林木營養(yǎng)診斷以及不同營養(yǎng)元素對林木的作用

周 青 麗

(山西合合園林綠化工程有限公司，山西 太原 030000)

林木營養(yǎng)診斷以及不同營養(yǎng)元素對林木的作用

周 青 麗

(山西合合園林綠化工程有限公司，山西 太原 030000)

以林木營養(yǎng)診斷研究現(xiàn)狀為基礎，詳細分析了林木生長所需營養(yǎng)元素、營養(yǎng)元素對林木的作用、林木施肥效應的主要表現(xiàn)等內(nèi)容，指出林木施肥要根據(jù)缺肥癥狀和不同元素的作用確定最佳的元素配比，以切實提高林木施肥的質量，從而提高林木經(jīng)營效益。

林木，營養(yǎng)診斷，營養(yǎng)元素

0 引言

林業(yè)資源以及發(fā)展情況的好壞對國家生態(tài)環(huán)境具有重要的影響，因此，很多國家將發(fā)展林業(yè)資源作為重要的戰(zhàn)略性政策[1]。近年來，隨著我國部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)破壞以及污染程度的加重，國家對林業(yè)建設和發(fā)展更加重視，各地人工林建設速度和規(guī)模明顯加快，目前已經(jīng)取得了一定的成效，但是我國與發(fā)達國家相比，林木生長狀況相對較差，單位面積蓄積量僅為世界平均水平的30%，這主要與我國林業(yè)管理水平低，林木生長地營養(yǎng)差，林木施肥措施不到位，施肥管理方式粗放等問題有關[2]。本文將詳細分析林木營養(yǎng)診斷的發(fā)展、施肥效應與不同營養(yǎng)元素對林木生長的作用，以期為我國林業(yè)建設與發(fā)展中科學合理施肥提供理論依據(jù)。

1 林木營養(yǎng)診斷研究

關于林木營養(yǎng)診斷的相關研究國內(nèi)外均起步較早，目前已經(jīng)取得了部分成果。早在1977年，Lamb.D在進行巨桉研究時發(fā)現(xiàn)，通過測定其葉片內(nèi)營養(yǎng)元素的含量變化即可確定最適宜的施肥量，隨后該項技術在發(fā)達國家進行了廣泛的試驗研究，如今已經(jīng)進入了應用階段。這項技術由于是根據(jù)樹種不同、生育期差異和環(huán)境條件的差異進行營養(yǎng)診斷，所以其針對性強，適應性廣，所以該種方法是當前林木營養(yǎng)診斷的重要方法之一[3]。我國林木營養(yǎng)診斷研究中早在1989年就提出模擬診斷方法來判斷林木的營養(yǎng)狀況，判斷最佳的施肥量和施肥時期，對于指導我國林木施肥實踐起到了重要的作用。以楊樹為例，采用沙培的方式研究其營養(yǎng)狀況，結果表明，楊樹造林后第一年葉片內(nèi)適宜的磷元素含量為0.62%上下，第二年含氮量為4.11%上下，第三年適宜含氮量開始下降，以3.52%為宜，至第五年，楊樹葉片內(nèi)氮元素的含量穩(wěn)定在3.20%～3.82%之間，均為比較適宜的養(yǎng)分含量，實踐中當楊樹養(yǎng)分含量顯著低于這一數(shù)值時，便可以采取人工施肥的方式為林木補充營養(yǎng)。

在桃樹上的研究發(fā)現(xiàn)，在桃樹不同生育期桃樹葉片內(nèi)的氮磷鉀含量存在較大差異，但通過大量的樣本統(tǒng)計分析認為，桃樹氮元素的最佳含量在3.80%～4.72%之間，這時桃樹并不會表現(xiàn)出明顯缺乏營養(yǎng)元素的癥狀，當?shù)睾拷抵?.74%時，桃樹表現(xiàn)出一定的缺乏氮元素的癥狀，而氮含量低于3.01%時，桃樹表現(xiàn)出嚴重的缺乏氮元素的癥狀；磷元素在桃樹植株內(nèi)含量較低，一般0.20%左右為適宜含量，當含磷量低于0.18%時常常表現(xiàn)出缺乏磷的癥狀[4]；鉀元素一般認為植株內(nèi)含量為2.60%時為最佳，低于2.50%時一般認為是潛在缺乏營養(yǎng)元素，低于1.91%時認為是嚴重缺乏狀態(tài)。從桉樹和桃樹的研究中可以發(fā)現(xiàn)，林木營養(yǎng)元素含量的測定技術是進行林木營養(yǎng)診斷的基礎[5]。但是從我國實踐現(xiàn)狀來看，林木營養(yǎng)診斷中還受到樹木種類、生長地環(huán)境條件、土壤肥力和化驗技術等原因限制，使得分析結果與實際還有一定的差距，因此，生產(chǎn)實踐中應當加大樣品的取樣量。

2 林木生長所需營養(yǎng)元素分析

林木營養(yǎng)診斷可以為林木施肥提供理論依據(jù)，而明確林木所需的營養(yǎng)元素種類對科學配方施肥具有重要的指導意義。林木所需的營養(yǎng)元素分為大量元素和微量元素兩大部分，在當前人們已知的元素中，樹木體內(nèi)占有70多種，占總元素量的64.2%。從營養(yǎng)元素對林木的作用來看，各種營養(yǎng)元素又可以分為必需營養(yǎng)元素和有益營養(yǎng)元素。必需營養(yǎng)元素一般直接構成林木的細胞結構，也是林木最主要的組成部分，而有益元素一般是對林木的生長代謝起到調節(jié)作用，對林木正常的生理活性保持具有重要的作用，常常是很多酶類的組成部分，也是多種激素的成分。

林木所需的營養(yǎng)元素主要來自于土壤，而不同地區(qū)土壤內(nèi)營養(yǎng)元素含量存在差異，部分營養(yǎng)元素的缺乏常常會導致林木的生長不良，顯著降低林木的生長速度以及林木質量，有時土壤內(nèi)某種營養(yǎng)元素含量過多，特別是微量元素含量過多，常常會造成林木中毒，也會導致林木生長發(fā)育不良[6]。因此，林木施肥中除了檢測林木本身營養(yǎng)元素含量變化之外，還需要對土壤內(nèi)營養(yǎng)元素含量和種類進行分析[7]，這對提高林木施肥的針對性具有重要作用。

3 營養(yǎng)元素對林木的作用分析

氮磷鉀是林木需求量最大的三種營養(yǎng)元素，林木生長過程中供應量的高低直接影響林木的生長發(fā)育，也會影響林木的產(chǎn)量。在肥料三要素中，氮磷兩種營養(yǎng)元素是組成林木細胞的重要組成部分，當前研究相對較多，本文將不再詳細分析，而鉀和微量元素對林木的生理活動具有特殊的作用，本文將詳細分析這些元素對林木的影響。

鉀元素主要生理作用是作為細胞內(nèi)滲透調節(jié)物質，提高光合速率，林木在鉀元素供應充足的條件下，夜間呼吸消耗會顯著降低，這對于促進林木干物質積累量增加具有重要作用；從根系生長情況來看，鉀元素充足的條件下，林木根系活力顯著升高，抗病能力提高，并且還可以有效提高林木對逆境環(huán)境條件的適應性。銅元素是林木體內(nèi)很多氧化酶的組成部分，也是葉綠體中藍素的組成成分，是林木光合作用過程中必需營養(yǎng)元素；銅元素除了促進林木光合作用提高之外，還對根系吸收的硝酸態(tài)氮的還原起到促進作用，對于提高植物對氮元素的轉化和利用具有重要作用，大量的試驗結果表明，銅元素供應充足的條件下，林木光合速率顯著提高，有機物合成速率顯著升高，并且還可以促進林木體內(nèi)有機物的運轉。

鋅元素是林木體內(nèi)參與生長代謝的重要元素之一，是生長素合成所需原料的重要組成部分，并且鋅元素還是林木體內(nèi)多種酶的組成部分，例如SOD、氨酸脫氫酶，同時還是乙酸脫氫酶的活化劑，對調節(jié)多種酶的活性具有重要的作用。鎂元素是組成葉綠體的成分之一，并且參與林木的光合代謝過程，促進林木蛋白質的合成，特別是鎂元素對RUBP酶的調節(jié)作用，使得光合過程中的大量酶促反應均需要鎂元素的參與，所以鎂元素是林木生長中必不可少的營養(yǎng)元素，施肥中應當注意鎂元素的豐缺監(jiān)測。鈣元素是林木的有益元素之一，也是林木各器官重要組成部分，并且鈣對林木各種生理活動均有影響。大量試驗結果表明，鈣充足的條件下，林木光合速率顯著提高，蛋白質合成量顯著增加，中和林木體內(nèi)多余的草酸，增強林木對不良環(huán)境的適應能力，如鹽堿危害、凍害、干旱脅迫等，同時，鈣元素又是林木細胞的信使元素，對于細胞壁的信號傳導具有重要影響，并能增加林木細胞膜結構的穩(wěn)定性。

鐵元素在林木中主要集中在葉綠體內(nèi)，占到總鐵含量的60%以上。鐵與光合作用密切相關，主要參與光合作用的各種化學反應進程，充足的鐵營養(yǎng)供應可以較好的促進葉綠素合成，也可以保證林木呼吸作用的順利進行；除此之外，鐵還是很多氧化還原酶的組成部分，對部分林木固定空氣中的氮元素具有重要作用。錳在林木體內(nèi)主要參與光合作用的進行，其生理作用主要有保持葉綠體的穩(wěn)定，參與光合作用中的電子傳遞過程，促進核糖核酸和脫氧核糖核酸的合成，促進林木體內(nèi)碳水化合物的水解過程，促進植物呼吸作用的進行，還可以促進生長素的合成和發(fā)揮作用。

4 林木施肥效應分析

林木施肥可以較好的促進生長和改善生理特性，在歐洲赤松幼林施肥試驗中證明，氮肥可以顯著的提高枝葉內(nèi)養(yǎng)分含量，提高葉面積和光合速率。在連續(xù)5年施肥試驗后發(fā)現(xiàn)，施肥處理的凈光合產(chǎn)物量是未施肥處理的2倍，林木產(chǎn)量是未施肥處理的3倍。從施肥試驗過程來看，歐洲云杉幼林施肥當季并不能顯著促進生長，效果與對照相比差異不顯著，但是在葉片營養(yǎng)化驗中發(fā)現(xiàn)，施肥處理葉片內(nèi)營養(yǎng)元素含量顯著高于對照處理，最高是對照的5倍，施肥后的第二年早春，林木總干物質積累量是對照的2倍，生長量是對照的1.5倍，證明了施肥對促進林木生長的良好作用[8]。

在美國南方松的試驗研究中證明，施肥可以顯著促進南方松的生長，連續(xù)施肥3年后，南方松蓄積量比對照提高了100%，光合速率提高了56%，株高提高了42%；在濕地松研究中發(fā)現(xiàn)，不同土壤條件下施肥效果差異巨大，例如在嚴重缺磷的土壤上施用氮肥，對濕地松促進生長的效應非常有限，而在嚴重缺氮的土壤上施用氮磷復合肥，促進生長的效果優(yōu)于單施一種肥料，同時，當土壤內(nèi)磷元素嚴重缺乏時，增加氮肥施用量可以導致濕地松成活率降低，在長達25年的研究中證明，濕地松的施肥效應可以持續(xù)到砍伐期[9]，所以林木施肥效應時限較長是區(qū)別于農(nóng)作物的最大特點。

從杉木幼林施肥的試驗研究中發(fā)現(xiàn)，施肥可以較好的提高林地的土壤肥力，在一定程度上可以促進杉木快速生長，以達到豐產(chǎn)速生的最終目的。由于杉木生長的立地條件不同，施肥措施和施肥效果在不同環(huán)境條件下存在較大差異。以半風化的頁巖土為例，連續(xù)施肥5年后，肥效可以持續(xù)10年以上，說明林木施肥效應的延續(xù)性較強[10]。馬尾松施肥試驗研究證明，在肥力較低的紅壤上，氮磷肥混合施用比單獨施用磷肥效果更加顯著，連續(xù)施肥3年后，其肥效最長可以達到7年[11]。

綜上所述，林木施肥中首先應當根據(jù)林木營養(yǎng)診斷結果確定施肥量，根據(jù)樹木的種類和立地條件確定最佳的施肥種類和施肥時間，根據(jù)林木缺肥癥狀和不同元素的作用確定最佳的元素配比，以切實提高林木施肥的質量，提高林木經(jīng)營效益。

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Forest nutrition diagnosis and the role of trees in different nutrients

Zhou Qingli

(ShanxiHeheGardenGreeningEngineeringLimited-LiabilityCompany,Taiyuan030000,China)

In this paper, the nutritional status of forest diagnosis is based on a detailed analysis of forest nutrients needed for growth, the content of the role of nutrients to trees, forest fertilization effect mainly et al., point out that forest fertilization according to the sympotoms of lack of fertilizer and the effect of diffevent elements to determine the best ratio of elements in order to effectively improve the quality of forest fertilization, improve forest management efficiency.

trees， nutrition diagnosis， nutrients

2015-06-09

周青麗(1983- )，女，工程師

1009-6825(2015)23-0193-02

S753.5

A