缓释肥及其施用方式对雷竹林肥料吸收利用的影响

田楠，胡俊靖，华锦欣，雷亦晨，蔡婷，陈丽华，何奇江

（杭州市林业和湿地科学研究院，浙江 杭州 310022）

雷竹Phyllostachyspraecox‘Prevernalis’，是我国特有的优良笋用竹种，具有出笋早、产量高、笋质优、笋期长、笋味鲜、营养价值高的特点。同时，因其生长适应性强、投资少、收益快等特点，近年来得到大面积种植，并通过覆盖、施肥等栽培措施，实现雷竹笋高产丰产[1-3]。施肥是竹林丰产培育最重要的措施之一，但在实际生产应用中，竹农大都凭经验施肥，施肥方法不当，极易造成土壤酸化、养分利用率降低、养分供应不均衡、竹笋产量不稳定等问题[4-5]。

前人的研究多集中在雷竹林地覆盖经营、肥料优化选择方面[3,6-8]，对穴施和沟施等根区施肥方法的研究较少，多集中在农作物上，如玉米Zeamays、水稻Oryzasativa等[9-10]；对雷竹林中缓释肥的施用方法研究鲜见报道[11]。本文以杭州市余杭区新造第4 年雷竹林为试验地，通过选用丰产效果好、对氮、磷、钾的农学利用率高且使用广泛的缓释肥[5,12-13]作为实验肥料，采用穴施、沟施的方式，并与常规撒施复合肥的方式进行对比试验来评价施肥效果，以期为优化竹林施肥方式、提高肥料利用效果及竹笋品质和产量提供技术依据。

1 试验地概况和试验方法

1.1 试验地概况

试验地位于浙江省杭州市余杭区余杭街道（30°18´36" N，119°53´23" E），属北亚热带南缘季风气候区，温暖湿润，四季分明，光照充足，雨量充沛，年均温为16.2 ℃，≥10 ℃的平均年积温为5 119 ℃，年降水量为1 320 mm，无霜期为246 d。试验地面积约为20 hm2，海拔在40 m 左右，为新造雷竹林第4 年，目前已成林，没有经过竹林覆盖经营。样地的平均立竹量为1.92 万株·hm-2。1～3 年生雷竹平均胸径为35.25 mm。施肥前土壤碱解氮平均含量为102.18 mg·kg-1，速效磷平均含量为72.37 mg·kg-1，有效钾平均含量为375.67 mg·kg-1。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 在试验地内设立雷竹标准地9 块，共设置3 个处理，T1—新竹穴施缓释肥、T2—对照常规施肥、T3—开沟施缓释肥，每块样地面积均为100 m2。T1 和T3 处理分别施缓释肥1 605 kg·hm-2，施肥时间2018年6 月。T2 处理施复合肥3 375 kg·hm-2，于2018 年3 月、6 月和9 月分3 次施入，施肥比例为1∶2∶1。

缓释肥为杭州临安益微配方肥料有限公司生产的玉米淀粉袋控缓释肥，玉米淀粉袋规格为10 cm×10 cm，每袋200 g，含尿素150 g、过磷酸钙20 g、硫酸钾镁30 g。复合肥生产厂家为中国-阿拉伯化肥有限公司，N∶P∶K 配比为26∶10∶15。T1 处理，在新竹去鞭方向距离竹蔸30 cm 处挖穴，施入缓释肥后盖土；T2 处理，在样地内均匀撒施复合肥；T3 处理，每隔2.5 m 挖一条深20 cm 的浅沟，沟内肥料袋间隔0.5 m 左右，施入后盖土。

1.2.2 土壤化学性质测定 分别于2017 年11 月和2019 年11 月在样地内随机选取竹子3 株，并采集竹株周边4 个方位0～40 cm 土层土壤混合样品，样品风干后测定pH 及氮、磷、钾含量，分析施肥前后土壤化学性质的变化。土壤理化性质均按照《土壤农化分析》[14]方法测定。土壤pH 采用pH 计[m（土）∶m（水）=1∶2.5]电位法测定；碱解氮含量采用碱解扩散法测定；有效磷含量采用Olsen 法测定；速效钾含量采用乙酸铵浸提—火焰光度法测定。

1.2.3 生物量测定 2019 年11 月，在每个处理样地内选取新竹标准竹3 株，将样竹在秆基处锯断，将地上部分茎、竹枝和竹叶分离后装入塑封袋。以秆基为中心，按每竹占地面积向下挖60 cm，挖取竹鞭和竹根，洗清泥沙后分别装袋带回实验室。地上茎、竹枝、竹叶、竹鞭和竹根等取全部样品，将不同部位的样品用植物粉碎机粉碎、混匀。于烘箱内105 ℃烘干至恒质量，冷却后称取干质量。

1.2.4 植物组织养分测定 植物样品烘干后用浓硫酸-过氧化氢消煮，消煮液定容后，待测液中全氮、全磷、全钾含量分别采用蒸馏滴定法、钼锑抗比色法和火焰光度计法测定。

1.3 数据处理

实验数据采用Excel 2010 和SPSS 22.0 统计软件中进行数据整理、图表制作及差异性分析。

2 结果与分析

2.1 缓释肥及其施用方式对雷竹林土壤养分的影响

不同施肥处理对雷竹林土壤pH 和碱解氮、速效磷及速效钾含量的影响见表1。

表1 不同施肥处理对雷竹林土壤pH 和碱解氮、速效磷及速效钾含量的影响Tab.1 Effect of different fertilization treatments on soil pH, content of alkali-hydrolyzable N, available P and K

由表1 可知，不同施肥处理对雷竹林土壤pH 有一定的影响，施肥后相较施肥前均有不同程度的降低，但不同处理的土壤pH 无显著差异。其中T2 处理土壤pH 降幅最大，达到0.52 个pH 单位。上述结果表明，穴施缓释肥、常规施肥和沟施缓释肥均对土壤造成不同程度酸化，尤其以常规施肥最甚。

施肥后土壤中碱解氮含量均有不同程度的增加，分别较施肥前增加了1.25%、26.40%和4.49%，其中T2 处理土壤碱解氮含量显著高于T1 处理（P<0.05），但与T3 处理之间差异不显著。上述结果表明，相较于其他两种施肥方式，常规施肥更易导致土壤碱解氮的积累，而穴施缓释肥后土壤碱解氮含量与施肥前基本持平，可见穴施对土壤碱解氮含量影响最小。

与施肥前相比，T1 和T2 处理土壤速效磷含量分别增加了3.85%和20.74%，而T3 处理则下降了0.71%。同时，T2 与T3 处理土壤速效磷含量呈显著差异（P<0.05）。上述结果表明，常规施肥比穴施缓释肥和沟施缓释肥更易导致土壤速效磷的积累，而沟施缓释肥后土壤速效磷含量与施肥前基本持平，可见沟施对土壤速效磷含量影响最小。

各处理施肥前土壤速效钾含量无显著差异。与施肥前相比，T2 和T3 处理土壤速效钾含量分别增加了3.98%和4.82%，而T1 处理土壤速效钾含量则下降了1.03%。上述结果表明，常规施肥和沟施缓释肥较易导致土壤速效钾的积累，但三种施肥方式对土壤速效钾含量的影响均较小。

2.2 缓释肥及其施用方式对雷竹生物量干质量的影响

不同缓释肥施用方式下雷竹生物量干质量情况见表2。

表2 不同施肥处理对雷竹生物量干质量的影响Tab. 2 Effect of different fertilization treatments on dry biomass of Ph. praecox ‘Prevernalis’

由表2 可见，T2 处理雷竹的叶干质量、枝干质量和地上茎干质量均低于T1 和T3 处理，并与T1 处理的差异达显著水平（P<0.05）。T3 处理雷竹的鞭干质量和根干质量均高于T1 和T2 处理，并达显著性差异水平（P<0.05）。T1 处理生物量总干质量最高，分别较T2 和T3 处理高29.54%和13.99%，其中T1 处理生物量干质量显著高于T2 处理生物量干质量，但与T3 处理生物量干质量之间差异不显著。

以上结果表明，雷竹不同部位生物量分配比率为地上茎＞竹枝＞竹叶，表明地上茎是构成竹林地上部分生物量的主要部分。不同施肥方式中对雷竹地上部分生物量影响最为明显的是穴施缓释肥，且效果显著优于常规施肥（P<0.05）；而沟施缓释肥对雷竹地下部分生物量影响最明显，且效果显著。总体而言，穴施缓释肥的方式明显提高了整株雷竹生物量总干质量的积累，且效果明显优于常规施肥。

2.3 缓释肥及其施用方式对雷竹新竹植物组织养分的影响

2.3.1 对各植物组织全氮含量的影响 从图1 可以看出，竹叶全氮含量由高到低为T1 处理＞T3 处理＞T2处理，其中，T1 处理竹叶全氮含量显著高于T2 和T3处理的，且T3 处理竹叶全氮含量显著高于T2 处理的（P<0.05），T2 处理竹叶全氮含量分别比T1 和T3处理的低29.98%和17.56%；竹枝全氮含量由高到低为T1 处理＞T3 处理＞T2 处理，其中，T2 处理竹枝全氮含量最低，且显著低于T1 的（P<0.05），与T3处理差异不显著，T2 处理竹枝全氮含量分别比T1 和T3 处理的低40.35%和8.90%；地上茎全氮含量由高到低为T1 处理＞T3 处理＞T2 处理，其中，T2 处理地上茎全氮含量最低，显著低于T1 处理的含量（P<0.05），但与T3 处理差异不显著；竹鞭全氮含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，其中T3 处理竹鞭全氮含量显著高于T1 和T2 处理的（P<0.05），而T1 处理竹鞭全氮含量显著高于T2 的，T2 处理竹鞭全氮含量分别比T1 和T3 处理低24.03%和37.43%；竹根全氮含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，T3 处理竹根全氮含量显著高于T1 和T2 处理的含量（P<0.05），而T1 处理竹根全氮含量显著高于T2 处理（P<0.05），T2 处理竹根全氮含量分别比T1 和T3 处理低33.31%和42.55%。

图1 不同施肥处理对雷竹新竹植物组织全氮含量的影响Fig. 1 Effect of different fertilization treatments on total nitrogen content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

2.3.2 对各植物组织全磷含量的影响 从图2 可以看出，竹叶全磷含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2处理，其中，T2 处理竹叶全磷含量最低，显著低于T1 和T3 处理竹叶全磷含量（P<0.05），T1 和T3 处理竹叶全磷含量无显著差异；竹枝全磷含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，但各处理竹枝全磷含量间均未形成显著性差异；地上茎全磷含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，其中，T2 处理地上茎全磷含量显著低于T3 处理（P<0.05），与T1 处理差异不显著，分别比T1 和T3 处理低19.67%和45.68%；竹鞭全磷含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，T3 处理竹鞭全磷含量显著高于T1 和T2 处理的（P<0.05），而T1 竹鞭全磷含量显著高于T2 处理（P<0.05），T2 处理全磷含量分别比T1 和T3 竹鞭全磷含量低24.45%和38.37%；竹根全磷含量由高到低为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，其中，T3 处理竹根全磷含量显著高于T1 和T2 处理（P<0.05），而T1 处理竹根全磷含量显著高于T2 处理（P<0.05），T2 处理竹根全磷含量分别比T1 和T3 处理低21.22%和38.25%。

图2 不同施肥处理对雷竹新竹植物组织全磷含量的影响Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on total phosphorus content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

2.3.3 对各植物组织全钾含量的影响 由图3 可见，竹叶全钾含量由高到低为T1 处理＞T3 处理＞T2 处理，其中，T2 处理竹叶全钾含量最低，显著低于T1 和T3 处理竹叶全钾含量（P<0.05），分别比T1 和T3 处理竹叶全钾含量低22.32%和21.25%，T1 和T3 处理竹叶全钾含量之间无显著差异；竹枝和地上茎全钾含量由高到低均为T3 处理＞T1 处理＞T2 处理，但各处理间均未形成显著性差异；竹鞭全钾含量由高到低为T1 处理＞T3 处理＞T2 处理，其中，T2 处理竹鞭全钾含量分别比T1 和T3 处理竹鞭全钾含量低22.68%和0.70%，但各处理间均未形成显著性差异；竹根全钾含量由高到低均为T3处理＞T1 处理＞T2 处理，T2 处理竹根全钾含量分别比T1 和T3 处理竹根全钾含量低14.43%和22.31%，且与T1 和T3 处理竹根全钾含量均形成显著性差异（P<0.05），T1 和T3 之间无显著差异。

图3 不同施肥处理对雷竹新竹植物组织全钾含量的影响Fig. 3 Effect of different fertilization treatments on total potassium content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

以上结果表明，缓释肥不同施用方式对雷竹新竹各部位植物组织养分影响较大。穴施缓释肥使得雷竹地上部分（叶、枝、茎）的全氮含量明显高于采用常规施肥和沟施缓释肥，其中常规施肥效果最差。而地上各部分全磷含量最高的施肥方式则是采用沟施缓释肥的方式，并且在竹叶和地上茎中的含量显著高于常规施肥的处理竹叶和地上茎中的含量。地上各部分全钾含量最低的处理均为常规施肥，并在竹叶表现出显著偏低的情况。总体看来，穴施缓释肥对雷竹新竹地上部分各部位植物组织氮、磷、钾的吸收具有明显的促进作用，沟施缓释肥次之。

沟施缓释肥的雷竹地下鞭根全氮含量显著高于采用穴施缓释肥和常规施肥，其中常规施肥效果最差。鞭根全磷含量最高的处理仍是采用沟施缓释肥的方式，且显著高于其他施肥处理。鞭根全钾含量最低的处理均为常规施肥，并在竹根中表现出显著偏低的情况。总体看来，沟施缓释肥对雷竹新竹地下部分植物组织氮磷钾的吸收具有明显的促进作用，穴施缓释肥次之，常规施肥效果最差。

3 讨论和结论

本研究结果表明，不同施肥处理下雷竹林土壤pH 均有不同程度的降低，其中以常规施肥处理下降最大；雷竹林土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量增加，增加程度大致为：常规施肥处理＞穴施缓释肥处理≈沟施缓释肥处理，而竹株全氮、全磷、全钾含量却大体呈现相反趋势，表现为常规施肥＜穴施缓释肥≈沟施缓释肥。穴施和沟施缓释肥促进了竹株对土壤中氮、磷、钾元素从土壤中的吸收利用，常规施肥采用撒施的方式，肥料停留在土壤表层，易随降雨流失和挥发，不利于根系吸收利用，肥料的利用效果不好；相对于常规撒施，穴施和沟施能使鞭根与肥料充分接触，从而使土壤中更多的养分被鞭根储存下来，同时增加了雷竹鞭根的生物量和总生物量，这与李志坚[15]对毛竹Ph.edulis的研究结果一致。

从肥料吸收利用效果来看，穴施和沟施缓释肥处理显著优于常规施肥，其中穴施效果更明显，沟施对雷竹地下部分生长促进作用最为显著。选择合理的施肥方式不仅能够显著提高肥料的利用效率[16]、充分发挥肥料的增产效果，还能够减少因无法被竹林吸收和固定的养分向外流失的情况，有效防止施用肥料带来的环境问题[17-18]，具有良好的经济效益和环境效益。