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毛红椿施肥技术研究进展



全 文 :第 38 卷 第 3 期
2 0 1 1 年 9 月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol. 38 No. 3
Sep.,2 0 1 1
doi:10. 3969 / j. issn. 1002 - 7351. 2011. 03. 42
毛红椿施肥技术研究进展
黄红兰,廖忠民,张 露
(江西农业大学,江西 南昌 330045)
摘要:阐述了目前毛红椿人工林的地力概况、毛红椿速生丰产林的养分需求状况、施肥技术研究进展及存在的问题,并提出
毛红椿人工林施肥技术研究方向与建议。
关键词:毛红椿;养分需求;施肥技术;研究进展
中图分类号:S725. 5 文献标识码:A 文章编号:1002 - 7351(2011)03 - 0183 - 04
Research Advances in Fertilization Techniques of Toona ciliata var. pubescen Plantation Forest
HUANG Hong-lan,LIAO Zhong-min,ZHANG Lu
(Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)
Abstract:Toona ciliata var. pubescen plantations soil fertility had been expanded. In this paper,the nutrient demand,fertilization
techniques and problems of Toona ciliata var. pubescen fast-growing and high-yielding plantation forest were discussed,and the Toona
ciliata var. pubescen plantation fertilization development direction and suggestion were also raised.
Key words:Toona ciliata var. pubescen;nutrient demand;fertilization technology;research advance
毛红椿(Toona ciliata var. pubescen)是南方珍稀濒危树种,分布于喜马拉雅山西北坡,印度东部、孟加
拉国、缅甸、泰国、越南和我国华南等地,多分布于山地和丘陵。在我国江西、湖南、湖北、广东、广西、四川、
贵州、湖南、浙江和云南等省有零星天然林[1],从亚热带东部常年湿润地区到西部明显干湿季的地区都有
分布[2]。常与红椿混生,在土层深厚、肥沃、湿润、排水良好的疏林地、林缘或沟谷地带生长最好。适应性
较强,较耐盐[3],耐寒性好,能耐 - 15 ℃低温[2],耐干旱和水湿,在空地或疏林下,特别是在火烧迹地或退
耕还林地天然下种更新效果好。在红壤、黄壤、黄棕壤、石灰性土壤和滨海的轻盐渍土等都能正常生长。
因其速生、材质优良,引种栽培备受青睐。
1977 年在安徽省泾县开始其人工造林试验[4],1980 年成功引种栽培于南京中山植物园[5],浙江省林
业科学研究院 1986 年开发利用,1994 年福建省莱舟林业试验场较大面积地驯化乡土树种毛红椿[6],柳新
红等将其列为浙西南首批推广的速生工业用材原料树种[7],2008 年浙江省林业科学研究院等提出毛红椿
速生用材的丰产栽培模式。近几年来,毛红椿在南方各分布省份的针叶林阔叶化改造中得到了较广泛的
应用。但是,我国人工林林地土壤养分供应状况普遍较差,大多数达不到栽培林木的生长要求[8],养分总
量难以满足人工林速生高产的需要。因此,毛红椿引种驯化以来,肥料施用就引起生产经营者的重视,已
积累 30 多 a生产实践经验。本文就目前毛红椿施肥技术及其发展进行探讨。
1 毛红椿人工林的地力概况
毛红椿人工林培育实践表明,有机质丰富、立地条件好的林地毛红椿生长快,不会对其人工林林地的
地力和生态环境造成负面影响。毛红椿是阳性植物,利用光能制造有机物质能力较强。宗世贤等[5]研究
异地引种毛红椿,4 年生的光能利用率可达 0. 6%,吸收土壤氮素的 73. 8%、磷素的 59. 0%、钾的 77. 2%、
钙的 74. 1%、镁的 60. 2%。茎营养元素的积累量明显低于叶,并大部分将随木材的采伐而转移掉,叶积累
的养分则以枯落物形式归还给土壤。由于木材中营养元素含量较低,叶积累了大量的营养元素,其枯枝落
收稿日期:2011 - 04 - 19;修回日期:2011 - 05 - 11
基金项目:江西省林业厅科技重大攻关项目(2000 - 1)
作者简介:黄红兰(1970—) ,女,江西石城人,江西农业大学讲师,博士生,从事森林培育研究。
通讯作者:张露,女,江西农业大学教授。E-mail:2004honglan@ 163. com。
福 建 林 业 科 技 第 38 卷
叶量多、易分解,因此每年归还给土壤的有机质高。邹高顺等[6]研究结果表明,毛红椿人工林乔本层生物
量为 50. 75 t·hm -2,其中树干、树枝及树叶生物量分别为 37. 05、9. 14、4. 56 t·hm -2;平均单木生物量
40. 60 kg,其中树干、树枝及树叶生物量分别为 29. 61、7. 39、3. 6 kg;毛红椿茎生物量远远超过叶片生物量。
范建华[9]分析表明,马尾松毛红椿混交林土壤全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾和有机质含量分别比马尾
松纯林增加了 38. 9%、23. 8%、57. 0%、19. 5%、13. 8%和 19. 5%,将地力大幅增长的原因归结于毛红椿大
量落叶,各种营养元素及时地回归了土壤,较好地促进了毛红椿和混交树种的快速生长。而毛红椿幼林积
累的营养元素只占其生态系统总贮量的很小一部分,氮、磷、钾、钙、镁的积累量分别占其总贮量的 2. 4%、
2. 7%、0. 6%、0. 7%、4. 0%。据此,宗世贤等[5]认为,在生态系统生物地球化学循环长期的地质过程中,毛
红椿幼林对林地养分的利用和消耗非常有限。花福[10]开展杉木毛红椿混交试验、范建华[9]开展马尾松毛
红椿混交林试验,解决了杉木、马尾松纯林连栽的地力衰退问题。30 多年生毛红椿人工林分没有出现地
力衰退的迹象。
2 毛红椿人工林的养分需求
2. 1 养分需求
毛红椿喜温暖湿润气候,喜深厚、肥沃、疏松、湿润的山地黄红壤或灰化黄壤,生态生物学特性具有湿
度、有机质含量较高的特点[2,11]。其天然林分布于沟谷两侧,多见于花岗岩和砂岩地带,立地环境较阴湿
郁闭。因沟底土壤常由坡面冲积的沉积物、塌积物等发育形成,因此,毛红椿天然林土壤大多疏松潮湿,大
小岩块砾石较多,枯枝落叶和有机质丰富。
毛红椿引种培育结果表明,对土壤的适应幅度较宽,在红壤、黄壤、黄棕壤、石灰性土壤及滨海的轻盐
渍土等 pH 4. 5 ~ 8. 5 的土壤均能生长。毛红椿耐贫瘠,但是,土壤养分不足时,生长缓慢,土壤有机质、全
氮含量是影响毛红椿人工林生长的较重要生态因子[5]。毛红椿在有机质丰富、立地条件好的林地生长
快。福建省莱舟林业试验场引种的 11 年生人工纯林平均胸径达 15. 4 cm,平均树高 10. 1 m,最大的胸径
达 29. 5 cm,林分蓄积 120. 3 m3·hm -2,12 年生四旁种植的毛红椿高可达 14 m,胸径 41. 3 cm[6]。这与毛
红椿天然林分布的土壤水肥需求状况比较一致。
2. 2 养分平衡
毛红椿早期生长迅速,叶片积累了大量的营养元素,凋落物量大且分解快,59% ~ 77%的营养元素返
回土壤被再循环利用的同时,大约还有 14 t·hm -2·a -1的有机物质加入到土壤中。幼林中营养元素的损
失量主要贮存于幼林干、枝生物量中,此损失量将主要由土壤矿物质的风化和经雨水的加入得到补充。毛
红椿人工林通过营养元素的这种循环利用与枯落物归回土壤大量有机质,能较好地保持林地生产力及其
维持其人工林生态系统的稳定性[5]。
2. 3 营养诊断
通过植物营养诊断进行施肥以补充植物体内所需营养元素,已成为现代施肥管理的重要手段。目前
毛红椿营养诊断方法主要采用营养元素比率法,分为简单形式和复杂形式 2 种。简单形式只涉及植株内
的 2 种营养元素之比率,用该比率和植株生长不受影响和限制的比率范围进行比较确定植株体内的营养
状况。复杂形式是采用多种营养元素的比率及结合形式,即系统综合诊断法(DIRS) ,并应用于诊断毛红
椿的营养状态,以保持林木生长、正常代谢的养分需求平衡,或调节至营养元素间的比例为最佳平衡状态。
宗世贤等[5]针对毛红椿土壤状况及其营养特性等状况尝试了营养诊断的营养元素比率法,探讨了引种毛
红椿幼树期营养元素在茎、干、叶等部位的转移和分配规律。
3 毛红椿人工林施肥技术进展
3. 1 施肥技术概况
毛红椿人工林初期施用的基肥和追肥多数采用人畜粪便、火烧土、堆沤绿肥等农家肥和有机肥。苗期
有较多施肥方面的生产实践,涉及了幼林生长期的少数几个施肥实践措施,还没有中龄林和近熟林施肥的
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第 3 期 黄红兰,等:毛红椿施肥技术研究进展
相关报道。就目前发展来看,毛红椿人工林历时 30 多 a,其施肥技术积累仍处在初级阶段。
3. 2 施肥方法和施肥时期
3. 2. 1 苗期施肥方法和施肥时期 毛红椿施肥方法主要有基肥和追肥,前者一般采取穴施,造林前或造
林时先往穴内回填一半表土,再在每穴内施钙镁磷肥 250 g 或复合肥 100 g,拌匀,然后栽植,回填心土至
平穴备栽[12]。后者可采用沟施、灌溉施肥和根外追肥等。张汝忠等[13]认为在肥料的分配上应采取少量
多次的施肥模式。
林木在各生长发育阶段,对养分的需求强度不尽相同。普遍认为有效的施肥季节为林木生长旺盛期,
即春季和初夏,此时最有利于根系吸收养分。毛红椿 2 月底—3 月初播种,每 667 m2 施栏肥 1500 kg(或
猪、鸡粪肥 1000 kg或复合肥 50 kg) ,钙镁磷肥 50 kg。苗期施足基肥可以较好地防止冻害。7 月苗木高生
长进入快速时期,施 N肥促进苗木光合作用。8 月上旬停施氮肥,改用磷、钾肥,加速苗木木质化[14]。或
采取少量多次施肥方法,一般以每年 3 次为宜,第 1 次于 6 月底—7 月初施复合肥 37. 5 ~ 45 kg·hm -2,第
2 次于 7 月底施复合肥 60 ~ 75 kg·hm -2,第 3 次于 8 月中旬施复合肥 135 ~ 150 kg·hm -2。传统苗期追
肥多采用尿素等氮肥,易引起烧苗,采用复合肥作追肥可避免烧苗且方法简单、效果更好;最后一次追肥时
间最迟必须在 9 月 10 日前完成[12]。张汝忠等根据毛红椿苗期生长规律,总结其苗期施肥技术措施:复合
肥 450 ~ 600 kg·hm -2、磷肥 375 kg·hm -2和焦泥灰 7500 kg·hm -2作基肥。6 月中下旬—8 月中下旬为
毛红椿苗木速生期,需加强水肥管理:5—6 月为多雨水的梅雨季节,圃地要做好清沟排水工作,否则幼苗
易遭水淹烂根或发病至死;7—8 月则为高温干旱季节,苗木需水量大,可每隔 4 ~ 7 d浇灌混有稀薄农家肥
的肥水,或晚间灌“跑马水”(即灌 1 次水后,马上放掉,再灌 1 次水,再放掉的浇水方式)。幼苗施肥讲究
少量多次,切忌大水大肥,可每 15 d施以 N肥为主的复合肥,最好选择在阴天或雨后地湿时,避免大晴天
施肥,尤其是伏旱高温季节尤应在傍晚时分浇灌[12]。
3. 2. 2 幼树施肥方法和施肥时期 戴慈荣等[12]报道毛红椿造林施肥技术:造林后头 2 年,每年 5 月份第
1 次抚育时,对每株幼树追施复合肥 100 g(穴施、施肥后覆土) ;造林当年已施基肥的,追肥可以从第 2 年
开始,并视林地及林木生长及经营需要连续施肥 2 ~ 3 a,可促进新造林快速生长和郁闭成林。
3. 3 施肥种类和施肥量
施肥种类选择较多。有的基肥是磷肥、有机肥或复混肥,或不施基肥;追肥有尿素、钾肥、有机无机复
混肥等;复混肥采用的原料也是多种,N 素来源有尿素、硫酸铵、碳酸铵、氯化铵等;P 素来源有钙镁磷肥、
过磷酸钙、白磷(主要是不可溶性的磷酸钙)、磷酸一铵等;K 素来源有氯化钾、硫酸钾等。毛红椿的施肥
品种少,包括尿素、复合氮肥、钙镁磷肥和猪、鸡粪肥等有机农家肥。
毛红椿的各生长发育期需肥量存在差异。苗期施基肥量为 667 m2 堆厩肥 1500 kg(或猪、鸡粪肥 1000
kg或复合肥 50 kg)、钙镁磷肥 50 kg[14]。造林基肥每穴施钙镁磷肥 250 g或复合肥 100 g。幼树追施复合
肥 100 g[12]。
3. 4 施肥效应
施肥促进毛红椿快速生长。沈伟兴等[14]研究表明,苗期施基肥,1 年生苗高可达 90 ~ 110 cm,地径
0. 8 cm以上。张汝忠等[13]研究苗期施肥管理,一般以每年施肥 3 次为宜,当年生苗木高达 100 cm 以上,
最高可达 150 cm。戴慈荣等[12]研究新造林幼树施肥,2 年生林分平均树高 220 cm,平均胸径 2. 4 cm;3 年
生林分平均树高 420 cm,平均胸径 4. 5 cm。
4 毛红椿施肥技术研究方向与建议
目前毛红椿施肥技术集中在其苗期和幼林生长期,还处于初级起步阶段。造成这种局面的原因,一方
面可能是因为毛红椿人工林还没有地力及其生态系统的负面影响;另一方面可能是毛红椿人工造林历时
较短,较多积累于苗期至幼林期的施肥管理;还有可能受制于以往造林规模小以及小面积模式的苗期管理
和幼林精细抚育[15]。随着毛红椿人工林种植面积不断扩大,许多施肥技术及相关研究有待于开展,尤其
促进材积蓄积量增长时,保持材性优质的精准施肥技术及其系统管理亟待提上日程。
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福 建 林 业 科 技 第 38 卷
4. 1 优化营养诊断技术
目前毛红椿营养诊断方法简单,应加大诊断措施研究,确立有效的营养诊断方法。
4. 2 专用施肥技术研究
结合营养诊断技术,依据平衡施肥理论,因土、因树和因肥配制专用复合肥,平衡补充 N、P、K、Ca、Mg
营养元素,同时促进毛红椿对 Cu、Zn、Mn等微量元素的吸收,科学、合理地施肥,促进毛红椿林木生长,实
现毛红椿人工林生态系统中营养元素的良性循环。
4. 3 推进中龄林、近熟林施肥研究
毛红椿的幼苗期和幼林施肥已有一定基础,宜进一步加强相关研究。尤其是应用计算机推荐施肥系
统和 3S技术开展科学施肥,而且,加快推进中龄林和近熟林的施肥研究与生产实践。
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