全 文 ：林业科学 研 究

,























湿地松幼林营养的


 诊断 ‘
洪顺山 庄珍珍 胡炳堂 李锦清 余建新
摘要 用


 和临界浓度值法对湿地松幼林的营养状态 比较研究发现 , 在诊断针叶磷素营
养状态时 , 用


 法 比临界浓度值法更准确 。 施用磷肥能显 著地提高湿地松幼林生长量 , 并与



指数密切相关
但与叶片中磷的浓度相关不显著 。 植株从磷肥吸收的磷量被林分生长的 “稀
释效应 ”所抵消 , 使施磷植株叶片中磷的浓度没有明显提高 。 同临界浓度值法一样 ,


 法也受林
龄和立地环境因素的影响 , 故用于计算诊断参数的高产群体应当从当地的同龄林选择 。 根据
 !
的诊断结果 , 江西永丰低丘红壤湿地松造林 施肥的效应机理为
氮肥增加针叶
素的过量积累 , 加
剧 了养分的不平衡状态 , 对生长无益 。单施钙镁磷肥 , 每公顷施纯磷




, 就可全面改善幼林的
营养状态 , 使主要养分元素
、
、

、

达到理想的平衡状态 , 显著促进幼林生长 。 钾肥提高幼林
钾的吸收量 , 但可能属奢侈吸收状态 , 对生长无影响 。
关键词 湿地松幼林 、 营养诊断 、


 、 临界浓度值法 、 肥效机理
农林作物营养诊断最普遍使用的方法是土壤测定和组织养分临界浓度值法 。 但正如





和


。

’」指出 , 这两种方法都存在不少问题 , 影响诊断结果的可靠性 。 土壤测定的主要
问题是土壤肥力不均匀 , 难于精确采样
组织养分临界浓度值法的主要缺点是养分浓度随作物
年龄和生长季节而变动 。 因此营养诊断方法仍处在不断探索和改进之中 。


年 ,

 !
 提
出一种新方法 , 称为
 !






































, 其理论依据是作
物正常代谢所需的各种养分元素必需是平衡的 , 一种元素与其它各种元素的比值存在一个最
佳平衡值
最适值
, 待诊作物养分实测比值距最适值越近 , 养分越接近平衡
反之 , 结果亦反 。
它的最适值来自当地高产群体叶分析元素比值的平均值 。该方法提出之后受到广泛的注意 , 随
后在农作物
 习 、 果树和林木
’
〕的营养诊断证明 , 它比传统的养分浓度临界值法的诊断更准
确 。 当然


 法仍有不足之处
 , 应用时仍需非常小心 。
本文的 目的在于

以湿地松幼林的田间施肥试验为检验标准 , 探讨

 法作湿地松营
养诊断方法的可行性

阐述湿地松幼林施肥的效应机理 。

材料和方法



湿地松造林基肥试验
试验林位于中亚热带江西省永丰县恩江林场 。 立地为低丘台地 , 土壤母质为第四纪红色粘
土 , 土层深厚 , 表土




一


, 含有机质



, 全





, 全




 , 全



 ,
碱 解








, 速效
















一








浸提
, 速效








, 交换性

、

含量分别为 。

 和








。 试验林属国家造林项目林木施肥试




一

一

收稿 。
洪顺山副研究员 , 庄珍珍 , 胡炳堂
中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江富阳
 


李锦清 , 余建新
浙江
省余杭县长乐林场
。
, 本文为国家攻关项 目林木施肥专题部分内容 , 田间试验得到李祖勋 、 肖齐绪等同志帮助
特此致谢 。

期 洪顺山等
湿地松幼林营养的


 诊断
点 , 设置

个造林施肥处理 , 即

,

,

,
,

,

,

,
,
, ,



,




和对照



。 四
次重复 。 各元素施肥水平







为


,





,




 ,








,



,


 

。

、
、
肥源分别为尿素 、钙镁磷肥和氯化钾 。



 年
月造林 , 栽植密度为




, 处理小区
 株树 。
 年
月和



年
月
分别从两个区组采集近期成熟针叶分析主要养分元素含量供诊断之用 。



湿地松高产幼林
试验区设置在中亚热带北缘地区浙江省余杭市长乐林场 , 立地为低海拔缓坡丘陵 , 土壤母
质为页岩风化残积物 , 土层厚度
 。
以上 。 表土养分含量为有机质


写 , 全




 写 , 全





, 碱解
 






, 速效








, 速效






。 前作泡桐 ,
  年春营
造湿地松 , 栽植密度




, 每株施


钙镁磷肥作基肥 。
 年
月调查 , 平均树高





土



, 林分速生而且整齐 。 为了创造更优越的生长条件和更复杂的肥力环境 , 用
以建立湿地松幼林的营养诊断参数 , 设置了
组追肥处理
表

, 第个处理
 株树 ,


年

月 , 施下全部肥料 。

 年
月和
月 , 分别采集近期成熟针叶分析 , 供营养诊断之用 。
表
湿地松幼林追肥试验设计

施 肥 等 级


株

龙 任















一






















 。。


,











一



一
















 !∀
 #∀
 ∀∀

 ∃  ∀  %一 K Z o K s o K :一 K 一12
K v + N P K o N P K 一 N P K Z s N P K so N P K : 一N P K 一1 : N P
¹ 元素右下角数字代表该元素每株施 用克数 。 º 配 合的 N PK 肥施用量统一为每株施 4。、 6 0 、 40 9 。
1
.
3 针叶养分测定方法
全部样品由浙江省农科院中心实验室统一测定 。 用克氏法定氮 , 钥锑抗 比色法定磷 , I N
盐酸浸提 , 原子吸收光谱法测定钾 、 钙 、镁 。
1
.
4 D R Is 指标(指数 )含义及计算方法
D R IS 指数值表示养分元素的平衡状态 , 正值表示含量足够 , 负值则含量不足 , 零值表示
最佳平衡状态 , 正负数绝对值越大 , 养分越不平衡 , 对生长越不利 。 D R IS 指数的各种平衡状态
有不同的划分标准 , 本文采用 Be auf il s「5〕提出的标准 , 即养分 比例标准平均值士 4 /3 s D (标准
差)为适宜范围临界值 ;士 8/3 S D 为严重不平衡临界值 , 界于两者之间则为中度平衡 。
D R IS 指数的计算方法 , 作者在前文闭 曾作过简要介绍 , 更详细了解可参阅有关的专题评
论[7, , ] 。
2 结果与分析
2.1 诊断参数
长乐林场试验林的施肥处理未发现对生长有显著影响 (表 2) , 1 9 9 3 年各处理的树高生长
量都达到 l m 左右 , 属优良林分 , 全部列入高产组诊断参数的统计 。
林 业 科 学 研 究 8 卷
表 2 长乐林场湿地松幼林施肥处理 1, 93 年树高生长t (单位 :m )
二 施 肥 水 平
平均
,曰一勺OJ几tl只”0,三O†9曰O.…,11C1.人,自月了JŒ.曰八5CjsnQ”O曰0o乙O.…月孟n”0,1nt了内了,3月O八心nRQ””0†1…1上00,土n1
:
.
: :
八乙,曰匕J”U几g曰00曰八石O”」生…1CU0.NvNv+PKPvPv+NKKvKv+NP
平 均
1.10
0 .96
0 .92
0 .98
1. 10
1.39
0.95
1.05
::
8工J,O亡自O甘”Q†?曰,自…01.二
2
.
1
.
1 养分比值及 其变异 系数 从 1993 年和 1994年两个春季取样分析统计发现 (表 3) , 湿
地松幼林阶段养分 比的年度变化相当大 , 主要养分 N /P 和 N /K 的平均值相差约 1. 5~ 2 倍标
准差 , 将对诊断结果有严重影响 。 随后研究又发现 , 不同地区同一林龄的养分 比值相差也较大 ,
因此 , 林木的 D R IS 诊断不宜按农作物的方式建立统一的养分比值标准诊断参数[s] , 除非对不
同林龄或立地影响因素进行修正[s] 。 如果采用当地同龄的高产林统计养分比率作诊断参数 , 就
可以消除林龄和立地差异的影响 , 获得满意的诊断结果(见 2.2 节)。
表 3 长乐林场湿地松 (高产组 )养分比值及其变异系数 (n 一 36)
调查时间
(年一 月) 项 目 N /P N /K N /C
a N /M g K /P C a/P P /M g K /C a K /M g C a/M g
1993 一0 3
平均值
标准差
变异系数(% )
平均 值
标准差
变异系数(% )
16.26
2. 13
2.52
0.42
16.67
4.96
0.7 1
14.3 1
16. 64
2. 18
13. 10
:
‘
: ;
1 7
.
1 0
0
.
4 0
1 2
.
0 8
1
.
0 3
0
.
1 3
1 2
.
6 2
2
.
0 2
0
.
4 3
2 1
.
3 0
6
.
7 2
1
.
0 6
1 5
.
7 7
: : :
1 1
。
2 4
1
.
8 5
0
.
2 0
1 0
.
8 1
3
.
O
.
1 0
.
: :
1 3
.
9 0
1 9 9 4 一0 4
18 7. 2 7
7 .2 4
0 .9 4
1 2。 9 8
3
.
4 9
0
.
3 8
1 0
.
8 9
1
.
0 5
0
.
1 2
1 1
.
4 3
2
.
1 0
0
.
3 2
1 5
.
2 4
7
.
5 7
0
.
9 2
1 2
.
1 5
3
.
6 4
0
.
3 1
8
.
5 2
月了0一nOUn,d月啥O”.…,d几J心.10”.二,工1
2
.
1
.
2 养分平衡状态的 D R is 指数度量标 准 D R IS 指数的理想值为 o , 但是实测结果总有
一定偏差 , 最好的丰产林养分比的实测值有一定的变化范围 。 从长乐林场丰产林的 36 块标准
地统计 , 各种平衡状态的 D R IS 临界值如表 4 。 以 N 为例 , 如果 N 的 D R IS 指数绝对值小于
13.2 , 则表示 N 素养分状态落在适宜范围 ;落在 13 .2 ~ 19 . 2 之间则表示中度不平衡 , 如为负
数则可能出现缺 N ;如绝对值大于 19 .2 , 表示 N 素状态极不平衡 , 如为负数则可能严重缺 N 。
余者类推 。表 4 中 N ll (N u trien t Im b alan ee In diees)称为养分不平衡指标 , 为各养分元素 D R IS
指标值绝对数之和 , 用于衡量总体养分的平衡状态 。 N l 小于 54 , 则表示养分在总体上处于理
想的平衡状态 ;大于 72 预示养分严重不平衡 , 对生长有显著影响 。
表 4 湿地松幼林 D R Is 指数养分平衡状态划分标准
项 目 K C a M g 养分不平衡指标 N ll
适宜临界值(士 4/ 3 S D )
严重不平衡临界值 (士8/ 3 S D )
士 1 3 . 2
士 1 9 . 2
士11 . 8
士17 . 4
士 1 5 . 9
士 2 3. 5
士 17. 5
士 25. 7
士 1 3 .0
士 20 . 2 : :
2 . 2 湿地松基肥效应营养诊断
2.2.1 2龄林的营养诊断 从永丰恩江林场湿地松造林施肥试验的生长调查发现 , 凡施钙镁
期 洪顺山等:湿地松幼林营养的 D R IS 诊断 363
磷肥的处理 , 都明显优于其它各处理 , 因此 , 凡施磷肥的处理都被列入高产组 , 用以统计标准的
D R IS 诊断参数(表 5) 。 并以表 5 为参数 , 计算 2 龄林主要养分的 D R IS 指数 (表 6) 。
表 5 恩江林场 2龄林湿地松D RI S 指数计算参数
项 目 N /P N /K N /C a N /M g K /P C a/P P /M g K /C a K /M g C a/M g
平均值 23.78 4.10 5.11 18.26 5.95 4.71 0.771 1.28 4.63 3. 61
标准差 1.65 0.70 0.68 2.53 0.97 0.60 0. 111 0.22 1.21 0.59
变异系数 (% ) 6.95 18.05 13.31 13.86 16.30 12.74 14.40 17.19 26.13 16.34
树高与针叶养分浓度及 D R IS 指数相关分析结果表明 (表 6) , 两种诊断指标在许多方面表
现一致 :(1) 树高生长与针叶 N 浓度和 N 的 D R IS 指数呈极显著负相关;(2) 树高生长与针叶
M g 的浓度和 M g 的 D R IS 指数呈极显著相关 ;(3) 树高生长与 K 、 C a 浓度及 D R IS 指数相关不
密切 , 但也存在明显的差别 。 特别是对磷素营养的诊断 , 磷的 D R IS 指数与树高生长相关极显
著 , 并与施肥肥效反应一致 ;然而针叶磷浓度与树高生长量不存在明显的相关性 。 从生长反应
推断 , 造林时施磷肥促进幼林生长 , 可以认为施磷肥幼林的吸收磷量增加了 , 但被树体增大所
“稀释”了 , 导致施磷处理针叶磷的浓度没有明显的增加 。 这一点也说明 , D RI S 法 比临界浓度
值法优越 , 它不受“稀释效应 ”的影响 。
表 6 恩江林场湿地松 2 龄林针叶养分浓度及其 D R Is 指数
数一Ca区组 处理 但膏、11 1 尹 养 分 浓 度 (% ) 指N P K C a M g N llN 旦塑呈F K M g
8.1
4.7
0.2
,†亡J一b9曰一’…0八†曰
一21 . 1
2 . 7
2l5
1 4 . 3
1 1 . 6
2 . 8
nU几b”卜†O一二JQ曰门nJg一,曰J任Qdg白」口.…0八划11 „土‘.丈
n†自
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P 1
P 2
P 3
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2 . 9 9
2 . 8 4
3 . 1 5
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2 . 1 9
2 . 0 9
2 . 9 4
2 . 6 6
2
.
8 0
0 . 0 5 5
0 . 0 5 4
0 . 0 5 1
0 . 0 4 7
0 . 0 5 8
0 . 0 6 4
0 . 0 5 6
0 . 0 4 7
0 . 0 4 3
0 . 0 4 2
0 . 0 4 8
0 . 0 5 0
0 . 0 4 6
0 . 0 4 7
0 . 0 4 3
0 . 0 5 1
0 . 0 4 8
0 . 0 4 1
0 . 0 5 1
0 . 0 4 5
0 . 0 4 6
0 . 0 4 9
0 . 3 1
:
.
: : 1 . 5 6
1 . 3 2
1 . 0 8
0 . 2 7
0 . 2 0
0 . 2 2
0 . 2 3
0 . 2 3
0 . 2 6
0 . 2 6
0 . 2 0
3 . 4
一 3 .0
一 7 .6
66 . 1
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2 1. 2
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一 5 .6
一 9 . 6
一 0 . 7
3 1. 1
器
23.130.237.1132.356.878.540.017.632.522.673.539.3
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0 . 0 6 4
0 . 0 7 6
0 . 0 7 7
0
.
0 5 1
0
.
0 5 6
0
.
0 4 9
0
.
0 6 2
0
.
0 5 8
0 . 0 6 0
0 . 0 6 0
0 . 0 5 8
0 . 0 6 1
0 . 0 6 7
0 . 0 7 2
0
.
0 5 3
0
.
0 5 3
0
.
0 4 8
0 . 0 7 1
0 . 0 5 4
0 . 0 5 2
0 . 0 5 2
0 . 0 5 3
0 . 6 7 1
砚 .
一1 3 . 6
一 2 . 8
0 . 3
0 . 8
一 0 . 8
一 1 2 . 1
一 1 1 .0
一 4 .3
1 2 .7
2. 7
一 2 . 1
6. 0
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一 9 .7
一 1 0. 4
一 0. 8
一 7. 1
一 2. 8
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一 18 . 8
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1 0 . 2
一4. 8
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一 8 . 1
1 . 1
6 .9
一 1 3 .8
一 5.7
1 .1
一 1 3. 8
一 0 .6
6 .9
6 .6
5 .6
9. 3
一 7. 5
一 1. 4
一 6. 2
5. 4
一 4 . 5
0 . 6
7 . 0
8 . 2
一 1 4 . 5
一 2 . 4
一 2 . 7
9 . 3
11 . 4
一 2 7 . 0
一 2 2 . 7
一 3 9 . 2
一4 . 1
一 2 . 6
0 . 5
0 . 8
一 1 3 . 5
6 . 4
9 . 5
1 3 . 3
一 1 6 . 5
一3 0 .4
一 2 5 .5
1 8 .4
一 1 6 .6
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0.20 82
一 12 . 8
1 . 8
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3 2 7
一 2 3 . 1
一 1 8 . 2
一 7 . 2
一 8 . 4
1 . 7
一 4 . 0
5 . 4
一 7 . 4 : :
.
:
11,土”.
O†”Ž‘匡且盛任勺J1.1八U六石b几卜”n…1
夕一,白
与树高相关系数 一 。.8 4 7“ 一 0 .38
一 0. 0 9 9 一0 . 3 1 4
显 著 水 平 , r o . 。5 ~ 0 . 4 23
一 0 .7 55 ’ .
一0 . 6 5 5 侧 .
一 0. 71 7 . . 一 0. 82 5二
0.120
资 r o . 0 1 = 0
. 5 3 7
林 业 科 学 研 究 8 卷
2.2.2 3 龄林的营养诊断 1994 年 4 月 , 又对恩江林场湿地松施肥试验林继续采样分析 , 了
解其生长 l a 后的营养状态的变化 。 诊断参数仍 由磷肥处理的高产组统计得出(表 7)。 诊断结
果表明 (表 8) , 经过又 l a 的生长 , 3 龄湿地松幼林的营养状态 , 若与 2 龄林比较 , 有 3方面起
了明显改变 :第一 , 对照和不施磷肥的其它处理的叶 N 浓度明显下降 , N 的浓度已降到接近正
常值 , 与施磷处理无显著差别 。 第二 , 对照处理磷的 D R IS 指数由负值转变为正值 , 不施磷的处
理不再表现缺磷象征 , 显示 3龄幼林利用土壤磷的能力增强 。 第三 , 针叶C a 的浓度与生长呈显
著相关 , 多数生长差的 D R IS 指数亦呈较大的负数 , 预示随着林分生长加速 , 有可能出现缺
Ca 。
表 7 恩江林场湿地松 3 龄林 D R Is 指数计算参数
项 目
平均值
标准差
变异系数 (% )
N /K
3.87
0.62
16.02
N /C a
3。 5 9
0
.
5 5
1 5
.
3 2
N / M
g K / P C
a
/ P
1 4
.
8 5
P / M
g
0
.
7 5 2
;
‘
: :
1
.
6 4
1 1
.
0 8
2 1 5
.
6 1
7 9 0
.
8 9
1 5
.
1 6 1 5
.
8 6 1 0 : :
9
K / C
a
0
.
9 5 0
0
.
2 2 1
2 3
.
2 6
K / M
g C
a
/ M
g
3
.
9 2 4
。
1 8
0
.
8 2 0
.
5 6
2 0
.
9 2 1 3
.
4 0
区组 处理 朋
表 8 恩江林场湿地松 3 龄林针叶养分浓度及其 D R Is 指数
针叶养分浓度 (% ) D R IS 指
N P K C a M g N N llM g
数一Ca
,且一n”b工J左几O曰月了
..…†O”U‘b09曰月了,”八J宁目一了QŽ月矛O亡」
几b一O曰
76.一352
一了11
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P 1
P 2
P 3
N
K 1
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P 1 K l
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N P ZK I
C K
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N P Z K -
C K
2 . 9 9 1
.
0 4
2
.
8 4 1
. 0 7
3 . 1 5 1 . 1 2
1 . 8 9 1 . 3 5
2
.
1 9 1
. 2 1
2
. 0 9 1
.
1 1
2 . 9 4 1 . 2 1
2 . 6 6 0 . 9 6
2
.
8 0 1
. 1 6
2 . 7 6 1 . 1 1
1 . 7 5 1 . 1 1
2
.
7 3 1
.
1 1
2 . 7 6 1 . 0 5
2 . 7 0 0
.
9 7
2
. 0 1 1
. 1 6
1 . 8 1 1
.
1 2
2 . 0 9 0
.
9 9
2
.
8 5 1
.
1 5
2
.
6 4 0
.
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2
.
3 湿地松基肥效应机理
2.3.1 氮肥 用表 4 的标准衡量 , 2 、 3 龄林施纯 N 处理的 D R IS 指数都超出养分严重不平衡
期 洪顺山等:湿地松幼林营养的 D R IS 诊断
的界限 ;N 的 D R IS 指数又为正数 , 说 明单施 N 肥加剧叶中 N 的过量累积 , 有可能抑制C a 、 M g
的吸收;N 肥配合 P 、 K 施用虽无害处 , 也没明显的益处 。
2
.
3
.
2 磷肥 供试磷肥实际上是含有大量副成份的钙镁磷肥 。 从 2 龄林的 D R IS 指数看 , 对
照处理之所以生长不 良 , 是因为 N 素过量积累 , 而 P 、 M g 养分缺乏 。 施 了钙镁磷肥后 , N 、 P 、
M g 这 3 个养分元素的不平衡状态均得到根本改善 , 其指数值都落在适宜范围之内 。 每公顷钙
镁磷肥的施用量按 21 .82 kg/h m , 的含磷量计算就已足够 。
2
.
3
.
3 钾肥 虽然永丰恩江林场第四纪红壤速效 K 含量 比较低 , 只有 24.5 m g/kg , 但从生
长反应考察 , 钾肥效果不明显 , 说明湿地松的钾素养分水平相对较低 。 又从针叶养分状态比较 ,
钾肥还是有影响的 , 钾肥同时提高针叶 K 的浓度和 D R IS 指数 , 显示幼林对钾肥的吸收属于
“奢侈吸收 ” 。 钾肥还可能对 C a 、 M g 的吸收起抑制作用 。
3 结论与建议
(l)通过对湿地松幼林施肥试验针叶 N 、 P 、 K 、 C a 、 M g s 个元素的营养诊断 , 发现用 D R IS
法的诊断结果与肥料试验的生长效应相一致 , D R IS 法 比临界浓度值法更精确 , 尤其表现在对
磷素的营养诊断 , 由于林木生长对养分的“稀释效应 ”导致临界浓度值法不能对磷素营养状态
作出正确的诊断 , 而用 D R IS 法可以克服养分“稀释效应 ”的影响 , 获得正确的诊断结果 。
( 2 ) D R IS 诊断与临界浓度值法同样受林木年龄和立地因素的影响 。 为了克服这个缺点 ,
作为诊断参数来源的高产群体应从当地优 良的同龄林选择 , 才能取得正确的诊断结果 。
( 3) 湿地松幼林肥效机理 :江西永丰恩江林场第四纪红色粘土在不施肥的情况下栽培的湿
地松幼林 , 针叶的养分状态呈现严重不平衡 , 即氮素过量积累 , 而磷 、 镁明显不足 , 若每公 顷施
含磷素 21 .82 kg 的钙镁磷肥 , 就可以全面调节针叶主要养分达到最佳的平衡状态 , 促进幼林
速生 。 施纯氮扩大养分不平衡 ;施纯钾导致幼林对钾的“奢侈吸收 ” ; N 、 P 、 K 配合施用 , 其营养
状态仍与单施钙镁磷肥相似 。 研究还发现 , 3 龄湿地松幼林自身利用土壤磷的能力明显增强 ,
不施磷肥的幼林磷素营养 已恢复到正常生长的含量水平 。
参 考 文 献
Elw aliA M O , G a s e h o G J . 5 0 1 1 r e s t i n g , f o l i a r a n a l y s i s , a n d D R I S a s g u i d e s f o r s u g a r e a n e f e r t i l i za t i o n . A g r o n o m y
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林 业 科 学 研 究 8卷
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