配方施肥對鳳慶紅花油茶幼林林分土壤的影響*

李甜江，胡志芳，戴益源，唐恒，楊延峰

(1.云南省林業科學院，云南 昆明650201；2.昭通市農業局，云南 昭通657000)

鳳慶紅花油茶(Camelliareticulata‘Fengqing’)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)植物，屬于騰沖紅花油茶(CamelliareticulataLindl.)種群。其多為單瓣花類型，花成果率高、種仁含油率高、油質好[1]。2008年中國科學院昆明植物研究所及日本專家曾2次到鳳慶，對鳳慶野生紅花油茶進行調查、采種，并選定50株油茶作為優質母樹。檢測數據顯示，鳳慶紅花油茶與其它地方的油茶相比，具有粒大飽滿、含油量高的特點。其適宜海拔為1 900-2 500m，主要分布在鳳慶縣洛黨鎮瓊岳村、箐頭村、鼎新村、萬峰村以及詩禮鄉、魯史鎮、大寺鄉、勐佑鎮、小灣鎮等鄉鎮，分布面積約3 333.33hm2。除20世紀70年代在勐佑鎮開展人工種植6.67hm2鳳慶紅花油茶外，其余均為野生自然生長型。2010年，鳳慶縣規劃發展紅花油茶2.99×104hm2，是云南省重點發展紅花油茶的縣之一，地塊選擇在海拔1 900-2 300m的中低產林地和宜林荒山。而多數中低產林地和宜林荒山的林分土壤養分不良，不能很好地為鳳慶紅花油茶供給所需營養。從而，土壤肥力狀況成為了影響鳳慶紅花油茶發展的關鍵因子。

土壤養分是林木生長發育所必需的物質基礎[2]。土壤有機質、土壤pH值以及土壤含水量、土壤容重、土壤孔隙度的多少均對提高土壤肥力具有重要的作用[2-3]。不同的施肥種類和施肥水平對土壤養分的影響效果大不相同[4-13]，而施肥是改變土壤肥力狀況的最直接的方法，通過施肥可以有效改善貧瘠土壤的肥力狀況，提高土壤養分有效性。

因此，本研究針對云南高山區鳳慶紅花油茶大面積產量低、質量差的現狀，基于土壤養分肥力狀況是影響油茶生長發育的主導因子之一，布設了NP、PK、NK、NPK和對照CK 5組施肥試驗，研究鳳慶紅花油茶幼林林下耕作層土壤理化性質對配方施肥的響應，探討提高鳳慶紅花油茶幼林林分土壤利用率的施肥種類和劑量，為鳳慶大力發展紅花油茶產業提供有力的理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于云南省臨滄市鳳慶縣鳳山鎮安石村油茶基地。鳳慶縣地處臨滄地區西北部，地理位置為24°13′-25°03′N、99°31′-100°13′E；位于滇西縱谷南部，境內群山連綿，山川相間；屬中亞熱帶季風氣候，具有雨熱同季和干涼同季的特點，氣候溫和，日照充足，冬暖夏涼，雨量集中，干濕分明，年平均氣溫16.7℃；全縣地表徑流量20.22×108m3，平均年產地下水6.18×108m3，境內地熱豐富；森林以針葉林和闊葉林為主[14]。

1.2 研究材料

以云南鳳慶紅花油茶為研究對象，其屬于騰沖紅花油茶品系。施肥試驗于2012年2月底進行，施肥對象為4年的油茶幼林，均于2010年8月定植，定植時幼苗為2年生嫁接苗。

1.3 研究方法

1.3.1 試驗設計

借鑒多位學者的油茶施肥數據[15-17]以及肥料所含的氮磷鉀有效成分確定施肥水平范圍為：尿素(含氮量46%)25g/株，過磷酸鈣(含磷量12%)50g/株，硫酸鉀(含鉀量50%)25g/株。共設NP、PK、NK、NPK和對照CK 5組試驗，施肥水平見表1。每組施肥處理小區鳳慶紅花油茶9株，每組處理設3個重復，另設1個對照組，共135株，各處理在田間隨機排列。

表1 施肥試驗方案

1.3.2 施肥方法

在進行施肥試驗之前對林地進行清理和墾復。按照紅花油茶的常規施肥方法，采用環狀溝施，即沿樹兜外側10cm左右挖一條大約深15cm，寬15cm的環形溝，將肥料拌勻后均勻撒入溝內并蓋土扒平。

1.3.3 取樣與測定

考慮到施肥后肥效發揮作用需要一段時間和油茶營養生長會消耗土壤中養分，施肥試驗分別于油茶幼林完成抽梢期5月底和營養生長緩慢期11月底各取土樣1次。由于短周期內土壤養分對配方施肥的響應主要表現在耕作層，因此土壤樣品在油茶幼林植株根部外側10cm左右，15cm深度的土壤剖面采集，土樣采取相同處理混合取樣的方法。土壤樣品帶回實驗室后各指標采用常規理化方法測定。

2 結果與分析

2.1 配方施肥后鳳慶紅花油茶林下土壤化學性質變化

2.1.1 土壤中有機質含量變化

配方施肥后鳳慶紅花油茶林下土壤中有機質含量變化見圖1。

圖1 不同處理耕作層土壤有機質的變化

由圖1可知，隨著鳳慶紅花油茶幼林營養生長過程中逐步吸收土壤中的養分，土壤中有機質的含量出現了不同程度的下降。其中對照組下降最快，下降了11.81%，施肥處理組NP、NK、PK、NPK分別下降5.84%、9.47%、8.46%、10.05%。

2.1.2 土壤pH值的變化

由圖2可知，通過對試驗地2012年5月和11月土壤pH值檢測結果發現，各處理組的pH值均出現一定程度的上升。2012年11月NP、NK、PK、NPK處理組的pH值分別為4.84、4.89、4.88、4.87，對照組為4.78，比5月時的pH值分別上升了0.37、0.25、0.71、0.45和0.74，各處理組之間pH值變化差異不顯著。

圖2 不同處理耕作層土壤pH值的變化

2.1.3 土壤養分變化

5月各施肥處理組全氮含量為0.16%-0.28%，對照組為0.15%。全磷含量為0.03%-0.04%，對照組為0.03%。全鉀含量為0.93%-1.98%，對照組為0.88%。11月各施肥處理組全氮含量為0.11%-0.21%，對照組為0.13%。全磷含量為0.02%-0.03%，對照組為0.03%。全鉀含量為0.87%-1.66%，對照組為0.82%。對照組全量養分含量總體比施肥組的都低，11月與5月相比各處理組土壤養分均有所下降。從總體情況來看，全氮含量和全鉀含量供應水平中等，而全磷含量供應不足。

2.2 配方施肥后鳳慶紅花油茶林下土壤物理性質變化

2.2.1 對土壤含水量的影響

由圖3可知，5月份各處理組土壤含水量為31.09%-34.96%，11月各處理組土壤含水量為36.39%-39.64%，表明各處理組土壤的保水性和通氣性都相對良好。鳳慶紅花油茶根部土壤的含水量隨施肥處理的差異而發生變化，施肥處理組NP、NK、PK、NPK的土壤含水量的增加率均高于對照處理組(8.62%)，表明施肥后改善了土壤結構和增大滲透性的作用，使土壤接收更多的降水，增加了土壤蓄水量。其中NPK處理組的土壤含水量增加最多，達到17.06%，其次是NK處理組含水量增加了15.71%，NP和PK處理組土壤含水量增加率分別是11.67%和10.25%，說明在同等耕作條件下不同施肥配方對土壤物理性狀的改善情況有所不同，以氮磷鉀3種肥料配施最好。

圖3 不同處理耕作層土壤含水量變化

2.2.2 對土壤容重的影響

配方施肥后鳳慶紅花油茶林下土壤中土壤容重變化見圖4。

圖4 不同處理耕作層土壤容重變化

由圖4可知，5月份施肥處理組NP、NK、PK、NPK的土壤容重分別為0.98g/cm3、1.06g/cm3、0.98g/cm3、1.02g/cm3，11月份各個施肥處理組土壤容重分別下降為0.89g/cm3、0.92g/cm3、0.84g/cm3、0.95g/cm3，下降了0.07-0.14g/cm3。施肥處理組下降幅度都不大，相比之下對照處理組下降最小，僅0.04g/cm3。說明施肥可以改善土壤結構和土壤質地，會在一定程度上導致土壤容重下降。各處理組土壤容重5月份大致在0.84-1.06g/cm3，11月各處理組土壤容重大致在0.80-0.89g/cm3，表明耕作層的土壤容重都比較小，該層土壤比較疏松。

2.2.3 對土壤孔隙度的影響

由圖5可知，不同處理組土壤的總孔隙度隨著鳳慶紅花油茶的生長都出現了不同程度的增大，但各施肥處理組的總孔隙度增大幅度要大于對照組。施肥處理組NP、NK、PK、NPK總孔隙度分別增加了2.81%、5.59%、5.81%、7.46%，對照組僅增加了1.83%。表明通過施肥處理改善了土壤的結構，因而也就改善了土壤的孔隙狀況，使土壤處于好氣條件下，促進微生物分解有機質活動、促使養分釋放，也促進了鳳慶紅花油茶根系生長，反過來又促使土壤總孔隙度也發生變化。

圖5 不同處理耕作層土壤總孔隙度變化

3 結論與討論

土壤有機質是土壤固相的一個重要組成部分，是林木營養的一個重要來源，土壤中有機質的多少影響著土壤一系列化學的、物理的、生物的性質，有機質對于提高土壤肥力具有重要的作用[18]。通過土壤檢測結果發現本研究所選取的試驗地有機質含量非常豐富，同時隨著鳳慶紅花油茶的生長各處理組的有機質含量出現了不同程度的下降，但差異不明顯。有機質含量下降一方面是由于植物生長消耗吸收了部分養分，另一方面是由于養分淋失、養分下移導致的。同時試驗結果發現施肥處理組有機質含量總體比對照組下降幅度小，可能是因為施肥可促進土壤中微生物活動，而微生物活動加速有機質分解為腐殖質，腐殖質可以提高土壤的保肥能力，不致使土壤由于施肥原因而引起土壤環境的劇烈變化。土壤pH值對土壤養分有效性有較大的影響，是表征土壤基本性質的重要指標之一。本研究結果發現試驗期間(2012年5-11月)，鳳慶紅花油茶幼林林下土壤pH值均出現上升趨勢，對照組上升幅度相對最大，11月施肥處理組pH值為4.84-4.89，組別之間差異不大。

綜合土壤全量養分和速效養分來看，本試驗土壤中氮素、鉀素供應水平較高或中等，而土壤中速效磷含量有時與全磷量并不相關。因為有機質具有活化磷的作用，所以在全磷量供應水平嚴重不足的情況下，各施肥處理組的速效磷在5月以前供應水平大于10mg/kg，沒有施用磷肥的NK處理組除外，這個水平還能基本維持作物的正常生長。11月數據與5月相比，土壤各養分均有所下降，而速效磷的下降幅度最大，處理組之間又以NPK組的各種養分含量下降幅度最大，說明該組養分利用和轉化效率較高。土壤速效磷含量是衡量土壤磷素供應狀況的較好指標。當速效磷含量在10-15mg/kg時，一般林木均能正常生長，當速效磷含量低于2mg/kg時，林木常常會出現缺磷現象[2]。土壤速效鉀是土壤鉀素的現實供應指標。當速效鉀含量在100mg/kg以上時，表示供應水平較高，低于50mg/kg表示速效鉀供應水平較低[2]。

土壤水是土壤肥力因素中最活躍的部分，直接影響土壤通氣狀況、熱量狀況、微生物活動、養分轉化等方面[2]。本試驗施肥后鳳慶紅花油茶生長的土壤含水量和總孔隙度上升，土壤容重下降。2次土壤檢測結果顯示，土壤含水量出現上升，同時施肥處理組土壤含水量增加率均高于對照組，其中又以NPK組的增加率最高。土壤容重出現下降趨勢，施肥處理組下降了0.07-0.14g/cm3，對照組僅下降0.04g/cm3，各處理組土壤容重為0.80-0.89g/cm3，表明耕作層土壤疏松。土壤總孔隙度也出現了不同程度的上升，施肥處理組的總孔隙度增大幅度均大于對照組，施肥處理組的總孔隙度在60%以上。一方面是因為對油茶根部土壤有人為松動影響，在進行施肥試驗之前曾對林地進行過清理和墾復，而土壤樣品都是取自油茶根部林下耕作層15cm處；另一方面是得益于土壤有機質含量較高，土層中腐殖質較多，使得耕作層土壤比較疏松。綜合以上結果顯示，鳳慶紅花油茶幼林耕作層土壤含水量、土壤容重、總孔隙度都在一個適中范圍，表明土壤的保水性和通氣性良好。

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