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不同施肥时间与肥料类型对闽楠幼林生长的影响研究

时间:2024-05-24

詹仁荣

摘 要:该研究开展了闽楠幼林不同施肥时间、肥料类型的对比试验,结果表明,不同施肥时间的地径、树高生长速度均存在极显著的差异,施肥时间和肥料类型交互作用极显著;在促进径高生长的效果上,施肥时间>施肥时间和肥料类型的交互作用>肥料类型;在2月份、3月份、4月份、5月份、6月份5个施肥时间和腐熟鸡粪0.5kg/株、腐熟鸭粪0.5kg/株、俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株3种肥料类型中,闽楠幼林以4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株的施肥效果最好。

关键词:闽楠;施肥时间;肥料类型;地径;树高

中图分类号 S792.24 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)17-0117-04

闽楠Phoebe bournei(Hemsl.)Yang,为樟科楠属常绿大乔木,是我国特有的珍贵用材树种,国家二级保护树种,高可达20m,胸径达2.5m,树干端直,树冠浓密,树皮淡黄色,呈片状剥落;小枝有柔毛或近无毛,冬芽被灰褐色柔毛;叶革质,披针形或倒披针形,圆锥花序生于新枝中下部叶腋;花期4月,果期10—11月,果实椭圆形或长圆形。闽楠木材淡黄色,材质致密坚韧,不易反翘开裂,加工容易,削面光滑,纹理美观,具香气,为上等家具用材[1]。主要分布于浙江、福建、江西、广东、贵州等地区海拔200~1 000m的常绿阔叶林中,为耐阴性树种,根系深。

据报道,天然闽楠初期生长缓慢,20年生树高和胸径的生长量仅为5.6m和4.1cm,树高生长50~60年最快,胸径70~90年生长最快,材积60~90年最快[1]。由于闽楠幼树生长慢,为了加快其生长速度,促使林分尽快郁闭,减少幼林抚育管理成本,有必要开展闽楠幼林的施肥技术研究,如欧建德报道了闽楠幼林对N、P、K需求的研究[2],为闽楠幼林合理施肥奠定了良好的基础。本研究通过闽楠幼林的不同施肥时间及不同肥料类型的对比试验,在对参试植株的地径、树高统计分析的基础上,选择闽楠幼林施肥适宜的月份和肥料类型,为实现闽楠林分合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于建瓯市小桥镇小桥村南历的81林班2大班9小班,海拔高度250~450m,坡度20°,东南坡向,I类地,黄红壤,土层厚度1.0~1.5m,腐殖质层厚度5~10cm。试验地前身为杉木纯林,全面炼山后开带整地,挖明穴,每穴施放钙镁磷0.2kg/株作为基肥。试验期内年均温19.2~19.8℃,极端最高温度为41.8℃,极端最低温度-7.3℃,年降雨量1 600~1 800mm,年日照时数1 600~1 650h,无霜期286~300d。

1.2 供试材料 参试林分为2011年春季造林的闽楠幼林,株行距2m×2m,造林苗木为2年生的营养袋苗。

1.3 试验设计 在一年前造林的闽楠幼林中选择苗木生长较一致的地块,开展施肥对比试验。试验采用随机区组试验设计,试验包括A因素(施肥时期)和B因素(肥料类型)两个因素,A因素设置2月份、3月份、4月份、5月份、6月份等5个处理,B因素包括腐熟干燥鸡粪0.5kg/株、腐熟干燥鸭粪0.5kg/株、俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株等3个处理。设置3个区组(重复),每个区组包含15个试验小区,小区面积20m2,区组内小区间间隔2m。每次施肥时间选在当月15日左右,遇雨天适当推迟。

1.4 林地管理

1.4.1 松土除草 在施肥前7d,对试验小区全面松土除草,松土深度10cm左右。

1.4.2 施肥 按试验设计在造林后的第二年,即2012年起,连续3年给各试验小区内幼树施肥。在全面松土除草后,在距离幼树基部15cm左右的位置开宽10cm、深20~25cm的环形沟,按试验设计施放肥料并回表土,适当搅拌混合后回填土壤。

1.5 调查分析

1.5.1 数据调查 2012年1月份,按试验设计设定各试验小区,调查各试验小区的幼树地径、树高,计算小区平均地径、平均树高;2015年11月下旬,调查各试验小区内闽楠的地径,根据小区平均地径选择平均木,测定平均木树高,以平均木树高代表小区平均树高。根据2012年、2015年的调查数据,计算各试验小区4年的地径生长量、平均树高生长量。

1.5.2 数据整理、统计分析 统计2012—2015年各因素、处理的4年地径、树高平均生长量,结果见表1。对地径、树高分别进行方差分析和多重比较,多重比较采用新复极差法[1-2]。

2 结果与分析

2.1 地径生长量比较

2.1.1 不同施肥时间的地径生长量比较 从表1可以看出,不同施肥时间,闽楠幼树4年的地径生长量有较大差异。将3种肥料类型地径生长量均值归并统计,2月份、3月份、4月份、5月份、6月份分别为9.7cm、10.1cm、11.7cm、11.7cm、10.5cm,施肥月份间地径生长量变异系数达到26.96%。方差分析结果表明,不同施肥时间的地径生长量之间存在极显著差异(表2)。多重比较结果表明,4月份、5月份间施肥的地径生长量无显著差异,就地径生长而言,施肥效果最好;6月份与3月份间无显著差异,与2月份间存在显著差异,与4月份、5月份间存在极显著差异;3月份与2月份间无显著差异,与4月份、5月份间存在极显著差异。2月份施肥的地径生长量最小,与4月份、5月份间差异极显著。

表1 地径生长量(cm)

[性状\&肥料类型\&施肥时间\&2月\&3月\&4月\&5月\&6月\&地径\&腐熟鸡粪\&10.8FfG\&11.3EeF\&13.3AaB\&12.2CcD\&10.7FfG\&腐熟鸭粪\&10.2GgHhI\&10.1HhIi\&12.7BbC\&12.3CcD\&11.4Ee\&复合肥\&9.2JjKk\&9.8IiJ\&9.1Kk\&10.6FfG\&11.8DdE\&]

注:表中数据后不同大写英文字母表示存在极显著差异,不同小写字母,表示差异显著。

表2 方差分析

[性状\&变异来源\&自由度df\&F值\&地径\&A因素\&4\&175.85**\&B因素\&2\&56.42**\&A×B\&8\&103.58**\&]

注:**表示差异达到统计学上的极显著水平,F0.01(4,30)=2.69,F0.01(2,30)=3.31,F0.01(8,30)=2.27。

2.1.2 不同肥料类型的地径生长量比较 从表1可以看出,不同肥料类型,闽楠幼树4年的地径生长量也有较大差异。将5个施肥时间地径生长量均值归并统计,腐熟鸡粪0.5kg/株、腐熟鸭粪0.5kg/株、俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株分别为11.7cm、11.3cm、9.2cm,肥料类型间地径生长量变异系数为9.61%。方差分析结果表明,不同肥料类型的地径生长量之间存在极显著差异。多重比较结果表明,施放腐熟鸡粪0.5kg/株与腐熟鸭粪0.5kg/株,地径生长量间无显著差异,但均与施放俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株间存在极显著差异。在促进地径生长上,施放俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株的效果不如腐熟鸡粪0.5kg/株和腐熟鸭粪0.5kg/株。从地径生长量的变异系数大小看,施肥时间(26.96%)大于肥料类型(9.61%),施肥时间因素较肥料类型因素对闽楠地径生长的影响更大。

2.1.3 施肥时间与肥料类型对地径生长的交互作用 从方差分析结果可以看出,施肥时间与肥料类型之间的交互作用极其明显,各因素水平间的差异不能真正反映因素的主效,有必要进行处理间多重比较,寻求肥料类型和施肥时间的最优水平组合。从地径生长量方差比值大小看,施肥时间(175.85)>施肥时间与肥料类型的交互作用(103.58)>肥料类型(56.42),施肥时间、施肥时间与肥料类型的交互作用对地径生长的影响超过肥料类型,这说明对闽楠幼树施肥,正确选择施肥时间特别关键。参试的3种肥料,应分别选择适宜的施肥时间,才能获得良好的促进地径生长的效果。

2.1.4 基于地径生长的施肥时间与肥料类型组合筛选 对5个施肥时间、3种肥料类型构成的15个组合的平均地径生长量进行多重比较,结果表明,4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株的地径生长量最大,与4月施放腐熟鸭粪0.5kg/株存在显著差异,与其他处理间均存在极显著差异。因此,闽楠幼林4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株对地径生长的促进作用最大。施放腐熟鸭粪0.5kg/株的最佳时机也是4月份,与5月份施放的地径生长量存在显著差异,与2月份、3月份、6月份施放的地径生长量间,均存在极显著差异。施放俄罗斯复合肥0.25kg/株的最佳时机是6月份,与其他月份间的地径生长量均存在极显著差异。

2.2 树高生长量比较

2.2.1 不同施肥时间的树高生长量比较 由表3可知:不同施肥时间,闽楠幼树树高生长量差异较大。将3种肥料类型树高生长量均值归并统计,2月份、3月份、4月份、5月份、6月份分别为4.4m、5.1m、6.3m、5.9m、5.6m,施肥月份间树高生长量变异系数达到10.26%。方差分析结果表明,不同施肥时间的树高生长量差异极显著(表4)。多重比较结果表明,4月份施肥的树高生长量最大,与5月份间存在显著差异,与2月份、3月份、6月份间均存在极显著差异;5月份与6月份间无显著差异,与2月份、3月份间存在极显著差异;6月份与3月份间存在显著差异,与2月份间存在极显著差异;2月份施肥树高生长量最小,与其它月份间均存在极显著差异。

表3 树高生长量(cm)

[性状\&肥料类型\&施肥时间\&2月\&3月\&4月\&5月\&6月\&株高\&腐熟鸡粪\&5.1Ff\&5.6DdEeF\&7.2Aa\&6.5BbC\&5.5EeF\&腐熟鸭粪\&4.4Gg\&5.3EeFf\&6.6Bb\&5.8DdE\&5.2Ff\&复合肥\&3.8Hh\&4.5Gg\&5.2Ff\&5.5EeF\&6.1CcD\&]

注:表中数据后不同大写英文字母表示存在极显著差异,不同小写字母,表示差异显著。

表4 方差分析

[性状\&变异来源\&自由度df\&F值\&树高\&A因素\&4\&48.66**\&B因素\&2\&23.48**\&A×B\&8\&38.09**\&]

注:**表示差异达到统计学上的极显著水平,F0.01(4,30)=2.69,F0.01(2,30)=3.31,F0.01(8,30)=2.27。

2.2.2 不同肥料类型的树高生长量比较 不同肥料类型,闽楠幼树4年的树高生长量也差异明显。腐熟鸡粪、腐熟鸭粪、俄罗斯阿康复合肥分别为6.0m、5.5m、5.0m,肥料类型间树高生长量变异系数为5.99%。表1中方差分析结果表明,不同肥料类型的树高生长量之间存在极显著差异。多重比较结果表明,施放腐熟鸡粪0.5kg/株与腐熟鸭粪0.5kg/株,树高生长量间差异显著,与施放俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株间存在极显著差异。在促进树高生长上,施放俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株的效果,不如腐熟鸡粪0.5kg/株和腐熟鸭粪0.5kg/株,而腐熟鸡粪0.5kg/株的效果又明显优于腐熟鸭粪0.5kg/株。从树高生长量的变异系数大小看,施肥时间(10.26%)大于肥料类型(5.99%),施肥时间因素较肥料类型因素对闽楠树高生长的影响更大,这与对地径生长的影响相似。

2.2.3 施肥时间与肥料类型对树高生长的交互作用 方差分析结果表明,施肥时间与肥料类型之间对树高生长的交互作用极其明显,各因素水平间的差异不能真正反映因素的主效,有必要进行处理间多重比较,寻求肥料类型和施肥时间的最优水平组合。从树高生长量方差比值大小看,与地径生长的情况相似,也存在施肥时间>施肥时间与肥料类型的交互作用>肥料类型,施肥时间、施肥时间与肥料类型的交互作用对树高生长的影响,超过肥料类型。

2.2.4 基于地径生长的施肥时间与肥料类型组合筛选 表3中施肥时间、肥料类型的15个组合的平均树高生长量多重比较结果表明,4月份施放腐熟鸡粪1kg/株的树高生长量最大,与其他月份与3种肥料类型组合之间均存在极显著差异。因此,闽楠幼林4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株对树高生长的促进作用最大。施放腐熟鸭粪0.5kg/株的最佳时机也是4月份,其对树高生长的作用与腐熟鸡粪0.5kg/株5月份施放无显著差异,与其他月份与3种肥料类型组合之间均存在极显著差异。俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株的最佳施放时机是6月份,其对树高生长的作用与其他施肥时间和肥料类型组合见均存在显著或极显著的差异。

3 结论与讨论

3.1 结论 不同施肥时间、肥料类型的对比试验结果表明:不同施肥时间的地径、树高生长速度均存在极显著的差异,施肥时间和肥料类型之间的交互作用极其明显;在促进径高生长的效果上,施肥时间>施肥时间和肥料类型的交互作用>肥料类型;闽楠幼树以4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株的施肥效果最好;腐熟鸭粪0.5kg/株最佳的施放时间为4月份,俄罗斯阿康复合肥0.25kg/株最佳的施放时间为6月份,但两者的施肥效果均不如4月份施放腐熟鸡粪0.5kg/株。

3.2 讨论 闽楠是福建省乡土珍贵用材树种。近年来,由于闽楠营养袋育苗的普及,解决了造林成活率低的发展瓶颈问题,各地种植闽楠的积极性有了极大的提高。但闽楠生长缓慢,幼林时期抚育管理的人工成本较高。通过合理的施肥措施,加快幼树生长,促进林分郁闭,是降低育林成本的重要途径。通过试验发现,不同施肥时间、不同肥料类型下闽楠地径、树高生长差异达到统计学上极显著水平。这可以从闽楠树种生长特性、肥料性质、施肥季节气候特征等方面予以解释。

(1)在试验区,闽楠幼树一年抽梢3次,3月初抽春梢,6月中旬抽夏梢,9月上旬抽秋梢[3]。由于春季气温低、短日照,春梢生长缓慢;夏季气温高、长日照,夏梢生长最快,为全年高生长的高峰期;初秋气温和日照时长介于春夏之间,秋梢生长速度低于夏梢但远高于春梢。闽楠径生长主要在5—11月份,生长速度最快的是6—9月份[4]。

(2)2—3月份施放肥料,由于气温低,闽楠幼树根系吸收能力有限,春季降水容易导致营养元素淋溶流失,特别是未郁闭的幼林。腐熟鸡粪、腐熟鸭粪属于有机缓效肥,其营养成分的降解、释放有一个较长的过程,同时能够提高土壤的蓄水保肥能力,所以营养元素的淋溶流失现象较易溶的俄罗斯阿康复合肥相对少些,同期施肥效果也相对好些。这阶段施肥,无论有机肥还是无机肥,能在生长高峰期来临之前被闽楠根系吸收的比例不大,能在生长高峰期来临时还保留在土壤中的比例也不大。

(3)腐熟鸡粪、腐熟鸭粪在4月份施放效果最好,应该是这时气温较高,降解速度加快,营养元素得到逐步释放,而闽楠幼树根系从冬季、早春休眠状态中恢复,经过一段时间的生长,达到较佳状态,吸收能力也增强,土壤中富余的营养元素少,降低了养分淋溶流失的可能性。施放俄罗斯阿康复合肥,短时间内土壤中富余的营养元素很多,淋溶流失的可能性增大。

(4)5—6月份施放腐熟鸡粪、腐熟鸭粪,施肥效果不如4月份,这可能与腐熟鸡粪、腐熟鸭粪降解释放营养元素较慢,难以满足径高生长高峰期前期一段时间的营养需要,导致径高生长速度下降有关。俄罗斯阿康复合肥极易溶,属于速效肥,可以迅速满足径高生长高峰期的营养需要,但同样还是存在施肥后一段时间内土壤内富余养分太多。试验区属于夏雨型,夏季降水比春季多,且大多以暴雨形式降水,极易造成养分流失。

(5)腐熟鸡粪、腐熟鸭粪对土壤物理性质的改良作用,降解过程产生的酸性物质促进土壤矿物质营养元素的释放,也有利于幼树径高生长。所以,总体上看,除6月份施肥外,其他季节施肥,施放腐熟鸡粪、腐熟鸭粪的效果优于俄罗斯阿康复合肥。

(6)鸡粪的N素含量较鸭粪高,更能够满足幼树营养生长对N元素的需求[2,5],这应该是腐熟鸡粪施肥效果优于腐熟鸭粪的原因。

本文通过不同施肥时间、不同肥料类型对比试验,为闽楠幼林选择了适宜的肥料类型和施肥时间。参试的3种肥料类型,腐熟鸡粪、腐熟鸭粪均每次使用量均为0.5kg/株,俄罗斯阿康复合肥每次使用量0.25kg/株,主要是考虑了有效成分含量和肥料成本。复合肥成分相对比较单纯,腐熟鸡粪、腐熟鸭粪成分较为复杂,是否其中有某些成分,对闽楠生长有特殊影响,这有待于进一步研究。

参考文献

[1]江香梅,肖复明,叶金山,等.闽楠天然林与人工林生长特性研究[J].江西农业大学学报学报,2009,30(6):48-53.

[2]欧建德.福建闽楠人工林氮磷钾施肥效应和施肥模式[J].浙江农林大学学报,2015,32(1):92-95.

[3]楚秀丽,刘青华,范辉华,等.不同生境、造林模式闽楠人工林生长及林分分化[J].林业科学研究,2014,27(4):445-453.

[4]刘球,陈明皋,吴际友,等.闽楠幼林营养特性及需肥规律研究[J].农业科学与技术,2015,21(12):2758-2760.

[5]颜珣,文仕知,郭文平,等.施肥处理在高温季节对闽楠幼林叶绿素荧光特性的影响[J].中南林业科技大学学报,2015,(4):72-76. (责编:张宏民)

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