不同施肥处理与红锥幼林生长相关性的研究论文_赵建武

海丰县林业科学研究所 广东海丰 516400

摘要:红锥是优良的乡土阔叶用材树种,合理施肥能促进红锥幼林的生长,施肥量水平不同,其促生效果也不同。文章通过不同施肥处理的幼树林分生长效应,结果表明,科学配方施肥对促进红锥幼树的生长是很有效的。

关键词:红锥;配方施肥;施肥效应

0 引言

随着作物种植结构和土壤肥力发生变化,施肥方案也应及时跟进,而不能搞“一劳永逸”。施肥技术工作,是国家落实科学发展观,促进农业节本增效的一项重点工程。红锥作为我国南亚热带优质用材树种之一,实施好红锥配方施肥,对于提高肥料利用率,减少肥料浪费,保护生态环境,为推广造林和高效培育红锥速丰林提供技术支持,实现林业可持续发展具有十分重要的意义。

1 研究地概况

研究地位于我国南方广东地区,该地区属典型的南亚热带海洋性季风气候,温暖湿润,雨量充沛,年平均气温27.8℃,极端最低气温2.5℃,极端最高气温38.7℃,年降水量1535.5mm,年平均相对湿度78%,年蒸发量1342.2mm,年日照时数1995.9h,年无霜期316~341d。配方施肥试验地设在设在该场的场部管理区林厝后,林班号032-07-040,林地为马尾松采伐迹地,土壤为红壤,土层厚度大于100cm,立地质量等级为Ⅲ类地。

2 材料与方法

2.1 试验材料

红锥苗木为某国有林场的母树林混合种子培育的容器苗,1年生平均苗高35cm。造林地经块状整地后,挖穴规格为40cm×40cm×30cm,株行距为2m×2.5m,造林密度为2000株/hm2。2013年4月初造林,造林后当年5、9月分别块状锄草抚育各一次。

2.2 试验设计与实施

根据以往幼树营养特点研究以及幼林和中龄林氮磷钾施肥试验结果,开展N、P、K、B、Zn肥多元素组合田间施肥试验,试验采用L16(45)正交设计,施用氮肥、磷肥、钾肥、硼肥和锌肥,共4个水平(表1),正交设计共16个处理(表2),重复3次。实施方法:按表2所设计的各肥料施用量进行施肥,每处理30-40株。在幼树树冠滴水处两边挖长20cm、深15cm的弯月沟,将肥料均匀撒入并覆土。施肥时间为2014年3月初。

2.3 测定与统计方法

施肥前测定各小区生长量,施肥后于2014年9月底(6个月)和2015年3月底(12个月)野外全面实地测量每小区试验林的地径、树高、冠幅等指标。数据统计分析按正交设计试验统计方法在计算机上完成。

3 结果与分析

3.1 施肥对幼树生长影响的总体趋势

施肥后6个月、12个月的林木生长情况调查结果见表3,施肥前的1年生幼树地径、树高和冠幅分别为1.0~1.4cm、110~128cm、50~60cm,施肥后1年即2年生时,幼树地径、树高、冠幅分别为2.5~3.7cm、189~261cm、98~121cm,总体上,施肥的幼树生长量基本上都明显优于不施肥的。由于是实生苗造林,施肥时1年生幼树的生长情况不完全一致,即不同施肥处理的林木生长量本底值不同,为此利用施肥后的生长量增量来分析施肥效果。由表4可以看出,施肥6个月和12个月,不同施肥间的幼树地径、树高和冠幅均有较大差别,有施肥的幼树生长量均明显高于对照。限于施肥6个月时,养分的效应尚未完全发挥而难以客观评价施肥效应,因此用施肥后12个月时的生长量来分析不同施肥处理对幼树生长的影响。总体上,施肥后12个月,幼树的地径、树高和冠幅平均增量分别为1.73cm、116.33cm和53.69cm,比对照(不施肥林分)分别提高了36.2%、66.7%和3.4%。其中,相对较好的处理4、处理5的平均地径、树高、冠幅分别比对照提高77.2%~95.3%、74.6%~80.1%、24.5%~34.9%。经方差分析及其显著性检验表明,不同处理间的上述指标均达极显著差异水平,说明配方施肥对促进红锥幼树的生长是很有效的。

3.2 幼树配方施肥效应分析

要评价施肥的效果通常需要选用一个综合性状指标比照不同施肥的差异并确定最佳施肥量和配比。本研究中的生长量指标有地径、树高和冠幅,假如利用3个指标来衡量施肥效应则很有可能出现不同的施肥方案甚至结果相互矛盾,考虑到树高是地力(或土壤肥力)最敏感的响应指标而且与地径、冠幅存在密切的相关性,再者对幼树来说容易精确测定,为此,本研究利用施肥后12个月的幼树高增量作为评价施肥效应的综合指标。

表5 施肥试验极差分析结果

最小的因素是锌(硫酸锌),5因素对树高生长量的效应大小依次为:N(尿素)>B(硼砂)>P(过磷酸钙)>K(氯化钾)>Zn(硫酸锌)。因素水平效应大小看,极差分析中的k值大小是反应因素水平效应大小,各因素的4个施肥水平中K值最大的,表明因素的该水平最有利于提高产量的效果。从极差分析的各因素K值大小看,N素(尿素)以N2水平为好,P(过磷酸钙)以P4水平为好,K(氯化钾)以K4水平为好,B(硼砂)以B4水平为好,Zn(硫酸锌)以Z3水平为好,即5个因素的最佳施肥水平组合为N1P4K4B4Zn3,这与试验结果中的处理4组合产量最高比较接近。

3.3 施肥配方的初步确定

正交试验方差分析可以得出最优施肥组合,但施用量和配比均为试验设计范围内的固定施肥组合,而施肥设计水平外定量施肥量及配比却无法确定,而且无法探讨因子间的互作效应。为了探讨养分间的互作效应、各肥料养分的具体使用量及其配比,进一步采用数理统计方法建立回归方程来进行分析。

利用正交施肥试验结果,以施肥后12个月的树高增量为因变量(Y),以N(尿素x1)、P(过磷酸钙x2)、K(氯化钾x3)、B(硼砂x4)、Zn(硫酸锌x5)为自变量,采用肥料效应方程(二元多项式逐步回归模型): (式中y为因变量,x为自变量,b0为常数项,bi为一次项系数,bii为二次项系数,bij为交互项系数),建立多项式回归效应方程,并对方程及方程中的各项做显著性测定,以自变量F≤F0.1(Fα=F0.05)为取舍标准,显著性标准为F≥F0.05。经拟合得出配方施肥的多项式回归方程:

Y=3.4476877+1.43612036X1-0.01123281X1*X1+0.00455994X2*X4+0.0173665X3*X5

R=0.9353**F=27.2021**(Df=(4,11)),显著水平p=0.0001,剩余标准差S=6.5035,各主导因素的t值、显著性水平以及相关系数见表6。

表6 肥料效应回归方程的主导因子的t值、显著性水平及相关系数

统计结果显示,肥料效应回归方程的相关系数R、F均达到了极显著的水平,而回归各因子参数的显著性检验表明,入选的各项均在不同程度上达到了极显著的水平。采用最小二乘法算得显著性水平α=0.05时的回归估计精度为1-(t0.05×S)/Y=88.59%。说明所确定的多项式回归方程基本上能反映出相应的树种生长量与其肥料养分间的关系。由表6看出,单因素仅氮素有显著效应,而其它因素的单因素效应均不显著,但磷与硼、钾与锌互作对产量均有极显著的正效应。说明,红锥幼树适当单施氮肥对生长有显著的促进效果,单施P、K以及B、Zn没有效果,但是元素间存在互作效应,这就体现了多元素配方施肥的意义。

以树高增量y为指标,对肥料效应回归方程求一阶偏导数,当边际产量 时,理论上产量最大,此时各自变量的值即为最适宜数值,经统计软件自行运算,得到各肥料的最优用量及组合见表7。

表7 理论上最高生长量时各肥料最适组合

由表7看出,每株施尿素63.93g+过磷酸钙450.0g+氯化钾75.0g+硼砂15g+硫酸锌15g即最优施肥组合及其配方为:每株N29.4g,P2O554.0g,K2O45.0g,B2.25g,Zn3.15g,配比N:P2O5:K2O:B:Zn=1.0:1.8:1.5:0.1:0.1。采用该施肥配方,理论上,施肥后12个月幼树林分树高生长量可达170cm,假设以理论产量的70%作为目标产量,则采用相应施肥配方,施肥后1年,树高生长量可达119cm,现实施肥处理的平均生长量达到理论测产量的68.56%,除对照及个别配方施肥外,大部分的配方施肥处理的产量达到预测最高产量值的70%~78.5%,说明通过合理配方施肥可望有效促进红锥幼树生长。

4 讨论

(1)配方施肥对促进红锥幼树的生长是很有效的,体现在有施肥的幼树树高、地径、冠幅不同程度上高于不施肥的林分,而且在不同施肥组合处理间存在显著或极显著差异。肥料效应分析表明,氮素有显著促生长效应,而其它养分单因素效应均不显著,但磷与硼、钾与锌互作对产量均有极显著的正效应。说明,红锥幼树适当单施氮肥对生长有显著的促进效果,单施P、K以及B、Zn没有效果,但是元素间存在互作效应,这就体现了多元素配方施肥的意义。

(2)经肥料效应回归分析,幼树最优施用量及组合为:每株施尿素63.93g+过磷酸钙450.0g+氯化钾75.0g+硼砂15g+硫酸锌15g即最优施肥养分用量及其配比为:每株N29.4g,P2O554.0g,K2O45.0g,B2.25g,Zn3.15g,配比N:P2O5:K2O:B:Zn=1.0:1.8:1.5:0.1:0.1。采用该施肥配方,理论上,施肥后12个月幼树林分树高生长量可增加170cm,假设以理论产量的70%作为目标产量,则施肥后1年,树高生长量可增加119cm。本施肥试验中的幼树平均生长量达到理论预测值的68.56%,除对照及个别配方施肥外,大部分的配方施肥处理的生长量达到预测值的70%~78.5%,说明通过合理配方施肥能有效促进红锥幼树生长。

(3)施肥受诸多因素的影响如除了受气候、立地、肥料类型以及经营管理的影响外,关键是树木本身遗传基因决定的,比如本研究的施肥量及配比与以往桉树、杉木、马尾松等其它树种的研究结果不一样。本研究得出的最佳施肥量和配比可为高效培育红锥用材林提供参考,其结果可作为红锥养分管理内容的优化和补充,对于指导红锥幼树丰产经营具有一定的实际意义。但本试验研究的结果并非一成不变的施肥模式,尚需在生产上更大范围内进一步中试、完善、矫正。同时,随着林龄的增长,不同生长发育阶段的施肥量及配比可能不一样,也需要进一步研究。

5 结束语

综上所述,配方施肥对促进红锥幼树的生长是很有效的,氮肥单施有显著促生长效应。配方施肥,是一种平衡施肥的技术措施,红锥幼树必须通过合理施肥,使树体营养元素浓度保持适当的水平与比例,才能实现稳产、高产目的。配方施肥还是一项技术性很强的工作它需要建立科学配方施肥技术体系,并在适宜时间,采用适宜方法施用的科学施肥方法。

参考文献:

[1]赖伟华.红锥树种种植栽培技术探讨[J].绿色科技.2015(10)

[2]郭勇.红锥的高产栽培技术探讨[J].南方农机.2016(08)

论文作者:赵建武

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/27

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