国 家 林 业 重 点 龙 头企 业
中国林草产业5A级诚信企业
广西区直国有林场 供肥企业
电话:
0771-4739016
欢迎光临广西华沃特集团股份有限公司 广西华穗生物科技有限公司官网,国企品质,专业服务!
抖音号:
87068729121

不同土壤培肥处理对桂南桉树产量及土壤肥力的影响

发表时间:2022-03-15 15:36
为解决桂南地区桉树高代次纯林投入产出比逐年提高及土壤酸化严重、有机质含量和土壤肥力下降等问题,采用林下套种山毛豆()和田菁()()、剩余物还林()、施用有机肥()、测土配方施肥()和常规施肥(种不同处理,研究不同处理下桉树人工林产量和土壤肥力的变化,综合评价各处理对桉树人工林的影响。结果表明,处理下,除处理的平均树高增量外,桉树的平均胸径、树高和蓄积增量较处理均有一定程度的提升。处理的桉树平均蓄积增量最大,其次为处理。处理均能提高人工林土壤有机质含量和土壤肥力,处理对土壤有机质含量和肥力的短期促进效应不显著。在实际生产过程中,林下套种绿肥和剩余物还林处理在可操作性和适用性上欠佳,施用有机肥和测土配方施肥处理是广西桉树人工林林地生产力提升和土壤提质增效的较好选择。

国内外研究表明,合理的土壤培肥是提高土壤质量和林地生产力最有效的途径之一,测土配方施肥、剩余物还林、添加有机物料或有机肥和林下套种等培肥措施受到广泛关注。许彩洪等研究表明,施用总养分≥30%15-6-9)桉树专用配方肥,可促进桉树生长和改善土壤状况。翁怡琳研究表明,采伐剩余物平铺处理能提高林地有效养分含量,其微生物生物量氮、微生物生物量碳和蔗糖酶显著高于带状堆放和剩余物移除处理,平铺处理下1年生桉树幼林的平均地径、胸径和树高比移除处理分别高出3.63%6.44%12.16%。施用有机肥可提高桉树林地土壤养分与有机质含量,施用有机肥5年后的土壤容重比施用无机肥降低0.01%~0.22%,土壤总孔隙度提高0.1%~7.1%,可有效改良砖红壤的物理特性,产生培肥效应。高文杰等研究发现,桉树套种乌绿豆(Phaseolusspp.×印度豇豆(Vignasesquipedalis)能提高土壤有机质含量,缓解土壤酸化。桉树人工林间种山毛豆(Tephrosiacandida)可提供林木生长所需的养分和有机质,促林木生长。本研究以广西桂南地区桉树种植面积最大、连栽代次高的广西壮族自治区国有东门林场桉树人工林为研究对象,进行土壤培肥模式的筛选与评价,土壤培肥处理包括林下套种绿肥、剩余物还林、施用有机肥和测土配方施肥,以期为桂南地区及广西桉树人工林林地生产力的提升、土壤提质增效及生态环境的保护提供科学依据。

(一)结果与分析

不同处理对桉树生长的影响

官网表2.jpg

T1~T4处理的平均树高增量均大于CK处理,表现为T2>T1>T4>T3>CK>T5T2T1T4T3处理与CK处理差异显著(P<0.05);T1~T5处理的平均胸径增量均显著大于CK处理(P<0.05),表现为T1>T5>T2>T4>T3>CKT1~T5处理的平均蓄积增量均大于CK处理,表现为T1>T5>T2>T4>T3>CK,其中T1T5T2T4处理与CK处理差异显著(P<0.05)(表2)。

不同处理对土壤有机质的影响

官网图1.jpg

有机质含量增量表现为T2>T4>T1>T5>T3>CK(图1)。T2T4T1处理试验后的有机质含量分别比试验前高出22.62%17.87%14.22%,差异显著(P<0.01)。T2T4T1T5处理的有机质含量增量显著高于T3CK处理(P<0.01),分别比CK处理高出378.67%250.67%205.33%50.67%,说明这4种处理均能有效提高林地土壤有机质含量。

不同处理桉树人工林土壤肥力综合评价

官网表3表4.jpg

特征值大于1的主成分有5个,累计贡献率为80.727%,说明这5个成分为试验地桉树人工林土壤肥力质量的主要影响因素(表3)。第1主成分包括有机质、全N、有效P、速效K和有效Fe含量,贡献率为24.016%;第2主成分包括碱解N、有效Cu、有效B和有效Mn含量,两个主成分的累计贡献率为45.116%

为避免人为干扰及等距划分等级带来的误差,采用欧氏距离聚类方法将土壤肥力综合指数划分为5个等级:级为优(IFI>0.600),级为良(0.450<IFI≤0.600),级为中(0.390<IFI≤0.450),级为较差(0.320<IFI≤0.390),级为差(IFI≤0.320)。T1~T5处理,试验后土壤pH值(除T5处理)和土壤肥力均有不同程度的提高,土壤肥力等级均上升1~2个等级;CK处理的土壤肥力等级在试验前后不变,土壤pH值由试验前的4.35下降至4.30(表4)。T1~T5处理均能提升林地土壤肥力,有效缓解土壤酸化趋势(除T5处理),CK处理则加剧了土壤酸化。通过欧氏最短距离法将不同处理的土壤肥力等级聚为4类:T1CK处理聚为一类,分别为土壤肥力质量提升效果最好(0.176)和最差(0.034);T2T4T5处理聚为一类,土壤肥力质量分别提升0.1060.0700.063T3处理单独聚为一类,土壤肥力质量提升0.053

(二)讨论与结论

土壤肥力评价指标与评价方法

客观评价土壤肥力质量是准确了解土壤属性和充分利用土壤资源的保障[28-30]。影响土壤肥力质量的评价指标很多,按土壤性质和功能可分为化学指标、物理指标和生物学指标。Schoenholtz等认为土壤化学指标包括营养指标和土壤有机碳(有机质)两类,营养指标包括pH值和全N、全P、全K、碱解N、有效P和速效K含量等指标。刘世梁等认为pH值、土壤有机质、全N、全P、有效P、全K、速效K含量和耕层厚度等指标能稳定地评价耕作土壤肥力。近年来,在土壤肥力定量评价中应用最广泛的方法有聚类分析和主成分分析方法。本研究采取主成分、模糊数学和聚类分析相结合的方法,综合评价不同培肥处理下的土壤化学性质及肥力质量,评价结果与产量规律吻合,说明该方法适用于桂南区土壤肥力的综合评价。

不同处理促进林分增产的潜力

T5处理的平均树高增量外,T1~T5处理桉树的平均树高、胸径和蓄积增量较CK处理均有一定程度的提升。林下套种山毛豆(T1)处理的增产效果最好,其平均蓄积增量比CK处理高出26.78%,可能是因为山毛豆生物量大,土壤覆盖度高,地表蒸发减少,同时以耕代抚,疏松了土壤,减少了杂草竞争,植物根系和凋落物有效地改良了土壤的化学性状,促进桉树胸径、树高和蓄积量的增长。T1T2处理均为林下套种绿肥处理,其平均胸径、树高和蓄积增量均表现较好,说明林下套种绿肥有利于促进桉树胸径、树高和蓄积量增长;T1T2T4处理的肥料输入均为有机肥,其平均蓄积增量比CK处理高出19%以上,说明有机肥对桉树蓄积量的促进作用明显。测土配方施肥(T5)处理的平均胸径和蓄积量增量均显著大于CK处理,但平均树高增量仅为CK处理的96.12%,说明目前的配方肥虽能促进胸径和蓄积量生长,却不利于树高生长,需进一步调整配方,实现树高、胸径和蓄积量同步增加。

不同处理土壤改培效果

不同处理下,桉树林地土壤肥力发生了明显变化,主要体现在土壤有机质和综合肥力上。林下套种绿肥(T1T2)、施用有机肥(T4)和测土配方施肥(T5)处理下的林地土壤全N、碱解N、全K、速效K、全P、速效P和有效B含量均提升明显;通过肥力指标隶属函数公式计算各指标的隶属度,隶属度均值越大表示该项指标的肥力水平越高,试验后的各项土壤指标隶属度较试验前更趋近1.0,土壤养分供给相对均衡,更有利于养分的协调吸收,促进林木生长。土壤有机质含量是反映土壤肥力的一个重要指标。T1T2T4处理通过绿肥还林和添加有机肥,使林地土壤有机质含量明显提升;T3处理通过田间试验模拟剩余物还林,与常规施肥对比,林地有机质增量仅提升了0.81%,这与投入林地的剩余物成分组成及其分解速率有关,本试验所采用的采伐剩余物多为树干锯末,树叶和树皮占比较低,剩余物的碳氮比较高,表层木屑成块板结,不利于剩余物还林分解,投入的木屑有机碳无法在短周期内完全转化为土壤有机质。T4处理提升土壤有机质含量的效果优于T1处理,可能是由于山毛豆生长快速且旺盛,产生了较大的生物量,在未割刈犁翻还林的情况下,会出现绿肥与人工林林木抢肥的现象,降低了土壤有机质含量。

不同处理提质增效综合评价

本研究未开展各处理营林经济成本核算,未能从经济效益和土壤改良效果等多方面综合评价各处理。从各处理的土壤改良和丰产增效效果来看,林下套种山毛豆、林下套种田菁、剩余物还林、施用有机肥和测土配方施肥这5种处理均可在一定程度上促进林木生长和产量提升,对桉树人工林土壤养分状况也有较好的改善作用,可有效缓解土壤酸化(除T5处理),促进林地土壤肥力恢复。从可操作性和适应性来看,林下套种绿肥处理对地势和林地小气候要求较严苛,仅适用于行间距大、地势平缓、可机械作业和夏季降雨充沛的林地;剩余物还林处理以锯末散铺于林地来模拟剩余物还林,未考虑实际操作中采伐剩余物还林可能会造成的施工不便及病虫害滋生等问题,需进一步开展剩余物还林过程中的防虫促腐研究。目前,施用有机肥和测土配方施肥技术的成熟度较高,可操作性强,可作为广西林地可持续经营的关键沃土技术进行推广。



文献节选自:覃祚玉,石媛媛等. 不同土壤培肥处理对桂南桉树产量及土壤肥力的影响[J. 广西林业科学,2021(10)522-528.