施肥對青楊人工林生長的影響研究

柴發(fā)盛，谷鑫鑫，司劍華，王逸臻

(1.共和縣林業(yè)局，青海 海南 813000；2.青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016)

青楊(PopuluscathayanaRehd.)是楊柳科喬木樹種，為中國特有種，廣布東北、華北、西北各地[1]。青楊作為青海省主要造林樹種之一，具有速生，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)[2]，廣泛用于綠化，營造防護(hù)林及用材林等[3]。

施肥是提高林地生產(chǎn)力的有效手段之一，合理施肥能提高作物產(chǎn)量[4]，對林木生長具有良好的促進(jìn)作用，是營造速生豐產(chǎn)林、生態(tài)景觀林重要條件之一[5]。在林木生長過程中進(jìn)行追肥，改善林分生長條件，才能達(dá)到速生豐產(chǎn)的目的[6]。青楊生長量的主要影響因素包括生境、氣候、土壤幾個方面。水、肥、光、熱四個生態(tài)因子對青楊生長的影響程度也有差異[7]。土壤肥力對青楊生長量有著顯著的影響，土壤改良能改善土壤通透性和結(jié)構(gòu)，促使土壤微生物量碳含量顯著提高[8]。因此，施肥對林木生長有著重要的作用，但不同的施肥方式和肥料的選擇產(chǎn)生的影響也不盡相同。

青海省高寒干旱、土壤瘠薄，青楊生長緩慢，木質(zhì)化程度不高，很大程度上影響了青楊的生長[9]，促進(jìn)城鄉(xiāng)綠化建設(shè)和生態(tài)林業(yè)的發(fā)展，營造短輪伐期原料林等，均要求土壤要有較高的肥力[10，11]。本試驗利用不同肥料和不同的施肥方式開展對青楊人工林的生長影響進(jìn)行研究，以期使青楊人工林發(fā)揮最大效益。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于青海省西寧市，西寧市地處溫帶草原氣候區(qū)的西部邊緣地帶，地理位置101°41′—101°46′ E，36°36′—36°38′ N。屬半干旱高原大陸性氣候，氣溫的日較差和年較差較大，白天氣溫高，春季升溫和秋季降溫都很迅速；降水不足，高度集中，水熱同期；風(fēng)大、蒸發(fā)強(qiáng)烈；日照長，輻射強(qiáng)。年均溫為5.8 ℃，極端最低氣溫為-26 ℃，極端最高氣溫為41 ℃，氣溫年較差25.6 ℃，日較差13.6 ℃，年積溫2 077.5 ℃，無霜期約160 d。年降水量368～450 mm，集中于7—9月；年蒸發(fā)量約為1 100 mm，年日照時數(shù)2 600 h。試驗林為青楊與青海云杉的行間混交，土壤類型以栗鈣土和淡栗鈣土為主，土層厚度30～50 cm，土壤呈堿性或微堿性反應(yīng)，有機(jī)質(zhì)分解快，流失多，積累少，土壤貧瘠，結(jié)構(gòu)不良，保水、保肥能力差。

1.2 試驗條件

1.2.1 試驗林地

(1)西寧市西山林場青楊與青海云杉的10～11年生帶狀混交林。

(2)施肥肥料，見表1。

表1 試驗肥料

1.2.2 測量儀器 布魯萊斯測高器、圍尺、測繩、生長錐、直尺等。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計 在西山林場選擇立地條件基本一致、前期撫育措施基本相同的青楊青海云杉帶狀混交林。試驗共設(shè)置10組施肥處理，每組處理30株同齡青楊，3種肥料分別是雞糞肥(104.3 g·株-1)、復(fù)合肥(128.6 g·株-1)、尿素與磷酸二銨1∶1混合肥(60 g·株-1)按每667 m2氮含量8 kg為標(biāo)準(zhǔn)施用，3種施肥方式分別是撒施、穴施、放射狀溝施，一個空白對照，所有處理3次重復(fù)，詳見表2；選擇樹高生長量、胸徑生長量、冠幅生長量作為篩選最佳施肥方式的指標(biāo)，通過單因素方差分析研究同一種肥料3種不同施肥方式對林木生長量的影響，再針對每個生長指標(biāo)進(jìn)行對比分析，確定每個生長指標(biāo)的最佳施肥方法。

表2 施肥處理

1.3.2 施肥方式 于2017年4月20—23日進(jìn)行施肥。

撒施：在地表每株樹樹冠垂直投影區(qū)邊緣至樹冠半徑1/2處的施肥圈內(nèi)將肥料均勻灑在地表，繼而進(jìn)行澆水。

穴施：以每株試驗青楊樹干基部為圓心，在半徑為樹冠冠幅1/2同心圓圓周上均勻選取三個合適位點(diǎn)，挖垂直深度為30 cm的填埋坑，放入肥料，進(jìn)行填埋。

放射狀溝施：以樹干基部為中心，在地表樹冠垂直投影區(qū)邊緣至樹冠半徑1/2處的施肥圈內(nèi)，沿半徑方向，向外挖6條輻射狀施肥溝，溝深30～40 cm，溝由里到外逐漸加深，肥料均勻施入溝內(nèi)，埋好即可。

1.3.3 測定方法 于2017年3月、2018年11月進(jìn)行兩次林木生長指標(biāo)的測量，計算2年生長量。胸徑是利用圍尺測量樹高1.3 m處的直徑；冠幅使用測繩測量；樹高是用勃魯萊斯測高器測量。

1.3.4 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 利用Excel 2003 軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行初步統(tǒng)計；并利用SPSS 21.0軟件對青楊生長量進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果分析

2.1 雞糞肥不同施肥方式對青楊生長的影響

表3 雞糞肥不同施肥方式對青楊生長的影響

注: 同列不同字母表示在0.05水平上差異顯著，下同

施肥處理的兩年青楊樹高的生長量A1與A3間無顯著差異，A1與A2 間存在顯著差異(P=0.016<0.05)，兩年樹高生長量最大的是A3，為1.93 m；最小是CK，為1.69 m。樹高生長量為放射狀溝施>撒施>穴施>對照；所以，施用雞糞肥時以放射溝施對樹高影響最佳，詳見表3。

施肥后兩年青楊胸徑的生長量試驗組和對照組(CK)均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。A1、A2、A3 間均存在顯著差異(P=0.023<0.05),兩年胸徑生長量最大的是A1，為3.31 cm；最小是CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長量為撒施>放射狀溝施>穴施>對照。所以施用雞糞肥時，撒施對胸徑生長最有利。

施肥后冠幅生長量與對照無顯著差異，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長。

2.2 復(fù)合肥不同施肥方式對青楊生長的影響

表4 復(fù)合肥不同施肥方式對青楊生長的影響

各處理施肥后兩年青楊樹高的生長量和對照組均存在顯著差異(P<0.05)，B1、B2、B3間均存在顯著差異(P=0.016<0.05)。兩年樹高生長量最大為B3，為2.38 m；最小為CK，為1.69 m。兩年樹高生長量為放射狀溝施>撒施>穴施>對照。所以，復(fù)合肥對青楊樹高影響最大的施肥方式為放射狀溝施，詳見表4。

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長量和對照均存在顯著差異(P<0.05)，B1、B2、B3間均存在顯著差異(P=0.026<0.05)。兩年胸徑生長量最大為B3，為3.86 cm；最小為CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長量排序為放射狀溝施>穴施>撒施>對照。所以，施用復(fù)合肥對青楊胸徑影響最大為放射狀溝施。

各處理施肥后冠幅生長量與對照組無顯著差異(P>0.05)，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長。

2.3 尿素與磷酸二銨混施不同施肥方式對青楊生長的影響

表5 尿素+磷酸二胺不同施肥方式對青楊樹高生長的影響

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長量試驗組和對照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，C2與C1、C3間均存在顯著差異(P=0.013<0.05)，C1與C3間無顯著差異。兩年樹高生長量最大為C2，為2.47 m；最小為CK，為1.69 m。兩年樹高生長量排序為穴施>放射狀溝施>撒施>對照。在施用尿素+磷酸二銨時穴施是對青楊樹高影響最大的施肥方式，詳見表5。

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長量試驗組和對照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，C3與C1、C2間均存在顯著差異(P=0.029<0.05)，C1與C2間無顯著差異。兩年胸徑生長量最大為C3，為3.68 cm；最小為CK，為3.04 cm。兩年胸徑生長量排序為放射狀溝施>穴施>撒施>對照。所以，尿素+磷酸二銨放射狀溝施是對青楊胸徑生長影響最大的施肥方式。

各處理施肥后冠幅生長量與對照無顯著差異，即施肥方式不影響青楊冠幅的生長。

2.4 不同肥料與施肥方式對青楊生長的綜合影響

2.4.1 肥料及施肥方式對青楊樹高生長的影響

表6 肥料及施肥方式對青楊高生長量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊樹高的生長量試驗組和對照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，A3、B3、C2三組處理間均存在顯著差異(P=0.007<0.05)，綜合影響樹高生長量排序為尿素+磷酸二銨穴施>復(fù)合肥放射溝施>雞糞肥放射溝施，詳見表6。

2.4.2 肥料及施肥方式對青楊胸徑生長的影響

表7 肥料不同施肥方式對青楊胸徑生長量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊胸徑的生長量試驗組和對照組均出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)，A1、B3、C3三組處理間均存在顯著差異(P=0.013<0.05)，綜合影響胸徑生長量排序為復(fù)合肥穴施>尿素+磷酸二銨放射溝施>雞糞肥撒施，詳見表7。

2.4.3 肥料及施肥方式對青楊冠幅生長的綜合影響

表8 肥料及施肥方式對青楊冠幅生長量的綜合影響

各處理施肥后兩年青楊冠幅的增長量試驗組和對照組均無顯著差異(P>0.05)，A1、B3、C2三組處理間均不存在顯著差異(P>0.05)，詳見表8。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 雞糞肥放射狀溝施對青楊高生長量影響最大，兩年最大樹高生長量為1.93 m；撒施對胸徑生長量影響最大，兩年最大胸徑生長量為3.31 cm；施肥方式對冠幅影響不大。

3.1.2 復(fù)合肥施肥，放射狀溝施對青楊樹高和胸徑生長量影響都最大，兩年最大樹高、胸徑生長量分別為2.38 m、3.86 cm；施肥方式對冠幅影響不大。

3.1.3 尿素和磷酸二銨1∶1混合施肥，穴施對青楊樹高生長量影響最大，兩年最大樹高生長量為2.47 m；放射狀溝施對青楊胸徑生長量影響最大，兩年最大胸徑生長量為3.68 cm；施肥方式對冠幅影響不大。

3.1.4 對青楊生長綜合影響較好的施肥方式是復(fù)合肥放射狀溝施和尿素+磷酸二胺穴施。

3.2 討論

合理施肥能改善楊樹品質(zhì)、增強(qiáng)楊樹抗性，合理的施肥能使其發(fā)揮最大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，因此肥料種類和施肥方式的選擇尤為重要[12]。有研究指出在中等立地條件下楊樹施肥效果由高到低依次為復(fù)合肥、尿素、磷酸二銨、過磷酸鈣、硫酸鉀[13，14]，復(fù)合肥養(yǎng)分含量高，尿素僅含氮，磷酸二銨中磷元素占比較大，二者混合可在一定程度上使N、P、K三種重要元素較均衡，因此首先選擇這兩種肥料。雞糞作為一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，具有改善土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤理化保水、保肥的特點(diǎn)，因此選用雞糞作為試驗肥料之一。

青海省常年溫度較低，楊樹根系生長緩慢，因此首先考慮放射狀溝施，可擴(kuò)大根系與肥料接觸面積，提高肥料利用率[12]。有研究認(rèn)為，楊樹穴施比條施效果好[15]，穴施也能防止肥料流失，因此選用穴施。而撒施操作簡便，可逐漸滲透被根系吸收利用，因此也可選用撒施。

在青楊人工林的培育中，施肥與其他撫育管理措施相結(jié)合才能使施肥效益達(dá)到最大化。因此應(yīng)對青楊加強(qiáng)撫育管理，使肥效最大化，促進(jìn)青楊健康生長。