巨桉短周期工業(yè)原料林營養(yǎng)診斷指標體系研究.pdf

1、在實施天然林保護工程和退耕還林工程后，由于受到纖維原料供需矛盾的影響，我國大力發(fā)展短周期工業(yè)原料人工林。四川在近幾十年來大力發(fā)展巨桉桉樹人工林，已形成上百萬畝的規(guī)模，取得了良好的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。 目前，有關巨桉人工林立地選擇、種源篩選、栽培技術、經(jīng)營管理技術的研究較多，但有關巨桉林分的養(yǎng)分供求關系和養(yǎng)分交互作用以及營養(yǎng)狀況與生產(chǎn)量之間的相互關系仍然不十分清楚。因此，通過巨桉人工林養(yǎng)分閾值、養(yǎng)分平衡、養(yǎng)分交互等關系的研究，建

2、立一套切實可行的營養(yǎng)診斷標準用于巨桉人工林的養(yǎng)分管理，對指導科學施肥，維持地力，降低浪費，減輕環(huán)境壓力具有重要的科學意義。同時也可為其他速生工業(yè)原料林(如楊樹、松樹等)的養(yǎng)分管理提供借鑒。 生產(chǎn)基地一旦選定，在影響人工林產(chǎn)量的因素中，遺傳因素、氣候因素、地形地貌因素很難通過有效措施進行人為控制和改善，經(jīng)營技術因素的產(chǎn)量提升空間不大，唯獨養(yǎng)分是影響工業(yè)原料林可持續(xù)經(jīng)營最重要的因素，因此在假定其他因素可控或相對可控條件下，本研究以四

3、川巨桉人工林分布范圍(包括瀘州、宜賓、樂山、眉山、洪雅、蒲江、彭山、新津等地)為總體，按照典型布樣，分別林分年齡、立地條件、林分生長狀況設立20m×20m標準地60個。并于2004年12月至2005年1月調(diào)查各標準地林分生長量、立地等級，采集土壤和葉片樣品進行11種必需養(yǎng)分元素的分析。研究結果如下： 1．分別進行林分產(chǎn)量與土壤物理因子、土壤養(yǎng)分濃度、葉片養(yǎng)分濃度，土壤養(yǎng)分濃度與葉片養(yǎng)分濃度，葉片養(yǎng)分濃度與葉片養(yǎng)分濃度之間的相關性

4、分析，檢驗結果表明：土壤pH值、土層厚度、石礫含量、土壤速效P、土壤交換性Ca、Mg、土壤速效Fe、Cu、Zn等是影響巨桉人工林產(chǎn)量的重要因子，而N、K、Mn等元素由于土壤中含量較為充足，限制作用較小。 植物葉片養(yǎng)分中Ca、Mg、P、Fe、B、N、Zn、Cu是重要的養(yǎng)分濃度指標，與生長量之間存在顯著的相關關系，可作為養(yǎng)分供應和吸收狀況的標志。在養(yǎng)分平衡關系中，Ca、Zn、Cu、P等元素與其他養(yǎng)分元素之間的平衡關系更加重要，表現(xiàn)為

5、高N、Zn、Cu、Mn和低Ca有利于產(chǎn)量的增加。 2．根據(jù)林分產(chǎn)量指標(胸徑、樹高、單株材積、林分蓄積)與葉片養(yǎng)分濃度之間的二次函數(shù)關系，可計算達到85％～90％最高產(chǎn)量的臨界濃度，其計算檢驗結果如下：由于臨界值法容易受年齡、生長時期、降水、溫度、濕度等氣候因素以及其他養(yǎng)分互作關系的影響，從而在診斷中出現(xiàn)了明顯的誤診。S、Cu、Zn養(yǎng)分均不能獲得有效診斷結果；Ca和P診斷值為負，與實際情況不符：K、Fe、Mn等的臨界方程未達顯著

6、水平，可信度較低；N、B等的臨界方程僅有一半達顯著水平；Mg可得出較為一致的診斷結果，可信度較高，其最適濃度為17.21～17.30g.kg"l。 3.根據(jù)各標準地產(chǎn)量劃分產(chǎn)量組，并計算各養(yǎng)分元素濃度及其比值的平均值、標準差、變異系數(shù)、方差，選擇高產(chǎn)組與低產(chǎn)組的方差比顯著的因子作為診斷參數(shù)，并以高產(chǎn)組平均值作為診斷標準，其診斷結果為：在DRIS診斷法中，共篩選出43個診斷指標(N、P、Fe、B、N/Zn、P/N、P/K、P/Ca

7、、P/Zn、P/B、K/N、K/Zn、Ca/N、Ca/Zn、Ca/Mn、Ca/B、Me,/N、Me,/P、Mg/K、Me,/B、S/N、S/Mg、S/Zn、Cu/N、Cu/P、Cu/K、CtgMg、Cu/Zn、Cu/B、Zn/Mg、Fe/N、Fe/P、Fe/K、Fe/Ca，F(xiàn)e/Mg，F(xiàn)e/S、Fe/Cu、Fe/Zn，F(xiàn)e/B，Mn/P，Mn/K，B/N，B/K)j并列出了相應的診斷參比值和養(yǎng)分診斷結果(需肥順序)。結果表明，四川巨桉人

8、工林養(yǎng)分狀況為，N、K、Zn、Fe、B主要以相對缺乏為主，其他養(yǎng)分供應相對充足。 4.以巨桉葉片養(yǎng)分濃度為Y軸，以巨桉葉片養(yǎng)分含量為X軸，以巨桉百葉干重為Z軸，建立矢量診斷圖，并根據(jù)各診斷矢量的方向和大小判斷養(yǎng)分狀況，其結果如下：四川巨桉人工林林分存在廣泛的養(yǎng)分相互作用。N、Zn在各地表現(xiàn)一致，主要為稀釋效應。K、B在各地均表現(xiàn)為拮抗作用，供應充分。P元素主要診斷為缺乏，出現(xiàn)在彭山以及樂山部分地區(qū)。Ca、Mg缺乏主要出現(xiàn)在彭山，

9、過量或拮抗主要出現(xiàn)在樂山，與該區(qū)鈣鎂磷肥大量施用有關。S吸收超量各地均較突出，估計與酸沉降有關。Cu除在彭山為缺乏或稀釋狀態(tài)外，其他地區(qū)均表現(xiàn)為過量或拮抗。Fe各種狀態(tài)均存在，在樂山地區(qū)以拮抗作用居多，在其他分布區(qū)以稀釋效應為主，兼有少量缺乏。Mn在彭山缺乏、稀釋、過量較為均衡，在其余地區(qū)以過量為主。 5.參照植物生產(chǎn)潛力的推導過程，提出了四川巨桉人工林生產(chǎn)力潛力模型。 6．分別建立了土壤養(yǎng)分、葉片養(yǎng)分及其兩者之間的關系

10、模型。 7.綜上所述，四川巨桉人工林以P缺乏，S過量，N、Zn稀釋，K、Fe拮抗為主要特點，中低山地區(qū)Ca、Mg、Cu較為缺乏，平原地區(qū)養(yǎng)分限制較少，部分養(yǎng)分過量。立地選擇時應在適生區(qū)內(nèi)選擇有效土層厚度>40cm，土壤酸堿度介于5.37～7.07之間，石礫含量<10％的立地栽植巨桉，可獲得較高的產(chǎn)量。養(yǎng)分診斷中應重視養(yǎng)分之間的交互作用，土壤養(yǎng)分診斷應以交換性Ca、交換性Mg、速效P、速效Fe、速效Cu、速效Zn、全Ca、全Mg、

11、全P、全Mn為主，葉片養(yǎng)分診斷應以Ca、Mg、P、Fe、B、N、Zn、Cu為主，養(yǎng)分平衡診斷主要考慮N/Zn、K/N、K/Zn、Ca/N、Ca/B、Mg/N、Mg/I(、Cu/N、Zn/Mg、B/N等10個比值。養(yǎng)分的交互作用關系及診斷標準如下： ①巨桉養(yǎng)分相互作用為：N可促進P、K、Ca、Mn等的吸收(高N抑制Mn吸收)，但易受到Fe、Zn、高Ca、高Mg的拮抗；P可促進K、Mg、Mn等的吸收，但易受Zn、Fe、高Mn、高K、

12、高Ca、高Mg的拮抗，而高濃度的P將抑制K、Zn、Fe等的吸收；K對其他養(yǎng)分元素均沒有明顯的促進作用，但高濃度K限制P的吸收；Ca、Mg之間可相互促進吸收。同時，低濃度的Ca和Mg有利于Fe、Zn的吸收，高濃度的Ca和Mg將對N、P、Fe、Mn、S、B等養(yǎng)分產(chǎn)生拮抗，限制吸收；S可促進Zn的吸收，但易受高Ca、高Mg拮抗；Cu、Zn、Fe、Mn之間主要以拮抗為主，如高Mn對Fe，高Cu對Zn的拮抗。Fe對Cu有一定的促進作用，但對K、B

13、具有明顯的拮抗作用；B素相互作用較少，對其他養(yǎng)分幾乎沒有明顯的促進作用，但易受高Ca、高Mg、高Fe的拮抗。 ②土壤養(yǎng)分指標及最適濃度診斷標準：全N(1.57g·kg-1)、全P(0.60g·kg-1)、全K(19.59g·kg-1)、全Ca(11.55g·kg-1)、全Mg(51.44g·kg-1)、全Zn(1.37g·kg-1)、全Fe(41.62g·kg-1)、全Mn(O.53g·kg-1)、有機質(zhì)(16.73g·kg-1

14、)、有效N(95.06mg·kg-1)、有效P(5.29mg·kg-1)、有效K(65.37mg·kg-1)、交換性Ca(2.72g·kg-1)、交換性Mg(1.52g·kg-1)、有效Zn(8.38mg·kg-1)、有效Fe(68.75mg·kg-1)、有效Mn(33.55mg·kg-1)、有效Cu(3.13mg·kg-1)。 ③葉片養(yǎng)分指標及最適濃度診斷標準：N(19.22g·kg-1)、P(1.44g·kg-1)、K(12

15、·66g·kg-1)、Ca(6.07g·kg-1)、Mg(17.45g·kg-1)、S(2.64g·kg-1)、Cu(11.35mg·kg-1)、Zn(77·17mg·kg-1)、Fe(0.49g·kg-1)、Mn(1.63g·kg-1)、B(44.49mg·kg-1)。 ④葉片養(yǎng)分濃度比值及最適診斷標準：N/zn(249.06)、P/N(0.07492)、P/K(0.1137)、P/Ca(0.2372)、P/Zn(18.66)

16、、P/B(32.37)、K/N(0.6587)、K/Zn(164.05)、Ca/N(O.3158)、Ca/Zn(78.66)、Ca/Mn(3.7293)、Ca/B(136.44)、Mg/N(O.9079)、Mgcr,(12.12)、Mg/m(1.38)、Mgm(392.22)、S/N(O.1374)、S/Mg(O.1513)、S/Zn(34.21)、Cu/N(O.0005905)、Cu/P(O.007882)、Cu/K(O.000896

17、5)、Cu/Mg(O.0006504)、Cu/Zn(0.1471)、Cu/B(0.2551)、Zn/Mg(O.004422)、Fe/N(0.02541)、Fe/P(O.3392)、Fe/K(0.03858)、Fe/Ca(O.08046)、Fe/Mg(O.02799)、Fe/S(0.1850)、Fe/Cu(43.03)、Fe/Zn(6.33)、Fe/B(10.98)、Mn/P(1.13)、Mn/K(0.1286)、B/N(0.002315