曾慧杰， 王曉明， 蔡 能， 李永欣， 喬中全

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林木無性系育種重點實驗室， 湖南 長沙 410004)

測土配方施肥對楊樹生長的影響

曾慧杰1，2， 王曉明1，2， 蔡 能1，2， 李永欣1，2， 喬中全1，2

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林木無性系育種重點實驗室， 湖南 長沙 410004)

于湖南省益陽市南縣選擇2年生楊樹優(yōu)良家系林，研究測土配方施肥對楊樹生長及葉片、枝條中養(yǎng)分含量以及土壤養(yǎng)分含量的影響。結(jié)果表明：施肥2年后，試驗組平均樹高、平均胸徑增長率比對照組分別提高22%與19%；葉片(枝條)中全N、全P、全K的平均含量分別提高了29.21%、51.87%、46.42%(23.42%、13.85%、16.33%)；土壤中全N含量變化與樹高增長、胸徑增長呈顯著正相關(guān)，數(shù)學(xué)模型分別為y=36.24+0.097x、y=52.249+0.143x；土壤全K含量變化與樹高增長呈顯著正相關(guān)，數(shù)學(xué)模型為y=33.689+0.203x；葉片中全N含量變化與樹高增長呈顯著正相關(guān)，數(shù)學(xué)模型為y=35.351+0.108x；葉片中全P含量變化與樹高增長、胸徑增長均呈顯著正相關(guān)，數(shù)學(xué)模型分別為y=35.928+0.050x、y=51.600+0.077x；枝條中全K含量變化與樹高增長呈顯著正相關(guān)，與胸徑增長呈極顯著正相關(guān)，數(shù)學(xué)模型分別為y=36.075+0.148x、y=51.745+0.236x。

楊樹； 測土配方施肥； 生長量； 養(yǎng)分含量

測土配方施肥是以土壤測試和施肥試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)植物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出N、P、K等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法[1-3]。測土配方施肥技術(shù)在農(nóng)業(yè)上取得了較大成效，但在林業(yè)上的應(yīng)用較滯后，其研究和應(yīng)用能調(diào)節(jié)林木需肥與土壤供肥之間的矛盾，可有針對性地補充林木所需的營養(yǎng)元素，起到改善土壤理化性質(zhì)、提高林地生產(chǎn)潛力的作用，并可減少肥料用量和提高肥料利用率[4-6]，是一項重要的精準林業(yè)技術(shù)。楊樹是我國用材林、防護林和四旁綠化的主要樹種之一，也是栽培面積最大、木材產(chǎn)量最高的速生用材樹種。國內(nèi)許多學(xué)者對楊樹施肥開展了研究，如于彬[7]開展了楊樹速生豐產(chǎn)施肥試驗；劉勇等[8]探討了施肥對三倍體毛白楊苗木生長及抗寒性的影響；周林[9]分析了楊樹林帶定量施肥的效果，但對于楊樹測土配方施肥的研究尚未見報道。作者對楊樹林進行測土配方施肥試驗，研究測土配方施肥對楊樹生長及其葉片、枝條中養(yǎng)分含量和土壤養(yǎng)分含量的影響，旨在對楊樹合理科學(xué)施肥進行探索。

1 試驗地概況

試驗地位于湖南省益陽市南縣廠窖鎮(zhèn)再西洲，其氣候?qū)賮啛釒Т箨懶约撅L(fēng)濕潤氣候類型，海拔31 m，為平原地貌，無坡向，年均氣溫18.1 ℃，極端最低氣溫-13.0 ℃，極端最高氣溫39.8 ℃，年均日照1 416 h，無霜期266天，年均降雨量959 mm，年均雨日136.3天，年均霧日137.5天，相對濕度82%以上。試驗地土壤為沖擊母質(zhì)發(fā)育的潮土，土層深厚，質(zhì)地沙性，排水、通透性良好。試驗前，土壤肥力測定結(jié)果見表1。

表1 試驗地土壤肥力狀況Tab 1 Thesoilfertilityofexperimentalfield土壤全N(%)全P(%)全K(%)堿解N(mg/kg)沖擊母質(zhì)0 100 072 3064 80速效P(mg/kg)速效K(mg/kg)pH值有機質(zhì)含量(g/kg)12 38172 357 9816 48

2 研究方法

2.1試驗設(shè)計

選擇林分立地和林木生長狀況基本一致的2年生楊樹優(yōu)良家系林，面積33.3 hm2，種植密度3 m×3 m。分為試驗組(施肥)和對照組(不施肥)，設(shè)置4個重復(fù)。

2.2試驗方法

2.2.1 施肥 根據(jù)土壤測試結(jié)果、林木營養(yǎng)特性，采用土壤養(yǎng)分豐缺指標法，生產(chǎn)配方肥(養(yǎng)分比率為N∶P∶K = 6.5∶5∶5.7)。施肥時，于樹冠投影外緣兩側(cè)挖溝，溝長60 cm，溝深20 cm，溝寬15 cm，施肥量為2.21 kg/株，施肥后立即覆土。

2.2.2 生長量調(diào)查 分別于每個重復(fù)的試驗組和對照組各隨機抽取30株林木，測定其樹高、胸徑生長量。

2.2.3 土壤肥力測定 在每個重復(fù)試驗組內(nèi)沿S型路線均勻布點，各設(shè)7個樣坑，垂直均勻取土，混合后采用四分法處理樣品。于施肥前和施肥第2年末測定其pH值、全N、全P、全K、堿解N、速效P、速效K及有機質(zhì)含量。方法參照《森林土壤中pH的測定》(LY/T1239-1999)與中國科學(xué)院南京土壤研究所編寫的《土壤理化分析》[10]。

2.2.4 枝葉營養(yǎng)成分測定 每個重復(fù)試驗組內(nèi)采集楊樹枝條與葉片樣本，枝條與葉片的生長高度與方向均隨機均勻選擇，于施肥前和施肥第2年末測定其全N、全P、全K含量。

2.3數(shù)據(jù)分析

使用SPSS軟件進行方差及回歸分析。

3 結(jié)果與分析

3.1測土配方施肥對楊樹生長量的影響

由于施肥前林木的生長并不完全一致，故對施肥2年后樹高和胸徑的增長量進行分析。施肥2年后，測土配方施肥對楊樹的樹高和胸徑生長具有促進作用，試驗組平均樹高、平均胸徑增長率比對照組分別提高22%與19%(見表2)。

表2 測土配方施肥對楊樹林分平均樹高和平均胸徑的影響Tab 2 TheinfluenceonaverageplantheightandaverageDBHofpoplarthroughsoiltestingandformulatedfertilization樹高(m)樹高增長率(%)胸徑(cm)胸徑增長率(%)對照組10 92±0 17012 92±0 110試驗組13 31±0 072215 41±0 2019

由表3、表4方差分析結(jié)果可知：試驗組與對照組相比，樹高和胸徑均存在極顯著差異，測土配方施肥極顯著地促進了楊樹的生長。

表3 樹高方差分析Tab 3 Varianceanalysisoftheinfluenceonplantheightofpoplarthroughsoiltestingandformulatedferti?lization方差來源離差平方和自由度均方差F值Sig 組間11 353111 353863 5900 000組內(nèi)0 07960 013總方差11 4317 注：Sig <0 01表示處理間有極顯著差異，下同。

表4 胸徑方差分析Tab 4 VarianceanalysisoftheinfluenceonDBHofpop?larthroughsoiltestingandformulatedfertilization方差來源離差平方和自由度均方差F值Sig 組間12 550112 550381 2670 000組內(nèi)0 19860 033總方差12 7487

3.2楊樹測土配方施肥對土壤養(yǎng)分含量的影響

由表5可知：測土配方施肥2年后，土壤中各養(yǎng)分含量均有所增加，其中有機質(zhì)平均含量上升了18.92%；全N和堿解N的平均含量分別上升了23.34%和18.72%，表明全N和堿解N能較為平衡地被楊樹吸收；全K和速效K的平均含量分別提高了23.68%和6.82%，說明速效K比全K更容易被楊樹所利用；全P和速效P的平均含量分別增加了616.63%和29.71%，兩者之間差異顯著，表明楊樹對全P的需求量較少，不能像對速效P那樣有效的吸收利用。全P較多富集于土壤中；土壤中pH值總體略有下降，可能與近2年酸雨頻降有關(guān)。

3.3土壤養(yǎng)分含量變化與楊樹生長的相關(guān)性

3.3.1 土壤養(yǎng)分含量變化與樹高增長的相關(guān)性 土壤養(yǎng)分含量變化與樹高增長的相關(guān)性分析(表6)表明：相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全N>全K>速效K>堿解N>速效P>全P>有機質(zhì)，其中全N和全K含量變化與樹高增長呈顯著相關(guān)。線性回歸分析得出：樹高增長率(y)與土壤全N含量增長率(x)的線性方程為，y=36.24+0.097x(R0.05=0.986)；樹高增長率(y)與土壤全K含量增長率(x)的線性方程為，y=33.689+0.203x(R0.05=0.963)。

表5 測土配方施肥第2年末相對施肥前土壤養(yǎng)分含量增長率Tab 5 Comparisonofsoilfertilitybeforeandtwoyearsaftersoiltestingandformulatedfertilization(%)重復(fù)號全N全P全K堿解N速效P速效K有機質(zhì)pH112 24606 6719 4412 0221 152 2915 37-5 00244 44681 2533 6724 5736 4611 0020 54-5 06320 00708 8221 4620 4233 617 1227 21-6 25416 67469 7720 1617 8527 636 8712 55-2 50

表6 土壤養(yǎng)分含量變化與樹高增長的相關(guān)系數(shù)Tab 6 Thecorrelationofthechangeofsoilfertilityandplantheightgrowth土壤養(yǎng)分含量變化堿解N速效P速效K有機質(zhì)全N全P全K樹高增長PersonCorrelation0 9410 8960 9460 4080 986?0 4800 963?Sig(2-tailed)0 0590 1040 0540 5920 0140 5200 037N4444444

3.3.2 土壤養(yǎng)分含量變化與胸徑增長的相關(guān)性 土壤養(yǎng)分含量變化與胸徑增長的相關(guān)性分析(表7)表明：相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全N>堿解N>全K>速效P>速效K>全P>有機質(zhì)，其中全N含量變化與胸徑增長呈顯著相關(guān)。線性回歸分析得出：胸徑增長率(y)與土壤全氮含量增長率(x)的線性方程為，y=52.249+0.143x(R0.05=0.955)。

3.4測土配方施肥對楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量的影響

樹體營養(yǎng)元素含量與林木生長量、產(chǎn)量有密切的關(guān)系。這是林木施肥的理論基礎(chǔ)[11]。由表8中可以看出：測土配方施肥影響了楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量的變化，與施肥前相比，葉片中全N、全P和全K的平均含量分別提高了29.21%、51.87%和46.42%；枝條中全N、全P和全K的平均含量分別提高了23.42%、13.85%和16.33%。葉片中營養(yǎng)元素積累量從高到低依次為，全P>全K>全N；枝條中積累量從高到低依次為，全N>全K>全P?？梢?，全N、全P和全K在葉片中的積累要多于在枝條中的積累。這與趙天錫[12]、余常兵[13]、王潤國[14]等的研究結(jié)果一致。

表7 土壤養(yǎng)分含量變化與胸徑增長的相關(guān)系數(shù)Tab 7 ThecorrelationofthechangeofsoilfertilityandDBHgrowth土壤養(yǎng)分含量變化率堿解N速效P速效K有機質(zhì)全N全P全K胸徑增長PersonCorrelation0 9360 9260 9070 5740 955?0 6370 930Sig(2-tailed)0 0640 0740 0930 4260 0450 3630 070N4444444

表8 測土配方施肥第2年末相對施肥前葉片、枝條營養(yǎng)元素含量的增長率Tab 8 Comparisonofnutrientcontentinleavesandbranchesbeforeandtwoyearsaftersoiltestingandformulatedfertilization(%)區(qū)域編號葉片枝條全N全P全K全N全P全K117 1628 5714 806 1510 007 64247 3790 0083 6238 0017 1427 59325 2155 5666 0634 6217 1419 74427 1033 3321 2114 9311 1110 34

3.5楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量變化與其生長的相關(guān)性

3.5.1 楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量變化與樹高增長的相關(guān)性 葉片營養(yǎng)元素含量變化與樹高增長的相關(guān)性分析(表9)表明：相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全P>全N>全K，其中全N、全P含量變化與樹高增長呈顯著相關(guān)。線性回歸分析得出：樹高增長率(y)與葉片全N含量增長率(x)的線性方程為，y=35.351+0.108x(R0.05=0.978)；樹高增長率(y)與葉片全P含量增長率(x)的線性方程為，y=35.928+0.050x(R0.05=0.981)。枝條營養(yǎng)元素含量變化率與樹高增長的相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全K>全N>全P，其中全K含量變化與樹高增長呈顯著相關(guān)。進行線性回歸分析得出，樹高增長率(y)與枝條全K含量增長率(x)的線性方程為：y=36.075+0.148x(R0.05=0.957)。

表9 葉片、枝條營養(yǎng)元素含量變化與樹高增長的相關(guān)系數(shù)Tab 9 Thecorrelationofthechangeofnutrientcontentinleavesandbranchesandplantheightgrowth營養(yǎng)元素含量變化率葉片枝條全N全P全K全N全P全K樹高增長PersonCorrelation0 978?0 981?0 9020 8620 8030 957?Sig(2-tailed)0 0220 0190 0980 1380 1970 043N444444

3.5.2 楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量變化與胸徑增長的相關(guān)性 葉片營養(yǎng)元素含量變化與胸徑增長的相關(guān)性分析(表10)表明：相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全P>全K>全N，其中全P含量變化與胸徑增長呈極顯著相關(guān)，全K含量變化與胸徑增長呈顯著相關(guān)。線性回歸分析得出：胸徑增長率(y)與葉片全P含量增長率(x)的線性方程為：y=51.600+0.077x(R0.01=0.997)；胸徑增長率(y)與葉片全K含量增長率(x)的線性方程為：y=52.710+0.062x(R0.05=0.967)。枝條營養(yǎng)元素含量變化率與胸徑增長的相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全K>全N>全P，其中全K含量變化與胸徑增長呈極顯著相關(guān)，進行線性回歸分析得出，胸徑增長率(y)與枝條全K含量增長率(x)的線性方程為：y=51.745+0.236x(R0.01=0.994)。

表10 葉片、枝條營養(yǎng)元素含量變化與胸徑增長的相關(guān)系數(shù)Tab 10 ThecorrelationofthechangeofnutrientcontentinleavesandbranchesandDBHgrowth營養(yǎng)元素含量率葉片枝條全N全P全K全N全P全K胸徑增長PersonCorrelation0 9180 997??0 967?0 9260 8930 994??Sig(2-tailed)0 0820 0030 0330 0740 1070 006N444444

4 結(jié)論與討論

(1) 測土配方施肥對楊樹生長具有顯著的促進作用，施肥2年后，施肥組平均樹高與平均胸徑增長率比對照組分別提高22%與19%。

(2) 測土配方施肥后土壤肥力增加，有機質(zhì)、全N、堿解N、全K、速效K、全P和速效P的平均含量分別增加了18.92%、23.34%、18.72%、23.68%、6.82%、616.63%、29.71%。楊樹對全N和堿解N的吸收較為平衡，對速效K的利用高于全K，但楊樹對全P的需求量較少。全P較多富集于土壤中。

(3) 土壤養(yǎng)分含量變化率與樹高增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全N>全K>速效K>堿解N>速效P>全P>有機質(zhì)，其中全N、全K含量增長率與樹高增長率呈顯著相關(guān)；土壤養(yǎng)分含量變化率與胸徑增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全N>堿解N>全K>速效P>速效K>全P>有機質(zhì)，其中全N含量增長率與胸徑增長率呈顯著相關(guān)。

(4) 測土配方施肥影響了楊樹葉片、枝條營養(yǎng)元素含量的變化，葉片中全N、全P、全K的平均含量分別提高了29.21%、51.87%、46.42%，枝條中全N、全P、全K的平均含量分別提高了23.42%、13.85%、16.33%；營養(yǎng)元素在葉片中的積累要多于在枝條中的積累。

(5) 葉片營養(yǎng)元素含量變化率與樹高增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低為，全P>全N>全K，全N、全P含量增長率與樹高增長率呈顯著相關(guān)；葉片營養(yǎng)元素含量變化率與胸徑增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全P>全K>全N，其中全P含量增長率與胸徑增長率表現(xiàn)為極顯著相關(guān)，全K含量增長率與胸徑增長率呈顯著相關(guān)；

(6) 枝條中營養(yǎng)元素變化率與樹高增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低為，全K>全N>全P，全K含量增長率與樹高增長率呈顯著相關(guān)；枝條中營養(yǎng)元素變化率與胸徑增長的正相關(guān)系數(shù)從高至低依次為，全K>全N>全P，其中全K含量增長率與胸徑增長率呈極顯著相關(guān)。

(7) 楊樹養(yǎng)分含量及其測土配方施肥技術(shù)較為復(fù)雜，應(yīng)從實際出發(fā)，制定合理配方，促進楊樹的速生豐產(chǎn)。

[1] 肖靜芳. 測土配方施肥的影響因素分析[J]. 中國農(nóng)業(yè)信息，2009(4)：20-21.

[2] 楊碩知，王曉明，曾慧杰，等. 測土配方施肥對濕地松生長與養(yǎng)分含量及其土壤肥力的影響[J]. 湖南林業(yè)科技，2012，39(5)：43-46.

[3] 楊根水. 測土配方施肥在林業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用[J]. 林業(yè)科技，2013(6)：21-22.

[4] 姚桂慶. 水稻測土配方施肥技術(shù)探討[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報，2007，13(6)：99，158.

[5] 王立平. 測土配方施肥技術(shù)基本原理、方法、原則、及主要過程[J]. 北京農(nóng)業(yè)，2007(4)：43-44.

[6] Troeh F R，Thompson L M. Soil and siol fertility(Sixth edition)[M]. Iowa，Amrica：Blackwell Publishing，2005，251-268.

[7] 于彬. 蘇北楊樹速生豐產(chǎn)配方施肥的試驗研究[D]. 南京：南京林業(yè)大學(xué)，2004.

[8] 劉勇，陳燕，張志毅，等. 不同施肥處理對三倍體毛白楊苗木生長及抗寒性的影響[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，22(1)：38-44.

[9] 周林. 楊樹林帶定量施肥效果的研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，2013，40(1)：13-15.

[10] 中國科學(xué)院南京土壤研究所. 土壤理化分析[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978.

[11] 趙鐵蕊. 三倍體毛白楊葉片營養(yǎng)特性及施肥效應(yīng)的研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué)，2008.

[12] 趙天錫，陳章水. 中國楊樹集約栽培[M]. 北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1988.

[13] 余常兵，羅治建，陳衛(wèi)文，等. 幼齡楊樹養(yǎng)分含量及其積累季節(jié)變化研究[J]. 福建林學(xué)院學(xué)報，2005，25(2)：181-186.

[14] 王潤國，劉玉學(xué)，崔占范. 沙區(qū)楊樹施肥試驗初報[J]. 遼寧林業(yè)科技，1992(1)：21-24.

(文字編校：唐效蓉)

Influenceongrowthofpoplarbysoiltestingandformulatedfertilization

ZENG Huijie1，2， WANG Xiaoming1，2， CAI Neng1，2， LI Yongxin1，2， QIAO Zhongquan1，2

(1.Hunan Academy of Forestry， Changsha 410004， China； 2.Hunan Key Lab of Trees Clones Breeding Technology， Changsha 410004， China)

A two-year-old poplar experimental forest was selected，in order to study the influence on the growth of poplar，nutrient content in leaves and branches and soil fertility through soil testing and formulated fertilization.The result showed that，two years after fertilization，the average plant height and average DBH of experimental group，respectively，growth higher 22% and 19% than the control group，the content of total N，total P，total K in poplar leaves(branches) increased by 29.21%，51.87% and 46.42% (23.42%，13.85% and 16.33%)，respectively.There were significant positive correlation between the content change of total N in soil and plant height and DBH growth，the mathematical model werey=36.24+0.097x，y=52.249+0.143x，respectively.There was a significant positive correlation between the content change of total K in soil and plant height growth，the mathematical model wasy=33.689+0.203x.There was a significant positive correlation between the content change of total N in leaves and plant height growth，the mathematical model wasy=35.351+0.108x.There were significant positive correlation between the content change of total P in leaves and plant height and DBH growth，the mathematical model werey=35.928+0.050x，y=51.600+0.077x，respectively.Also there was significant positive correlation between the content change of total K in branches and plant height，and very significant positive correlation between the content change of total K in branches and DBH growth，the mathematical model werey=36.075+0.148x，y=51.745+0.236x，respectively.

poplar； soil testing and formulated fertilization； growth； nutrient content

2014-06-13

中央財政林業(yè)科技推廣項目([2010]XT01)。

曾慧杰(1977-)，男，湖南省長沙市人，助理研究員，主要從事林木遺傳育種研究。

S 725.5

A

1003-5710(2014)04-0001-05

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2014. 04. 001