毛竹笋竹两用丰产林有机无机配肥试验研究

余建华

(永安市林业局，福建永安 366000)

毛竹(Phyllostachysedulis)是我国用途最广、用量最大的主要竹种，经济效益好。毛竹林是山区发展经济、脱贫致富的途径[1-2]。自20世纪90年代起，随着毛竹纯林化集约经营的兴起，大量施用化肥和深翻垦复等措施，明显提高了笋竹产量；同时，毛竹营养和施肥研究也进入了快速发展时期，专用肥、复合肥、微肥等被应用于施肥试验研究[2-3]。由于毛竹林分布范围广，立地条件差异大，为获得最快的经济利益，绝大多数竹农仍然是经验施肥和盲目施肥，引发了肥料利用率低、土壤质量下降、病虫害频繁发生、生态环境稳定性减弱等系列问题[4-6]。“十五”以来，永安市实施竹业开发工程，持续推广毛竹高效栽培和集约经营技术，竹产业得到快速发展[7]。随着人工经营强度的增加，过去的竹林管理方式、土壤培肥措施、传统人工作业等已不适应当前经济社会的快速发展与市场的多元化需求[8-9]。因此，充分认识毛竹林结构的生态脆弱性，研究毛竹笋竹两用林的有机无机配比施肥效果，旨在为毛竹林高效可持续经营和生态培育、提升竹林生态服务功能提供可靠的理论参考。

1 试验地概况

试验地位于永安市，北纬25°33′～26°12′，东经116°56′～117°47′,属中亚热带季风气候，温和湿润，雨量充沛。年平均气温17 ℃，年均降雨量1 762 mm，年均无霜期约300 d。境内地貌为山地和丘陵，土壤母岩为花岗岩，土壤类型以红壤、黄红壤为主。土壤pH值4.5～5.2，碱解氮、速效钾、有效磷含量分别为141 mg/kg、82 mg/kg、3.5 mg/kg，有机质含量约27.5 g/kg。永安市竹林面积6.8万hm2。总体而言，毛竹林土壤有效磷、速效钾含量缺乏，有机质含量较丰富，肥力水平中等。植被属亚热带常绿阔叶林带，植物资源丰富，种类繁多。

2 试验内容与方法

2.1 材料选择

根据地形情况，在青水畲族乡龙吴村选择立级条件相对一致且具有代表性的毛竹林分作为试验林。林地坡度15～25°，坡向北，海拔400～500 m，立地等级Ⅱ级。试验林以典型的笋竹两用为经营目标，竹林平均胸径9.0 cm，平均竹高13.5 cm，平均立竹度2 730株/hm2。

2.2 试验设计

本次试验采取随机区组设计。在施用等量常规化肥1 500 kg/hm2的基础上，配施不等量有机肥，有机肥施用量设置4个处理，各3次重复。处理1：不施用有机肥，作为对照；处理2：施1 500 kg/hm2；处理3：施3 000 kg/hm2；处理4：施4 500 kg/hm2。每个样地20 m×20 m，共12块样地，各样地之间设置10～15 m隔离带。试验用化肥为高养分含量复合肥，含m(N)︰m(P)︰m(K)=15︰15︰15，总养分含量高于45%。试验用有机肥为豆粕，有机质含量≥45%，总养分含量高于5.0%。2020—2021年连续2年在6—8月结合除草松土开沟施肥入土壤，沟距1～3 m、沟深25 cm、沟宽25 cm。林地除草、松土、结构调整等竹林其它栽培管理措施参照福建省毛竹丰产栽培技术规程。

2.3 样地调查

2.3.1 竹林生长调查

定期调查试验样地立竹的胸径、竹高、年龄以及冬、春笋个数和产量、新竹数量等，记录试验林经营管理情况。

2.3.2 新竹生物量调查

对试验样地新竹进行调查，每个样地选取标准株3株，齐地伐倒，分竹秆、竹枝、竹叶等器官称重，取各器官样品带回实验室烘干至恒重后称重，计算新竹生物量。

2.3.3 土壤养分测定

采取随机多点混合取样法在每块标准地中取土样。样品自然风干后测定土壤pH值和有机质、碱解氮等主要养分指标。pH值采用电位测定法；有机质采用高温外热重铬酸钾氧化法；碱解氮采用碱解—扩散法；有效磷采用盐酸—氟化铵浸提钼锑抗比色法；速效钾采用乙酸铵浸提原子吸收分光光度法。

2.4 统计分析

统计竹林生长指标及测定数值的平均值、标准差等描述性数值，用SPSS进行方差分析和多重比较。

3 结果与分析

3.1 配施对毛竹笋产量的影响

有研究指出，氮肥和有机肥配施对竹林增产效果明显[10]。由无机肥配施不同用量有机肥试验的竹笋生长情况可知，竹林在常规施用化肥的基础上，配施有机肥能够提高竹林生长能力，发笋数量和产量具有增加趋势(表1)。与处理1相比，配施三种用量有机肥后竹笋总产量增加17.8%～26.3%，其中处理3总产量是对照的1.26倍。对于仅施化肥的竹林而言，配施有机肥后竹林冬笋产量增加21.7%～45.1%，春笋产量增加16.8%～23.3%，其中处理4的冬笋增产效果最明显，产量增加45.1%；处理3的春笋增产效果最好，产量增长23.3%。经方差分析与多重比较，不同配肥处理之间的冬笋和春笋数量未达显著差异，冬笋产量存在显著差异，竹笋总产量、春笋产量达极显著差异。在各项调查指标中，处理4、处理3、处理2分别与处理1(对照)的冬笋产量达差异显著水平，春笋产量和总产量达差异极显著水平。由此分析，无机肥配施一定比例有机肥可明显增加竹笋产量，其中对冬笋产量的促进作用更为明显。

3.2 配施对新竹生长的影响

经调查，试验区域的新竹成竹率比一般经营竹林有所提高，竹林施肥具有促进成竹量增长的趋势。对试验样地的新竹生长情况调查统计可知，在有机无机配比施肥条件下，新竹成竹率在52.4%～56.0%，是处理1的1.13～1.21倍，其中处理3、处理4成竹率比处理1提高了20%以上(表2)。新竹胸径是竹林生长质量的指标之一，各配施处理的新竹平均胸径略有增大。方差分析表明，不同配肥处理之间的新竹胸径和成竹率未达显著差异。

表2 无机肥配施不同用量有机肥的新竹生长情况

新竹数量与生物量是反映竹林利用太阳能和水肥条件的能力[11]。随着有机肥用量的增加，新竹数量呈现逐步增长趋势，以处理4的新竹数最大，是处理1的1.29倍，处理3、处理2分别是对照的1.21倍、1.16倍。经方差分析和多重比较，不同配肥处理之间新竹数量存在显著差异，其中处理2、3、4与处理1的差异达显著水平。在有机肥无机肥配施条件下，处理3新竹生物量最大，是处理1的1.29倍，处理4新竹生物量是对照的1.25倍。此外，不同施肥处理的新竹生物量差异存在显著差异，其中处理3、4、2与处理1间均达差异显著水平。由此分析，竹林科学施肥和规范管理能够很好地促进新竹生长，无机肥配施有机肥则明显增加新竹生长量，增强竹林可持续生产的能力。

3.3 配施对竹林土壤养分的影响

林地土壤的肥力状况是竹林可持续经营的重要基础。对试验区域内不同配肥处理的土壤主要养分测定分析可知，配施有机肥后，林地土壤pH值提高到5.0以上，主要养分指标中有机质和碱解氮含量处于中等以上水平，部分缺速效钾，普遍缺乏有效磷(表3)。与处理1相比，处理4的 pH值增长率最高，为16.4%，处理3、处理2则分别增长15.1%、11.1%。土壤有机质能够综合反映土壤的肥力水平，以处理4的土壤有机质含量最高，分别比处理1、处理2、处理3增加15.5%、10.5%、8.5%，说明有机肥料配施量的增加能明显地提高林地有机质含量。随着土壤有机质含量的提高，碱解氮含量也相应增加。处理4的碱解氮含量最高，分别比处理1、处理2、处理3增加36.9%、27.7%、14.6%。不同配肥处理对土壤钾素供应能力也有促进作用，土壤速效钾含量为处理3>处理4>处理2>处理1，说明有机肥与无机肥合理配比可以保证钾素的有效供应。各配肥处理的土壤有效磷含量在1.2～3.5 mg/kg，数值变异较大，呈现磷供应中度缺乏状态，符合南方山地土壤特征，其中处理1的有效磷含量最低，说明配施有机肥一定程度地改善了磷素供应能力。经方差分析与多重比较，不同配肥处理之间pH值未达差异显著，有机质、有效磷含量存在显著差异，碱解氮、速效钾含量达极显著差异，即配施一定量的有机肥能够极显著地增加碱解氮、速效钾含量，显著增加有机质、有效磷含量。由此分析，无机肥配施有机肥后一定程度缓解了竹林土壤酸化问题，综合肥力状况明显改善。因而有机肥作为维持土壤肥力的最好肥料[1]，充足的有机质补充能最有效地促进新竹生长，提高竹林生产力。

表3 无机肥配施不同用量有机肥的竹林土壤养分状况

4 小结与讨论

本次研究表明，在保持一定量的无机肥基础上，有机肥料的配施可以有效提高竹林持续生产力，竹笋数量、产量和新竹生长量随着有机肥施用量的增加呈现增长趋势，毛竹林成竹率和新竹数量度增加明显，林分生物产量变化也较明显。其中3 000 kg/hm2有机肥+1 500 kg/hm2无机肥的处理3的竹笋产量和新竹生物量稍高于施用4 500 kg/hm2有机肥+1 500 kg/hm2无机肥的处理4，但二者差异未达显著水平，这可能与竹林立地条件复杂，地形变化大有关。有研究指出，作物的产量随着有机肥施用量增加呈逐渐增大趋势，但并非有机肥施用量越大产量越高[12]。

研究认为，化肥与生物有机肥配施，可显著提高土壤碱性磷酸酶和脱氢酶活性，增加土壤碱解氮和速效磷含量[13]。本试验竹林连续二年实施无机肥配施有机肥后，处理3、处理4有效增加土壤有机质和有效磷含量，明显改善氮素、钾素供应能力，使得竹林主要养分趋于平衡，促进了笋竹生长。分析其因，有机肥料养分释放缓慢，但具有改善土壤质量和缓解酸化作用，与无机肥料配施后，能提高土壤主要养分的有效性[14-15]，促进了毛竹对氮磷钾素的吸收。

综合分析表明，无机肥配施适量的有机肥有利于竹林的可持续经营，结合笋竹增产和土壤培肥试验效果，区域笋竹两用丰产林配施有机肥的适宜范围为3 000～4 500 kg/hm2，过高用量的有机肥料可能对竹林增产作用不明显，而且增加成本。因此，现代毛竹林经营应树立经济与生态协同发展观念，坚持生态培育原则。科学用肥是重要的技术环节之一，合理配施有机肥作为改善土壤质量的重要措施，有利于促进毛竹增产。此外，为提升竹林整体质量，应将保护生物多样性、保护阔叶树种更新、防灾减灾相结合，不断增强竹林生态稳定性和抗病虫害能力。