余建華

(永安市林業(yè)局，福建永安 366000)

毛竹(Phyllostachysedulis)是我國用途最廣、用量最大的主要竹種，經(jīng)濟(jì)效益好。毛竹林是山區(qū)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、脫貧致富的途徑[1-2]。自20世紀(jì)90年代起，隨著毛竹純林化集約經(jīng)營的興起，大量施用化肥和深翻墾復(fù)等措施，明顯提高了筍竹產(chǎn)量；同時(shí)，毛竹營養(yǎng)和施肥研究也進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，專用肥、復(fù)合肥、微肥等被應(yīng)用于施肥試驗(yàn)研究[2-3]。由于毛竹林分布范圍廣，立地條件差異大，為獲得最快的經(jīng)濟(jì)利益，絕大多數(shù)竹農(nóng)仍然是經(jīng)驗(yàn)施肥和盲目施肥，引發(fā)了肥料利用率低、土壤質(zhì)量下降、病蟲害頻繁發(fā)生、生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性減弱等系列問題[4-6]。“十五”以來，永安市實(shí)施竹業(yè)開發(fā)工程，持續(xù)推廣毛竹高效栽培和集約經(jīng)營技術(shù)，竹產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展[7]。隨著人工經(jīng)營強(qiáng)度的增加，過去的竹林管理方式、土壤培肥措施、傳統(tǒng)人工作業(yè)等已不適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展與市場的多元化需求[8-9]。因此，充分認(rèn)識(shí)毛竹林結(jié)構(gòu)的生態(tài)脆弱性，研究毛竹筍竹兩用林的有機(jī)無機(jī)配比施肥效果，旨在為毛竹林高效可持續(xù)經(jīng)營和生態(tài)培育、提升竹林生態(tài)服務(wù)功能提供可靠的理論參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于永安市，北緯25°33′～26°12′，東經(jīng)116°56′～117°47′,屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫和濕潤，雨量充沛。年平均氣溫17 ℃，年均降雨量1 762 mm，年均無霜期約300 d。境內(nèi)地貌為山地和丘陵，土壤母巖為花崗巖，土壤類型以紅壤、黃紅壤為主。土壤pH值4.5～5.2，堿解氮、速效鉀、有效磷含量分別為141 mg/kg、82 mg/kg、3.5 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量約27.5 g/kg。永安市竹林面積6.8萬hm2?？傮w而言，毛竹林土壤有效磷、速效鉀含量缺乏，有機(jī)質(zhì)含量較豐富，肥力水平中等。植被屬亞熱帶常綠闊葉林帶，植物資源豐富，種類繁多。

2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

2.1 材料選擇

根據(jù)地形情況，在青水畬族鄉(xiāng)龍吳村選擇立級(jí)條件相對(duì)一致且具有代表性的毛竹林分作為試驗(yàn)林。林地坡度15～25°，坡向北，海拔400～500 m，立地等級(jí)Ⅱ級(jí)。試驗(yàn)林以典型的筍竹兩用為經(jīng)營目標(biāo)，竹林平均胸徑9.0 cm，平均竹高13.5 cm，平均立竹度2 730株/hm2。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。在施用等量常規(guī)化肥1 500 kg/hm2的基礎(chǔ)上，配施不等量有機(jī)肥，有機(jī)肥施用量設(shè)置4個(gè)處理，各3次重復(fù)。處理1：不施用有機(jī)肥，作為對(duì)照；處理2：施1 500 kg/hm2；處理3：施3 000 kg/hm2；處理4：施4 500 kg/hm2。每個(gè)樣地20 m×20 m，共12塊樣地，各樣地之間設(shè)置10～15 m隔離帶。試驗(yàn)用化肥為高養(yǎng)分含量復(fù)合肥，含m(N)︰m(P)︰m(K)=15︰15︰15，總養(yǎng)分含量高于45%。試驗(yàn)用有機(jī)肥為豆粕，有機(jī)質(zhì)含量≥45%，總養(yǎng)分含量高于5.0%。2020—2021年連續(xù)2年在6—8月結(jié)合除草松土開溝施肥入土壤，溝距1～3 m、溝深25 cm、溝寬25 cm。林地除草、松土、結(jié)構(gòu)調(diào)整等竹林其它栽培管理措施參照福建省毛竹豐產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程。

2.3 樣地調(diào)查

2.3.1 竹林生長調(diào)查

定期調(diào)查試驗(yàn)樣地立竹的胸徑、竹高、年齡以及冬、春筍個(gè)數(shù)和產(chǎn)量、新竹數(shù)量等，記錄試驗(yàn)林經(jīng)營管理情況。

2.3.2 新竹生物量調(diào)查

對(duì)試驗(yàn)樣地新竹進(jìn)行調(diào)查，每個(gè)樣地選取標(biāo)準(zhǔn)株3株，齊地伐倒，分竹稈、竹枝、竹葉等器官稱重，取各器官樣品帶回實(shí)驗(yàn)室烘干至恒重后稱重，計(jì)算新竹生物量。

2.3.3 土壤養(yǎng)分測定

采取隨機(jī)多點(diǎn)混合取樣法在每塊標(biāo)準(zhǔn)地中取土樣。樣品自然風(fēng)干后測定土壤pH值和有機(jī)質(zhì)、堿解氮等主要養(yǎng)分指標(biāo)。pH值采用電位測定法；有機(jī)質(zhì)采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化法；堿解氮采用堿解—擴(kuò)散法；有效磷采用鹽酸—氟化銨浸提鉬銻抗比色法；速效鉀采用乙酸銨浸提原子吸收分光光度法。

2.4 統(tǒng)計(jì)分析

統(tǒng)計(jì)竹林生長指標(biāo)及測定數(shù)值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等描述性數(shù)值，用SPSS進(jìn)行方差分析和多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 配施對(duì)毛竹筍產(chǎn)量的影響

有研究指出，氮肥和有機(jī)肥配施對(duì)竹林增產(chǎn)效果明顯[10]。由無機(jī)肥配施不同用量有機(jī)肥試驗(yàn)的竹筍生長情況可知，竹林在常規(guī)施用化肥的基礎(chǔ)上，配施有機(jī)肥能夠提高竹林生長能力，發(fā)筍數(shù)量和產(chǎn)量具有增加趨勢(shì)(表1)。與處理1相比，配施三種用量有機(jī)肥后竹筍總產(chǎn)量增加17.8%～26.3%，其中處理3總產(chǎn)量是對(duì)照的1.26倍。對(duì)于僅施化肥的竹林而言，配施有機(jī)肥后竹林冬筍產(chǎn)量增加21.7%～45.1%，春筍產(chǎn)量增加16.8%～23.3%，其中處理4的冬筍增產(chǎn)效果最明顯，產(chǎn)量增加45.1%；處理3的春筍增產(chǎn)效果最好，產(chǎn)量增長23.3%。經(jīng)方差分析與多重比較，不同配肥處理之間的冬筍和春筍數(shù)量未達(dá)顯著差異，冬筍產(chǎn)量存在顯著差異，竹筍總產(chǎn)量、春筍產(chǎn)量達(dá)極顯著差異。在各項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)中，處理4、處理3、處理2分別與處理1(對(duì)照)的冬筍產(chǎn)量達(dá)差異顯著水平，春筍產(chǎn)量和總產(chǎn)量達(dá)差異極顯著水平。由此分析，無機(jī)肥配施一定比例有機(jī)肥可明顯增加竹筍產(chǎn)量，其中對(duì)冬筍產(chǎn)量的促進(jìn)作用更為明顯。

3.2 配施對(duì)新竹生長的影響

經(jīng)調(diào)查，試驗(yàn)區(qū)域的新竹成竹率比一般經(jīng)營竹林有所提高，竹林施肥具有促進(jìn)成竹量增長的趨勢(shì)。對(duì)試驗(yàn)樣地的新竹生長情況調(diào)查統(tǒng)計(jì)可知，在有機(jī)無機(jī)配比施肥條件下，新竹成竹率在52.4%～56.0%，是處理1的1.13～1.21倍，其中處理3、處理4成竹率比處理1提高了20%以上(表2)。新竹胸徑是竹林生長質(zhì)量的指標(biāo)之一，各配施處理的新竹平均胸徑略有增大。方差分析表明，不同配肥處理之間的新竹胸徑和成竹率未達(dá)顯著差異。

表2 無機(jī)肥配施不同用量有機(jī)肥的新竹生長情況

新竹數(shù)量與生物量是反映竹林利用太陽能和水肥條件的能力[11]。隨著有機(jī)肥用量的增加，新竹數(shù)量呈現(xiàn)逐步增長趨勢(shì)，以處理4的新竹數(shù)最大，是處理1的1.29倍，處理3、處理2分別是對(duì)照的1.21倍、1.16倍。經(jīng)方差分析和多重比較，不同配肥處理之間新竹數(shù)量存在顯著差異，其中處理2、3、4與處理1的差異達(dá)顯著水平。在有機(jī)肥無機(jī)肥配施條件下，處理3新竹生物量最大，是處理1的1.29倍，處理4新竹生物量是對(duì)照的1.25倍。此外，不同施肥處理的新竹生物量差異存在顯著差異，其中處理3、4、2與處理1間均達(dá)差異顯著水平。由此分析，竹林科學(xué)施肥和規(guī)范管理能夠很好地促進(jìn)新竹生長，無機(jī)肥配施有機(jī)肥則明顯增加新竹生長量，增強(qiáng)竹林可持續(xù)生產(chǎn)的能力。

3.3 配施對(duì)竹林土壤養(yǎng)分的影響

林地土壤的肥力狀況是竹林可持續(xù)經(jīng)營的重要基礎(chǔ)。對(duì)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)不同配肥處理的土壤主要養(yǎng)分測定分析可知，配施有機(jī)肥后，林地土壤pH值提高到5.0以上，主要養(yǎng)分指標(biāo)中有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量處于中等以上水平，部分缺速效鉀，普遍缺乏有效磷(表3)。與處理1相比，處理4的 pH值增長率最高，為16.4%，處理3、處理2則分別增長15.1%、11.1%。土壤有機(jī)質(zhì)能夠綜合反映土壤的肥力水平，以處理4的土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，分別比處理1、處理2、處理3增加15.5%、10.5%、8.5%，說明有機(jī)肥料配施量的增加能明顯地提高林地有機(jī)質(zhì)含量。隨著土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高，堿解氮含量也相應(yīng)增加。處理4的堿解氮含量最高，分別比處理1、處理2、處理3增加36.9%、27.7%、14.6%。不同配肥處理對(duì)土壤鉀素供應(yīng)能力也有促進(jìn)作用，土壤速效鉀含量為處理3>處理4>處理2>處理1，說明有機(jī)肥與無機(jī)肥合理配比可以保證鉀素的有效供應(yīng)。各配肥處理的土壤有效磷含量在1.2～3.5 mg/kg，數(shù)值變異較大，呈現(xiàn)磷供應(yīng)中度缺乏狀態(tài)，符合南方山地土壤特征，其中處理1的有效磷含量最低，說明配施有機(jī)肥一定程度地改善了磷素供應(yīng)能力。經(jīng)方差分析與多重比較，不同配肥處理之間pH值未達(dá)差異顯著，有機(jī)質(zhì)、有效磷含量存在顯著差異，堿解氮、速效鉀含量達(dá)極顯著差異，即配施一定量的有機(jī)肥能夠極顯著地增加堿解氮、速效鉀含量，顯著增加有機(jī)質(zhì)、有效磷含量。由此分析，無機(jī)肥配施有機(jī)肥后一定程度緩解了竹林土壤酸化問題，綜合肥力狀況明顯改善。因而有機(jī)肥作為維持土壤肥力的最好肥料[1]，充足的有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充能最有效地促進(jìn)新竹生長，提高竹林生產(chǎn)力。

表3 無機(jī)肥配施不同用量有機(jī)肥的竹林土壤養(yǎng)分狀況

4 小結(jié)與討論

本次研究表明，在保持一定量的無機(jī)肥基礎(chǔ)上，有機(jī)肥料的配施可以有效提高竹林持續(xù)生產(chǎn)力，竹筍數(shù)量、產(chǎn)量和新竹生長量隨著有機(jī)肥施用量的增加呈現(xiàn)增長趨勢(shì)，毛竹林成竹率和新竹數(shù)量度增加明顯，林分生物產(chǎn)量變化也較明顯。其中3 000 kg/hm2有機(jī)肥+1 500 kg/hm2無機(jī)肥的處理3的竹筍產(chǎn)量和新竹生物量稍高于施用4 500 kg/hm2有機(jī)肥+1 500 kg/hm2無機(jī)肥的處理4，但二者差異未達(dá)顯著水平，這可能與竹林立地條件復(fù)雜，地形變化大有關(guān)。有研究指出，作物的產(chǎn)量隨著有機(jī)肥施用量增加呈逐漸增大趨勢(shì)，但并非有機(jī)肥施用量越大產(chǎn)量越高[12]。

研究認(rèn)為，化肥與生物有機(jī)肥配施，可顯著提高土壤堿性磷酸酶和脫氫酶活性，增加土壤堿解氮和速效磷含量[13]。本試驗(yàn)竹林連續(xù)二年實(shí)施無機(jī)肥配施有機(jī)肥后，處理3、處理4有效增加土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷含量，明顯改善氮素、鉀素供應(yīng)能力，使得竹林主要養(yǎng)分趨于平衡，促進(jìn)了筍竹生長。分析其因，有機(jī)肥料養(yǎng)分釋放緩慢，但具有改善土壤質(zhì)量和緩解酸化作用，與無機(jī)肥料配施后，能提高土壤主要養(yǎng)分的有效性[14-15]，促進(jìn)了毛竹對(duì)氮磷鉀素的吸收。

綜合分析表明，無機(jī)肥配施適量的有機(jī)肥有利于竹林的可持續(xù)經(jīng)營，結(jié)合筍竹增產(chǎn)和土壤培肥試驗(yàn)效果，區(qū)域筍竹兩用豐產(chǎn)林配施有機(jī)肥的適宜范圍為3 000～4 500 kg/hm2，過高用量的有機(jī)肥料可能對(duì)竹林增產(chǎn)作用不明顯，而且增加成本。因此，現(xiàn)代毛竹林經(jīng)營應(yīng)樹立經(jīng)濟(jì)與生態(tài)協(xié)同發(fā)展觀念，堅(jiān)持生態(tài)培育原則?？茖W(xué)用肥是重要的技術(shù)環(huán)節(jié)之一，合理配施有機(jī)肥作為改善土壤質(zhì)量的重要措施，有利于促進(jìn)毛竹增產(chǎn)。此外，為提升竹林整體質(zhì)量，應(yīng)將保護(hù)生物多樣性、保護(hù)闊葉樹種更新、防災(zāi)減災(zāi)相結(jié)合，不斷增強(qiáng)竹林生態(tài)穩(wěn)定性和抗病蟲害能力。