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摘要为了缓解桉树干旱胁迫、促进桉树生长和提高土壤肥力,该文采用稻草覆盖下施配方肥处理研究桉树生长、土壤养分和水分变化情况,结果表明:①与农民习惯施肥相比,单施配方肥和在配方肥基础上稻草覆盖处理分别提高桉树地径19%和20%,胸径13%和21%;②在配方肥基础上稻草覆盖处理可以降低土壤温度,有效保蓄土壤水分含量,提高桉树叶片水势,缓解干旱胁迫下桉树水分需要,增加土壤养分含量,起到抗旱和培肥作用。
关键词桉树;稻草覆盖;土壤水分
中图分类号S792.39文献标识码A文章编号0517-6611(2014)24-08225-04
Effect of Formula Fertilizer on the Growth of Eucalyptus Trees under Straw Mulching
JI Jianhua, LIU Xiumei et al (Institute of Soil Fertilizer and Resource Environment, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang, Jiangxi 330200; National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement, Nanchang, Jiangxi 330200; Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System for the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture, Nanchang, Jiangxi 330200)
Abstract Effect of formula fertilizer on the growth of eucalyptus, soil nutrient and moisture content under straw mulching was studied to alleviate drought stress, promote the growth of eucalyptus and improve soil fertility. The results show that:①compared with local custom fertilization, single application of formula fertilizer and the fertilizer based on straw mulching treatments increased 19% and 20% on ground diameter, 13% and 21% on diameter at breast height of eucalyptus, respectively;②the formula fertilizer under straw mulching treatment was helpful to reducing soil temperature, effectively conserving soil moisture content, increasing leaf water potential of eucalyptus, needing to alleviate water under drought stress, improving soil nutrient content.
Key words Eucalyptus; Straw mulching; Soil moisture
桉树具有生长快、适应性强、病虫害少、用途广泛和经济社会效益大等特点[1-2],广泛分布于我国南方17个省(自治区)的600多个县,栽培面积约270 hm2,仅次于印度和巴西,居世界第3位[3]。近年,江西省桉樹种植面积迅速增加,主要集中在赣南地区,该区域以红壤为主,土壤肥力水平低,水土保持能力差。随着桉树经营代数的增加,桉树人工林土壤养分严重缺乏,有些地方桉树由于营养不良而出现大面积生理性病害,严重影响到桉树人工林的可持续经营[4]。施肥是促进桉树生长,提高土壤肥力,达到桉树高产优质高效的重要营林措施之一,同时也是实现林地可持续发展的重要手段之一[1]。研究表明,桉树施肥占桉树增产份额的30%~60%,施配方肥效果明显优于施普通肥料[3,5],稻草覆盖可以有效减少土壤水分蒸发,增加土壤养分含量[6-8]。目前,我国桉树种植区以施普通复合肥和单质肥料为主,桉树配方肥应用相对较少,而在施配方肥基础上进行稻草覆盖的研究鲜有报道。鉴于此,该研究在施桉树配方肥同时,进行稻草覆盖处理,旨在促进桉树生长,并降低土壤温度,有效保蓄土壤水分,培肥地力。
1材料与方法
1.1试验区概况试验地位于江西省南康市龙回镇半山坡上,属中亚热带季风湿润气候,年平均气温19.3 ℃,年平均降雨量1 443.2 mm,年均日照时数1 856.6 h,无霜期286 d左右。温、光、热资源丰富,适宜大多数作物生长。试验前土壤有机质18.92 g/kg,全氮0.91 g/kg、碱解氮55.43 mg/kg、速效磷3.47 mg/kg、速效钾66.67 mg/kg、pH 4.16。
1.2试验设计试验在等养分量条件下设处理①当地农民习惯施肥,②施桉树配方肥(配方肥),③桉树配方肥基础上进行稻草覆盖(配方肥+稻草覆盖)3个处理。其中当地农民习惯施肥处理中施普通复合肥(N-P2O5-K2O:15%-15%-15%)0.4 kg/株;配方肥处理中施配方肥(N-P2O5-K2O-B-Zn:16%-12%-12%-0.2%-0.05%)0.45 kg/株;配方肥+稻草处理中施配方肥0.45 kg/株,同时沿树体周围开沟,覆盖厚度为10 cm左右的稻草,然后上面覆土压实。每个处理3次重复,共9个小区,随机区组排列,每个小区选择树体一致的1年生、未施肥桉树15株。 于2011年2月进行整地,全面清理杂草灌木等植被。整地后在每株桉树旁上坡20 cm处挖沟(规格长50 cm、宽20 cm、深30 cm),按照试验设计进行一次性施肥,施肥后回土。各处理营林管护依当地农民习惯进行。
1.3样品采集、测定项目与方法为避免小区之间边际及坡位影响,试验中从每个小区上中下坡均匀选取中间部分的桉树共5株进行挂牌标记。于每年的4月和7月份测量桉树胸径和地径。
3结论与讨论
(1)与当地农民习惯施肥相比,施配方肥处理显著提高了桉树地径和胸径值,这与谭长强等[10]报道的配方肥或专用肥可以提高桉树生物产量结果基本一致。该研究结果表明:在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以进一步提高桉树胸径和地径值,有效提高桉树生物产量。何铁光[11]、黄伟生[12]和陈建华[13]等研究表明,在施化肥基础上进行稻草覆盖可以提高罗汉果、油菜、甘薯以及毛竹笋产量,可见稻草覆盖在对提高农作物、果树和经济林木产量等方面均有作用,究其原因与稻草腐烂后增加土壤养分有关。大量研究表明,稻草覆盖促进土壤肥力的培育,协调养分的供应[13],增加土壤有机质和氮素的积累,改善土壤结构[6-7]和提高土壤微生物量[12],具有较好的培肥作用。同时,该研究结果也表明,在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以显著提高土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量。
(2)该研究表明:在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以降低土壤温度,减少表层土壤水分蒸发,有效保蓄土壤水分含量,提高桉树叶水势,缓解干旱胁迫下桉树水分需要,起到抗旱的作用。何洪光等[14]研究认为果园稻草覆盖可以降低土壤温度,减少土壤水分蒸发,有效地提高果园的含水量。肖润林等[6]在红壤区桔园进行稻草覆盖处理得到了同样的结果。这是因为覆盖物层的存在,使得土壤热量平衡过程发生了一定程度的变化,覆盖物层中的空气在一定程度上处于相对静止的状态,再加上空气导热系数低的特点,使得覆盖物层下的土壤升温过程缓慢;另一方面使得地温有效辐射大为减少,从而维持较高的土壤最低温度。苏衍涛等[8]研究表明,稻草覆盖量越大,降温保墒效果越好。沈维良等[15]研究发现,作物叶片水势越高,耐旱性越强。可见,前人研究结果从不同层面证明了该研究中稻草覆盖在桉树上的表现结果。
参考文献
[1] 杨启军,曹继钊,欧代敏,等.桉树人工林肥料发展[J].广西林业科学,2013,42(2):193-196.
[2] 刘月秀,陈水莲,俞元春.桉树人工林营养特性与施肥技术研究进展[J].林业科技开发,2009,23(4):13-16.
[3] 曹继钊,陈海军,张家昌,等.桉树新型肥料品种施肥肥效试验初探[J].广西林业科学,2011,40(1):22-25.
[4] 臧国长,马祥庆,蔡丽平.我国桉树人工林施肥研究进展[J].福建林业科技,2007,34(4):253-258.
[5] 曹继钊,李富福.广西桉树营养与施肥技术[M].南宁:广西科学技术出版社,2011.
[6] 肖潤林,李玲.覆盖对南方红壤桔园生态系统的影响[J].长江流域资源与环境,1996,5(1):38-42.
[7] 肖润林,彭晚霞,宋同清,等.稻草覆盖对红壤丘陵茶园的生态调控效应[J].生态学杂志,2006,25(5):507-511.
[8] 苏衍涛, 王凯荣,刘迎新,等.稻草覆盖对红壤旱地土壤温度和水分的调控效应[J].农业环境科学学报,2008,27(2):670-676.
[9] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000.
[10] 谭长强,覃世杰,覃梅,等.不同桉树专用肥对尾巨桉DH32-29苗木生长的影响[J].西北林学院学报,2014,29(2):125-128.
[11] 何铁光,韦昌联,卢家仕,等.稻草覆盖对罗汉果园土壤环境及罗汉果产量和品质的影响[J].安徽农业科学,2007,35(3):698-699,713.
[12] 黄伟生,黄道友,汪立刚,等.稻草覆盖对坡地红壤培肥及作物增产的效果[J].农业工程学报,2006,22(10):102-104.
[13] 陈建华,曹炜.稻草覆盖对毛竹笋用林增产效益的影响[J].中南林业科技大学学报.2010,30(5):58-60.
[14] 何洪光,王旭.稻草覆盖对果园土壤温度与含水量的影响[J].吉林林业科技,2009,38(4):24-25.
[15] 沈维良,柳建国.作物耐旱性与叶片水势简报[J].中国生态农业学报,2001,9(4):100-101.
关键词桉树;稻草覆盖;土壤水分
中图分类号S792.39文献标识码A文章编号0517-6611(2014)24-08225-04
Effect of Formula Fertilizer on the Growth of Eucalyptus Trees under Straw Mulching
JI Jianhua, LIU Xiumei et al (Institute of Soil Fertilizer and Resource Environment, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang, Jiangxi 330200; National Engineering and Technology Research Center for Red Soil Improvement, Nanchang, Jiangxi 330200; Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System for the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River, Ministry of Agriculture, Nanchang, Jiangxi 330200)
Abstract Effect of formula fertilizer on the growth of eucalyptus, soil nutrient and moisture content under straw mulching was studied to alleviate drought stress, promote the growth of eucalyptus and improve soil fertility. The results show that:①compared with local custom fertilization, single application of formula fertilizer and the fertilizer based on straw mulching treatments increased 19% and 20% on ground diameter, 13% and 21% on diameter at breast height of eucalyptus, respectively;②the formula fertilizer under straw mulching treatment was helpful to reducing soil temperature, effectively conserving soil moisture content, increasing leaf water potential of eucalyptus, needing to alleviate water under drought stress, improving soil nutrient content.
Key words Eucalyptus; Straw mulching; Soil moisture
桉树具有生长快、适应性强、病虫害少、用途广泛和经济社会效益大等特点[1-2],广泛分布于我国南方17个省(自治区)的600多个县,栽培面积约270 hm2,仅次于印度和巴西,居世界第3位[3]。近年,江西省桉樹种植面积迅速增加,主要集中在赣南地区,该区域以红壤为主,土壤肥力水平低,水土保持能力差。随着桉树经营代数的增加,桉树人工林土壤养分严重缺乏,有些地方桉树由于营养不良而出现大面积生理性病害,严重影响到桉树人工林的可持续经营[4]。施肥是促进桉树生长,提高土壤肥力,达到桉树高产优质高效的重要营林措施之一,同时也是实现林地可持续发展的重要手段之一[1]。研究表明,桉树施肥占桉树增产份额的30%~60%,施配方肥效果明显优于施普通肥料[3,5],稻草覆盖可以有效减少土壤水分蒸发,增加土壤养分含量[6-8]。目前,我国桉树种植区以施普通复合肥和单质肥料为主,桉树配方肥应用相对较少,而在施配方肥基础上进行稻草覆盖的研究鲜有报道。鉴于此,该研究在施桉树配方肥同时,进行稻草覆盖处理,旨在促进桉树生长,并降低土壤温度,有效保蓄土壤水分,培肥地力。
1材料与方法
1.1试验区概况试验地位于江西省南康市龙回镇半山坡上,属中亚热带季风湿润气候,年平均气温19.3 ℃,年平均降雨量1 443.2 mm,年均日照时数1 856.6 h,无霜期286 d左右。温、光、热资源丰富,适宜大多数作物生长。试验前土壤有机质18.92 g/kg,全氮0.91 g/kg、碱解氮55.43 mg/kg、速效磷3.47 mg/kg、速效钾66.67 mg/kg、pH 4.16。
1.2试验设计试验在等养分量条件下设处理①当地农民习惯施肥,②施桉树配方肥(配方肥),③桉树配方肥基础上进行稻草覆盖(配方肥+稻草覆盖)3个处理。其中当地农民习惯施肥处理中施普通复合肥(N-P2O5-K2O:15%-15%-15%)0.4 kg/株;配方肥处理中施配方肥(N-P2O5-K2O-B-Zn:16%-12%-12%-0.2%-0.05%)0.45 kg/株;配方肥+稻草处理中施配方肥0.45 kg/株,同时沿树体周围开沟,覆盖厚度为10 cm左右的稻草,然后上面覆土压实。每个处理3次重复,共9个小区,随机区组排列,每个小区选择树体一致的1年生、未施肥桉树15株。 于2011年2月进行整地,全面清理杂草灌木等植被。整地后在每株桉树旁上坡20 cm处挖沟(规格长50 cm、宽20 cm、深30 cm),按照试验设计进行一次性施肥,施肥后回土。各处理营林管护依当地农民习惯进行。
1.3样品采集、测定项目与方法为避免小区之间边际及坡位影响,试验中从每个小区上中下坡均匀选取中间部分的桉树共5株进行挂牌标记。于每年的4月和7月份测量桉树胸径和地径。
3结论与讨论
(1)与当地农民习惯施肥相比,施配方肥处理显著提高了桉树地径和胸径值,这与谭长强等[10]报道的配方肥或专用肥可以提高桉树生物产量结果基本一致。该研究结果表明:在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以进一步提高桉树胸径和地径值,有效提高桉树生物产量。何铁光[11]、黄伟生[12]和陈建华[13]等研究表明,在施化肥基础上进行稻草覆盖可以提高罗汉果、油菜、甘薯以及毛竹笋产量,可见稻草覆盖在对提高农作物、果树和经济林木产量等方面均有作用,究其原因与稻草腐烂后增加土壤养分有关。大量研究表明,稻草覆盖促进土壤肥力的培育,协调养分的供应[13],增加土壤有机质和氮素的积累,改善土壤结构[6-7]和提高土壤微生物量[12],具有较好的培肥作用。同时,该研究结果也表明,在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以显著提高土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量。
(2)该研究表明:在配方肥基础上进行稻草覆盖处理可以降低土壤温度,减少表层土壤水分蒸发,有效保蓄土壤水分含量,提高桉树叶水势,缓解干旱胁迫下桉树水分需要,起到抗旱的作用。何洪光等[14]研究认为果园稻草覆盖可以降低土壤温度,减少土壤水分蒸发,有效地提高果园的含水量。肖润林等[6]在红壤区桔园进行稻草覆盖处理得到了同样的结果。这是因为覆盖物层的存在,使得土壤热量平衡过程发生了一定程度的变化,覆盖物层中的空气在一定程度上处于相对静止的状态,再加上空气导热系数低的特点,使得覆盖物层下的土壤升温过程缓慢;另一方面使得地温有效辐射大为减少,从而维持较高的土壤最低温度。苏衍涛等[8]研究表明,稻草覆盖量越大,降温保墒效果越好。沈维良等[15]研究发现,作物叶片水势越高,耐旱性越强。可见,前人研究结果从不同层面证明了该研究中稻草覆盖在桉树上的表现结果。
参考文献
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[9] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000.
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[14] 何洪光,王旭.稻草覆盖对果园土壤温度与含水量的影响[J].吉林林业科技,2009,38(4):24-25.
[15] 沈维良,柳建国.作物耐旱性与叶片水势简报[J].中国生态农业学报,2001,9(4):100-101.