磷肥對(duì)杉木低產(chǎn)林幼林生長(zhǎng)的影響

趙敏沖　趙華　劉建忠　宋傳生

摘要：筆者通過(guò)對(duì)3年生的杉木低產(chǎn)林幼林進(jìn)行施磷肥試驗(yàn)，試圖研究杉木低產(chǎn)林幼林生長(zhǎng)量與磷肥施肥量之間的回歸關(guān)系。結(jié)果表明：杉木低產(chǎn)林幼林生長(zhǎng)量與磷肥施肥量之間的關(guān)系符合一元二次拋物線方程，反應(yīng)曲線為典型凸形曲線，即生長(zhǎng)量各指標(biāo)均存在1個(gè)峰值。峰值以前，生長(zhǎng)量各指標(biāo)隨著磷肥施肥量的增加而上升；峰值以后，生長(zhǎng)量各指標(biāo)隨著磷肥施肥量的增加而下降。根據(jù)回歸模型方程式求解，得到樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量最大時(shí)對(duì)應(yīng)的磷肥施肥量分別為0.098 kg、0.100 kg，對(duì)應(yīng)的最高理論樹(shù)高、地徑分別為1.48 m、3.15 cm，分別較對(duì)照提高了49.5%、37.6%。

關(guān)鍵詞：杉木；低產(chǎn)林改造；磷肥；最佳施肥量

中圖分類號(hào)：S725.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：2014-2606

0 引言

杉木是貴州省最主要的用材樹(shù)種之一，由于諸多因素，杉木用材林中仍存在著大量的低產(chǎn)林分，大大降低了林地生產(chǎn)力。為了充分發(fā)揮林地的生產(chǎn)潛力，提高單位面積杉木的林木蓄積。各學(xué)者們對(duì)杉木低產(chǎn)林改造技術(shù)及其幼林撫育措施做了大量的研究，唐明榮等認(rèn)為，施磷肥對(duì)杉木幼林的生長(zhǎng)具有良好的促進(jìn)作用，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。前人雖然在磷肥對(duì)杉木幼林生長(zhǎng)的效應(yīng)方面做了大量的研究，但關(guān)于促進(jìn)杉木幼林生長(zhǎng)的最佳施肥量方面的研究一直處于空白狀態(tài)。鑒于以上情況，針對(duì)中國(guó)大部分地區(qū)土壤缺磷的狀況，筆者在歸納總結(jié)前人試驗(yàn)結(jié)果的前提下，進(jìn)一步研究促進(jìn)杉木低產(chǎn)林幼林生長(zhǎng)量的最佳磷肥施肥量，以期為貴州省杉木的低產(chǎn)林改造技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

田間試驗(yàn)于2012年4月—2013年11月在冊(cè)亨縣秧壩鎮(zhèn)板用村進(jìn)行，數(shù)據(jù)整理、分析及匯總于2013年12月—2014年5月完成。

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在冊(cè)亨縣秩壩鎮(zhèn)板用村，位于冊(cè)亨縣中南部，是全縣杉木林區(qū)，屬亞熱帶溫暖濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫17℃，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏季炎熱，夏濕春干，雨熱同季，春暖早、秋涼遲。平均海拔1033 m，素有“天然氧吧”的美譽(yù)，曾被授予“全國(guó)造林綠化千佳村”的稱號(hào)。土壤為黃壤。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 杉木 位于冊(cè)亨縣秧壩鎮(zhèn)板用村的杉木低產(chǎn)林內(nèi)，樹(shù)齡為3年生，平均樹(shù)高為0.95 m，平均地徑為2.1 cm。

1.2.2 磷肥 試驗(yàn)采用的磷肥為湖北金明珠化工有限公司生產(chǎn)的“荊珠”牌鈣鎂磷肥，含有效磷12%～18%，并含有8%的氧化鎂，25%的氧化鈣，25%的二氧化硅以及鉀、鐵、錳、銅、鋅等多種微量元素，可做基肥、追肥和種肥，對(duì)提高土壤肥力和農(nóng)作物增產(chǎn)有明顯的效果。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）試驗(yàn)水平。試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)施肥水平，即7個(gè)處理。詳見(jiàn)表1。

（2）樣地的選擇與設(shè)置。本試驗(yàn)針對(duì)7個(gè)處理共設(shè)置了7個(gè)樣地，樣地的面積為20 m×30 m，分別用木樁將其分開(kāi)并標(biāo)注相應(yīng)的代碼。為了有效減少生境資源異質(zhì)性尤其是土壤資源異質(zhì)性對(duì)試驗(yàn)的干擾，增強(qiáng)試驗(yàn)的精度和可靠性。本試驗(yàn)在樣地選擇時(shí)盡可能縮小各樣地之間的空間距離，并使其地形因子（海拔、坡向、坡度）和土壤條件盡量保持一致。

（3）樣地的本底調(diào)查。于2012年3月進(jìn)行本底調(diào)查，測(cè)定試驗(yàn)地基本情況并進(jìn)行每木檢尺。

1.3.2 試驗(yàn)實(shí)施

（1）施肥。于2012年4月的雨后進(jìn)行施肥，為了避免影響肥效，施肥前進(jìn)行松土并清除雜草及林地內(nèi)的萌芽條。施肥采用溝施方法，在每株樹(shù)的兩側(cè)各開(kāi)1條溝，溝長(zhǎng)40～60 cm，寬10～20 cm，深15～20 cm，溝距樹(shù)干40～60 cm，追肥后立即覆土。

（2）統(tǒng)計(jì)分析。在次年苗木停止生長(zhǎng)后進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果調(diào)查，分樣地測(cè)定苗高、地徑生長(zhǎng)量，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入Excel表格，用SPPS軟件進(jìn)行回歸分析，建立一元二次肥料效應(yīng)方程，并繪制曲線圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 回歸模型的建立

利用SPSS軟件分別對(duì)杉木的樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量與磷肥施肥量之間的關(guān)系進(jìn)行回歸分析，獲得磷肥施肥量與樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量的回歸模型方程式及回歸曲線圖（見(jiàn)表2，圖1～2）。

2.2 模擬試驗(yàn)

把磷肥7個(gè)施肥水平分別代入表2中的回歸模型方程式，即可模擬出杉木幼林各生長(zhǎng)量的7個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，詳見(jiàn)表3。從表3可以看出，施用磷肥對(duì)杉木幼林的各生長(zhǎng)量指標(biāo)影響顯著，并且各生長(zhǎng)量指標(biāo)隨著磷肥施用量的增加先增后減，說(shuō)明適量的磷肥用量有利于杉木幼林的生長(zhǎng)，過(guò)量的磷肥用量對(duì)杉木幼林的生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用。

2.3 磷肥施肥量與杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量的關(guān)系

2.3.1 磷肥施肥量對(duì)樹(shù)高生長(zhǎng)量的影響磷肥施肥量對(duì)杉木幼林樹(shù)高生長(zhǎng)量的影響的P=0.000<0.001，說(shuō)明磷肥施肥量對(duì)杉木樹(shù)高生長(zhǎng)的影響極顯著，且磷肥施肥量與樹(shù)高生長(zhǎng)量之間的二次拋物線關(guān)系成立，即樹(shù)高的生長(zhǎng)隨著磷肥施肥量的增加先升后降，同時(shí)通過(guò)求導(dǎo)，可得到方程Y₁=0.987+10.058F-51.388F°的一階導(dǎo)數(shù)y=10.058-102.776x，令y=0，可求得x=0.098，也就是說(shuō)方程拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磷肥施肥量為0.098 kg，即當(dāng)磷肥施肥量在0.098 kg以內(nèi)時(shí)，樹(shù)高生長(zhǎng)量隨著磷肥施肥量的增加而上升；當(dāng)磷肥施肥量超過(guò)0.098 kg時(shí)，樹(shù)高生長(zhǎng)量隨著磷肥施肥量的增加而下降（如圖1所示）。

2.3.2 磷肥施肥量對(duì)地徑生長(zhǎng)量的影響磷肥施肥量對(duì)杉木幼林地徑生長(zhǎng)量的影響的P=0.000<0.001，說(shuō)明磷肥施肥量對(duì)杉木幼林地徑生長(zhǎng)的影響極顯著，且磷肥施肥量與地徑生長(zhǎng)量之間的二次拋物線關(guān)系成立，即地徑生長(zhǎng)量隨著磷肥施肥量的增加先升后降，同時(shí)通過(guò)求導(dǎo)，可得到方程Y₂=2.290+17.211F-86.423F²的一階導(dǎo)數(shù)Y=17.211-172.846x，令Y=0，可求得x=0.100，也就是說(shuō)方程拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)的磷肥施肥量為0.100 kg，即當(dāng)磷肥施肥量在0.100 kg以內(nèi)時(shí)，地徑生長(zhǎng)量隨著磷肥施肥量的增加而上升；當(dāng)磷肥施肥量超過(guò)0.100 kg時(shí)，地徑生長(zhǎng)量反而會(huì)隨著磷肥施肥量的增加而下降（如圖2所示）。

由此可見(jiàn)，磷肥施肥量對(duì)杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量的影響均顯著，且最佳施肥量較接近。

3 結(jié)論與討論

（1）杉木幼林樹(shù)高、地徑的生長(zhǎng)與磷肥施肥量之間均呈二次拋物線的回歸關(guān)系，即隨著磷肥施肥量的增加，杉木幼林樹(shù)高、地徑的生長(zhǎng)量先升后降，在最佳施肥量范圍內(nèi)，杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量會(huì)隨著磷肥施肥量的增加而上升；相反，當(dāng)施肥量大于最佳施肥量時(shí)，杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量反而會(huì)隨著磷肥施肥量的增加而下降。這一研究結(jié)果符合耐性定律。因此，確定適宜的磷肥施肥量是促進(jìn)杉木幼林生長(zhǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

（2）由回歸方程的拐點(diǎn)可知，在實(shí)際生產(chǎn)中，為促進(jìn)杉木幼林樹(shù)高的生長(zhǎng)，可把磷肥施肥量控制在0.098 kg左右；為促進(jìn)杉木幼林地徑的生長(zhǎng)，可把磷肥施肥量控制在0.100 kg左右。

（3）試驗(yàn)表明，促進(jìn)杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)的最佳施肥量較接近。因此，在生產(chǎn)實(shí)際中，從促進(jìn)杉木各生長(zhǎng)量指標(biāo)的生長(zhǎng)及便于操作兩方面考慮，可把磷肥施肥量控制在0.100 kg。

（4）試驗(yàn)揭示了磷肥施肥量與杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量之間的關(guān)系，說(shuō)明磷肥施肥量對(duì)杉木幼林樹(shù)高、地徑生長(zhǎng)量影響顯著。然而，必須指出的是本試驗(yàn)的對(duì)象為杉木幼林，至于磷肥施肥量對(duì)其他齡組杉木的影響還有待于做進(jìn)一步的研究。