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12a生杉木人工林加施微肥效应的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:239
  摘 要:土壤中微量元素的催化作用具有专一性,微量元素的缺少会影响大量元素的充分发挥和林木的进一步生长。12a生杉木林地追施NPK(N50P100K50)或加施锌、铜微肥3a后研究表明,施肥对杉木胸径生长率的影响不显著,但对树高和蓄积生长率的影响极为显著;相对于单施NPK肥,加施锌微肥对促进高生长和蓄积生长的效果明显,加施铜微肥的效果不明显。12a生杉木追施氮磷钾+锌肥的胸径、树高和蓄积的生长率比不施肥的分别提高了5.42%、7.25%和15.36%。
  关键词:杉木;施肥;微肥;生长率
  中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)10-123-02
  杉木(Cunninghamia lanceolata)是福建省的重要用材树种之一,施肥作为维持和提高林地土壤肥力,促进林木生长的一项重要措施,近年来在生产上得到广泛应用。森林土壤中很多重要的化学反应和生物化学反应都是在微量元素参与下进行,Zn、Cu、Mn、Mo、B等是土壤中某些酶或辅助酶的组成部分,其催化作用的专一性很强,不可互相代替[1]。随着林木的生长,土壤中微量元素往往不能得到及时补充,从而会影响大量元素作用的充分发挥和林木的进一步生长。微量元素对林木生长的影响越来越引起重视,洪元程研究指出,连栽引起土壤微量元素B、Cu、Zn含量降低,从而导致杉木二代幼林内微量元素不足,引起Ca/B、P/Zn的比例失调,进而影响幼树芽的发育和抽高生长[2]。由于不同种类肥料、不同施肥方法在不同类型土壤上的肥效存在差异[3],因此,本试验选择12a生杉木人工林加施微量元素肥料进行研究。
  1 研究区自然概况
  研究区位于福建省三明市三元区莘口镇楼源村15林班1大班4小班内,东经117°27′52″,北纬26°9′23″,地处三明市区西南部,位于沙溪一重山。属中亚热带季风型气候地带,年平均气温19.4℃,年平均降水量1 700mm,近几年来全年无霜期为300d左右。土壤为花岗岩发育的红壤,土层厚度约120cm,腐殖质层10cm,立地质量等级为Ⅱ级,海拔280~380m。该小班于1996年造林,小班面积2.64hm2,2006年底调查林分平均胸径14.6cm、平均树高11.3m,每667m2林木102株,蓄积10.5m3,郁闭度0.8,林下植被稀少,立地指数16。
  2 试验设计与调查方法
  2.1 试验设计 采用完全随机区组设计,共设计4个处理,处理1:对照不施肥(ck)、处理2:N50P100K50、处理理3:N50P100K50Cu25、处理4:N50P100K50Zn25,在研究区小班的上、中、下部位进行3个重复,共设置试验小区12个,小区面积为10m×10m。试验小区坡度26°~28°,均为阳坡,小区之间设有2行林木保护行。各处理施肥用量见表1。
  施肥方法:试验小区施肥用量以表1设计为准,根据小区的林木株数平均施用,施肥时间分别为2007年3月上旬和2008年3月上旬。在每株树木上坡方向,沿树冠边缘挖施肥沟,沟深15cm,长度为树冠冠幅的1/4,将肥料均匀撒在沟内并覆土。
  2.2 调查方法 分别于2006年12月和2009年12月,准确测定各个小区内的每株树木的胸径,以及3~5株平均木的树高。有关调查方法和内容按常规方法进行,采用福建省杉木人工林二元立木材积公式V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697计算各试验小区立木材积。连年生长量是一个较能客观地反映肥效的指标[4-5],但12a生杉木人工林本底树高较高,对施肥肥效有干扰[6],所以本文采用生长率数据进行分析,生长率采用普雷斯勒式计算[7]。
  3 结果与分析
  3.1 胸径生长量与生长率
  表2数据表明,对于12a生杉木的胸径3a间生长量,施肥小区高于对照小区,处理2、处理3、处理4的生长量分别比处理1增加了12.9%、15.3%和17.7%,以加施锌微肥的效果最好,加施铜微肥的效果次之。处理1、处理2、处理3、处理4施肥区组的胸径生长率分别为4.74%、5.14%、5.15%、5.42%,通过方差分析,不同施肥处理间F=3.655  3.2 树高生长量与生长率 从表2可以看出,施肥小区内杉木树高3a间生长量明显高于对照小区,处理2、处理3、处理4的生长量分别比处理1增加了18.0%、20.4%和22.3%,以加施锌微肥的效果最好,加施铜微肥的效果次之。加施锌、铜元素肥料的效果好于不加施微肥的,其主要原因可能是:锌、铜均与杉木叶绿素的形成有关,与光合作用密切相关;同时,铜是植物体内多种氧化酶和蛋白质的组成成分,锌也是植物体内多种酶的组成成分,参与生长素的合成。加施锌、铜微肥后,杉木对锌、铜的吸收增加,加速了植株体内的新陈代谢从而使林木加速生长。
  处理1、处理2、处理3、处理4施肥区组的树高生长率分别为6.07%、6.69%、6.98%、7.25%,经方差分析,不同施肥处理间F=21.586>F0.01(3,6)=9.78,不同施肥处理间树高生长率差异极显著。经LSD多重比较,处理2、处理3、处理4的树高生长率与处理1的差异极显著,处理4的树高生长率与处理2的差异显著,其余各处理间的差异不显著。由此说明,对于12a生杉木林分,追施肥料能明显促进其树高生长;相对于单施氮磷钾肥料,加施锌元素肥料对树高生长影响显著,加施铜元素肥料对树高生长影响不显著。这可能是因为锌元素与植物生长素的合成有关。
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  3.3 蓄积生长量与生长率 表2数据表明,对于12a生杉木蓄积3a间生长量,施肥小区的明显高于对照小区的,处理2、处理3、处理4的生长量分别比处理1的增加了23.4%、27.6%和28.1%,以加施锌微肥的效果最好,加施铜微肥的效果次之。处理1、处理2、处理3、处理4施肥区组的蓄积生长率分别为12.79%、14.28%、14.74%、15.36%,经方差分析,不同施肥处理间F=21.613>F0.01(3,6)=9.78,不同施肥处理间蓄积生长率差异极显著。经LSD多重比较,处理2、处理3、处理4的蓄积生长率与处理1的差异极显著,处理4的与处理2的差异显著,其余各处理间的差异不显著。由此说明,对于12a生杉木林分,追施肥料对促进杉木蓄积生长的作用十分明显;相对于单施NPK肥,加施锌元素肥料对促进林分蓄积生长的作用明显,加施铜元素肥料对蓄积生长的影响效果不明显。
  4 小结与讨论
  (1)研究区12a生杉木林地追施NPK(N50P100K50)或加施锌、铜元素肥料,对杉木胸径3a间生长有一定的促进作用,其中以加锌肥的效果最好,但追肥与否以及是否加施微肥,对于杉木胸径生长率的影响不显著。
  (2)研究区12a生杉木林地追施NPK(N50P100K50)或加施锌、铜元素肥料3a后,对杉木树高和蓄积生长率的影响达到极显著,对促进高生长和蓄积生长的作用十分明显,其中以加锌微肥的效果最好,铜微肥的次之。相对于单施NPK肥,加施锌元素肥料对促进高生长和蓄积生长的效果明显,加施铜元素肥料的效果不明显。
  (3)加施锌、铜微肥的效果好于不施微肥的,其主要原因可能是加施锌、铜微肥后,杉木对锌、铜的吸收增加,加速了植株体内的新陈代谢从而使林木加速生长。
  (4)由于杉木生长周期长,施肥肥效还未能完全体现出来,施肥3a后的结果对于研究杉木施肥肥效具有一定的局限性,因此有必要做进一步的研究。
  参考文献
  [1]杨呈栋.森林土壤研究几个方面的进展[J].世界林业研究,1994,7(4):14-18.
  [2]洪元程.杉木连栽林地土壤肥力变化及对幼林生长的影响[D].福州:福建林学院,1992.
  [3]叶促节 .浅论杉木育苗造林中的施肥问题[J].浙江林学院学报,1985,2(1):13-19.
  [4]刘寿坡,李昌华.林地施肥的理论与实践[J].土壤学进展,1987(4):1-8.
  [5]Bengtson G W .Comparative response of four southern pine species to fertilization: effects of P N P+ and N P K Mg S applied at planting [J].Forest Science,1976,22(4):487-494.
  [6]陈金林,俞元春,王光萍,等.杉木幼林施肥肥效分析[J].林业科学研究,1996(4):426-430.
  [7]吴富桢.测树学[M].北京:中国林业出版社,1990.
  (责编:吴祚云)
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