陳元鎮(zhèn)

(福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 南平 353000)

雷竹(Phyllostachyspraecox)別稱雷公竹，為禾本科剛竹屬早竹的栽培種，原產(chǎn)我國浙江，是一種以采摘竹筍為主的多年生優(yōu)良筍用竹種[1]，具有適應(yīng)性強(qiáng)、出筍早、產(chǎn)量高、筍味美、出筍持續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn)，同時(shí)雷竹筍還有較高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，市場銷售量大[2]。20世紀(jì)80年代起，浙江的臨安、安吉、德清等地農(nóng)村就開始廣泛栽培[3-4]，目前在長江以南的湖北、湖南、江蘇、江西、安徽、福建和廣東等地逐漸引種雷竹[5-6]，新造林2～3 a就有收入，第4年就可成林，第5年進(jìn)入盛產(chǎn)期，種植雷竹已成為南方山區(qū)農(nóng)民脫貧致富和振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的一條有效渠道[7-8]。

雖然雷竹適應(yīng)性強(qiáng)，種植容易，但土壤管理技術(shù)直接關(guān)系到筍竹的生長發(fā)育、筍產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益以及培肥地力的持續(xù)經(jīng)營問題，雖然已有文獻(xiàn)報(bào)道了雷竹覆蓋、墾復(fù)、施肥、套種綠肥等土壤管理措施[9-12]，但各地研究或總結(jié)得出的結(jié)論差別較大，照搬硬套不但實(shí)用性低，甚至效益低下。為此，本試驗(yàn)根據(jù)閩北的氣候、土壤、立地以及經(jīng)營水平，針對性地對閩北低產(chǎn)雷竹林開展施肥試驗(yàn)，分析不同施肥處理對雷竹林生長發(fā)育、出筍及其產(chǎn)量、土壤理化性質(zhì)的影響，探尋與閩北竹鄉(xiāng)區(qū)域氣候、立地條件相適應(yīng)的雷竹施肥方案，為閩北雷竹高效經(jīng)營管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地設(shè)在福建省南平市順昌縣雙溪街道吉舟村，經(jīng)度117°47′7″、緯度26°51′43″；該縣地處閩北，享有竹子之鄉(xiāng)的美譽(yù)。屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛且光照充足，年均氣溫18.5 ℃，年均降水量1756 mm，年均日照時(shí)間1740.7 h，年無霜期305 d。根據(jù)土壤二類普查結(jié)果，試驗(yàn)地原為農(nóng)用地，立地等級為Ⅱ級地，土壤為發(fā)育于沉積母質(zhì)的灰泥田，質(zhì)地為壤土，pH值6.23，土壤有機(jī)質(zhì)38.52 g·kg-1，全氮1.87 g·kg-1，水解氮176.46 mg·kg-1，有效磷65.38 mg·kg-1，速效鉀214.81 mg·kg-1。

2016年底從浙江開化引進(jìn)雷竹種開始種植造林，總面積10 hm2，行株距為2.5 m×2.5 m，造林密度1575株·hm-2。造林后管理粗放，竹林長勢較差，出筍量少、個(gè)頭小，整體衰敗比較嚴(yán)重。針對竹林現(xiàn)狀，2019年3月開展施肥試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

借鑒試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分測定結(jié)果，并結(jié)合雷竹生產(chǎn)上的經(jīng)驗(yàn)施肥量，以等價(jià)投入確定施肥用量。試驗(yàn)按照隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)4個(gè)處理，處理1：對照(不施肥)；處理2：施用氮磷鉀復(fù)合肥(N-P2O5-K2O：15-15-15)2250 kg·hm-2，分別于2019年9月上旬、12上旬、2020年5月下旬將施肥量分3次(分別占全部肥料用量的30%、30%、40%)施用，施肥后進(jìn)行淺翻，深度約5 cm左右；處理3：施用有機(jī)肥(腐熟的雞糞)9000 kg·hm-2，于2019年10月一次性均勻撒施于地表，施后淺翻；處理4：種植綠肥(印度豇豆)52500株·hm-2，于2019年3月上旬播種，植株蔓長達(dá)到50～70 cm時(shí)割青，7月中旬初花期和9月上旬各割青1次，10月底整株壓青入土。3次重復(fù)，共12個(gè)處理小區(qū)，每個(gè)處理小區(qū)面積0.67 hm2左右。

1.3 調(diào)查方法

2021年3月下旬全面調(diào)查每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)雷竹株高、胸徑、出筍數(shù)量、單筍重量，并計(jì)算小區(qū)內(nèi)竹筍產(chǎn)量。每試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)設(shè)2 m×2 m的固定采樣區(qū)，去除地表竹葉等枯落物和林地覆蓋物，分別于2019年12月16日、2020年3月16日、6月16日、9月16日采集0～30 cm土層的混合土樣，風(fēng)干、研磨、過2 mm土篩備用。土樣分析方法按國標(biāo)分析方法處理與測定[13]，其中pH值測定采用蒸餾水浸提電極法，有機(jī)質(zhì)、全氮測定采用高溫消解碳氮測定儀，水解氮測定采用堿解擴(kuò)散法，有效磷測定采用BrayI分光光度法，速效鉀測定采用1N乙酸銨浸提火焰光度法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理

采用Excel 2003對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、多重比較(Duncan′)和相關(guān)分析(Pearson)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對雷竹土壤肥力的影響

2.1.1 不同施肥處理雷竹林土壤pH值變化 不同施肥處理后土壤pH值變化情況見表1，各處理在施肥后的1 a中，土壤pH值變化不大。方差分析結(jié)果表明，不同時(shí)間點(diǎn)、不同處理的pH值均未達(dá)顯著差異。

表1 不同施肥處理土壤pH值變化

2.1.2 不同施肥處理對雷竹林土壤有機(jī)質(zhì)的影響 由表2可知，不同施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均表現(xiàn)出隨著時(shí)間推移而略有下降的趨勢，對比不同處理有機(jī)質(zhì)含量可知，在不同時(shí)間點(diǎn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量最高的均為處理3和處理4，其4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別比處理1和處理2提高34.77%～35.14%、34.74%～34.81%、34.31%～35.04%、35.21%～36.57%。方差分析和多重比較結(jié)果表明，處理3與處理4在不同時(shí)間點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量均未達(dá)顯著差異，但均顯著高于處理1和處理2；而處理1與處理2間也沒有顯著差異。說明施用有機(jī)肥和套種綠肥能明顯提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

表2 不同施肥處理土壤有機(jī)質(zhì)含量變化

2.1.3 不同施肥處理對雷竹林土壤氮素含量的影響 不同施肥處理后的土壤中全氮和水解氮含量變化情況見表3。4個(gè)時(shí)間點(diǎn)土壤全氮和水解氮含量最高的均為處理3，與處理4均無顯著差異，但顯著大于處理1和處理2。處理3在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的土壤全氮含量分別比處理1和處理2提高18.30%～42.47%、17.89%～43.58%、17.29%～44.25%、17.70%～46.43%，處理3在4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的土壤水解氮含量分別比處理1和處理2提高12.25%～45.90%、9.83%～42.03%、8.47%～40.33%、7.46%～44.53%。

表3 不同施肥處理土壤全氮、水解氮含量的動(dòng)態(tài)變化

2.1.4 不同施肥處理對雷竹林土壤有效磷的影響 不同施肥處理后的土壤有效磷含量變化情況見表4，4個(gè)時(shí)間點(diǎn)土壤有效磷含量最高的均為處理3，且與處理4均未達(dá)顯著差異；處理3各個(gè)時(shí)間點(diǎn)土壤有效磷含量均顯著大于處理1和處理2，其4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的土壤有效磷含量分別比處理1和處理2提高14.17%～55.23%、16.71%～53.03%、17.93%～48.59%、17.02%～43.65%。

表4 不同施肥處理土壤有效磷含量變化

2.1.5 不同施肥處理對雷竹林土壤速效鉀的影響 不同施肥處理后的土壤速效鉀含量變化情況見表5，4個(gè)時(shí)間點(diǎn)土壤速效鉀含量最高的均為處理2，且與處理4均未達(dá)顯著差異；處理2各個(gè)時(shí)間點(diǎn)土壤速效鉀含量均顯著大于處理1和處理3，其4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的土壤速效鉀含量分別比處理1和處理3提高10.88%～19.37%、11.02%～17.99%、12.36%～20.72%、13.88%～23.87%。

表5 不同施肥處理土壤速效鉀含量變化

2.2 不同施肥處理對雷竹林生長及筍產(chǎn)量的影響

不同施肥處理雷竹生長及產(chǎn)筍情況見表6，4個(gè)調(diào)查時(shí)間雷竹的平均胸徑、平均株高、出筍數(shù)量、平均單筍重和單位面積筍產(chǎn)量最大的均為處理3，與處理4無顯著差異；處理3的平均胸徑、平均株高、出筍數(shù)量、平均單筍重和單位面積筍產(chǎn)量均顯著大于處理2和處理1，分別比處理2和處理1高出8.17%～17.80%、11.72%～21.64%、12.72%～21.84%、11.72%～33.32%和25.93%～62.43%。

表6 不同施肥處理雷竹生長及產(chǎn)筍情況

2.3 竹筍生產(chǎn)指標(biāo)與土壤肥力間的相關(guān)性分析

由表7可知，參試?yán)字竦纳L及產(chǎn)筍指標(biāo)，與土壤有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、水解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量均表現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；與pH值表現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系；參試?yán)字竦钠骄貜?、平均株高、出筍數(shù)量、平均單筍重、筍產(chǎn)量與土壤有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量和pH值的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平，與土壤全氮含量、有效磷含量的相關(guān)性均達(dá)到顯著或極顯著水平；土壤水解氮含量與參試?yán)字衿骄貜?、平均株高和平均單筍重與的相關(guān)性達(dá)到顯著水平，與雷竹出筍數(shù)量和筍產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。

表7 生長量指標(biāo)與土壤肥力指標(biāo)間相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

1)雷竹林施肥試驗(yàn)分析結(jié)果表明，不同施肥處理對土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、有效磷和速效鉀等養(yǎng)分含量均產(chǎn)生顯著影響。其中，施用有機(jī)肥和套種綠肥改良土壤肥力效果明顯，與不施肥或施用化肥相比較，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮量、水解氮和有效磷含量均有較大提高。土壤全氮和有效磷含量與雷竹的生長及產(chǎn)筍指標(biāo)相關(guān)性較為密切。施用有機(jī)肥和套種綠肥，能有效促進(jìn)竹林質(zhì)量的改善，竹林平均胸徑、平均株高、出筍數(shù)量、平均單筍重和單位面積筍產(chǎn)量表現(xiàn)較優(yōu)，分別比使用化肥和不施肥的提高8.17%～17.80%、11.72%～21.64%、12.72%～21.84%、11.72%～33.32%和25.93%～62.43%。說明施用有機(jī)肥和套種綠肥可作為閩北雷竹推薦施肥方案，進(jìn)一步在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

2)與施用化肥相比，施用有機(jī)肥和套種綠肥的肥效持續(xù)時(shí)間更長，已有資料顯示有機(jī)肥在土壤改良和持續(xù)養(yǎng)分供給方面優(yōu)于化肥[14]。南方山地紅壤普遍缺磷，磷素有效性、利用率較低，單純使用化肥或有機(jī)肥雖然可及時(shí)補(bǔ)充磷素的不足，但很難從根本上解決其有效性和利用率問題，種植綠肥在激活磷素的有效性方面具有優(yōu)勢。因此，在雷竹生產(chǎn)經(jīng)營過程中，條件允許時(shí)盡可能采用有機(jī)肥和套種印度豇豆等綠肥的方式，替代現(xiàn)行施用化肥的施肥方式，以提高雷竹產(chǎn)量、質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)地力維持。

3)雷竹的生長及產(chǎn)筍指標(biāo)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解氮、有效磷、速效鉀等養(yǎng)分均表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，與pH值表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與姜培坤等[15]、許曉麗等[16]對雷竹林土壤養(yǎng)分形態(tài)研究結(jié)論基本一致，說明提高土壤管理水平，尤其是提高土壤的有效磷和氮素水平是土壤管理的核心技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)雷竹高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵措施之一。

4)不同施肥處理的林地土壤養(yǎng)分指標(biāo)表現(xiàn)出隨時(shí)間推移而下降的趨勢，說明雷竹需肥量較大，且施肥的肥效性有限。因此，需要在每年生產(chǎn)季節(jié)及出筍前等關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分，以滿足雷竹高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的需要。本試驗(yàn)僅為1 a施肥試驗(yàn)結(jié)果，還有待各年連續(xù)觀測，為精準(zhǔn)指導(dǎo)雷竹土壤質(zhì)量控制和持續(xù)利用提供參考。