海南岛桉树人工林营养与施肥
2013-1-6 17:53:09 AESOP MEDIA 打印】【关闭

海南引种桉树已有80多年历史,是我国桉树种植的重要基地之一,桉树被作为海南岛营造人工林的主要树种(桉树林占人工林面积的27%)。全岛现有桉树林面积达20多万hm2 ,其中生态林3.5万hm2、商品林17.3万hm2,涉及到40多个不同品种,岛内18个市(县)均有种植桉树,但主要分布于儋州、乐东、中、海口、三亚、东方、文昌等市县。
  海南岛现有桉树林木蓄积量870万m3,桉树在海南岛经济、社会和生态建设中占有重要的地位。据统计,仅在1989至1999的11年间,桉树就为本省创汇1.6亿多美元,同时为社会提供大量的建材和薪材,有效地控制或缓解了对热带天然林的采伐,为保护和改善海南省的生态环境起到了巨大作用。但是,海南岛植桉区土壤在种植桉树前肥力很低,植桉后绝大数林地又采取不施肥或少数盲目施肥的粗放管理措施,导致桉树生长缓慢、生产水平低下。另外,由于桉树生长对土壤养分的消耗较大,加上同块林地内多代次连续栽种、轮伐周期的缩短(5~7年)、林地上凋落物被全部扒走的原因,造成林地养分循环失衡,进而引起林地土壤日益退化,使得桉林地难以持续利用,甚至对地区的生态环境产生威胁。
  对海南省桉树生产当前所面临的低产、经济效益不高及对环境潜在负面影响的问题,大部分林业专家的研究结果表明:合理施肥是最有效的对策之一。据调查显示,桉树的施肥效益从产投比方面来讲,可以到达5:1。而合理施肥又必须依据桉林土壤肥力力现状、桉树营养特点和肥料本身的特性来实现。为此,本文将主要针对海南岛桉树林土壤肥力特征、桉树的营养学特征和桉树的肥料效应出发,论述桉树合理施肥问题,以期对实现海南岛桉树速生丰产和植桉业持续发展有所启发。

 1 海南岛桉树林土壤肥力状况
 1.1土壤类型及特点
海南岛大面积种植桉树的土壤为砖红壤、赤红壤、红壤、燥红土、滨海砂土等,分属铁铝土纲、半淋溶土纲和初育土纲,成土母质主要有玄武岩、变质岩、沙页岩、浅海沉积物、花岗岩等。在热带条件下,土壤的共同特点是在母质的风化成土过程中经历了不同程度的脱硅富铝及生物富集过程,土壤呈酸性及强酸性反应,盐基饱和度只有15~40%,阳离子交换量仅5.5~15.0 cmol/kg,这些土类以1:1型粘土矿物为主[1]。由于土壤中存有较多的活性铝离子,所以土壤的保肥供肥能力较差。同时因为铝离子带有较多正电荷,故对磷酸等阴离子的吸附能力较其它土壤强,使施入土壤中的磷肥等的有效性大大降低。
  全岛范围内桉林土壤可分为6大类型,分别为:玄武岩发育的铁质砖红壤分布于岛东北部至西北部,肥力特点为 “富氮磷、缺钾、高镁”;伟晶花岗岩发育的硅铝质砖红壤及粗骨砖红壤分布在岛中部及南部低山丘陵地带,土壤养分均衡、肥力较高;片麻花岗岩发育的硅铝质砖红壤分布于岛西部丘陵地带,土壤养分供应也均衡、肥力中等;浅海沉积物发育的褐色砖红壤及燥红土分布于岛东、西部的沿海阶地,土壤的氮、磷、钾、镁的养分均偏低,需平衡施肥桉树才能生长良好;滨海砂土分布于岛西南部沿海低阶地半干旱地带,其肥力特点是贫瘠、干旱,氮、磷、钾、镁的养分供应均不足[2] 。但大部分桉林分布在贫瘠的褐色砖红壤、燥红土和滨海砂土上,这些土壤有效肥力和潜在肥力都不高。
 1.2土壤养分状况
  在笔者对海南桉林土壤肥力研究中发现,在全岛范围内所采取的100多个各类桉林土壤中:土壤有机质含量在3.5~19.7之间,全部土壤的有机质含量都低于20g/kg;全氮含量在 0.18~0.96g/kg之间,且60%林地的全氮低于0.75g/kg;土壤全磷含量变幅在0.46~1.57g/kg之间,但大多数土壤的全磷不高于0.70g/kg;全钾含量在3.2~20.7g/kg范围内;土壤速效磷多低于9mg/kg,只有5%林地的有效磷含量高于10 mg/kg;土壤速效钾35.0~69.0mg/kg,多数土壤低于50mg/kg;土壤微量元素Mo、Cu、Zn、B含量分别在0.1~0.37 mg/kg、0.39~0.99 mg/kg、0.65~9.9 mg/kg和0.34~0.46 mg/kg之间,大多数林地土壤微量营养元素含量不低。综合上述情况,除微量元素外,绝大多数林地土壤的养分指标均低于四级土壤的水平,可见海南岛桉树林地的土壤肥力总体水平较低,并且有效性较差,土壤中大中量营养元素处于缺乏或严重缺乏状态。加之海南暴雨频繁,而一般桉林中植被不多的情况下,土壤养分的淋失严重,这就更进一步桉林土壤养分的贫瘠化。
 1.3植桉区土壤肥力的变化
  海南地区桉树林土壤肥力不但在空间公布上存在着明显的差异,而且种植桉树后林地的土壤肥力也开始随着时间的变化产生变异。经过多代造林,林地土壤肥力下降,土壤明显酸化。调查结果表明,植桉 6~10 a后,土壤有机质及全氮减少10%左右;全磷减少14.8~20.9%、速效磷下降1/3,钾含量下降不明显;代换性 Ca2+减少 28.2%(表土);桉树营林后土壤酸化加剧,使pH降低 0.25~0.22。有研究者推测,根系分泌大量根酸溶解吸收土壤中难溶性养料,并造成土壤酸化。桉树营林后引起土壤肥力普遍下降,这不利于热带林地的可持续利用 [3] 。
 2桉树的营养特征
 2.1一般性营养特征
 桉树与其它高等植物相同,其正常生长发育,除需要从水和空气中吸收大量的碳、氢、氧3种非矿质元素外,还需要从土壤中吸收13种必需的矿质元素,其中,氮、磷、钾、钙、镁、硫6种元素,桉树需要量多,硼、锌、钼、铁、锰、铜、氯等7种元素需要量较少。此外,桉树可能还需要个别有益元素来维持其生长发育。
  桉树吸收上述各种营养元素后,在树体内用来合成各种有机物质和被分配到分布于各器官组织中累积,这些营养元素对桉树具有同等重要性,但桉树有本身的营养特性,对所需的各营养元素的量和比例是不同的。现在的研究证明,在桉树各器官中,叶片的养分含量最高,即营养元素在叶片中累积量最大,干材部分的养分含量最低,其养分含量大小顺序是叶>皮>根>枝>干。另外在5种元素中,Ca和N元素含量最高,其它依次为K>Mg>P,这表明桉树对N和Ca两元素的需要量较高,对其余营养元素需要量大小排列是K>Mg>P。桉树不仅对各种营养元素的需要量和相关比例有其规律,而且在不同生长发育期对各种营养元素需求量也有差异。桉树前期对N的需求较旺,全生育期 N的吸收量高于K, 远高于P。生长中,后期P、K、Ca、Mg的累积量增加,柠檬桉最为明显;对P的需求量较少,但它的施肥效果显著[4]。
 2.2桉树缺素特征
 这些营养元素对桉树的生长发育影响很大,桉树在缺乏某一营养元素或不足时,苗木生长受阻,表现出矿物元素缺乏的症状,以致植株死亡。赤按、窿缘按、刚果12号桉的缺素试验结果:在缺N条件下培养5天植株就会出现叶片由绿色变成淡绿色,10天后全株叶片呈黄绿色,高、径生长停滞。在缺P条件下培养10天,苗木的高、径生长明显受阻;20~30天老叶出现暗绿带紫铜色,叶片尖端干枯。这3种按树苗木对缺K反应不甚敏感,缺K培养20天,老叶出现黄绿色,并有褐色斑点,高、径生长受阻。而对缺 Mg反应敏感,病状明显,缺Mg培养10天,叶片由绿色变成淡绿色,15天叶片出现斑块状组织坏死(灼烧状)、叶片迅速脱落。缺ca与缺Mg的植株症状极为相似。植株对缺Fe反应敏感,培养5天,叶色变黄,叶片小而薄,开始卷曲,叶片继而呈淡黄色,苗木高、径生长停滞。在缺微量元素(B、Mn、 Zn、 Cu、 Mo )的条件下培养,植株表现出的症状为叶片小、卷曲,生势差。l年生尾叶校幼龄林在严重缺素的情况下,全树叶片淡红色、薄而小、并无光泽,叶长缓慢,而在土壤养分供应丰富,并在造林地施足基肥的情况下,其幼树生长旺盛,叶片肥厚、叶色浓绿,大而有光泽。
 3桉树施肥的效应
 3.1桉树施肥的一般效应
徐建民等[5]发现桉树对施肥极为敏感,不同的施肥配比和施肥量对尾叶桉的施肥效果排序为:N0P150K160> N90P200K160> N90P150K160> N0P0K0,对刚果12号的效应是N90P150K160> N90P200K160> N0P150K160> N0P0K0。林淑蓉等人的桉树肥效试验结果表明:N、P肥单施效果均不显著,其中N肥单施的肥效甚至不及P肥单施大。巨桉16个施肥处理的肥效优先顺序为: NPKA> PKA> PA> NPA> NPK>PK>NP>P>KA•NKA>NK>K>NA>N>A(A:徽量元素)[4]。陈少雄等对不同施肥处理不同时期桉树生长量的研究结果表明:2.6年生时,施用N、P、K及一些微量元素处理的生长量为不施肥处理的 281.1%,为施N处理的208.9%,为施P处理的 178.4%,为施N、P处理的169.0%; 7年生时以上比值相应变为 210.6%,171.6%, 149.1%,151.1%;而到4.7年时,以上比值更缩小为163.9%,142.3%,131.0%, 134.5%。 6年以上时,以上处理差异不显著 [4] 。可见,随着时间的推移,不同处理之间的差异在不断缩小。说明一次性施肥的肥效期是有限的,生长全过程施肥是夺取桉树速生丰产所必需的。
 3.2不同肥料品种对桉树生长及养分利用率的影响
桉树的施肥效应除了受土壤、桉树本身营养特性、施肥量的影响外,还与肥料品种等有关。在海南尾叶桉、巨桉施用等养分量不同肥料品种试验研究结果表明,在有效养分量相等的情况下,施用不同品种的氮肥、磷肥对桉树生长及养分利用率的影响较大[6]。
 3.1.1对桉树生长的影响
 研究发现,不论是尾叶桉还是巨桉,不同施肥处理间的林分年生长量指标均存在着显著或极显著的差异[6],说明等有效养分量的不同N肥、P肥品种,对桉树生长的影响较大。从等养分量的N肥品种效应来看,施用等有效养分量的尿素比碳酸氢铵的桉树生长效果好。从等养分量的P肥品种效应来看,以钙镁磷肥做基肥比以过磷酸钙做基肥的桉树生长效应好。
 3.1.2对桉树林分生物量的影响
 林分地上部生物量或生产力的大小,直接关系到桉树经济效益的高低。研究发现,不论是尾叶桉还是巨桉,不同施肥处理间的林分生物量、生产力相差较大,其效应与生长量的效应相似。通过比较研究,从施用等养分量的不同N肥品种和施用等养分量的不同P肥品种来看,在有效养分量相等的情况下,P肥采用钙镁磷肥,N肥采用尿素,更有利于提高桉
树人工林的生物生产力[6] 。
 3.1.3对桉树营养元素积累和利用效率的影响
 由于不同肥料品种的性质不问,这些肥料施到土壤中,桉树对它们的吸收和利用规律必然不同,从而导致了桉树生长的差异。利用尾叶桉各器官的平均生产力(年平均生物量增长量)乘以相应器官的养分元素含量计算出林分地上部营养元素的年积累量即积累速率,结果发现,不同施肥处理间林分地上部营养元素的年积累量有所不同 [6] 。从N素的营养水平来看,施用等有效养分量的尿素比碳酸氢铰更利于桉树对N素的吸收积累。从P、Ca、Mg等元素的营养水平来看,在有效养分量相等的情况下,P肥以选用钙镁磷肥做基肥比以过磷酸钙做基肥,更有利于提高按树对P、Ca、Mg等营养元素的积累速率,这在防止林木缺Ca、Mg等症状的出现具有重大的现实意义。
 3.3施用不同品种肥料经济效益简单分析
 因不同肥料品种的价格不同,且等养分不同的肥料品种对林木生长的影响存在着差异即产量不同,由此引起投入与产出的不同。以尾叶桉为例,根据造林投资费用及产值,以不施肥的林分为对照,对施用等养分量不同肥料品种的经济效益进行核算。肥料按现行市场肥料价格,桉树以出材率70%进行计算,其结果显示:在有效养分量相等的情况下,采用以钙镁磷肥做基肥+尿素做追肥,不但有利于提高桉树生产量,而且能降低营林成本,经济效益较高,是一种理想的施肥组合。
 3.4桉树施肥用量的确定
 桉树在各个生长发育期需肥量存在差异的,不同的施肥量对桉树的生长影响是不同的。有关研究人员研究得出:在我国儋州地区,每生产lm3的桉树材,需N、P2O5、K2O分别为4.02kg、0.99kg和2.53kg[7]。日本须藤胎(1982)提出,桉树的施肥量为: N 16~32g/株、P2O5 10~20 g/株、K2O 8~27g/株[7]。澳大利亚J.A.西姆森在广西东门林场进行的桉树施肥试验结果,最佳施肥量在幼林期为N 100 kg/hm2、P2O5 50 kg/hm2、K2O 50 kg/hm2(2 222株/hm2)。在广东陆丰进行的尾叶桉施肥试验最佳施肥量为 N 50 g/株、P2O5 30g/株、K2O 30 g/株 [8] 。针对海南的海南桉林的土壤状况及刚果12号桉的营养特性等情况,林钊沐、茶正早等[2]人提出了海南桉树营养诊断的指标,可根据桉树叶片营养诊断的结果,确定海南桉树的施肥量及所需营养元素之间的比例,生产出桉树专用复合肥料。
 4  对桉树营养与施肥的建议
 4.1 提高桉树生产水平和维护林地土壤肥力
 目前海南岛桉树人工林地土壤肥力水平较低,有效养分和潜在养分含量都不高,除微量元素外,海南桉林土壤的大中量营养元素含量皆低于四级土壤的水平,土壤养分呈现缺乏或严重缺乏状态,这是由于桉树林地本来就多种植于贫瘠土壤和多年植桉过程中桉树对林地土壤养分摄取后随木材砍伐移走,而又不进行人为施肥外部补充造成的,这导致了林地土壤肥力和桉树生产量逐代下降的趋势。为实现桉树高产生产和林地的持续利用,施肥措施显得极其重要,目前海南桉树生产中只重“栽”,不重“施”的粗放管理方式必须得到改变。
 4.2 应用营养诊断技术,配制并施用桉树专用复合肥
 桉林土壤类型、桉树不同品系以及各生长阶段对各种养分的需求量、比例及对各种肥料的施用效应都是不一致的,必须根据营养诊断技术,因土、因树和因肥配制系列桉树专用复合肥,平衡补充N、P、K及Ca、Mg营养,同时促进桉树对Cu、Zn、Mn、Fe等微量元素的吸收,实现桉树人工林生态系统中营养元素的良性循环,通过桉树科学、合理施肥,从而促进桉树的生长,提高林分生产力。
 4.3 实施全程连续合理施肥
 桉树在不同的生长发育阶段所需要吸收的养分量和比例并不完全相同,而目前海南桉树生产中,绝大多数不施肥,即便是少数施肥的桉树林,习惯只施用一次基肥(磷肥)和追肥(尿素),这就不能满足充分桉树的营养需求,影响了桉树的速生丰产。因此,必须在桉树生产的全过程中都采用施肥措施,并且使用适合于各桉树生长阶段的专用复合肥,才能真正实现桉树施肥的合理化和最优化。
 4.4 减少养分的移出量
  比较桉树各部位器官的营养累积量,叶片的累积量最多,而且桉树枝条也积累一定量的养分,这两部分总的养分累积量是相当可观的。因此,在采伐林木时,若只移出木材,让叶片等剩余物归还林地,可使一部分养分归还土壤,它们可以再生产木材,还可有效防止地力衰退,促进下一代桉树的生长。
 4.5 培肥桉林土壤和改善土壤性状
  在海南营造桉树人工林后,土壤酸化作用加强,桉树会产生铝毒的可能性,可增施有机肥,不但能弥补施化肥所存在的缺陷,改善土壤物理性质,维护和提高土壤肥力,还能减轻可能出现的因酸而引起铝活化从而对桉树产生的毒害作用。
 4.6 发展农林复合业,共享肥料资源
 在种植桉树的基础上,探求桉树与水果、粮食作物、牧草和食用菌培养等兼容性强的栽培模式,以及在桉树林下间种固氮作物等其它作物,这样不仅在给其它作物施肥的同时使桉树也获得肥力,使肥料资源得到共享,减少浪费,也可使其它作物残茬为桉树提供有机养料,使桉树人工林发挥良性生态作用。
关于我们 网站声明 联系我们 网站导航
版权所有:海南省林业科学研究所
技术支持:海南绿林科技信息服务有限公司
备案序号:琼ICP备05046859号