桉樹人工林土壤質量評價及地力提升措施研究

黃群珍，何日廣，黃 燕，莫冰萍

(廣西壯族自治區國有高峰林場，廣西 南寧 530001)

1 引言

2019～2020年，廣西壯族自治區林業局印發了《關于建設自治區直屬國有林場高質量商品林“雙千”基地的指導意見》《廣西壯族自治區林業局辦公室關于印發〈廣西到2020年林業化肥使用量零增長工作方案〉的通知》等文件，指出區直林場為了保障林業高質量發展和林業化肥零增長的目標，對林木進行精準施肥是最直接、最有效的手段。文件提出了在區直林場開展林木測土配方施肥技術推廣應用項目的意見，旨在通過測土配方施肥，來達到提升土壤地力，保護生物多樣性、提高林地林木質量、提高森林抵御自然災害的目的。根據該項目要求，高峰林場對林地土壤進行了監測，為精準施肥提供理論依據[1]。

2 桉樹人工林概況

高峰林場場內桉樹人工林在13個營林分場均有分布，位于南寧盆地的北面和東北面，大明山山脈南側，是南寧市北面的綠色屏障。地理位置在東經108.012532°～108.865947°，北緯22.587352°～23.156096°。場內桉樹種植區域屬南亞熱帶氣候，海拔70～650 m，坡度8°～32°，年平均氣溫21 ℃左右，年降雨1350～1650 mm，年蒸發量1250～1650 mm，年日照時數1450～1650 h，相對濕度80%以上，大部分土壤為赤紅壤，僅有少量為黃壤和紅壤，大部分土壤質地為中壤，土壤厚度60～80 cm，成土母巖為砂巖，立地指數16以上。2020年底，場內桉樹人工林總面積15350 hm2，占場內林地總面積的60.7%。蓄積224.2萬m3，單位面積蓄積量為146.1 m3/hm2。其中幼齡林2854 hm2，蓄積2.7萬m3；中齡林1271 hm2，蓄積8.6萬m3；近熟林332 hm2，蓄積3.5萬m3；成熟林2490 hm2，蓄積36.6萬m3；過熟林8369 hm2，蓄積172.4萬m3；防護林34 hm2，蓄積0.4萬m3。

3 土壤樣品采集方法

3.1 樣地布點

按網格法布點，同時所選樣地的土壤能代表該片區桉樹林地的土壤。

選擇具有代表性的土壤類型、坡度較低的地方作為采樣點位，并在地形圖上標出采樣地帶和采樣點位，注明采樣剖面的經緯度[2]。

3.2 采樣時間

在林木采伐后或施肥前采集，一般在每年的9～11月份采集土壤樣品。

3.3 采樣深度

剖面的深度在60 cm以上。分兩層采樣，上層標記為A層，采樣深度為0～20 cm；下層標記為B層，采樣深度為20～40 cm。

3.4 采樣點數量

采樣要求多點混合，每個樣品取15～20個樣點，使之能代表采樣單元的土壤特性[3]。

3.5 采樣方法

按照“隨機”“等量”和“多點混合”的原則進行采樣。采用S形線路布點，避開路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位采樣。每個采樣點分0～20 cm層與20～40 cm層兩層采樣，每層的土樣比例要相同，采樣量均勻一致。采樣器材為不銹鋼取土器。采集土樣時，先用剖面刀刮掉可能被污染的剖面表面[4]。 每個采樣點先采下層20～40 cm的土樣，再采上層0～20 cm的土樣，即由下往上進行采樣。把該采樣單元的上層與下層土壤分別充分混合，去除侵入物后，按四分法取1 kg作為土壤樣品，裝入樣品袋中[5]。 樣品送至有資質的林業土壤檢測公司，待土壤自然風干后，在實驗室內研碎，過篩后檢測[6]。

4 結果與分析

本次共采集土壤樣品172份，其中A層和B層各86份。對A層和B層土壤的pH值、大量元素含量和微量元素含量的檢測結果進行統計，結果如表1。

表1 桉樹林地化學性狀檢測結果統計

根據廣西桉樹林地養分分級標準[7]， 將土壤元素含量分為6級，如表2所示。

表2 廣西桉樹林地土壤養分分級標準

Fe、Mn、Ca和Mg等元素的養分標準參考農業土壤質量資料[8]。

此次采樣的所有林地均參照以上標準。分級統計如表3所示。

4.1 土壤pH值

表1中土壤樣品pH值檢測結果顯示：所有林地土壤表現為酸性，pH值總體平均4.41，最大值5.40，最小值3.90。其中A層平均值4.35，最大值5.32，最小值3.90；B層平均值4.46，最大值5.40，最小值4.01。

4.2 土壤養分含量

由表1和表3可以看出,所有樣地有機質含量平均值處于中下水平，全氮含量平均值處于中下水平，全磷含量平均值處于極貧水平，全鉀含量平均值處于貧水平， 堿解氮含量平均值處于富水平，速效磷含量平均值處于極貧水平，速效鉀含量平均值處于中下水平，有效硼含量平均值處于貧水平，有效銅含量平均值處于貧水平，有效鋅含量平均值處于中等至中下水平，交換性鈣平均含量和交換性鎂平均含量均屬極貧水平。

表3 桉樹土壤樣品土壤養分分級統計

4.2.1 有機質含量

所有林地有機質總體平均值23.38 g/kg，最大值61.84 g/kg，最小值4.35 g/kg。其中A層平均值31.27 g/kg，最大值61.84 g/kg，最小值8.1 g/kg；B層平均值15.5 g/kg，最大值29.27 g/kg，最小值4.35 g/kg。總體評價為4級，中下水平。其中A層3級，中等水平；B層5級，貧乏水平。六種水平的樣品數量由高到低分別為：貧>中下>中等>中上>極貧>富。

4.2.2 全氮含量

所有林地全氮含量總體平均值1.26 g/kg，最大值2.47 g/kg，最小值0.46 g/kg。其中A層平均值1.44 g/kg，最大值2.47 g/kg，最小值0.51 g/kg；B層平均值1.08 g/kg，最大值2.38 g/kg，最小值0.46 g/kg。總體評價、A層和B層均為4級，中下水平。五種水平的樣品數量由高到低分別為：中下>貧>中等>中上>極貧，富水平的樣品數為0。

4.2.3 全磷含量

所有林地全磷含量總體平均值0.25 g/kg，最大值1.43 g/kg，最小值0.05 g/kg。其中A層平均值0.25 g/kg，最大值1.17 g/kg，最小值0.07 g/kg；B層平均值0.24 g/kg，最大值1.43 g/kg，最小值0.05 g/kg。總體評價、A層和B層均為6級，極貧水平。兩種水平的樣品數量由高到低分別為：極貧>中等，富、中上、中等至中下等水平的樣品數量均為0。

4.2.4 全鉀含量

所有林地全鉀含量總體平均值15.96 g/kg，最大值32.91 g/kg，最小值1.99 g/kg。其中A層平均值15.68 g/kg，最大值29.91 g/kg，最小值1.99 g/kg；B層平均值16.24 g/kg，最大值32.91 g/kg，最小值2.11 g/kg。總體評價、A層和B層均為5級，貧水平。三種水平的樣品數量由高到低分別為：貧>中等至中下>極貧。富水平和中上水平的樣品數量均為0。

4.2.5 堿解氮含量

所有林地堿解氮含量總體平均值141.05 mg/kg，最大值322.07 mg/kg，最小值41.23 mg/kg。其中A層平均值159.16 mg/kg，最大值322.07 mg/kg，最小值69.62 mg/kg；B層平均值122.94 mg/kg，最大值258.89 mg/kg，最小值41.23 mg/kg。總體評價為2級，中上水平。其中A層1級，富足水平；B層2級，中上水平。五種水平的樣品數量由高到低分別為：富>中上>中等>中下>貧，極貧水平的樣品數量為0。

4.2.6 速效磷含量

所有林地速效磷含量總體平均值0.88 mg/kg，最大值31.61 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A層平均值1.52 mg/kg，最大值31.61 mg/kg，最小值0.06 mg/kg；B層平均值0.24 mg/kg，最大值1.17 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。總體評價為6級，極貧水平。其中A層5級，貧水平；B層6級，極貧水平。四種水平的樣品數量由高到低分別為：極貧>貧>富>中上，中等至中下土壤樣品數量與中上相同，均為2份。

4.2.7 速效鉀含量

所有林地速效鉀含量總體平均值68.7 mg/kg，最大值164.02 mg/kg，最小值11.84 mg/kg。其中A層平均值75.99 mg/kg，最大值164.02 mg/kg，最小值17.7 mg/kg；B層平均值61.41 mg/kg，最大值163.64 mg/kg，最小值11.84 mg/kg。總體評價、A層和B層均為4級，中下水平。五種水平的樣品數量由高到低分別為：中下>貧>中等>極貧>中上，富水平的樣品數量為0。

4.2.8 有效硼含量

所有林地有效硼含量總體平均值0.39 mg/kg，最大值0.99 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A層平均值0.43 mg/kg，最大值0.99 mg/kg，最小值0.03 mg/kg；B層平均值0.35 mg/kg，最大值0.95 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。總體評價、A層和B層均為5級，貧水平。三種水平的樣品數量由高到低分別為：貧>中等至中下>極貧，富水平和中上水平的樣品數量均為0。

4.2.9 有效銅含量

所有林地有效銅含量總體平均值1.03 mg/kg，最大值3.15 mg/kg，最小值0.09 mg/kg。其中A層平均值1.09 mg/kg，最大值3.04 mg/kg，最小值0.14 mg/kg；B層平均值0.97 mg/kg，最大值3.15 mg/kg，最小值0.09 mg/kg。總體評價為5級，貧水平。其中A層5級，貧水平；B層6級，極貧水平。三種水平的樣品數量由高到低分別為：極貧>貧>中等至中下，富水平和中上水平的樣品數量均為0。

4.2.10 有效鋅含量

所有林地有效鋅含量總體平均值1.61 mg/kg，最大值10.77 mg/kg，最小值0.18 mg/kg。其中A層平均值2.02 mg/kg，最大值10.77 mg/kg，最小值0.25 mg/kg；B層平均值1.20 mg/kg，最大值5.15 mg/kg，最小值0.18 mg/kg。總體評價為中等至中下水平。其中A層中等至中下水平；B層為貧水平。五種水平的樣品數量由高到低分別為：極貧>中等至中下>貧>中上>富。

4.2.11 有效鐵含量

所有林地有效鐵含量總體平均值93.88 mg/kg，最大值458.84 mg/kg，最小值4.72 mg/kg。其中A層平均值135.21 mg/kg，最大值458.84 mg/kg，最小值8.2 mg/kg；B層平均值52.55 mg/kg，最大值138.39 mg/kg，最小值4.72 mg/kg。大部分林地鐵元素供應充足。

4.2.12 有效錳含量

所有林地有效錳含量總體平均值2.89 mg/kg，最大值43.97 mg/kg，最小值0.06 mg/kg。其中A層平均值3.66 mg/kg，最大值29.11 mg/kg，最小值0.16 mg/kg；B層平均值2.12 mg/kg，最大值43.97 mg/kg，最小值0.06 mg/kg。最低臨界濃度為2 mg/kg，大部分林地不缺錳元素。

4.2.13 交換性鈣含量

所有林地交換性鈣含量總體平均值85.43 mg/kg，最大值421.16 mg/kg，最小值15.01 mg/kg。其中A層平均值109.74 mg/kg，最大值421.16 mg/kg，最小值17.63 mg/kg；B層平均值61.13 mg/kg，最大值208.27 mg/kg，最小值15.01 mg/kg。根據對果園土壤鈣研究表明，低于150 mg/kg屬極貧水平。據此劃分，林場林地交換性鈣平均含量屬極貧水平。

4.2.14 交換性鎂含量

所有林地交換性鎂含量總體平均值11.12 mg/kg，最大值53.02 mg/kg，最小值3.09 mg/kg。其中A層平均值13.74 mg/kg，最大值53.02 mg/kg，最小值4.1 mg/kg；B層平均值8.51 mg/kg，最大值28.09 mg/kg，最小值3.09 mg/kg。林地交換性鎂含量低于農業上認為的土壤交換性鎂臨界濃度60 mg/kg，大部分林地缺乏鎂元素，屬極貧水平。

5 結論與討論

(1)高峰林場桉樹林地土壤養分現狀為有機質含量偏低，氮、鋅、鐵和錳等養分元素充足，磷、鉀、硼、銅、鈣和鎂等養分元素缺乏。通過精準施肥，如施有機肥、緩釋肥等，可有效提高林地養分含量。

(2)土壤是由氣候、地形、母質、植被、時間和人為因素等五大成土因素綜合作用形成的。通過免煉山整地、割灌撫育、測土配方施肥、增施有機肥、延長采伐期等提升地力的措施，可以有效地提高林地土壤質量。

(3)探索桉樹與其他闊葉樹混交林的營建、桉樹與針葉樹輪作是下一步的努力方向。