農(nóng)用肥料對濕地松生長效益的影響

農(nóng)用肥料對濕地松生長效益的影響

濕地松pinuselliottii來自美國東南部。這是一種速生、多年生、適應(yīng)性強(qiáng)的多年生針葉林樹種。世界認(rèn)可的優(yōu)質(zhì)工業(yè)樹種。木材和松脂具有經(jīng)濟(jì)效益很高。由于快速生長、直樹干、適應(yīng)性強(qiáng)等特點，濕地松被廣泛引入栽培。林木施肥根據(jù)林木對土壤養(yǎng)分需求量和土壤的供給能力，對林木進(jìn)行補(bǔ)充營養(yǎng)，以滿足林木的生長發(fā)育需求，從而最大限度地提高產(chǎn)量和木材質(zhì)量的營林措施，尤其是在短輪伐期林分的集約經(jīng)營方面，林木的施肥成為速生豐產(chǎn)林培育的一種必不可少的基礎(chǔ)技術(shù)措施由于土壤母質(zhì)（母巖類型）的不同，導(dǎo)致土壤的性質(zhì)如土壤質(zhì)地、團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、水分狀況、土壤肥力的不同1濕地松營造造林試驗共設(shè)2處施肥試驗樣地，位于湖南省株洲市攸縣，一處為以板頁巖為土壤母質(zhì)的8年生濕地松試驗林，由金富林種植專業(yè)合作社營造；另一處以第四紀(jì)紅壤為土壤母質(zhì)的8年生濕地松試驗林，由株洲市亞材林業(yè)有限責(zé)任公司營造，造林濕地松苗木均為湖南省林業(yè)科學(xué)院提供。兩地相距60km左右，氣候條件相似，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，年均氣溫17.8℃，年均降水量1410.8mm，無霜期292d。2個試驗林具體的立地因子見表1。2學(xué)習(xí)方法2.1試驗設(shè)計和施用車肥料以常用農(nóng)用肥料為主，均購自湖南紅星肥料市場。分別在2塊不同立地的濕地松林分中設(shè)置施肥試驗樣地，試驗共設(shè)計8種施肥處理，每個處理小區(qū)5株，重復(fù)3次，小區(qū)間均設(shè)保護(hù)行，具體的肥料和成本如表2所示。2.2延長時間和方法于2018年4月中旬進(jìn)行追肥，采用環(huán)狀開溝的施肥方法（深度20～25cm、寬度30cm、距樹基部50～60cm）。2.3數(shù)據(jù)調(diào)查和分析于2018年4月初開展?jié)竦厮墒┓试囼灹直镜讛?shù)據(jù)調(diào)查，通過方差分析，選擇符合試驗要求的樣地，設(shè)置試驗樣地并對樣地內(nèi)濕地松進(jìn)行編號和分組，在1.3m高處用油漆標(biāo)記胸徑，同時調(diào)查施肥目標(biāo)樹的胸徑、樹高和冠幅等指標(biāo)，2018年4月中旬完成所有施肥處理，于2018年11月底開展?jié)竦厮墒┓屎笊L數(shù)據(jù)調(diào)查。2.4施肥后的指標(biāo)測量由于施肥前林分本底值不能保證完全一致，為矯正本底值對肥效的影響，通過協(xié)方差方法校正數(shù)據(jù)；所測的生長指標(biāo)用SPSS19.0軟件進(jìn)行處理和方差分析，之后所運算的數(shù)據(jù)均為校正后的數(shù)據(jù)。具體指標(biāo)測量或計算方法如下。樹高：測高桿測量；胸徑：樹干高1.3m處，使用胸徑尺測量；校正樹高/胸徑：使用SPSS軟件通過協(xié)方差方法校正所得；樹高凈增量：樹高凈增量=施肥后樹高-施肥前樹高；胸徑凈增量：胸徑凈增量=施肥后胸徑-施肥前胸徑；效價比：效價比=（施肥后處理凈增量-施肥后對照凈增量）/肥料成本；材積：V=g效益率=（施肥處理后收益-對照收益-肥料成本）/對照收益×100%。3結(jié)果與分析3.1不同濕地造林前后胸徑、樹高生長比較列出不同處理在施肥前后的樹高胸徑生長狀況，且為了避免本底值不同而造成的試驗誤差，對施肥后的樹高和胸徑值進(jìn)行協(xié)方差分析校正對兩組濕地松試驗林施肥前后的胸徑、樹高生長進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表5所示。施肥前兩組試驗林各處理間胸徑差異不顯著；第四紀(jì)紅壤樣地3個重復(fù)區(qū)組間的差異不顯著，板頁巖紅壤樣地3個重復(fù)區(qū)組間差異較大，這與樣地處在坡度較大的山地，3個重復(fù)區(qū)組為由山底向山頂?shù)膹较蚺挪加嘘P(guān)，但各區(qū)組處理間濕地松的胸徑、樹高生長基本一致，符合試驗條件。3.2濕地松施肥試驗方差分析表明，施肥后各處理間濕地松胸徑生長的差異顯著，結(jié)果如表5所示。進(jìn)一步通過胸徑增量多重比較，結(jié)果表明施肥后處理3、處理5～8與處理2、處理4及對照組的胸徑增量差異顯著（P<0.05),2個濕地松施肥試驗林基本一致，結(jié)果見表6。比較N、P、K單獨施肥試驗，施用N肥對濕地松胸徑生長效果最好，其次為P肥，單獨施用K肥效果較差。同時用協(xié)方差校正后的胸徑，分別計算各處理的胸徑增量和效價比，結(jié)果如表6所示。結(jié)果表明在2個樣地中施肥的胸徑增量效價比均表現(xiàn)為處理5的最高，其次為處理3和處理6，考慮施肥成本因素，施用300g硫酸鉀復(fù)合肥對濕地松胸徑生長，能取得較好施肥效益，在進(jìn)一步提高復(fù)合肥用量時，濕地松胸徑增長沒有顯著差異，反而造成成本增加，效價比降低。3.3對濕地松樹高增量的影響方差分析表明，施肥后處理間的濕地松樹高生長差異顯著（表5）。用協(xié)方差校正后的樹高，分別計算各處理樹高增量和效價比，如表7所示。進(jìn)一步通過樹高增量多重比較表明，第四紀(jì)紅壤濕地松試驗林施肥后處理2、處理5～8的濕地松樹高增量與處理3～4以及對照組差異顯著（P<0.05），而在板頁巖紅壤濕地松試驗林，施肥后處理2、處理6～8與處理3～5以及對照組濕地松樹高增量差異顯著（P<0.05），高于其他處理。同時從樹高增量效價比來看，2個樣地處理2均為最高，說明施用500g過磷酸鈣對樹高生長具有較好的效益。試驗結(jié)果表明，2個樣地濕地松樹高生長對肥料的偏好基本一致，施用P肥對濕地松樹高生長效果最好，其次為N肥，單獨施用K肥效果較差。不同的是第四紀(jì)紅壤樣地中復(fù)合肥最佳的用量為300～400g，而板頁巖紅壤樣地復(fù)合肥最佳用量為400～500g；再進(jìn)一步提高復(fù)合肥用量時濕地松生長量沒有顯著提升。3.4不同施肥方案對濕地松樹分經(jīng)濟(jì)效益的影響按照各處理的樹高和胸徑均值計算材積，采用平均試驗形數(shù)法求算各處理的平均材積生長量從表8可知，各施肥處理方法均能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，但各處理間取得的經(jīng)濟(jì)收益差異較大，施肥能夠為濕地松培育帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益?？紤]施肥成本和效益率，在第四紀(jì)紅壤濕地松林分經(jīng)濟(jì)效益最好的施肥處理方案為處理5，即每株濕地松施用300g硫酸鉀復(fù)合肥，每年能夠提升大約13%的經(jīng)濟(jì)收益；而在板頁巖紅壤濕地松林分經(jīng)濟(jì)效益最好的施肥處理方案為處理6，即每株濕地松施用400g硫酸鉀復(fù)合肥，每年能夠提升大約16%的經(jīng)濟(jì)收益。與不施肥的對照組相比，第四紀(jì)紅壤的濕地松林分施肥后胸徑、樹高凈增長量更高。在板頁巖紅壤濕地松林分施用復(fù)合肥時，達(dá)到相同的效果需要更多的肥料。但板頁巖紅壤濕地松林分施肥效益率更高，說明在板頁巖紅壤林分中，濕地松施肥后相對不施肥對照組的增益百分比要更高。投入過多并不能取得更好的經(jīng)濟(jì)效益，需要合理設(shè)置施肥量和肥料種類。4施肥效益分析1）施肥對濕地松樹高、胸徑生長具有顯著的效果，P肥對促進(jìn)濕地松樹高生長效果好，N肥對促進(jìn)濕地松胸徑生長效果好，K肥效果較小，使用復(fù)合肥時用量在300～400g時對濕地松胸徑和樹高均有較好的促進(jìn)效果，再進(jìn)一步提高復(fù)合肥用量時濕地松生長量沒有顯著提升。2）在2個立地條件不同的濕地松樣地進(jìn)行施肥，各種肥料對濕地松生長的促進(jìn)作用基本一致。就胸徑和樹高凈增量而言，四紀(jì)紅壤濕地松試驗林更大，在板頁巖紅壤濕地松試驗林施用復(fù)合肥時，達(dá)到相同增量需要更多的肥料。但就相對施肥效益率而言，板頁巖紅壤試驗林更高，也即施肥后經(jīng)濟(jì)增量相比于不施肥的經(jīng)濟(jì)收益占比更大。說明施肥效益與試驗林立地條件和試驗林生長狀態(tài)可能有一定的相關(guān)性，生長狀態(tài)較差的濕地松林分施肥收益相對更大。3）施肥能夠為濕地松培育帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，但投入過多并不能帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益?？紤]施肥成本和效益率，在第四紀(jì)紅壤濕地松林分經(jīng)濟(jì)效益最好的施肥處理方案為處理5，即每株濕地松施用300g硫酸鉀復(fù)合肥，每年能夠提升大約13%的經(jīng)濟(jì)收益；而在板頁巖紅壤濕地松林分經(jīng)濟(jì)效益最好的施肥處理方案為處理6，即每株濕地松施用400g硫酸鉀復(fù)合肥，每年能夠提升大約16%的經(jīng)濟(jì)收益。4）試驗主要從肥料成本的角度，討論了相同成本下不同施肥方案的施肥效益高低，并未對各類肥料進(jìn)行單獨的定量對比試驗，具有一定的局限性，希望在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究分析。并且嘗試探討鎂肥、鈣肥以及其它復(fù)合肥對濕地松生長經(jīng)濟(jì)效益，為濕地松中林培育提供更為科學(xué)的理論依據(jù)。5不同肥料對濕地松生長指標(biāo)的影響在林地養(yǎng)分管理中，施肥