全 文 ：林 业科学 研究 , 一
毛竹林高产施肥技术探讨 ‘
陈金林 张献义 叶长青 梁文焰 张碧松 李启鹏
摘要 通过对福建省邵武市龙湖采育场毛竹林进行随机区组设计连续 的施肥试验 , 主要
结果经数理统计分析 , 获得 毛竹林土壤养分 水解 、速效 、速效 对毛竹林总产值 毛竹十竹
笋 的多元回归方程 , 作为毛竹林丰产施肥的基本理论依据 在保证高产高效的条件下 , 求得 回归方
程的最优解 , 作为高产毛竹林土壤养分的标准状态 , 其它毛竹林经测 定其土壤养分后与之相比 , 便
知土壤养分缺乏的种类和 程度 , 由此确定合理施肥方案 , 则可成本低 、效益好 、产量高 。
关键词 毛竹 、 产值 、 施肥技术 、 土壤 、 养分含量 、 回归方程
毛竹 尸勺 彻 占 ! 主要分布于我国及东南亚地区 。 生
长快 、产量高 ,是造纸 、胶合板 、家俱等重要材料 。 毛竹林施肥是促进发笋 、壮竹 、提高竹林产量
的重要措施 。 早在 年代 , 日本就对竹林施肥进行了试验研究阁 , 确认施肥的重要性和基本
原则 。 我国也从 年开始进行毛竹林施肥的试验研究川 , 至今 已获得了毛竹施肥三要素的
重要性顺序及其配比等一系列重要成果〔‘一 〕。 但对毛竹林施肥具有重要指导意义的土壤养分
标准状态的研究 , 目前 尚未见报道 。 我国目前在毛竹林施肥中还存在着盲 目性大 、肥料浪费严
重 、 成本较高等 问题 。 为此 , 在福建省邵武市龙湖采育场采用随机区组设计 , 布置了 个处理
的毛竹林改土施肥试验 。 根据主要的试验结果 , 利用多元回归及优化模型进行统计分析 , 提出
了丰产高效毛竹林土壤养分的标准状态 , 作为毛竹林合理施肥的依据和参考 。
内容和方法
试验地概况
试验地设于福建省邵武市龙湖采育场 。 海拔 。一 , 坡度 。 年均温为
℃ , 月均温为 ,属亚热带季风性气候 。 试验时每公顷立竹约为 株 , 大小年分明 , 大
年竹占 以上 , 一届 度 至五届 度 竹分别 占 、 、 、 和 写 。
土壤为花岗岩母质发育而成的山地红壤 , 土层较薄 , 质地为砂壤到中壤土 , 容重为
, 土壤养分状况中等 , 在闽北地区具有一定的代表性 。
试验设计
采用完全随机 区组设计 , 用 、 、 三种肥料设置了肥料数量 、 配比 、施肥次数和方法等
个处理 、 次重复试验 。 其中 、 肥有二个施肥水平 , 即每小区。。 、 , 每
小区 、 肥一个施肥水平为每小区 。 条施采用沿等高线每隔
一 一 收稿 。
陈金林讲师 , 张献 义 南 京林业大学森林资源与环境 学院 南 京 叶长 青 , 梁文焰 福建省邵武市林业委员
会 张碧松 , 李启鹏 福建省邵武市龙湖采育场 。
本试验研究是由邵武市林委委托的合作项 目。
林 业 科 学 研 究 卷
开 一 。 深的沟 , 将规定用量的混合肥料施入后即盖土 短沟施肥是将混匀肥料施于幼
龄 一 年生 和壮龄 年生 竹根及其附近鞭根短沟处 。 自 年起 , 一次施肥的为每年
月下旬 , 两次施肥的另一次是大年出笋前 。 具体 个处理见表 。
表 各处理的 、 、 配比
讥 姐 姐 优
一 一
注 “— ”表示该处理肥料均分为两次施用 “ ·一 ”表示挖除伐根后的纯林施肥 “—”则表示该处理为短沟施肥 。 土壤样品的采集和分析
土壤分析样品为每小区多点混合样品 , 即在每小区内按“ ”型确定 个采样点 , 将这 个
一 的土样混合成一个分析样品 。 年秋冬开始设置小区和本底调查 , 以后每年春 、
夏 、秋三季采样分析 。 本底分析项 目为容重 、质地 、三相比和各水分常数 、 值 、有机 质 、全 、
水解 、全 、速效 、缓效 和速效 。 以后只分析水解 、速效 、 含量和 值 。 其中 , 土
壤水解 采用 水解扩散法 , 速效 采用 一 浸提 、钥锑抗比色法 , 速效 采用
浸提 、原子吸收分光光度法川 。
试验期观察调查
每年笋期观察从少量发笋开始 , 至新竹全部展枝放叶结束 。 调查出笋数 、高生长 、退笋数
测定地径和高度 、退笋原因 、展枝期等 。发笋成竹后 , 调查新竹数 、新竹眉围和枝下高 , 并分别
编号 。 同时 , 详细记载各种营林措施的时间 、方式和用工情况 , 建立小区档案 。
结果和分析
回归方程的建立
经过近 年的连续施肥试验 , 到 年 , 各处理小区的土壤养分含量出现了一定差异 相
当于 个养分含量不同的立地 , 由 年夏 、秋两季土样的分析结果 , 求得夏季土壤养分对
次年 年 出笋 、成竹的相关性 相关系数分别为 和 ,大于秋季 和 ,
从而采用夏季土壤养分作为竹林产值的回归因子 。 表 是 年竹林产值及其相应的
年夏季土壤养分含量 。
表 不同处理土壤速效 、 、 含最及竹林产值
处 理 协 姐 姐 仄
竹林产值 ! ! ! !
水解 】
速效
速效 K X 3 5.44 4.39 5.17 5.50 5. 20 5.27 5.44 5.60 5.53 5.77
注 :竹林产值(单位 :元/小区)含竹和笋 , 是按当地价格计算 。 土壤养分含量单位 :m g/100 9 。
对表 2 进行回归分析川 , 求得竹林产值与土壤养分间的多元回归方程为:
Y = 1 162.40 1 7一 15.93 7 2X I+ 314. 877 0X 2一15 7.644 3X 3
对回归方程进行系列检验 , 结果见表 3~ 7 。 由表 3 看出 , 通过对回归方程进行方差检验 ,
求得 F 值为 5.02 ’ , 即土壤养分含量对竹林产值的回归性达到显著水平 , 其复相关系数为 0.
85 ;表 4 的 T 检验和表 5偏 回归分析结果表 明 , 土壤养分对该竹林产值影响的大小顺序是速
效 P > 速效 K > 水解 N ;表 6 的偏相关作用结果进一步说明速效 P 对该竹林产值的贡献为 58 .
期 陈金林等:毛竹林高产施肥技术探讨 325
84 % (即 。. 7 67 12) , 速效 K 为 38 .38 % , 水解 N 的贡献只有 1.21 写 。 这表明该试验地土壤养分
已失调 ,速效 P 严重缺乏 , 已成为竹林生长的限制因子 , 增加速效 P , 对该竹林生长应有促进作
用 ;而土壤速效 N 、 K 相对过剩 , 并已引起竹林营养过剩的不良反应 , 从而产生负效应 。因此 , 对
该竹林应加强施用速效性 P 肥 , 少施甚至不施 N 、 K 肥 。 表 7说明在 了解竹林土壤养分含量的
情况下 , 利用该回归方程预测竹林产值 , 准确度较高(相对误差为 8% )。 因此 , 土壤养分对竹林
产值的回归方程可以作为毛竹林预测产值 、合理施肥的理论依据 。
表 3 方差分析
变 因 平方和 自由度 均 方 F 值 F o.。5
回 归 46 2 72.534 4 3 15 424.171 8 5.02 ’ 4 . 7 6
剩 余 18 4 53. 118 9 6 3 075.519 8
总 和 64 7 25. 653 3 9
注 :R Z一 0 . 7 1 4 9 (即复相关系数为 0.85)。
表 4 回归系数及 T 检验 表 5 偏回归分析
序 号 回归系数1 162.40 2
一 1 5 . 9 3 7
3 1 4 . 8 7 7
一 1 5 7 . 6 4 4
T 一统计量
1.365
一 0 . 2 7 1
2 . 9 2 9
一 1. 9 3 3
序号 回归系数
一 1 5 . 9 3 7 2
3 1 4 . 8 7 7 0
一 1 5 7 . 6 4 4 3
偏平方和
7 723.283
27 0 56.0 26
11 493.2 25
偏 F 值
1.083 9
6.324 4
3.737 0
,
1,dQ
表 6 偏相关作用 表 7
观测值
观测值与拟合值比较
Y Cl C Z 处理 拟合值 剩余值
1Wv协妞姐仄
一0 . 10 9 8
0 . 7 6 7 1
一 0. 6 1 9 5
0 . 5 0 4 4
0 . 15 8 0 0 . 4 6 5 8
CC
2 . 2 标准状态的求解
所谓标准状态是指在一定限制条件下能
使毛竹林取得丰产高效 的土壤养分状况 。其限
制条件是 :要求标准状态下竹林产值不低于 已
获取的试验最高产值 , 即 (1)Y妻 556 .9 7 ;根据
245.230 0488.840 0
518.230 0
422.810 0
507.770 0
461.730 0
462.330 0
462.670 0
556.970 0
420.310 0
308.855 9460.642 7
557.809 0
483.344 2
525.378 3
443.911 3
395.669 2
425.849 0
514.168 9
431.261 3
一 6 3 .6 2 5 9
2 8 . 19 7 3
一 3 9 . 57 9 1
一 6 0 . 5 34 3
一 1 7 . 6 08 3
1 7 . 8 18 7
6 6 . 6 60 8
3 6 . 82 1 0
4 2 .8 0 1 0
一 10 . 95 1 3
土壤交换 、吸持性等理化特性 , 土壤养分含量应为 :(2 )10 .0 毛X I钱 35 .0 ;(3)0 . 30 镇X Z簇 3.
00 ; (4 )3 .00簇X 3簇 25 . 00 。 另外 , 根据尿素 、钙镁 磷肥 、氯化钾的有效养分含量分别 为 46 % 、
13 绒和 5 % , 它们当时的价格 (元/kg )分别为 0. 54 、。. 3 及 0.52 , 考虑肥料施入土壤后平均有
20 % 左右被强烈固定或淋失仁8〕。 这样 , 在对照 (C K )基础上每小区(soo m , 、 3 0 e m 土层 、 1 . 3 9 /
c
m
,
) 所施肥料成本为 :
[(5 义 10 6又 3 o x l . 3 ) / 10 0 ] x [ ( X :一 15.75 ) 又 10 0 / 4 6 又 0 . 5 4 + (X Z一0 . 8 1 ) x l o o / 13 x 0 .
3 3 + (X 3一 5 . 4 4 ) 又 1 0 0 / 5 6 x o . 5 2〕义 1 0 0 / 8 0 x l / 1 0 6= 2 . 8 6X , + 6 . 1 9 X : + 2 . 2 6 X : 一62 . 3 9
若施工费 9.0 元/小区 , 则总成本 W 一肥料成本+ 施工费一 2.86X , + 6 . 19 X : + 2 . 2 6 X 。一
53 .39 。 由生产实际要求每份成本至少增加两倍产值效益 , 即 Y /W 妻 3 , 以 Y 的回归式及 W 的
多项式代入上式得出条件(5):
1 322.571 7一24 .517 2X , + 2 9 6 . 3 0 7 O X 2一 164.424 3X 3) 0
林 业 科 学 研 究 9 卷
在上述 (1) 一 (5) 条件下对 回归方程 Y 这一 目标函数求得最大值 Y ma二一 1 46 8. 26 (元/小
区 ) , 即 29 365.2 元/h m Z。 这时相应的最优解即土壤标准状态为 :水解氮 N (m g/10 09 ) x , =
1 0
.
0 1
; 速效磷 p Zo 。( m g / 1 0 0 9 ) X Z = 3 · 0 0 ;速效钾 K ZO (m g/ 100 9 )X 3~ 3. 04 。 因此 , 土壤养分含
量满足上述要求时毛竹林便可达到丰产高效 。
2
.
3 应用
凡立地条件与本试验地相近的毛竹林 , 首先于夏季采集土样分析 , 测定土壤中各养分含
量 , 然后与标准状态土壤养分 比较 , 不足额即为养分缺乏量(m g/100 9 ) , 据此求得每公顷土壤
养分总需求量 , 再由各种肥料的养分含量算得每分顷需肥量作为施肥依据 。按照这种技术指导
毛竹施肥 , 就能从实际出发 , 缺什么施什么 , 做到合理施肥 , 减少浪费 , 降低成本 , 提高产量 。
3 结论和建议
(l) 毛竹林总产值与夏季土壤速效养分含量建立的多元回归 , 代表性好 , 其复相关达到显
著水平 。
( 2) 用多元回归方程来预测竹林产值误差小 、准确度高 。 因此 , 在一般情况下 , 只要在夏季
测定毛竹林土壤养分含量 , 便可根据回归方程估测竹林产值 , 为生产预算 、劳力安排等提供一
定参考 。
( 3 )对试验结果进行数理统计分析得出的土壤养分标准状态 , 有利于了解土壤养分缺乏的
种类和数量 , 从而指明了合理施肥的方向和 目标 。 这对加强毛竹林合理施肥具有重要意义 。
( 4) 我国毛竹林施肥研 究 , 虽然 已取得了一定成果 , 但 目前对毛竹林合理施肥的完善 、简便
的诊断技术尚缺 。 本文提 出的毛竹林土壤养分标准状态是根据同一土壤条件下设计的人为施
肥试验得到的结果 , 从理论上加以理想化的状态 。在生产实践中 , 由于多种因素影响 , 只能相对
“接近 ”理想状态 。 另外 , 在不同竹林结构 、土壤母质 、质地的毛竹林中施肥 , 应结合实际进行适
当修正 , 使这一技术更准确 、更有效 。
参 考 文 献
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