土壤养分系统研究法在乌桕幼林平衡施肥上的应用
李金柱 邓先珍 向珊珊 罗治建
摘要：采用土壤养分系统研究法（ASI），对乌桕幼林土壤养分的丰缺情况进行评价，结合乌桕的营养需求特性，开展养分不同用量配比处理试验。结果表明：最佳养分处理N（氮）-P2O5（五氧化二磷）-K2O（氧化钾）为75∶55∶60 kg·hm-2能显著促进乌桕树高、地径和冠幅的生长，该配方适宜于乌桕幼林施用。同时，土壤N、K是影响乌桕幼林粗生长和高生长最主要的养分因子，而N、P、K则共同影响其冠幅的增长量。
关键词： 土壤养分系统研究法；乌桕；平衡施肥
中图分类号：S158；S792.99 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2016）04-0027-04
Abstract： By the method of soil nutrient state system study，soil nutrient situation of the land on which young forest of Sapium sebiferum grew was analyzed and evaluated. Combined with nutritional requirement characteristics of tallow， the optimum nutrient treatment with N-P2O5-K2O（75∶55∶60 kg·hm-2） had been done. The result indicated that the growth traits of S. sebiferum including tree height， ground diameter and crown breadth were evidently enhanced by the treatment， so the formula was suitable for young forest of S. sebiferum growth. It's also found that the major factors affecting the diameter growth and height growth of the young forest were N and K respectively. And the crown growth of young forest of S. sebiferum was affected by all of N， P and K.
Key words： Agro Services International；Sapium sebiferum；balanced fertilization
乌桕Sapium sebiferum大戟科落叶乔木，原产于我国华中地区（湖北、四川等），盛产于我国北纬32°以南各省，在纬度35～36°的内陆省份（如甘肃、陕西）也有种植。乌桕具有适应性强、丰产性能好、产油量高等特性，种子含油率在40%左右，经榨取、酯化精炼，可生产出生物柴油；在能源供应日趋紧张的今天，发展乌桕规模化种植并开发生物柴油，对维护能源安全和满足社会能源需求具有重要的现实意义和长远价值[1-3]。
平衡施肥是作物高效栽培技术之一，土壤养分系统研究法是美国佛罗里达国际农化服务中心的A.H.Hunter博士提出的评价土壤养分状况的实验室化学分析方法，该方法已在全国20多个省（市）、自治区广泛应用，并成功地指导作物专用肥生产，取得了显著的经济效益[4-6]。本试验就土壤养分系统研究法在乌桕幼林平衡施肥中的应用效果进行研究，以期摸索出适宜当地乌桕幼林生长的推荐施肥量，为乌桕高效栽培的合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 土壤取样与分析
土壤取样：试验林位于湖北省孝感市大悟县，试验前采集林地综合土样1个，该综合土样为10～15个点的0～40 cm土壤样品充分混合后，用四分法取1 kg土壤，经风干过筛后留作分析研究之用。
土壤pH及养分含量的分析：电位法测定土壤pH，重铬酸钾氧化法测定土壤有机质，碱解扩散法测定水解氮。有效磷和有效钾分别用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法和醋酸铵浸提—火焰光度法测定。交换性钙、镁：醋酸铵浸提—原子吸收火焰光度法；有效铁、锌：盐酸浸提—原子吸收火焰光度法；交换性锰：醋酸铵浸提—原子吸收火焰光度法。
1.2 试验材料与设计
试验材料：2012年春季用1 a生乌桕嫁接苗栽植，密度为74株/666.7 m2，分别于2013年4月及2014年4月中下旬按照不同施肥处理1次性施用肥料，半圆形沟施覆土，当年11月调查不同施肥方式对乌桕生长特性的影响。试验处理：参考土壤养分系统研究法（ASI）中养分分级标准，对试验林土壤养分的丰缺情况进行初步评价，同时结合乌桕幼林期的营养需求特性，设置养分不同用量配比试验、养分不同用量配比试验N、养分不同用量配比试验-P、养分不同用量配比试验K、和CK（对照）5个处理，每处理10株，3次重复，中间设置隔离带或隔离沟。各处理肥料用量如下。
1.3 生长指标调查与数据分析方法
生长指标调查方法：树高与冠幅均用卷尺进行实地测量、地径（离地10 cm处粗度）用数显卡尺进行测量。后述生长量为当年11月与施肥前（4月）相应指标的差值。数据分析方法：Excel和SPSS系统处理。
2 结果分析
2.1 试验林土壤养分状况评价
对乌桕试验林土壤样本的分析结果表明：试验前该乌桕林地土壤pH值范围为6.5，土壤有机质为0.85%、水解氮、有效磷、有效钾含量分别为13.8，8.45和70.65 mg·kg-1，土壤有效硫、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锌、有效锰、有效硼含量分别为26.52，738.8，125.5，25.35，12.16，6.72，0.35 mg·kg-1。该试验林土壤为偏酸性土壤，适宜于乌桕生长；林地中、微量养分的有效含量也基本能满足乌桕幼龄期生长需求；但土壤有机质含量明显偏低（低于1%），N、P、K的有效含量也普遍偏低，依据乌桕幼林的营养特性，应进行合理使用相应肥料，初步设计合理的N、P2O5、K2O用量为75，55 kg·hm-2和60 kg·hm-2。后期将根据田间试验的结果进行验证或调整实际生产中N、P、K肥的推荐用量。
2.2 不同施肥处理对乌桕幼林高生长的影响
研究结果表明（图1、图2），两年中养分不同用量配比试验处理的树高年增长量均高于其他施肥处理，表明养分不同用量配比试验设置的施肥处理能有效促进乌桕幼林的高生长。两年相比，同一施肥处理下第2年的整体生长量均高于第1年，表明树体在第2年生长更加旺盛，整体需肥量可能增加。第1年，在养分不同用量配比试验K处理下，树高平均年增长量最低，不足养分不同用量配比试验处理下年增长量的50%，表明该林地的钾素是影响乌桕幼林高生长最主要的养分因子。两年中，与养分不同用量配比试验处理相比，CK、养分不同用量配比试N、养分不同用量配比试验P处理下的树高年生长量均显著偏低，表明N素和P素也是显著影响乌桕幼林高生长的养分因子，只是在影响程度上略低于K。
2.3 不同施肥处理对乌桕幼林粗生长的影响
从图3和图4可以看出：不同施肥处理下，第1年乌桕幼林地径的年生长量为3.7～7.3 mm，第2年地径的年生长量为5.7～8.5 mm，整体上，第2年的粗生长高于第1年，表明树体在第2年的生长较快，可适宜增加肥料用量。不同施肥处理下，乌桕的地径年生长量均低于养分不同用量配比试验处理，表明养分不同用量配比试验施肥处理能显著促进乌桕幼林的粗生长。两年中，CK及养分不同用量配比试验N处理下，地径年生长量均低于养分不同用量配比试验K及养分不同用量配比试验P处理，表明N素可能是影响乌桕幼林粗生长的最主要的养分因子。
2.4 不同施肥处理对乌桕幼林冠幅年生长量的影响
冠幅的大小在一定程度上可反映林木营养及光合面积的大小，影响着树体整体生长能力。图5及图6结果表明：不同施肥处理下，第1年乌桕幼林冠幅的年增长量为0.45～1.06 m2，第2年冠幅的年生长量为1.15～1.56 m2，整体上，第2年的冠幅增长量高于第1年。两年中，养分不同用量配比试验处理下，冠幅的增长量均显著高于其他施肥处理，表明养分不同用量配比试验施肥处理能有效促进乌桕幼林的冠幅增长。不施肥对照两年冠幅增长量均为最低，而养分不同用量配比试验N、养分不同用量配比试验P、养分不同用量配比试验-K处理间差异不明显，表明N、P、K均在一定程度上影响冠幅的增长。
3 结论与讨论
在大悟乌桕幼林地中，土壤N素是影响其粗生长最主要的养分因子，而土壤K则是影响其高生长最主要的养分因子，N、P、K共同影响其冠幅的增长量。依据土壤养分状况乌桕营养特性初步设定的N-P2O5-K2O配方（75∶55∶60 kg·hm-2）能有效促进幼龄乌桕的生长，该肥料配比与用量可在类似区域进行推荐施肥。在同一施肥处理下，第2年的树高、地径和冠幅三项营养生长的指标均高于第1年，表明树体整体上在第2年的生长速度较快，养分需求量增大，实际生产中可在第2年适当增加肥料用量以满足乌桕的生长需求并维持地力。
参 考 文 献
[1]金代钧，黄惠坤，唐润琴.中国乌桕品种资源的调查研究[J].广西植物，1997，17（4）：345364.
[2]王晓光，李金柱，邓先珍，等.层次分析法在湖北省乌桕优树决选中的应用研究[J].华中农业大学学报，2009，28（1）：8992.
[3]张均.浅析乌桕的开发利用[J].安徽农业科学，2007，35（9）：2603，2609.
[4]龚丽娜，胡冬南，张文元.土壤养分状况系统研究法在油茶林地养分管理上的应用[J].经济林研究，2015，4（33）：6569.
[5]王华，朱自慧，庄辉发，等.应用土壤养分状况系统研究法指导香草兰施肥的试验研究[J].热带农业科技，2013，36（1）：2528，39.
[6]李国良，姚丽贤，付长营，等.土壤养分状况系统研究法在蕉园土壤上的应用研究[J].中国生态农业学报，2008，16（5）：11001103.
（责任编辑：郑京津）
摘要：采用土壤养分系统研究法（ASI），对乌桕幼林土壤养分的丰缺情况进行评价，结合乌桕的营养需求特性，开展养分不同用量配比处理试验。结果表明：最佳养分处理N（氮）-P2O5（五氧化二磷）-K2O（氧化钾）为75∶55∶60 kg·hm-2能显著促进乌桕树高、地径和冠幅的生长，该配方适宜于乌桕幼林施用。同时，土壤N、K是影响乌桕幼林粗生长和高生长最主要的养分因子，而N、P、K则共同影响其冠幅的增长量。
关键词： 土壤养分系统研究法；乌桕；平衡施肥
中图分类号：S158；S792.99 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2016）04-0027-04
Abstract： By the method of soil nutrient state system study，soil nutrient situation of the land on which young forest of Sapium sebiferum grew was analyzed and evaluated. Combined with nutritional requirement characteristics of tallow， the optimum nutrient treatment with N-P2O5-K2O（75∶55∶60 kg·hm-2） had been done. The result indicated that the growth traits of S. sebiferum including tree height， ground diameter and crown breadth were evidently enhanced by the treatment， so the formula was suitable for young forest of S. sebiferum growth. It's also found that the major factors affecting the diameter growth and height growth of the young forest were N and K respectively. And the crown growth of young forest of S. sebiferum was affected by all of N， P and K.
Key words： Agro Services International；Sapium sebiferum；balanced fertilization
乌桕Sapium sebiferum大戟科落叶乔木，原产于我国华中地区（湖北、四川等），盛产于我国北纬32°以南各省，在纬度35～36°的内陆省份（如甘肃、陕西）也有种植。乌桕具有适应性强、丰产性能好、产油量高等特性，种子含油率在40%左右，经榨取、酯化精炼，可生产出生物柴油；在能源供应日趋紧张的今天，发展乌桕规模化种植并开发生物柴油，对维护能源安全和满足社会能源需求具有重要的现实意义和长远价值[1-3]。
平衡施肥是作物高效栽培技术之一，土壤养分系统研究法是美国佛罗里达国际农化服务中心的A.H.Hunter博士提出的评价土壤养分状况的实验室化学分析方法，该方法已在全国20多个省（市）、自治区广泛应用，并成功地指导作物专用肥生产，取得了显著的经济效益[4-6]。本试验就土壤养分系统研究法在乌桕幼林平衡施肥中的应用效果进行研究，以期摸索出适宜当地乌桕幼林生长的推荐施肥量，为乌桕高效栽培的合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 土壤取样与分析
土壤取样：试验林位于湖北省孝感市大悟县，试验前采集林地综合土样1个，该综合土样为10～15个点的0～40 cm土壤样品充分混合后，用四分法取1 kg土壤，经风干过筛后留作分析研究之用。
土壤pH及养分含量的分析：电位法测定土壤pH，重铬酸钾氧化法测定土壤有机质，碱解扩散法测定水解氮。有效磷和有效钾分别用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法和醋酸铵浸提—火焰光度法测定。交换性钙、镁：醋酸铵浸提—原子吸收火焰光度法；有效铁、锌：盐酸浸提—原子吸收火焰光度法；交换性锰：醋酸铵浸提—原子吸收火焰光度法。
1.2 试验材料与设计
试验材料：2012年春季用1 a生乌桕嫁接苗栽植，密度为74株/666.7 m2，分别于2013年4月及2014年4月中下旬按照不同施肥处理1次性施用肥料，半圆形沟施覆土，当年11月调查不同施肥方式对乌桕生长特性的影响。试验处理：参考土壤养分系统研究法（ASI）中养分分级标准，对试验林土壤养分的丰缺情况进行初步评价，同时结合乌桕幼林期的营养需求特性，设置养分不同用量配比试验、养分不同用量配比试验N、养分不同用量配比试验-P、养分不同用量配比试验K、和CK（对照）5个处理，每处理10株，3次重复，中间设置隔离带或隔离沟。各处理肥料用量如下。
1.3 生长指标调查与数据分析方法
生长指标调查方法：树高与冠幅均用卷尺进行实地测量、地径（离地10 cm处粗度）用数显卡尺进行测量。后述生长量为当年11月与施肥前（4月）相应指标的差值。数据分析方法：Excel和SPSS系统处理。
2 结果分析
2.1 试验林土壤养分状况评价
对乌桕试验林土壤样本的分析结果表明：试验前该乌桕林地土壤pH值范围为6.5，土壤有机质为0.85%、水解氮、有效磷、有效钾含量分别为13.8，8.45和70.65 mg·kg-1，土壤有效硫、交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锌、有效锰、有效硼含量分别为26.52，738.8，125.5，25.35，12.16，6.72，0.35 mg·kg-1。该试验林土壤为偏酸性土壤，适宜于乌桕生长；林地中、微量养分的有效含量也基本能满足乌桕幼龄期生长需求；但土壤有机质含量明显偏低（低于1%），N、P、K的有效含量也普遍偏低，依据乌桕幼林的营养特性，应进行合理使用相应肥料，初步设计合理的N、P2O5、K2O用量为75，55 kg·hm-2和60 kg·hm-2。后期将根据田间试验的结果进行验证或调整实际生产中N、P、K肥的推荐用量。
2.2 不同施肥处理对乌桕幼林高生长的影响
研究结果表明（图1、图2），两年中养分不同用量配比试验处理的树高年增长量均高于其他施肥处理，表明养分不同用量配比试验设置的施肥处理能有效促进乌桕幼林的高生长。两年相比，同一施肥处理下第2年的整体生长量均高于第1年，表明树体在第2年生长更加旺盛，整体需肥量可能增加。第1年，在养分不同用量配比试验K处理下，树高平均年增长量最低，不足养分不同用量配比试验处理下年增长量的50%，表明该林地的钾素是影响乌桕幼林高生长最主要的养分因子。两年中，与养分不同用量配比试验处理相比，CK、养分不同用量配比试N、养分不同用量配比试验P处理下的树高年生长量均显著偏低，表明N素和P素也是显著影响乌桕幼林高生长的养分因子，只是在影响程度上略低于K。
2.3 不同施肥处理对乌桕幼林粗生长的影响
从图3和图4可以看出：不同施肥处理下，第1年乌桕幼林地径的年生长量为3.7～7.3 mm，第2年地径的年生长量为5.7～8.5 mm，整体上，第2年的粗生长高于第1年，表明树体在第2年的生长较快，可适宜增加肥料用量。不同施肥处理下，乌桕的地径年生长量均低于养分不同用量配比试验处理，表明养分不同用量配比试验施肥处理能显著促进乌桕幼林的粗生长。两年中，CK及养分不同用量配比试验N处理下，地径年生长量均低于养分不同用量配比试验K及养分不同用量配比试验P处理，表明N素可能是影响乌桕幼林粗生长的最主要的养分因子。
2.4 不同施肥处理对乌桕幼林冠幅年生长量的影响
冠幅的大小在一定程度上可反映林木营养及光合面积的大小，影响着树体整体生长能力。图5及图6结果表明：不同施肥处理下，第1年乌桕幼林冠幅的年增长量为0.45～1.06 m2，第2年冠幅的年生长量为1.15～1.56 m2，整体上，第2年的冠幅增长量高于第1年。两年中，养分不同用量配比试验处理下，冠幅的增长量均显著高于其他施肥处理，表明养分不同用量配比试验施肥处理能有效促进乌桕幼林的冠幅增长。不施肥对照两年冠幅增长量均为最低，而养分不同用量配比试验N、养分不同用量配比试验P、养分不同用量配比试验-K处理间差异不明显，表明N、P、K均在一定程度上影响冠幅的增长。
3 结论与讨论
在大悟乌桕幼林地中，土壤N素是影响其粗生长最主要的养分因子，而土壤K则是影响其高生长最主要的养分因子，N、P、K共同影响其冠幅的增长量。依据土壤养分状况乌桕营养特性初步设定的N-P2O5-K2O配方（75∶55∶60 kg·hm-2）能有效促进幼龄乌桕的生长，该肥料配比与用量可在类似区域进行推荐施肥。在同一施肥处理下，第2年的树高、地径和冠幅三项营养生长的指标均高于第1年，表明树体整体上在第2年的生长速度较快，养分需求量增大，实际生产中可在第2年适当增加肥料用量以满足乌桕的生长需求并维持地力。
参 考 文 献
[1]金代钧，黄惠坤，唐润琴.中国乌桕品种资源的调查研究[J].广西植物，1997，17（4）：345364.
[2]王晓光，李金柱，邓先珍，等.层次分析法在湖北省乌桕优树决选中的应用研究[J].华中农业大学学报，2009，28（1）：8992.
[3]张均.浅析乌桕的开发利用[J].安徽农业科学，2007，35（9）：2603，2609.
[4]龚丽娜，胡冬南，张文元.土壤养分状况系统研究法在油茶林地养分管理上的应用[J].经济林研究，2015，4（33）：6569.
[5]王华，朱自慧，庄辉发，等.应用土壤养分状况系统研究法指导香草兰施肥的试验研究[J].热带农业科技，2013，36（1）：2528，39.
[6]李国良，姚丽贤，付长营，等.土壤养分状况系统研究法在蕉园土壤上的应用研究[J].中国生态农业学报，2008，16（5）：11001103.
（责任编辑：郑京津）
