深受人为因素影响，会受到自然条件及人为作用影响，决定土壤类型的多样性及相应分布规律[2，3]。结合国内第二次土壤普查分类标准以及广西第二次土壤普查情况，广西土壤总计土类为18个，亚类34个，土属109个，土种327个。其中面积较大的3种土壤类型主要为红壤、赤红壤及砖红壤，也是较为重要的林业生产土壤类型。这其中，红壤属于中亚热带地带性土壤，主要特征为脱硅富铝化，全区面积总计564.24万hm2，耕地20.95万hm2，在全区旱地面积中占比为22.98%。成土母质含有第四纪红土、花岗岩及砂页岩风化物。土层多深厚，呈红色，有较强的酸性，土壤pH值4.0～6.0，有机质含量受植被影响而有所差异，但较赤红壤、砖红壤均较高。红壤区域有较为优越的水、热条件，适于多种林木发展[4,5]。赤红壤则为广西南亚热带区域典型土壤类型，全区面积总计485.11万hm2，旱地26.72万hm2，占全区29.30%[6]。其覆盖区域多为林地、荒草地，具有较大的土地开发利用潜力。成土母质与红壤一致，土层多为1 m以上，呈红色，有较强的酸度，pH值4.0～5.5，盐基饱和度一般低于40%，含有中等偏低的有机质及全氮含量，且磷、钾养分含量较低[7,8]。赤红壤可适宜部分热带及南亚热带作物生长，在农、林、牧业发展中均有较大优势[9]。砖红壤则为北热带生物气候下形成的脱硅富铝化土壤。其为广西南部主要土壤类型，面积总计24.98万hm2，耕作旱地2.44万hm2。砖红壤成土母质在红壤基础上还含有浅海沉积物，其原生矿物分解较为彻底，土体深厚，多呈赤红色，酸性强，pH值4.5～5.5，保肥性能差。此外，黄壤(形成于亚热带温暖湿润条件)、石灰(岩)土(发育于碳酸盐岩风化物)也是较为广西林区较为常见的土壤类型[10]。

由图1可见，饮廉林场土壤类型主要为砖红壤、赤红壤，派阳山林场、树木园、博白林场等土壤类型主要为赤红壤，维都林场、三门江林场以赤红壤、石灰(岩)土为主，雅长林场以红壤、黄壤为主，黄冕林场、大桂山林场以红壤为主。

图1 广西区直林场土壤类型分布

2.2 养分分布

结合广西人工林地土壤现状数据对土壤养分分布整理如表1。可见，人工林土壤pH平均值4.41，为强酸性土壤，标准差0.24，全区变异性较小。土壤有机质均值31.24 g/kg，为中等水平。土壤碱解氮均值137.73 mg/kg，为较高水平，标准差35.72，变异性较大。土壤有效磷均值1.89 ng/kg，标准差0.25，无较大变异性。土壤速效钾均值60.65 mg/kg。土壤有效硼均值0.31 mg/kg，为低水平，标准差0. 05，全区无较大变异性。

3 材料与方法

3.1 测定土壤养分数据来源

广西地区桉树种植面积较大，地域广泛，本文分析数据则主要来自派阳山林场公武分场(林班2)处人工林地。取样及测定方法严格依据相关国际分析方法执行。

3.2 配方施肥实验方案及实施

2019年5月开始造林，以人工挖穴方式整地，林区面积穴规格为60 cm(面宽)×50 cm(底宽)×50 cm(穴深)，造林密度101株/亩，苗高25 cm。施肥方法：种植前7 d施用基肥，追肥时间分别为造林当年5、9月份。设置4个施肥处理阶段，每阶段重复4次，施肥设计方案如表2，肥料为：复合肥(N/P2O3/K2O=16/16/16)；尿素(氮含量46%)；钙镁磷(P2O3含量16%)；氯化钾(K2O含量37.7%)；硼砂(B含量1.5%)。

表1 广西区直林场人工林土壤养分概况

表2 配方施肥实验方案

3.3 调查数据测定及统计分析

3.3.1 生长量测定

示范林在2021年12月(年终)进行生长量测定。于示范区设置样方2个(对照林、示范林)，每个面积400 m2左右，每木检测。树高以测高仪测定，胸径以林业专用胸径尺测定。计算加权平均后砍倒平均木实测树高，校正树高。

立木蓄积量以广西林业勘测设计院最新计算公式测定：

V=c0·D(c1-c2·(D+H))·H(c3+c4(D+H))

(1)

式(1)中：V为单株材积，m3；D为胸径，cm；H为树高，m；c0～c4为常数，分别对应1.09154150×10-4、1.87892370、5.69185503×10-3、0.65259805、7.84753507×10-3。

3.3.2 土壤及植物养分测定

依据《中华人民共和国林业行业标准LY/T1999》标准测定。

3.3.3 统计方法

采取统计平均值法、容积显著性检验法及统计方差分析法进行统计分析。

4 结果与分析

4.1 生长量测定

通过桉树平衡施肥技术的实施，1～3年生桉树年均生长蓄积总量2.54m3/亩，对比对照林的1.33 m3/亩有明显升高，施肥效果显著(表3)。

表3 示范林生长量统计值对比

4.2 桉树营养及施肥

对桉树叶片养分采集分析，以STD值统计分析法对叶片(1～3年)营养适宜指标测定结果见表4。

表4 叶片(1～3年)营养适宜指标

4.3 生态效益评价

结合表5数据可见，种植3年后，土壤pH值有一定提高，有机质、全氮、全磷、全钾含量对比值无较大变化；但微量元素含量有显著提高，其中有效锌、有效铜、有效硼含量均有显著提高。

表5 叶片(1～3年)营养适宜指标

5 结论与建议

5.1 结论

通过对桉树配方施肥技术的试验及示范研究可见，1～3年生桉树年均生长蓄积总量2.54 m3/亩，对比对照林的1.33 m3/亩增长显著；同时，对桉树叶片(1～3年)养分适宜指标测定及生态效益评估结果均可见明显改善及优化。由此可见，只要科学地对人工桉树林进行施肥、管护，不仅不会导致土壤肥力大幅度降低，同时还能够在有效施肥的情况下，促进土壤中某些养分含量的明显增加，特别是可有效提升土壤中微量元素养分含量。

桉树属于桃金娘科(Myrtaceae)桉树属的一种乔木树种，属于热带、亚热带区域最为重要的一种速生造林树种[11]；而且桉树干形通直，具有较高的出材率，同时生长快、轮伐期短，故还可发挥较高的经济效益[12]。广西是我国主要的桉树栽培区，桉树人工林的高速发展为当地经济及社会均带来了良好的效益，对区域经济发展起到了一定推动价值，同时也为当地森林资源培育、森林覆盖率的提高及经济社会的发展贡献了积极力量[13]。但就人工营林造林过程来说，桉树具有经营周期短、经济成熟早、养分消耗快等特点，故在营林造林中若一味重视林产品收获而忽视管理及补充林地养分，则会导致土壤逐步退化、林地肥力逐渐降低，不利于桉树种植的健康可持续发展[14,15]。而在大量桉树种植研究中均有数据显示，通过科学地进行桉树林地施肥能够促进桉树成才进程的增加，并可促进单位面积木材产量的提升，且可有效改善地力，提升桉树林产业效益。结合本次研究数据也可证实，在结合土壤营养成分科学采取配方施肥的情况下，示范林最终取得的整体生长效果及生态效益均得到了明显提升，提示配方施肥在桉树人工林养护及管理中值得予以充分关注。

5.2 建议

结合分析上述研究数据及广西桉树种植现状，笔者认为在未来桉树人工林管理及养护中，相关人员需在桉树配方施肥的基础上，进一步探究桉树高效营养机理和机制，为促进桉树高效营养遗传育种以及桉树产量的提高奠定理论基础。同时建议：进一步加大开发及应用具有固N、解P、解K等多种功能的生物肥与缓/控释肥料等新型肥料的研究实验及推广，从而着重提升肥料利用率及有效性。另外，还需进一步确保全区桉树施肥标准化、环保化、安全化、高效化发展，强化对桉树区域化生态环境的监测及控制，促进桉树施肥效率的最大化，并严格限制桉树施肥对环境带来的不利影响，以确保桉树种植林区生态环境的健康、可持续发展。