不同基肥在柳杉造林中的應用效果

王乃根

（福建省霞浦國有林場，福建霞浦 355100）

柳杉（Crypto meria fortunei）種植在閩東歷史悠久，其樹型美觀、生長快、壽命長且木材用途廣泛等特點深受當?shù)厝罕娤矏邸＝陙恚R尾松受松材線蟲病影響大面積死亡，杉木受風害斷梢嚴重，柳杉作為造林樹種越來越受到青睞。福建省霞浦國有林場是福建省唯一的國家重點柳杉良種基地，林場有32%的林地立地條件差，林木長勢弱、產(chǎn)量低。施肥能夠使林木獲取生長發(fā)育所需的養(yǎng)分，提升林木長勢，有利于人工林合理發(fā)揮出經(jīng)濟、社會、生態(tài)等多種效益[1]。雖然林場依托高校和科研院所在遺傳改良育種方面成果豐碩，在造林方面也積累了不少經(jīng)驗，但在通過施肥等方法提高林木產(chǎn)量方面，卻未開展施肥試驗設計進行系統(tǒng)分析[2-7]。當前，柳杉施肥研究主要集中在苗期試驗或?qū)嶒炇覘l件下的配方施肥分析，肥料以氮磷鉀復合肥為主，與造林生產(chǎn)實際需求還有一定差距[8-12]。本研究以林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗為基礎，選擇土壤肥力較弱的林地，開展有機肥、鈣鎂磷和復合肥造林試驗和成本效益分析，確定最佳施肥方案，以期為柳杉生產(chǎn)造林提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 驗地概況試驗地位于福建省霞浦國有林場北洋工區(qū)1大班7小班，小班面積3.4 hm2，試驗地面積0.8 hm2。該試驗地造林前為采伐跡地，采伐前為杉木、柳杉混交林，立地質(zhì)量等級Ⅲ級，坡向東南，海拔493～576 m，東經(jīng)26°54′12.96″，北緯119°55′25.55″，氣候溫暖濕潤，年平均溫度15℃。

1.2 試驗材料試驗造林用的柳杉苗木為霞浦國有林場自育，種子采自柳杉初級種子園，2012年秋采種、2013年春育苗。三種試驗用基肥從本地農(nóng)資市場購買，分別為：N、P、K各為15%的復合肥，180元/50 kg；有機質(zhì)含量45%的微生物發(fā)酵肥，55元/50 kg；有效磷含量為12%的鈣鎂磷粉劑，40元/50 kg。

1.3 試驗設計試驗地上共設12個標準地，即在上坡、中坡、下坡位各選擇立地條件基本一致的采伐跡地分別設置4個標準樣地，按從上到下，從左到右按照1～12進行編號。每個標準地667 m2，株行距1.82 m×1.82 m，3.3124穴規(guī)格60 cm×40 cm×30 cm，每667 m2栽植200株。2014年3月造林，造林選用的柳杉苗木都為同一圃地上的壯苗，苗高和地徑基本一致。造林前按施肥試驗設計（表1）在不同坡位和不同樣地上施用基肥，復合肥處理每穴施復合肥0.25 kg，有機肥處理每穴施有機肥1 kg，鈣鎂磷處理每穴施鈣鎂磷0.5 kg，施肥后進行攪拌回土，對照不施基肥，僅回表土。2014年10月、2015年4月和9月及2016年10月分別進行劈草撫育。

表1 柳杉造林施肥試驗因素設計

1.4 試驗調(diào)查及統(tǒng)計分析2018年11月對12個柳杉造林標準地進行樹高、胸徑調(diào)查，柳杉立木材積參考福建省人工林杉木二元立木材積公式計算：

公式中，D為胸徑，H為樹高。

柳杉方差分析和多重比較以試驗小區(qū)平均值為計算單位，分析軟件采用SAS V8/STAT 模塊進行計算。

2 結果與分析

2.1 施肥對柳杉生長量影響分析由表2可知，施用有機肥柳杉樹高、胸徑和材積均值分別為4.1 m、3.1 cm、0.002 5 m3，施用鈣鎂磷，均值分別為4.6 m、3.9 cm、0.004 1 m3，施用復合肥，均值分別為4.4 m、3.6 cm、0.003 4 m3，對照均值分別為3.7 m、2.7 cm、0.001 8 m3；施有機肥樹高、胸徑和材積較對照分別提高10.8%、14.8%、40.1%，施鈣鎂磷樹高、胸徑和材積較對照分別提高24.3%、44.4%、131%，施復合肥樹高、胸徑和材積較對照分別提高18.9%、33.3%、91.6%。施肥處理柳杉的樹高、胸徑、材積均大于對照，施鈣鎂磷的柳杉樹高、胸徑和材積都高于復合肥和有機肥。同時，施鈣鎂磷、復合肥能促進柳杉林分較快郁閉，有機肥則相對較慢。綜合看，施肥效果是鈣鎂磷＞復合肥＞有機肥＞對照。

表2 不同施肥處理柳杉生長量統(tǒng)計表

2.2 施肥成本效益分析在測算成本時，林地整理費用和造林后三年的撫育作業(yè)等費用均為試驗共同成本，在測算施肥成本效益時不列入計算，只測算施肥所產(chǎn)生的額外材料費、人工費成本。根據(jù)當前市場柳杉木材銷售凈利潤450元/m3，測算其成本效益（表3）。經(jīng)測算，與對照相比，施有機肥每667 m2增產(chǎn)值63.6元，效益為-306.4元，施鈣鎂磷每667 m2增產(chǎn)值208元，效益為58元，施復合肥每667 m2增產(chǎn)值145.5元，效益為-84.5元，短期內(nèi)只有施鈣鎂磷收回成本，且效益明顯。雖然鈣鎂磷和復合肥作用效應差別不顯著，但考慮到成本效益，在肥力較弱（立地質(zhì)量等級Ⅲ級）的林地施用鈣鎂磷是比較可靠的施肥方案，可在柳杉造林上推廣應用。

3 結論與討論

本研究表明在肥力較弱（立地質(zhì)量等級Ⅲ級）的林地施用有機肥、鈣鎂磷和復合肥等基肥造林，能有效促進柳杉生長，施肥處理間柳杉樹高、胸徑和材積生長量差異顯著，施肥處理均好于對照，施肥效果是鈣鎂磷＞復合肥＞有機肥＞對照。施有機肥、鈣鎂磷、復合肥效益分別為-306.4元/667 m2、58元/667 m2、-84.5元/667 m2，短期內(nèi)只有施鈣鎂磷收回成本，在柳杉林業(yè)生產(chǎn)上可選用鈣鎂磷作為基肥，效益明顯。

表3 不同肥料作基肥成本統(tǒng)計表

研究表明，林地施肥可促進幼林快速郁閉，而且在林分郁閉后加速了林下植物的生長，良好的林下植被自肥作用較大，從而長期維持了土壤肥力，提升了林木生長量[13-14]。因此，在合理施肥量范圍內(nèi)無論施用有機肥、復合肥還是鈣鎂磷，對柳杉造林來說都是有效的。南方紅壤區(qū)土壤流失磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素嚴重，德國西南部挪威云杉施肥研究表明，氮肥對材積增量的影響因地區(qū)而異，單施鈣肥及鈣、磷配合使用效果較好[15]。在國內(nèi)馬尾松施肥研究中發(fā)現(xiàn)，磷肥效果要好于氮肥和鉀肥，原因是磷肥促進植物對鈣離子、鎂離子等吸收，進而造成土壤pH降低，有利于植物根系礦質(zhì)增加[16]。鈣、鎂元素在植物的生長發(fā)育、生理代謝和生長量等方面起著重要作用，而鈣、鎂元素全部來源于植物根系從土壤中吸收，但酸性土壤鈣、鎂、磷、鉀、硫等元素流失嚴重，影響植物生長[17-19]。本研究中鈣鎂磷表現(xiàn)最好，原因可能是一方面增加了土壤中鈣、鎂、磷元素的含量，另一方面磷又促進了鈣、鎂的吸收，表現(xiàn)出協(xié)同作用，促進了柳杉的生長。在經(jīng)濟效益方面，鈣鎂磷成本最低，收回成本時間最短，且促進柳杉的生長量最大。鈣、磷等肥料研究顯示，林地施肥后，鈣、磷等元素促進林木生長作用時間長達17 a以上，氮肥作用時間約為5 a，因此使用含鈣、磷元素的肥料相對具有更長久的經(jīng)濟效益，在柳杉造林中使用鈣鎂磷是可靠方案[14-15，20]。本文在研究中由于未開展測土配方試驗、肥料多水平試驗，僅根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗設計試驗研究，存在一定不足，需在后期研究中強化研究，以便確定最佳施肥方案。