不同營(yíng)林措施對(duì)馬尾松針葉養(yǎng)分不同含量的研究

韓雄飛

（貴州省道真自治縣林業(yè)局，貴州 道真563000）

1 引言

馬尾松是貴州省的主要造林樹(shù)種之一，要進(jìn)一步促使馬尾松速生豐產(chǎn)，在樹(shù)種及自然條件既定情況下，其主要因素在于土壤肥力的供給能力。在造林地上定植合理密度，適量的施肥，科學(xué)的撫育經(jīng)營(yíng)都要以此為基礎(chǔ)，因而對(duì)馬尾松所需肥力的研究具有很大意義。本文特對(duì)馬尾松的針葉養(yǎng)分特點(diǎn)作了初步的研究。同時(shí)分析了5大元素與 D1.3、H、V單、VHa等生長(zhǎng)量之間的相關(guān)關(guān)系，為營(yíng)造不同要求的馬尾松林而進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)經(jīng)營(yíng)提供可靠依據(jù)。

2 實(shí)驗(yàn)概況

2.1 施肥實(shí)驗(yàn)

2.1.1 實(shí)驗(yàn)地概況

該試驗(yàn)地選在馬尾松的一類(lèi)產(chǎn)區(qū)——廣西憑祥市中國(guó)林科院熱林試驗(yàn)中心伏波實(shí)驗(yàn)場(chǎng)金生站。采樣林分位于低山中部、海拔500m，土壤是花崗巖發(fā)育而成的紅壤，土層厚達(dá)1m以上，黑土層厚15m左右，土體疏松多孔見(jiàn)表1。

表1 施肥試驗(yàn)采樣點(diǎn)土壤理化性狀表

2.1.2 材料與方法

（1）實(shí)驗(yàn)材料：取自伏波實(shí)驗(yàn)場(chǎng)金生站生長(zhǎng)正常的16年生桐棉種源馬尾松林中。

（2）實(shí)驗(yàn)方法：在所設(shè)13個(gè)樣點(diǎn)中各選5株優(yōu)勢(shì)木采各年生混葉樣，粉碎后用10:1的H2SO4－HClO3混合液濕灰法消煮，得系統(tǒng)分析液，N采用擴(kuò)散法，P采用鉬蘭比色法，K用火焰光度計(jì)法，Ca、Mg用EDTA絡(luò)全滴定法測(cè)定。

2.2 撫育與密度實(shí)驗(yàn)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)地概況

該地點(diǎn)選在貴州龍里林場(chǎng)，地理位置為北緯26°27′、東徑106°58′。地形為中切割山源，海拔1000～1500m，氣候具中亞熱帶高原濕潤(rùn)季風(fēng)性氣候的特點(diǎn)，年均14.8℃，年降水量1689.3mm，日照百分率28%，絕高溫32℃，絕低溫－5.4℃，年均相對(duì)濕度77%，年均風(fēng)速1.8m／s。

實(shí)驗(yàn)地貌為侵蝕、剝蝕低中山臺(tái)地，試驗(yàn)點(diǎn)海拔1150m，坡向東南，坡度5°～10°。

實(shí)驗(yàn)地土壤為砂巖發(fā)育的薄腐殖質(zhì)層山地黃壤，DH4.4，腐殖質(zhì)含量（0%）及鹽基代換量（M·L／100gt）見(jiàn)表2。

造林前植被為灌叢草坡，主要組成植物有茅栗、南燭、白珠樹(shù)、胡枝子和蕨、五節(jié)芒、野古草，其次還有響葉楊、山合歡、映山紅、羊耳朵、朝天罐、鐵芒基、杜鵑、菅草、刺子莞、白箭圩等?？偢采w度90%。

表2 龍里試驗(yàn)地腐殖質(zhì)含量及鹽基代換量

2.2.1 實(shí)驗(yàn)處理

該實(shí)驗(yàn)地是貴州農(nóng)學(xué)院林學(xué)系于1993年春設(shè)置的，處理分5種密度，5種株行距進(jìn)行，見(jiàn)表3。試驗(yàn)小區(qū)為正方形，小區(qū)面積均為400m2（20m×20m），苗木定植點(diǎn)全用正方形配置，密度由低到高，每株苗木由低到高依次減少1倍。供試材料同為當(dāng)?shù)赝N源，自育1年生Ⅰ～Ⅱ級(jí)苗，苗木平均高24.1cm，平均地徑為0.25cm，造林施工采用全面砍伐，拉線定點(diǎn)，逐點(diǎn)挖穴定植法，共設(shè)置了3個(gè)區(qū)組，3個(gè)重復(fù)15個(gè)小區(qū)，土壤理化性見(jiàn)表4。

表3 密度測(cè)試處理

表4 龍里試驗(yàn)地理化性狀

2.2.2 采樣及分析法

（1）采樣，在各密度小區(qū)內(nèi)分選了3株優(yōu)勢(shì)木，每株上采集1年生及多年生針葉混合樣品分裝封存。

（2）分析方法：同2.1.2（2）。

3 不同營(yíng)林措施下的馬尾松針葉養(yǎng)分含量的特點(diǎn)結(jié)果分析

3.1 施肥措施

通過(guò)對(duì)施肥措施試驗(yàn)林分的樣品分析結(jié)果進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)得出表5。

表5 施肥試驗(yàn)的針葉養(yǎng)分含量分析

從表5可知，針葉中5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量屬N的含量最大，K、Ca、Mg三種元素含量近等，P最少。5大營(yíng)養(yǎng)元素之間的比例關(guān)系成：N:K:Ca:Mg:P＝3:2:2:2:1這表明馬尾松對(duì)5大營(yíng)養(yǎng)元素需求量成比例關(guān)系發(fā)展。

通過(guò)方差分析得出5大營(yíng)養(yǎng)元素在相關(guān)施肥措施中的含量波動(dòng)幅度為：

S2N＝0.0290＞S2Mg＝0.0195＞S2Ca＝0.0120＞S2K＝0.0058＞S2P＝0.0004（用方差值表示）?？傮w表明趨向含量大的營(yíng)養(yǎng)元素在不同施肥措施間的含量差值也最大，含量少的差值也最小。

3.2 撫育措施

在不同撫育措施下，N、P、K、Ca、Mg 5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量均值見(jiàn)表6。

表6 不同撫育措施下五大營(yíng)養(yǎng)元素的均值含量

從表6可之，無(wú)論何種撫育措施，5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量大小順序都是N＞Ca＞K＞Mg＞P，這個(gè)順序不受撫育措施的改變而改變。且通過(guò)大量數(shù)據(jù)對(duì)5大營(yíng)養(yǎng)元素在不同撫育措施情況下的含量進(jìn)行相關(guān)關(guān)系分析，得出如下結(jié)論：

結(jié)果表明不同撫育措施的林分間的針葉中5大營(yíng)養(yǎng)元素間的含量呈線性正相關(guān)關(guān)系非常顯著，從而進(jìn)一步證明了結(jié)論的正確性。

同時(shí)通過(guò)方差分析得出5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量在各撫育措施間的波動(dòng)程度由大到小的次序?yàn)椋?/p>

總體結(jié)果同樣表明樹(shù)體中含量越大的元素受撫育措施的影響就越大，反之越小。其比例關(guān)系為N:K:Ca:Mg:P＝4:2:2:1:1。

3.3 不同密度下的針葉營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

不同密度的針葉養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7，從表7可直接得出，各種密度針葉養(yǎng)分中N、P、K、Ca、Mg 5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量排序?yàn)椋?/p>

表7 各密度林分的養(yǎng)分含量

74株／畝N＞Ca＞K＞Mg＞P；167株／畝 N＞Ca＞K＞Mg＞P；296株／畝 N＞K＞Ca＞Mg＞P；667株／畝N＞Ca＞K＞Mg＞P；1361株／畝 N＞Ca＞K＞Mg＞P

以此排序?yàn)橐罁?jù)，可將5種相異密度分成兩大類(lèi)。

一類(lèi)是密度較小或很小。此試驗(yàn)中包含2種密度即74株／畝、167株／畝。這2種林分針葉中5大營(yíng)養(yǎng)元素含量排序一致，皆為N＞Ca＞K＞Mg＞P。由此表明林分密度小到一定程度時(shí)，5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量不再隨林分降低而產(chǎn)生變化。

另一類(lèi)是林分密度較大或很大，此次試驗(yàn)中包括296株／hm2、667株／hm2、1361株／hm23種林分密度，5大營(yíng)養(yǎng)元素的含量在這3種密度中的排序又是另一種形式，即N＞K＞Ca＞Mg＞P，由此表明林分密度當(dāng)大到一定程度時(shí)，5大營(yíng)養(yǎng)元素的排序就成一處定式，不隨林分密度的增大而有任何變化。

通過(guò)比較得兩類(lèi)情況各元素的比例分別為：

密度較小時(shí)：N:K:Ca:Mg:P＝4:2:3:1:1；

密度較大時(shí)：N:K:Ca:Mg:P＝4:3:2:1:1。

兩類(lèi)情況的區(qū)別在于K、Ca排序顛倒，但還不能證明二者成線性負(fù)關(guān)，且第一類(lèi)中Ca比K含量大得多，而第二類(lèi)中K又大于Ca，相同處于N、Mg、P的排序都沒(méi)改變，其中N含量最大，P含量最少。

4 5大營(yíng)養(yǎng)元素與生長(zhǎng)量的關(guān)系

4.1 施肥措施

據(jù)有關(guān)資料表明，N、P、K配合施肥，對(duì)樹(shù)木胸徑、樹(shù)高乃至單株材積均有極好的促進(jìn)作用。

單施用N、P、K3種肥料，反對(duì)單株材積生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，在不同樹(shù)齡時(shí)期，肥料用量有不同顯著水平。

4.2 撫育措施

在不同撫育措施條件下，本文又對(duì)5大營(yíng)養(yǎng)元素與樹(shù)高生長(zhǎng)量之間的關(guān)系進(jìn)行研究。生長(zhǎng)量是采用1998年3月與1997年2月兩次測(cè)得的樹(shù)高值之差值。具體數(shù)值見(jiàn)表8。用樹(shù)高值分別與各營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行相關(guān)關(guān)系分析，并查得標(biāo)準(zhǔn)r20.05＝0.95與各相關(guān)子數(shù)一一對(duì)比：

表8 不同撫育措施林分的樹(shù)高值

由此可看出樹(shù)高與各營(yíng)養(yǎng)元素間相關(guān)關(guān)系不顯著，說(shuō)明5大營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)促進(jìn)樹(shù)高生長(zhǎng)作用不大，同時(shí)也表明，要想僅通過(guò)撫育措施來(lái)促進(jìn)樹(shù)高生長(zhǎng)是不可能的。

4.3 密度措施

本文所用生長(zhǎng)量指標(biāo)是1997年與1998年間的年生長(zhǎng)量?，F(xiàn)將胸徑（D1.3）、樹(shù)高（H）、單株材積（V單）及每公傾材積（VHa）等的年生長(zhǎng)量附于表9，聯(lián)系表7與表9，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的數(shù)學(xué)方法分析 N、P、K、Ca、Mg 5大營(yíng)養(yǎng)元素分別于D1.3、H、V單及每公傾材積VHa等生長(zhǎng)量之間的關(guān)系：

設(shè)在置倍度F＝95%的情況下進(jìn)行分析檢驗(yàn)，從表＜數(shù)理統(tǒng)計(jì)的檢驗(yàn)相關(guān)系數(shù)P＝0的臨界值（ra）表＞查得標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)r40.05＝0.8114?？捎孟嚓P(guān)數(shù)學(xué)公式求得生長(zhǎng)量與營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)系數(shù)值（表10），現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)系數(shù)與表10中各值一一比較分析。

表9 生長(zhǎng)指標(biāo)的年生長(zhǎng)量數(shù)值（1997）

表10 營(yíng)養(yǎng)元素與生長(zhǎng)量的相關(guān)關(guān)系數(shù)

4.3.1 D1.3與元素間關(guān)系：

由此比較得出：N、P、K、Mg 4種元素與D1.3成負(fù)相關(guān)，說(shuō)明土壤中Ca多對(duì)樹(shù)木胸徑生長(zhǎng)不利，經(jīng)驗(yàn)告之在多數(shù)為石灰?guī)r發(fā)育成的土壤中，樹(shù)體的粗度生長(zhǎng)是很緩慢的，這與結(jié)論相符。

4.3.2 H 與元素間關(guān)系

比較得出各營(yíng)養(yǎng)元素與樹(shù)高生長(zhǎng)量均不能達(dá)到顯著線性相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明5大營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)樹(shù)高的生長(zhǎng)無(wú)顯著直接作用，與4.2結(jié)論相同。

4.3.3 V單與元素間的關(guān)系

由此看出N、P、K、Mg 4種元素與V單的相關(guān)關(guān)系不顯著，這4種元素對(duì)單株材積生長(zhǎng)無(wú)顯著促進(jìn)作用。但V單卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R0（4.0）5，正相關(guān) 顯著，由 經(jīng)驗(yàn)知并 非含Ca越多的土壤上單株材積生長(zhǎng)量就無(wú)限遞增，這是因Ca對(duì)樹(shù)體粗度生長(zhǎng)是有一定抑制作用的見(jiàn)表11。

表11 相異營(yíng)林措施下五大營(yíng)養(yǎng)元素的含量比例關(guān)系

4.3.4 VHa與元素間的關(guān)系

從比較得出N、Ca、Mg 4種元素與VHa的關(guān)系并不顯著。而P、K兩種元素則與林分材積生長(zhǎng)和線性關(guān)系顯著，說(shuō)明P、K在很大程度上能促進(jìn)林分總體材積和生長(zhǎng)。

5 結(jié)果與討論

（1）馬尾松針葉中5大元素的含量是按一定比例關(guān)系發(fā)展的，5大營(yíng)養(yǎng)元素在不同施肥措施間的離散程度排序?yàn)椋篘＞Mg＞Ca＞K＞P。

（2）針葉中5大營(yíng)養(yǎng)元素的排序不受撫育措施的影響，但受密度影響，在林分密度較小或很小時(shí)，其排序?yàn)椋篘＞Ca＞K＞ Mg＞P，在林分密度較大或很大時(shí)，其排序?yàn)椋篘＞K＞Mg＞Ca＞P，所謂密度較大是指株行距約為1.5m×1.5m以下，密度較小是指株行距略在2m×2m以上。

（3）本次研究中，Ca對(duì)胸徑有一定抑制作用，K、P、Ca對(duì)材積生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，馬尾松在含量較多的石灰?guī)r地區(qū)胸徑生長(zhǎng)緩慢，各營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)樹(shù)高作用都不顯著。此結(jié)果中可看出Ca既對(duì)胸徑生長(zhǎng)起抑制作用，又對(duì)材積生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，成一矛盾因素。5大營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)樹(shù)高作用不顯著也不盡合理，原因可能與樣本量太少有關(guān)，有待進(jìn)一步研究解決。

［1］ 周運(yùn)超，梁瑞龍.馬尾松人工中齡林針葉營(yíng)養(yǎng)成分研究［J］.貴州農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1996，15（1）：17～21.

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