緩釋肥及其施用方式對雷竹林肥料吸收利用的影響

田楠，胡俊靖，華錦欣，雷亦晨，蔡婷，陳麗華，何奇江

（杭州市林業和濕地科學研究院，浙江 杭州 310022）

雷竹Phyllostachyspraecox‘Prevernalis’，是我國特有的優良筍用竹種，具有出筍早、產量高、筍質優、筍期長、筍味鮮、營養價值高的特點。同時，因其生長適應性強、投資少、收益快等特點，近年來得到大面積種植，并通過覆蓋、施肥等栽培措施，實現雷竹筍高產豐產[1-3]。施肥是竹林豐產培育最重要的措施之一，但在實際生產應用中，竹農大都憑經驗施肥，施肥方法不當，極易造成土壤酸化、養分利用率降低、養分供應不均衡、竹筍產量不穩定等問題[4-5]。

前人的研究多集中在雷竹林地覆蓋經營、肥料優化選擇方面[3,6-8]，對穴施和溝施等根區施肥方法的研究較少，多集中在農作物上，如玉米Zeamays、水稻Oryzasativa等[9-10]；對雷竹林中緩釋肥的施用方法研究鮮見報道[11]。本文以杭州市余杭區新造第4 年雷竹林為試驗地，通過選用豐產效果好、對氮、磷、鉀的農學利用率高且使用廣泛的緩釋肥[5,12-13]作為實驗肥料，采用穴施、溝施的方式，并與常規撒施復合肥的方式進行對比試驗來評價施肥效果，以期為優化竹林施肥方式、提高肥料利用效果及竹筍品質和產量提供技術依據。

1 試驗地概況和試驗方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省杭州市余杭區余杭街道（30°18′36" N，119°53′23" E），屬北亞熱帶南緣季風氣候區，溫暖濕潤，四季分明，光照充足，雨量充沛，年均溫為16.2 ℃，≥10 ℃的平均年積溫為5 119 ℃，年降水量為1 320 mm，無霜期為246 d。試驗地面積約為20 hm2，海拔在40 m 左右，為新造雷竹林第4 年，目前已成林，沒有經過竹林覆蓋經營。樣地的平均立竹量為1.92 萬株·hm-2。1～3 年生雷竹平均胸徑為35.25 mm。施肥前土壤堿解氮平均含量為102.18 mg·kg-1，速效磷平均含量為72.37 mg·kg-1，有效鉀平均含量為375.67 mg·kg-1。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 在試驗地內設立雷竹標準地9 塊，共設置3 個處理，T1—新竹穴施緩釋肥、T2—對照常規施肥、T3—開溝施緩釋肥，每塊樣地面積均為100 m2。T1 和T3 處理分別施緩釋肥1 605 kg·hm-2，施肥時間2018年6 月。T2 處理施復合肥3 375 kg·hm-2，于2018 年3 月、6 月和9 月分3 次施入，施肥比例為1∶2∶1。

緩釋肥為杭州臨安益微配方肥料有限公司生產的玉米淀粉袋控緩釋肥，玉米淀粉袋規格為10 cm×10 cm，每袋200 g，含尿素150 g、過磷酸鈣20 g、硫酸鉀鎂30 g。復合肥生產廠家為中國-阿拉伯化肥有限公司，N∶P∶K 配比為26∶10∶15。T1 處理，在新竹去鞭方向距離竹蔸30 cm 處挖穴，施入緩釋肥后蓋土；T2 處理，在樣地內均勻撒施復合肥；T3 處理，每隔2.5 m 挖一條深20 cm 的淺溝，溝內肥料袋間隔0.5 m 左右，施入后蓋土。

1.2.2 土壤化學性質測定 分別于2017 年11 月和2019 年11 月在樣地內隨機選取竹子3 株，并采集竹株周邊4 個方位0～40 cm 土層土壤混合樣品，樣品風干后測定pH 及氮、磷、鉀含量，分析施肥前后土壤化學性質的變化。土壤理化性質均按照《土壤農化分析》[14]方法測定。土壤pH 采用pH 計[m（土）∶m（水）=1∶2.5]電位法測定；堿解氮含量采用堿解擴散法測定；有效磷含量采用Olsen 法測定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提—火焰光度法測定。

1.2.3 生物量測定 2019 年11 月，在每個處理樣地內選取新竹標準竹3 株，將樣竹在稈基處鋸斷，將地上部分莖、竹枝和竹葉分離后裝入塑封袋。以稈基為中心，按每竹占地面積向下挖60 cm，挖取竹鞭和竹根，洗清泥沙后分別裝袋帶回實驗室。地上莖、竹枝、竹葉、竹鞭和竹根等取全部樣品，將不同部位的樣品用植物粉碎機粉碎、混勻。于烘箱內105 ℃烘干至恒質量，冷卻后稱取干質量。

1.2.4 植物組織養分測定 植物樣品烘干后用濃硫酸-過氧化氫消煮，消煮液定容后，待測液中全氮、全磷、全鉀含量分別采用蒸餾滴定法、鉬銻抗比色法和火焰光度計法測定。

1.3 數據處理

實驗數據采用Excel 2010 和SPSS 22.0 統計軟件中進行數據整理、圖表制作及差異性分析。

2 結果與分析

2.1 緩釋肥及其施用方式對雷竹林土壤養分的影響

不同施肥處理對雷竹林土壤pH 和堿解氮、速效磷及速效鉀含量的影響見表1。

表1 不同施肥處理對雷竹林土壤pH 和堿解氮、速效磷及速效鉀含量的影響Tab.1 Effect of different fertilization treatments on soil pH, content of alkali-hydrolyzable N, available P and K

由表1 可知，不同施肥處理對雷竹林土壤pH 有一定的影響，施肥后相較施肥前均有不同程度的降低，但不同處理的土壤pH 無顯著差異。其中T2 處理土壤pH 降幅最大，達到0.52 個pH 單位。上述結果表明，穴施緩釋肥、常規施肥和溝施緩釋肥均對土壤造成不同程度酸化，尤其以常規施肥最甚。

施肥后土壤中堿解氮含量均有不同程度的增加，分別較施肥前增加了1.25%、26.40%和4.49%，其中T2 處理土壤堿解氮含量顯著高于T1 處理（P<0.05），但與T3 處理之間差異不顯著。上述結果表明，相較于其他兩種施肥方式，常規施肥更易導致土壤堿解氮的積累，而穴施緩釋肥后土壤堿解氮含量與施肥前基本持平，可見穴施對土壤堿解氮含量影響最小。

與施肥前相比，T1 和T2 處理土壤速效磷含量分別增加了3.85%和20.74%，而T3 處理則下降了0.71%。同時，T2 與T3 處理土壤速效磷含量呈顯著差異（P<0.05）。上述結果表明，常規施肥比穴施緩釋肥和溝施緩釋肥更易導致土壤速效磷的積累，而溝施緩釋肥后土壤速效磷含量與施肥前基本持平，可見溝施對土壤速效磷含量影響最小。

各處理施肥前土壤速效鉀含量無顯著差異。與施肥前相比，T2 和T3 處理土壤速效鉀含量分別增加了3.98%和4.82%，而T1 處理土壤速效鉀含量則下降了1.03%。上述結果表明，常規施肥和溝施緩釋肥較易導致土壤速效鉀的積累，但三種施肥方式對土壤速效鉀含量的影響均較小。

2.2 緩釋肥及其施用方式對雷竹生物量干質量的影響

不同緩釋肥施用方式下雷竹生物量干質量情況見表2。

表2 不同施肥處理對雷竹生物量干質量的影響Tab. 2 Effect of different fertilization treatments on dry biomass of Ph. praecox ‘Prevernalis’

由表2 可見，T2 處理雷竹的葉干質量、枝干質量和地上莖干質量均低于T1 和T3 處理，并與T1 處理的差異達顯著水平（P<0.05）。T3 處理雷竹的鞭干質量和根干質量均高于T1 和T2 處理，并達顯著性差異水平（P<0.05）。T1 處理生物量總干質量最高，分別較T2 和T3 處理高29.54%和13.99%，其中T1 處理生物量干質量顯著高于T2 處理生物量干質量，但與T3 處理生物量干質量之間差異不顯著。

以上結果表明，雷竹不同部位生物量分配比率為地上莖＞竹枝＞竹葉，表明地上莖是構成竹林地上部分生物量的主要部分。不同施肥方式中對雷竹地上部分生物量影響最為明顯的是穴施緩釋肥，且效果顯著優于常規施肥（P<0.05）；而溝施緩釋肥對雷竹地下部分生物量影響最明顯，且效果顯著?？傮w而言，穴施緩釋肥的方式明顯提高了整株雷竹生物量總干質量的積累，且效果明顯優于常規施肥。

2.3 緩釋肥及其施用方式對雷竹新竹植物組織養分的影響

2.3.1 對各植物組織全氮含量的影響 從圖1 可以看出，竹葉全氮含量由高到低為T1 處理＞T3 處理＞T2處理，其中，T1 處理竹葉全氮含量顯著高于T2 和T3處理的，且T3 處理竹葉全氮含量顯著高于T2 處理的（P<0.05），T2 處理竹葉全氮含量分別比T1 和T3處理的低29.98%和17.56%；竹枝全氮含量由高到低為T1 處理＞T3 處理＞T2 處理，其中，T2 處理竹枝全氮含量最低，且顯著低于T1 的（P<0.05），與T3處理差異不顯著，T2 處理竹枝全氮含量分別比T1 和T3 處理的低40.35%和8.90%；地上莖全氮含量由高到低為T1 處理＞T3 處理＞T2 處理，其中，T2 處理地上莖全氮含量最低，顯著低于T1 處理的含量（P<0.05），但與T3 處理差異不顯著；竹鞭全氮含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，其中T3 處理竹鞭全氮含量顯著高于T1 和T2 處理的（P<0.05），而T1 處理竹鞭全氮含量顯著高于T2 的，T2 處理竹鞭全氮含量分別比T1 和T3 處理低24.03%和37.43%；竹根全氮含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，T3 處理竹根全氮含量顯著高于T1 和T2 處理的含量（P<0.05），而T1 處理竹根全氮含量顯著高于T2 處理（P<0.05），T2 處理竹根全氮含量分別比T1 和T3 處理低33.31%和42.55%。

圖1 不同施肥處理對雷竹新竹植物組織全氮含量的影響Fig. 1 Effect of different fertilization treatments on total nitrogen content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

2.3.2 對各植物組織全磷含量的影響 從圖2 可以看出，竹葉全磷含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2處理，其中，T2 處理竹葉全磷含量最低，顯著低于T1 和T3 處理竹葉全磷含量（P<0.05），T1 和T3 處理竹葉全磷含量無顯著差異；竹枝全磷含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，但各處理竹枝全磷含量間均未形成顯著性差異；地上莖全磷含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，其中，T2 處理地上莖全磷含量顯著低于T3 處理（P<0.05），與T1 處理差異不顯著，分別比T1 和T3 處理低19.67%和45.68%；竹鞭全磷含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，T3 處理竹鞭全磷含量顯著高于T1 和T2 處理的（P<0.05），而T1 竹鞭全磷含量顯著高于T2 處理（P<0.05），T2 處理全磷含量分別比T1 和T3 竹鞭全磷含量低24.45%和38.37%；竹根全磷含量由高到低為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，其中，T3 處理竹根全磷含量顯著高于T1 和T2 處理（P<0.05），而T1 處理竹根全磷含量顯著高于T2 處理（P<0.05），T2 處理竹根全磷含量分別比T1 和T3 處理低21.22%和38.25%。

圖2 不同施肥處理對雷竹新竹植物組織全磷含量的影響Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on total phosphorus content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

2.3.3 對各植物組織全鉀含量的影響 由圖3 可見，竹葉全鉀含量由高到低為T1 處理＞T3 處理＞T2 處理，其中，T2 處理竹葉全鉀含量最低，顯著低于T1 和T3 處理竹葉全鉀含量（P<0.05），分別比T1 和T3 處理竹葉全鉀含量低22.32%和21.25%，T1 和T3 處理竹葉全鉀含量之間無顯著差異；竹枝和地上莖全鉀含量由高到低均為T3 處理＞T1 處理＞T2 處理，但各處理間均未形成顯著性差異；竹鞭全鉀含量由高到低為T1 處理＞T3 處理＞T2 處理，其中，T2 處理竹鞭全鉀含量分別比T1 和T3 處理竹鞭全鉀含量低22.68%和0.70%，但各處理間均未形成顯著性差異；竹根全鉀含量由高到低均為T3處理＞T1 處理＞T2 處理，T2 處理竹根全鉀含量分別比T1 和T3 處理竹根全鉀含量低14.43%和22.31%，且與T1 和T3 處理竹根全鉀含量均形成顯著性差異（P<0.05），T1 和T3 之間無顯著差異。

圖3 不同施肥處理對雷竹新竹植物組織全鉀含量的影響Fig. 3 Effect of different fertilization treatments on total potassium content of Ph. praecox ‘Prevernalis’

以上結果表明，緩釋肥不同施用方式對雷竹新竹各部位植物組織養分影響較大。穴施緩釋肥使得雷竹地上部分（葉、枝、莖）的全氮含量明顯高于采用常規施肥和溝施緩釋肥，其中常規施肥效果最差。而地上各部分全磷含量最高的施肥方式則是采用溝施緩釋肥的方式，并且在竹葉和地上莖中的含量顯著高于常規施肥的處理竹葉和地上莖中的含量。地上各部分全鉀含量最低的處理均為常規施肥，并在竹葉表現出顯著偏低的情況?？傮w看來，穴施緩釋肥對雷竹新竹地上部分各部位植物組織氮、磷、鉀的吸收具有明顯的促進作用，溝施緩釋肥次之。

溝施緩釋肥的雷竹地下鞭根全氮含量顯著高于采用穴施緩釋肥和常規施肥，其中常規施肥效果最差。鞭根全磷含量最高的處理仍是采用溝施緩釋肥的方式，且顯著高于其他施肥處理。鞭根全鉀含量最低的處理均為常規施肥，并在竹根中表現出顯著偏低的情況?？傮w看來，溝施緩釋肥對雷竹新竹地下部分植物組織氮磷鉀的吸收具有明顯的促進作用，穴施緩釋肥次之，常規施肥效果最差。

3 討論和結論

本研究結果表明，不同施肥處理下雷竹林土壤pH 均有不同程度的降低，其中以常規施肥處理下降最大；雷竹林土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量增加，增加程度大致為：常規施肥處理＞穴施緩釋肥處理≈溝施緩釋肥處理，而竹株全氮、全磷、全鉀含量卻大體呈現相反趨勢，表現為常規施肥＜穴施緩釋肥≈溝施緩釋肥。穴施和溝施緩釋肥促進了竹株對土壤中氮、磷、鉀元素從土壤中的吸收利用，常規施肥采用撒施的方式，肥料停留在土壤表層，易隨降雨流失和揮發，不利于根系吸收利用，肥料的利用效果不好；相對于常規撒施，穴施和溝施能使鞭根與肥料充分接觸，從而使土壤中更多的養分被鞭根儲存下來，同時增加了雷竹鞭根的生物量和總生物量，這與李志堅[15]對毛竹Ph.edulis的研究結果一致。

從肥料吸收利用效果來看，穴施和溝施緩釋肥處理顯著優于常規施肥，其中穴施效果更明顯，溝施對雷竹地下部分生長促進作用最為顯著。選擇合理的施肥方式不僅能夠顯著提高肥料的利用效率[16]、充分發揮肥料的增產效果，還能夠減少因無法被竹林吸收和固定的養分向外流失的情況，有效防止施用肥料帶來的環境問題[17-18]，具有良好的經濟效益和環境效益。