龍游和衢江二地毛竹林土壤養分狀況與分區推薦施肥研究

馮博杰，金愛武，王宗星

（1. 浙江省林業技術推廣總站，浙江 杭州 310020；2. 麗水學院，浙江 麗水 323000）

毛竹（Phyllostachys heterocyclacv. pubescens）是浙江省分布面積最大、范圍最廣、開發利用程度最高的竹種[1]。在毛竹林的經營管理中，施肥是提高竹林生產力的重要措施。目前，在實際生產過程中，大部分竹農還是以經驗施肥為主，施肥量太少則達不到預期效果，而施肥過多又會導致肥料浪費和加重面源污染。土壤特性存在著空間的變異性，而對土壤空間變異的充分了解是管理好土壤養分和合理施肥的基礎[2~5]。本文通過對衢州市衢江和龍游二地的土壤空間變異性分析，制定了分區推薦施肥方案。

1 樣地狀況和試驗方法

1.1 樣地狀況

衢江區位于浙江省西部，28° 58′ 48″ N，119° 58′12″ E，全區總面積 1 748 km2。屬中亞熱帶季風氣候區。最冷月1月，最熱月7月。年平均氣溫17.3℃，極端最高氣溫40.5℃，極端最低氣溫-10.4℃，無霜期258 d。年平均降水量1 636.0 mm，最高年降水量2 464.5 mm，最低年降水量1 105.7 mm[6]。衢江區土壤以水稻土和紅壤為主，也有部分潮土、黃壤、紫色土和粗骨土。地貌類型大致可分為3種：河谷平原、低丘大畈、丘陵[7]。

龍游縣位于浙江省西部，金衢盆地中部，28° 44′ ~ 29° 17′ N，119° 02′ ~ 119° 20′ E，地處亞熱帶季風氣候區，具有明顯的盆地特征，光照、氣溫、降雨、溫度濕度等氣象因子都有明顯的變化。垂直差異明顯，春早秋短，夏冬長，春夏“雨勢同步”。冬秋“光溫互補”，氣候條件比較優越。年平均氣溫 17.1℃，最熱月的平均氣溫28.8℃，最冷月平均溫度5.0℃，極端最高氣溫41.0℃，極端最低氣溫為-11.4℃。全年無霜期為257 d。全年日照數為1 761.9 h，總輻射量110 kcal/cm2。龍游縣境內地貌類型多種，形成土壤類型多樣。全縣土壤以紅壤為主，占總土壤面積54.03%；土壤分布具有明顯的垂直地帶性，海拔600 ~ 650 m以上的低中山基本上是黃壤，600 m以下的低山丘陵大部分是紅壤，海拔100 m以下的河谷平原是潮土和水稻田[8]。

1.2 研究方法

根據對衢江區與龍游縣竹林經營現狀二手資料分析，按照區位代表性和類型多樣性的原則，選取衢江區全旺、雙橋、湖南、杜澤4個鄉鎮和龍游縣溪口林場、羅家、溪口3個鄉鎮的6個行政村為調查點，對竹林經營狀況進行調查。每個調查點隨機布點10個，采集0 ~ 20 cm深度的土壤。

土壤全氮用半微量凱氏法測定（LY/T 1228-1999）；土壤水解性氮用堿解擴散法測定（LY/T 1229-1999）；有效磷用鹽酸和硫酸浸提法測定（LY/T 1233-1999）；速效鉀用乙酸銨浸提—火焰光度法測定（LY/T 1236-1999）；土壤有機質用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定（LY/T 1237-1999）；土壤pH用電位法測定（LY/T 1239-1999）。

2 結果與分析

2.1 毛竹林土壤區域異質性分析

由于地區間的氣候、地形、水文、成土母質不同，導致所形成的土壤類型存在差異，加上人為干擾、種植方式的差異化，使得區域間土壤存在明顯的異質性。從較大尺度上對土壤進行劃分是分區推薦施肥的前提。

表1 龍游和衢江地區間毛竹林土壤養分基本狀況Table 1 Soil nutrient at bamboo stands in Longyou and Qujiang

龍游和衢江地區間毛竹林土壤養分基本狀況見表1。由表1可知，龍游和衢江地區間土壤養分除速效鉀差異不顯著外（Sig.= 0.087），其他養分差異性均極顯著（Sig.= 0.000），即區域異質性明顯。同時通過比較兩地土壤養分均值可以看出，衢江毛竹林土壤養分含量顯著高于龍游，這和衢江區大部分試驗點均采用集約化經營和半集約化經營相一致，衢江區毛竹林土壤比龍游的粗放經營土壤肥效性好。

根據土壤豐缺指標判斷，龍游毛竹林土壤除有機質豐富外，其他養分含量均極缺乏，因此，必須加強施肥管理，尤其是氮、磷、鉀的補充，同時土壤中豐富的有機質可為土壤提供天然的肥料，但其降解速度慢，應通過翻耕、整地等人為活動促進有機物的及時分解。從表1中還可以看出，衢江土壤全氮和有機質較豐富，有效磷和速效鉀極缺，在施肥管理中可采取適當控制氮肥，增施磷鉀肥的措施，但由于土壤酸性較強，建議多施中、堿性肥料，如碳酸氫銨、碳酸鉀等。

2.2 毛竹林土壤養分分區與推薦施肥管理

在相同的土壤類型下，由于毛竹林的經營受自然因素的影響存在一致性，導致竹林土壤營養的差異、竹林產量的差異等主要是由于人為的施肥習慣、經營目標和經營類型差異引起，因此有必要對毛竹林土壤進行二級分區來進行施肥管理。

2.2.1 龍游縣土壤養分分區 經過區域異質性分析，了解了整個龍游縣大致的土肥情況，但由于不同試驗點土壤養分含量存在差異，且經營類型也不相同，因此，龍游縣不同鄉鎮應進行不同的推薦施肥。選取龍游縣6個典型試驗點進行土壤養分調查分析，結果如下表2。

表2 龍游縣樣地土壤養分均值Table 2 The mean soil nutrient of sample plots in Longyou

由表2可知，除pH值外龍游縣土壤養分含量呈現較明顯的空間分布格局，根據土壤養分含量豐缺指標，主要土壤養分全氮、水解氮、有效磷、速效鉀、有機質可分別分成2、2、1、2、2個養分分區，因而對這5個土壤養分指標進行分區管理是可行的。

表3 龍游縣土壤養分分區情況Table 3 Zoning of soil in Longyou

由表3中知，龍游縣土壤氮含量較缺乏，尤其水解氮含量，大部分區域低于臨界值，山坑林區、際上林區、楊家山林區、楓林村4個樣地均出現極缺乏狀況，而全氮含量只有在半集約化經營下的楓林村和溪口村區域達到中等水平，這也說明了集約化經營對土壤氮含量的影響。

有效磷的含量，整個區域均處于極低水平，顯著低于臨界值，因此對該區域無法分區。同時說明該區域無論是粗放經營還是半集約化經營均應該提高土壤磷養分含量。

速效鉀的含量，整個區域也呈現較低水平，除溪口村外大部分區域低于臨界值。整個區域分成兩個養分分區。但根據前面對各區域土壤養分進行的方差分析和多重比較，溪口村土壤速效鉀含量雖然被分為養分一般缺乏分區，但較其他區域并不顯著，說明溪口村地區在半集約化經營時對速效鉀含量的提高并不顯著。

對整個區域來說，土壤有機質含量明顯要高于其他養分含量。將該區域分成兩個養分分區。含量豐富地區不僅包括半集約化經營的楊家山林區和馬府墩村，而且包括粗放經營下的際上林區。而山坑林區、楓林村和溪口村有機質含量處于中等水平。

為了便于更好的土壤經營管理，將土壤養分含量相近的地區進行歸類，本文選取龍游縣6個測試點進行分層聚類分析（Hierarchical Cluster），結果見圖1。

圖1 龍游縣樣地土壤分層聚類分析Figure 1 The Hierarchical cluster analysis on soil zoning in Longyou

由圖1可知，龍游縣6個測試點可分為3組進行推薦施肥。其中楊家山林區、馬府墩村、山坑林區、際上林區為一組，該組全氮含量較低，有效磷含量相對較高，施肥宜以氮肥為主。溪口村為一組，該組全氮、水解氮和速效鉀含量相對較高，有機質含量較低，水分充足，宜多進行土壤耕作，加強土壤擾動，加速有機質分解。楓林村為一組，該組全氮相對較高，但水解氮含量較低，氮轉化率低，同時有效磷含量也較低，因此施肥應以水解氮、有效磷等速效肥料為主。同時由上表還可以得出，半集約化經營能有效提高土壤氮的含量，但其他養分并不一定比粗放經營的高，因為土壤養分不僅與經營方式有關，而且還關系到立地條件及是否采取正確的經營措施，因此只有充分掌握不同地區土壤的土肥情況，才能有的放矢，合理經營。

2.2.2 衢江區土壤養分分區 衢江區整體土壤狀況已經掌握，但由于不同試驗點土壤養分含量存在差異，且經營類型也不相同，因此衢江區不同鄉鎮也應進行不同的推薦施肥。

選取衢江4個樣地進行土壤采樣分析，測定土壤養分指標，并根據土壤養分含量豐缺指標進行養分分區，其結果如表4、表5。

表4 衢江區樣地土壤養分均值Table 4 The mean soil nutrient of sample plots in Qujiang

土壤 況Table 5 Zoning of soil in Qujiang表5 衢江區 養分分區情

根據土 壤 養分含量豐缺指標和所測得的衢江各地區土壤養分含量，主要土壤養分氮、 磷、鉀、有機質可分別分成1、2、2、1、1個養分分區。從表中我們可以看出，除水解氮、有效磷可明顯分為兩個區外，其余土壤養分分布格局并不明顯。其中速效鉀所有區域均呈現極缺乏狀況，而全氮和有機質則表現豐富。水解氮較缺乏地區包括:雙橋鄉、全旺鎮、杜澤鎮，中等水平只有湖南鎮；而有效磷極缺乏地區包括：全旺鎮、湖南鎮、杜澤鎮，缺乏地區只有雙橋鄉。

為了便于更好的土壤經營管理，將土壤養分含量相近的鄉鎮進行歸類，本文選取衢江區4個測試點進行分層聚類分析，結果見圖2。

由圖2可知，衢江區4塊樣地可分為2組進行推薦施肥。其中半集約化經營的雙橋鄉單獨為一組，該組全氮、水解氮含量均較低，分別為1.48 g/kg、75.15 mg/kg，因此施肥應以氮肥為主。集約化經營的全旺鎮、湖南鎮、杜澤鎮分為一組，該組全氮、水解氮含量相對較高。這說明對于衢江區地區集約化經營能明顯提高土壤中氮的含量，但施肥往往以促進植物快速生長的氮肥為主，易造成土壤中磷肥的缺失。

圖2 衢江區樣地土壤分層聚類Figure 2 Hierarchical cluster analysis on soil zoning in Qujiang

3 結論與討論

3.1 結論

本文以毛竹林測土推薦施肥為研究的主要內容，在對集約化經營的毛竹林土壤營養的含量狀況和變異的影響因素做出合理、客觀評價的基礎上，建立了毛竹林土壤營養區施肥推薦的技術路線，對提高竹資源培育水平，更好地發揮科技示范作用，有效解決當地乃至浙江省竹林培育亟需解決的問題具有重要意義。

（1）毛竹林土壤養分空間變異性研究對毛竹林土壤營養進行客觀的評價，可以發現毛竹林內部存在著土壤營養的空間變異性。雖然由于不同竹林在空間內存在土壤類型、立地條件等的差異導致土壤營養有所變異，但研究結果表明這些變異主要表現在集約化經營程度較高的竹林內部，即人為的施肥管理制度的差異對竹林土壤營養的變異影響更大。

（2）開展毛竹林土壤養分的分區施肥推薦，可以按照二級分區制進行，即一級分區先按照土壤類型進行土壤的營養分區，然后再在同一土壤類型下按照竹農施肥方法的差異性進行二級分區，其中，分區指標的確定摒棄了傳統的氮肥為主的方法，改用主成分分析、多種養分兼顧的指標確定方法。

3.2 討論

土壤營養的空間變異性的影響因素很多，要想將竹林土壤營養空間變異特性繼續深入細致的研究，需要更多的時間、人力、物力，對毛竹分布涉及到的各種土壤類型，氣候條件下，多個不同地區，以及多種不同經營干擾措施下的毛竹林設立樣地，密集取樣，同時一年中在多個生產管理的關鍵季節開展采樣、分析、測試與研究，才能更系統、更全面、更客觀合理的做出評價，特別是對集約化經營的毛竹林土壤營養特性的空間變異性做出符合實際的評價，也只有這樣才能更明確的探討毛竹林土壤營養分區施肥推薦的依據。但由于時間和地域的局限性，本文所獲數據并不一定具有普遍性，因此，針對浙江省毛竹林養分變異及分區還應進行不同時間、不同地域的大量調查，以獲得更多可靠的信息。另外地表植被是土壤水肥狀況的直接反映，因此，為更好的開展土壤營養分區，可將毛竹林長勢作為土壤豐缺指標。總而言之，如何更合理的對土壤營養做出客觀的評價，并找出導致營養變異的最主要因素，將是解決長期以來困擾生產實際中土壤營養分區管理的最關鍵途徑。

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