全 文 ：林业科学研究!"#$%!"&"#$)"+ )#
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!!文章编号!$##$($)*&""#$%##(#)"+(#%
滴灌施肥条件下 C[a 杨幼林 -$0$A养分
吸收量与施肥量研究
贺!勇$$ 兰再平$!$ 孙尚伟$$ 傅建平"$ 刘俊琴$
"$8中国林业科学研究院世界银行项目办公室!北京!$###*$( "8大兴区林场!北京!$#"+#"#
收稿日期$ "#$%(#$("+
基金项目$ 国家林业局引进国际先进林业科学技术项目%速生丰产林自动化节水灌溉与高效栽培管理技术引进&""##*()()&#
作者简介$ 贺!勇"$*&&#!男!硕士生8主要研究方向$森林培育80(1234$##+$""&7YY89:1
!
通讯作者$研究员!硕士生导师!主要从事森林培育学与森林生态学研究80(1234$ZH4267$*89:1
关键词!$#, 杨人工林(滴灌(施肥(J.F.M养分
中图分类号!C,*"8$$ 文献标识码!B
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第 期 贺!勇等$滴灌施肥条件下 $#, 杨幼林J.F.M养分吸收量与施肥量研究
杨树以其生长迅速.产量大.分布广.适应性
强.易繁殖.易更新等特性!成为我国主要的速生
造林树种!常作为短轮伐期工业用材来经营,$- (同
时!它在解决我国用材短缺和生态问题等方面也起
着不可忽视的作用+ 在营造速生丰产林的过程中!
施肥是一项关键措施!多项研究结果表明!施肥对
杨树树高.胸径的生长具有促进作用!不同施肥处
理对杨树生长的影响不同," /&- + 水和肥"主要是 J
肥#是影响杨树生长的重要因素!一直以来!在实
际生产过程中!对杨树的经营方式较为粗放!在灌
溉和施肥管理上对杨树水肥的实际需求缺乏认识!
往往凭借经验来操作!造成水肥过量或不足+ 由于
水肥的管理不当!从而使杨树人工林生产力低下!
产品质量差!原材料利用率不高!甚至造成土质恶
化.环境污染等问题+
滴灌施肥是将施肥与滴灌结合起来的一项现代
技术!按照植物对水和肥的要求!通过低压管道系
统!将含有养分的水溶液以较小流量!均匀准确地直
接输送到植物根部附近的土壤表面!以水珠形式滴
入土层中+ 国内外学者通过田间试验研究表明!滴
灌施肥不仅能节省肥料和劳动力!还能大幅度提高
作物的产量和质量,* /$%- + 目前!滴灌施肥研究主要
集中在农业领域!在林业上的应用较少!本文对滴灌
条件下 $#, 杨栽培的施肥量进行定量分析比对!探
索出滴灌栽培 $#, 杨人工林所需的最佳施肥量!为
滴灌栽培 $#, 杨速生丰产林的经营管理提供一定的
理论和实践依据+
$!研究区概况
C8CD自然条件
研究区地处北京市大兴区林场西麻各庄分区!
为典型的暖温带半湿润大陆性季风气候!夏季炎热
多雨!冬季寒冷干燥!春.秋短促+ 年平均气温 $#
$"b!年平均日照时长 " +"#8) A!年平均降水量
%%"8* 11!年无霜期 $&# "## Q+
C8FD土壤条件
试验地土壤为永定河故道冲积的沙土!地下水
位深 + 1!土壤密度"$L)+ t#L$%# R091/!土壤
田间持水量为 $#I"体积含水量#!有机质含量低于
"L# R0WR
/$
!碱解氮含量 $8", 1R0WR/$!有效磷含
量 $8), 1R0WR/$!有效钾含量 $+8)& 1R0WR/$!土
壤贫瘠!蓄水保肥能力差+
C8HD林地现状
大兴区林场现有常规栽培的 $#, 杨人工林十多
公顷!由于沙土的有机质含量和J.F.M营养元素含
量极低!导致 $#, 杨人工林生长较差+ 以 $" 年生
$#, 杨人工林为例!其平均树高 $, 1!胸径 $+ 91!蓄
积量 &,8") 10A1/"!年蓄积生长量仅为 ,8", 1
0A1
/"
!生产力低下+
"!研究方法
F8CD试验设计
"#$$ 年 月在北京市大兴区林场安装了 $)8,
A1
" 自动化地表滴灌系统!并在当年春季采用欧美
杨 $#, 无性系"/"D=J=%f$=#(B$#6)(7( 9[85,)K,+/#
# 91插条进行扦插造林!株行距 1f% 1!滴灌毛
管在地表沿着树行方向铺设+ 为确保存活和生长一
致!造林当年对苗木进行统一的灌溉和施肥处理!年
末新造林存活率为 *&I!平均树高为 "8& 1!平均胸
径为 $8, 91+
滴灌栽培的 $#, 杨速生丰产林中现有 ) 个可独
立灌溉和施肥控制的试验小区!编号为 B...-.E!
株行距 1f% 1!在试验小区内进行不同施肥量的
试验+ 考虑到试验地土壤贫瘠!J.F.M元素含量极
低!远不能满足 $#, 杨生长的需求!故没必要设置无
施肥处理小区!从而能够更加有效的利用有限的四
个独立灌溉和施肥控制区开展实验+ 在试验小区对
J肥设置 ) 个施肥量水平!对 F.M肥采用相同施肥
量!具体施肥处理见表 $+ 每个处理面积为 # 1f
"# 1!设置 个重复!每个重复 )# 株!各重复间设置
保护行+ 各试验小区的施肥均随灌溉同时进行!每
个小区灌溉量及其他管理措施均相同+
表 CD各小区施肥处理
小区
编号
每株施肥标准KR
J
"#$" "#$
F
"#$" "#$
M
"#$" "#$
B # &# $% "# "# %#
. ,# $"# $% "# "# %#
- $$# $+# $% "# "# %#
E $%# "## $% "# "# %#
!!注$J肥为尿素!F肥为磷酸一铵!M肥为白色氯化钾!均为可溶
性肥料+
F8FD施肥方法
每年施肥从 % 月下旬开始到 & 月下旬结束!每
隔 $# Q施肥 $ 次!共施肥 $# 次!各小区每次施肥量
相同+
F8HD数据调查与处理
"88$!林分生长量调查与计算 分别于 "#$" 年和
"#$ 年生长季末对试验小区所有样木的树高和胸
,")
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
径进行调查!运用欧美杨二元立木材积公式,$+-计算
立木材积!进而得出每公顷蓄积+ 立木材积 "X#
公式$
X]#F"%) %), %)%"
9 #^F,&) +)" &#,"
"88"!生物量调查与养分含量测定!每年生长季
末!在生长表现最好的小区内选择 株平均木进行
树干解析!测定其枝.叶.干.根部生物量及 J.F.M
元素含量+
"88!数据处理!运用?;9?4软件进行计算和经济
效益分析!应用S语言软件对调查数据进行单因素
方差分"BJ\eB#+
!结果与分析
HECDC[a 杨幼林单株-$0$A吸收量
在生长表现最好的 $ 年生 $#, 杨幼林中!
其J.F.M元素的年吸收量即是 $#, 杨在 $ 年生
时对J.F.M营养元素的最小需求+ 对 $ 年生
$#, 杨单株各器官的生物量.J.F.M元素含量以及
积累量和年吸收量的测定结果见表 " )+
表 FDC[a 杨单株各器官生物量干质量
树龄K2 叶KR 枝KR 干KR 根KR 合计KR
$ "&)8, ""*8, +&*8$ )%"8+ $ +%+8$
" $ "#8) +*+8# $ *+$8" $ #8& ) *"$8)
"*+8# " ,"&8 $" &)#8# ) )**8" " +8%
从表 " ) 可看出$$#, 杨体内的 J.F.M含量
随着器官和年龄的不同而变化( $ 年生 $#, 杨
幼林单株生物量和J.F.M吸收量逐年加大!第 年
养分需求明显大于前两年+ 因此!$#, 杨幼林前
年施肥量需逐年加大!各养分的需求量大小依次为
JvMvF+
表 HDC[a 杨单株各器官-$0$A含量比例
树龄K2
JKI
叶 枝 干 根
FKI
叶 枝 干 根
MKI
叶 枝 干 根
$ $8&# $8) #8*% $8## #8"% #8$% #8#* #8"% #8*# #8,$ #8+ #8*$
" $8& $8#) #8)" #8*% #8"" #8$, #8#& #8"# #8+# #8++ #8) #8,
$8&" #8,, #8"* #8*" #8"# #8$ #8#+ #8$& #8+ #8"+ #8$+ #8+#
表 IDC[a 杨 C H 年生幼林单株-$0$A积累量
与吸收量
营养
元素
积累量KR
$ 年生 " 年生 年生
吸收量KR
" 年生 年生
J $*8% ),8& $%*8+ "&8 $$$8&
F "8& *8# "%8* +8" $+8*
M $"8+ $8+ ,%8) $&8* )8&
HEFD不同施肥量对 F 年生 C[a 杨幼林生长的影响
从 " 年生 $#, 杨幼林各处理树高.胸径.蓄积年
生长量"表 %#看出$" 年生 $#, 杨幼林蓄积生长量随
J肥施肥量的增加有细小的变化+ 对各小区蓄积进
行单因素方差分析!结果表明$在不同施肥处理间!
其蓄积年生长量无显著差异"Dl#8"$" v#8#%# +
表 JDF 年生 C[a 杨速生丰产林树高$胸径$蓄积年生长量
处理 &9
"年K1 &\"年K91 &X
"年K"1

0A1
/"
#
B "8& t#8+& "8& t#8,% 8## t$8"*
. 8# t#8,, 8# t#8&# "8** t$8",
- "8, t#8,# "8* t#8,) 8"$ t$8")
E "8* t#8,% 8# t#8,# 8$* t$8"#
H8HD不同施肥量对 H 年生 C[a 杨幼林生长的影响
从表 + 可看出$ 年生 $#, 杨幼林蓄积生长量随
J肥施肥量从 &# R0株 /$增加到 $"# R0株 /$时有
较大提升!但继续增加 J肥施肥量则变化不大+ 对
各小区蓄积进行单因素方差分析!结果表明$在不同
施肥处理间!其蓄积年生长量存在极显著差异"Dl
#8##& + m#8#$#!进一步多重比较分析显示!B与..
-.E间差异显著"Dm#8#%#!..-.E间差异均不显
著"Dv#8#%#+
表 PDH 年生 C[a 杨速生丰产林树高$胸径$蓄积年生长量
处理 &9
年K1 &\年K91 &X
年K"1

0A1
/"
#
B 8) t#8, )8+ t$8#* $)8** t8%2
. 8& t#8+, %8" t$8$, $,8* t8+$G
- 8& t#8%# %8# t#8&) $,8$ t)8$*G
E )8$ t#8%, %8$ t#8,, $,8,$ t8*%G
!!注$表中同列不同字母表示差异显著"Dm#F#%#!相同字母表示
差异不显著"Dv#8#%#+
H8ID不同施肥处理 C[a 杨幼林蓄积增长量的边际
效益分析
!!由于 " 年生 $#, 杨幼林 ) 个施肥处理间的各项
指标均差异不显著!因此!只对 年生 $#, 杨幼林 )
个施肥处理获得的蓄积年增长量进行边际效益分
析! 年生 $#, 杨幼林不同施肥处理的成本与收益
见表 ,+
表 , 中以处理B为基准!计算增加施肥量所需
增加施肥的边际成本及获得的蓄积增长量的边际收
&")
第 期 贺!勇等$滴灌施肥条件下 $#, 杨幼林J.F.M养分吸收量与施肥量研究
入!得出不同施肥处理 $#, 杨幼林蓄积增长量的边
际效益"表 &#+ 从表 & 可看出$以B区为基准!随着
施肥量的增加!.区.-区.E区的收入分别比 B区
的增加 &+8#,.+&)8%%.,#,8+# 元0A1/"+ 因此!
年生 $#, 杨幼林 .区的施肥设计取得最大边际
收益+
表 aDH 年生 C[a 杨幼林不同施肥处理的成本与收益
项目
施肥处理
B . - E
施肥量K"WR0A1/"# $$%8*) $,8*$ "$8&& "&*8&+
施肥成本K"元0A1/"# "&*8&% ))8,& %,*8,# ,")8+%
蓄积增量K"10A1/"# $)8** $,8* $,8$ $,8,$
商品材增量K"10A1/"# $#8)* $"8$, $"8$" $"8)#
收入K"元0A1/"# + "*%8&# , #8&# , ",#8"# , )&8"#
收益K"元0A1/"# + ##%8*% + &+*8#" + +*#8%# + ,$8%%
!! 注$尿素按 "8% 元0WR/$计算($#, 杨商品材出材率按 ,#I计
算($#, 杨商品材价格按 +## 元01/计算+
表 OD不同施肥处理 H 年生 C[a 杨幼林
蓄积增长量的边际效益
项目
施肥处理
B . - E
增加的施肥量K"WR0A1/"# # %,8*, $$%8*) $,8*"
边际成本K"元0A1/"# # $))8* "&*8&% ))8&#
蓄积增长量K"10A1/"# # "8)# "8" "8,"
商品材增量K"10A1/"# # $8+& $8+ $8*$
边际收入K"元0A1/"# # $ ##&8## *,)8)# $ $)"8)#
边际收益K"元0A1/"# # &+8#, +&)8%% ,#,8+#
)!结论与讨论
"$# $#, 杨 $ 年生幼林单株养分吸收量逐
年加大!第 年养分需求明显大于前 " 年!各养分需
求量的大小依次为JvMvF+
""# " 年生 $#, 杨幼林经过施肥处理后!树高增
长约 1!胸径增长约 91!各施肥处理间 $#, 杨生
长表现差异不显著!最小 J肥施肥量 # R0株 /$的
处理即为 " 年生 $#, 杨 ) 个处理中的最佳施肥量+
马晖等,$,-对杨树速生丰产林配套施肥技术试验显
示!在 " 年生杨树幼林不同施肥处理中!施用尿素
"J)+# R0WR
/$
#"%# R0株 /$!即施 J肥 $$% R0
株 /$时生长增幅最大!树高增长 "8** 1!胸径增加
"8+% 91+ 本试验 " 年生杨树幼林的 J肥最佳施肥
量仅是马晖的 "+ I!但取得了更高的生长量+
"# # R0株 /$的J.$% R0株 /$的F和 "# R0
株 /$的M施肥量能满足滴灌条件下 " 年生 $#, 杨幼
林生长的需求!这与测定的 " 年生 $#, 杨单株 J.F.
M营养元素的吸收量"J"&8 R.F+8" R.M$&8* R#
结果接近+
")# 年生 $#, 杨幼林经施肥处理后!各小区的
树高.胸径和蓄积增长量均随 J施肥量的增加而增
加!&# R0株 /$的J施肥量取得的蓄积增长量最小!
并与其他处理间差异显著("## R0株 /$的 J施肥量
取得最大蓄积增长量!但与 $"#.$+# R0株 /$的J施
肥处理间差异不显著!故 $"# R0株 /$的J施肥量是
满足 年生 $#, 杨生长需求的最小施肥量+
"%# $"# R0株 /$的J."# R0株 /$的F和 %# R0
株 /$的M施肥量能满足滴灌条件下 年生 $#, 杨幼
林生长的需求!这与测定的 年生 $#, 杨单株J.F.
M营养元素的吸收量"J$$$8& R.F$+8* R.M)8&
R#结果接近+
"+# 对 年生 $#, 杨各施肥处理蓄积增长量的
边际效益分析表明!$"# R0株 /$的J肥施肥处理能
取得最大的边际收益!因此!$"# R0株 /$的 J肥施
肥量为 年生 $#, 杨幼林 ) 个施肥处理中的最佳施
肥量+ 胡磊等,$&-通过不同施肥处理对毛白杨人工
林生长及营养状况的影响研究显示! 年生毛白杨
幼林的不同施肥处理中!施用J肥 ")# R0株 /$时生
长增幅最大!树高增长 "8"* 1!胸径增加 "8"% 91+
本试验 年生杨树幼林的最佳施肥量仅为胡磊的
%#I!但取得的生长量是其 " 倍左右+ 因此!运用滴
灌系统施肥能大幅度节约肥料!提高肥料利用率!减
少肥料对环境的污染!建议有条件的应加大滴灌系
统的推广!以推进生态中国.美丽中国事业的蓬勃
发展+
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