不同桉树专用肥对巨尾桉生长特性的影响及经济效益分析_零天旺.pdf

桉树科技 2023,40(2):73-79 EUCALYPT SCIENCE&TECHNOLOGY _ 基金项目：广西科技基地和人才专项(桂科 AD19254004)；八桂学者专项(2019A026)资助 作者简介：零天旺(1966 )，男，本科，高级工程师，从事森林经营管理工作。E-mail:*通信作者：杨章旗(1964 )，男，博士，教授级高级工程师，从事林木遗传育种研究。E-mail: DOI:10.13987/ki.askj.2023.02.011 不同桉树专用肥对巨尾桉生长特性的影响及 经济效益分析 零天旺1，颜培栋2，蒙成杰1，覃富健1，卢顺熙1，陆绍浩1，杨章旗2*(1.广西横州市镇龙林场，广西 横州 530307；2.广西林业科学研究院/国家林业和草原局马尾松工程技术研究中心/广西马尾松工程技术研究中心/广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002)摘要：探讨桉树专用肥对桉树生长与经济效益的影响，为合理施肥提供依据。以桉树二代萌芽林为研究对象，选取 T1-桉宝、T2-南风、T3-七坡、T4-复混肥、CK-不追肥 5 个处理，分析比较不同施肥处理的肥料效应。结果表明：桉树专用肥能显著提高桉树胸径、树高和单株材积生长量，其中 T3 效果最佳，分别比 CK 提高了 45.99%、63.77%、56.31%，显著高于 T4，而与 T1、T2 间无显著差异。以 T3 木材出材量最大(91.46 m3 hm2)，较 CK 增加了 51.21%，其次是 T2（91.13 m3 hm2）。结合肥料成本计算，以 T2 投入产出比最好(12.95)，其次是 T3(12.88)。桉树林蓄积量的基础地力贡献率均呈现 T4 和 T1 显著高于 T2 和 T3，肥料贡献率与之相反，其中肥料贡献率在施肥后 3 个月以 T2 最大，而施肥 1 年后以 T3 最大，表明桉树林施肥后短期(3 个月)以 T2 肥料效应最佳，能够更快促进桉树生长，而随着时间延长(第 1 次施肥后 1 年)以 T3 肥料效应最佳，持续时间更久。施肥能有效提高桉树人工林生产力，从经济效益和施肥的短期效应来看建议施用南风桉树专用肥，而结合肥料效应的持续性和保持林分生长优势方面建议施用七坡桉树专用肥。关键词：桉树；肥料类型；生长特性；经济效益；肥料效应 中图分类号：S714.8 文献标志码：A Effect of Eucalypt Special Fertilizer on Growth Characteristics and Economic Benefits LING Tianwang1,YAN Peidong2,MENG Chenjie1,QIN Fujian1,LU Shunxi1,LU Shaohao1,YANG Zhangqi2*(1.Zhenlong Forest Farm of Guangxi,Hengzhou 530307,Guangxi,China.2.Guangxi Forestry Research Institute/National Forestry and Grass Administration,Masson Pine Engineering Technology Research Center/Guangxi Masson Pine Engineering Technology Research Center/Guangxi Key Laboratory of Fine Timber Forest Resources Cultivation,Nanning 530002,Guangxi,China)Abstract:The effects of a eucalypt special fertilizer(ESF)on growth and economic benefit were studied to provide a ba-sis for rational fertilization.For this study,5 treatments of T1-Yanbao(ESF),T2-Nanfeng(ESF),T3-Qipo(ESF),T4-compound fertilizer and CK(no-topdressing)were evaluated to analyze their effects.The results showed that fertiliza-tion could significantly increase the DBH,tree height and individual tree volume growth for eucalypts.Among them,the effect of the T3 treatment was the best,with the averages of these traits being 45.99%,63.77%and 56.31%higher than those of CK respectively,and significantly higher than T4,but not significantly different from treatments T1 and T2.The maximum wood yield of the T3 treatment was 91.46 m3 hm2,which was 51.21%higher than that of CK,followed by the T2 treatment with 91.13 m3 hm2.The input output ratio of the T2 treatment was 12.95,followed by T3 treatment with 12.88.The contribution rate of T4 and T1 treatments to basic soil fertility under the eucalypt plantations was signifi-cantly higher than that of T2 and T3,while the contribution rate of fertilizer was the opposite.The contribution rate of 74 桉树科技 第 40 卷 fertilizer was the largest in T2 treatment at 3 months after fertilization,and again largest in T2 treatment after 1 year of fertilization,indicating that the fertilizer effect of T2 treatment was the best in the short term(3 months)and that this fer-tilization could promote the growth of eucalyptus faster than other treatments.With the extension of time(1 year after the first fertilization),the fertilizer effect of T3 treatment was the best and lasted longer.In summary,fertilization can effec-tively improve the productivity of eucalypt plantations,and for optimizing economic benefits and short-term effects of fertilization this study indicates that Nanfeng(ESF)was best,while for optimal fertilizer effect,sustainability and maintenance of forest growth advantages Qipo(ESF)proved to be the best.Key words:eucalypt;fertilizer type;growth characteristics;economic efficiency;fertilizer effect 桉树(Eucalyptus spp.)具有适应性强、生长快、木材优良、轮伐周期短等特点1，是中国华南地区短周期工业用材林的主要树种之一2。施肥是培育桉树短周期工业原料速生丰产关键技术措施3-4，但因施肥不合理而造成土壤肥力下降、林地生产力下降等问题时有发生5-6。相关学者在桉树人工林配方施肥7-9、专用肥料研发10-14、施肥时间和方式(基肥、追肥)15-18等方面已做了较多研究，为桉树人工林的科学种植和培育提供了理论参考。目前，市面上已开发出大量桉树专用肥料，然而对于广西不同区域间立地条件和小气候差异巨大等特点，同一桉树专用肥并非适用于小区域桉树林19，而关于如何筛选适用于特定区域或林场的桉树专用肥料的研究较少。二代萌芽林作为桉树种植过程中林分质量和生产力最佳的种植阶段20-21，筛选适宜肥料品种以维持土壤肥力，对促进林分生产力尤为重要。因此，文章以二代萌芽桉树林为研究对象，采用 1 年两次追肥方式，探讨不同桉树专用肥对林分生产力的影响，并与经济效益相结合，筛选小区域范围内最佳桉树专用肥料类型，揭示不同桉树专用肥的肥料效应，以期为桉树人工林适地适树用肥提供科学依据。1 材料与方法 1.1 试验地概况 试验地位于广西横州市镇龙林场大站分场(109842 1091915E，23223 23822N)。属南亚热带季风气候区，年均气温 21.5，年均降水量 1 427 mm，气候温和，雨量充沛；海拔 435 m，坡度 15，坡向东南 132，中上坡位；土壤为细石英岩和泥质粉砂岩发育形成的赤红壤，pH 值为 4.45，石砾含量 15%左右，立地条件中等；林下主要植被有桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、铁芒箕(Dicran-opteris linearis)、盐肤木(Rhus chinensis)、五节芒(Miscanthus floridulus)等。1.2 试验林与供试肥料 试验林于 2006 年 5 月营造，苗木为广西林业科学研究院培育的优良无性系广林 9 号巨尾桉(E.grandis E.urophylla)组培苗，采用穴状整地，规格为 40 cm 40 cm 30 cm，株行距 3.5 m 1.5 m，初植密度1 904株 hm2；于2012年11月进行主伐，经清山保留原伐桩；2013 年 5 月进行除萌，每桩保留 1 株萌芽条。供试肥料见表 1。其中，桉宝为贵港市丰收肥业公司生产的桉树专用肥(NPK=1668)；南风为贵港市南风化肥厂生产的桉树专用肥(NPK=1479)；七坡为华沃特集团生产的追肥型桉树专用肥(NPK=1569)；复混肥为林场自配的混合肥料(NPK=1868)。1.3 试验设计 采用随机区组设计，基于单因素随机分组法，依据坡向相同、坡度相同、立地条件相同的原则，设置 3 个随机区组，每个区组设置 5 种处理，即 T1-桉宝、T2-南风、T3-七坡、T4-复混肥、CK-不施肥，共布设 15 个小区，每个小区面积 400 m2，小区周围均设 3 m 保护行。于 2021 年 3 月和 6 月中旬连续追肥两次，每次追肥量为 0.5 kg 株1。采用水平沟施方法，在树冠雨水线上坡位处(距桉树50 cm处)沿等高线挖长 宽 深为50 cm 20 cm 30 cm的施肥沟，施肥后及时覆土，覆土高出地表 3 5 cm。1.4 生长指标测定和计算 施肥前对样方内树木逐一订牌和编号，测定树第 2 期 零天旺，等：不同桉树专用肥对巨尾桉生长特性的影响及经济效益分析 75 高(精确到0.01 m)、胸径(精确到0.01 cm)等指标(记为t0)。施肥后3 个月，即在2021 年6 月和9 月中旬分别进行第 1、2 次生长指标测定(记为 t1、t2)，在2022 年3 月中旬进行第3 次生长指标测定(记为t3)。单株材积公式为22：V=1.091 541 50 104 D1.878 923 70-0.005 691 855 03 (D+H)H0.652 598 05+0.007 847 535 07(D+H)式中V为单株材积(m3)；D为胸径(cm)；H为树高(m)。单位面积蓄积量=单位面积内单株材积 V 单位面积保存株数 N。蓄积增长量为施肥后每次测定桉树蓄积量与施肥前蓄积量的差值。单位面积出材量=单位面积蓄积量 0.8，其中0.8 为参照当地林业设计公司常用的伐区设计中的巨尾桉平均出材率。参照文献23-24的方法，以土壤基础地力贡献率和肥料贡献率作为反映肥料效应的综合指标。其中，土壤基础地力贡献率是指不施肥产量与施肥产量之比，是土壤养分供给力的一种相对评价方式，其值越大表明土壤供应养分的能力越强；肥料贡献率是指使用某一单质化肥或复合肥料所增加的产量占总产量的百分比，其值越大表明肥料贡献能力越强。计算公式为：基础地力贡献率/%=CK 处理蓄积量/施肥处理蓄积量 100%肥料贡献率/%=(施肥处理蓄积量CK 处理蓄积量)/施肥处理蓄积量 100%采用成本计量法明晰施肥对桉树经济效益的影响，其计算公式为：施肥成本=两次施肥单位面积用肥量肥种单价+两次施肥人工费用 按当地市场近年桉树木材平均单价 715 元 m3，减去生产成本(采伐)165 元 m3，实际木材产值为550 元 m3。单位面积木材产值=单位面积出材量 550 元 m3。产值增量=各施肥处理木材产值不施肥对照(CK)木材产值 净收入=产值增量施肥成本 投入产出比则为产值增量和施肥成本之比。1.5 数据分析 采用 EXCEL 2007 和 SPSS 20.0 软件对数据进行统计分析。表 1 肥料基本信息 Table 1 Basic fertilizer information 处理 Treatment 肥料类型 Fertilizer type 价格/(元 吨1)Price 总养分占比/%Total nutrient proportion NPK T1 桉宝桉树专用肥 Anbao SFE1)2 300 30 1668 T2 南风桉树专用肥 Nanfeng SFE 2 280 30 1479 T3 七坡桉树专用肥 Qipo SFE 2 420 30 1569 T4 复混肥 Compound fertilizer 2 480 32 1868 1)SFE-桉树专用肥;SFE-Special fertilizer for Eucalyptus.2 结果与分析 2.1 施肥对桉树林树高生长的影响 由图 1 可知，不同施肥处理桉树林树高及其生长量均差异显著，其中施肥 1 年后树高和树高生长量均以 T2 和 T3 显著高于T4 和 CK，但 T1、T2 和T3 之间无显著差异。与 CK 相比，施肥后 1 年树高和树高生长量以 T3 提高最多，分别为 12%和63.77%。第一次施肥 3 个月(t0-t1 阶段)施肥处理中树高平均生长量为 0.99 m，以 T2 和 T3 显著高于T1 和 CK，大小顺序为 T2(1.13 m)T3(1.06 m)T4(0.98 m)T1(0.79 m)CK(0.47 m)，且显著高于t1-t2阶段桉树生长量(平均为0.22 m)，而t1-t2和t0-t2阶段桉树林树高生长量在不同处理中无显著差异。76 桉树科技 第 40 卷 图 1 施肥对桉树林树高生长的影响 Fig.1 Effects of fertilization on height growth of eucalypt plantations 2.2 施肥对桉树林胸径生长的影响 由图 2 可知，施肥 1 年后胸径和胸径生长量均以 T2 和 T3 显著高于 CK。与 CK 相比，施肥后 1年胸径和胸径生长量以 T3 处提高最多，分别为12.54%和 45.99%。第一次施肥 3 个月(t0-t1 阶段)施肥处理中胸径平均生长量为 0.84 cm，显著高于CK 和 t1-t2 阶段胸径生长量(平均为 0.32 cm)，而t1-t2 阶段桉树林胸径生长量在不同处理中无显著差异。此外，连续两次施肥后(t0-t2 阶段)胸径生长量显著小于 t2-t3 阶段，均呈现 T2 和 T3 显著高于CK，表明施肥两次施肥后 9 个月肥料能够持续发挥效应。图 2 施肥对桉树林胸径生长的影响 Fig.2 Effects of fertilization on DBH growth of eucalypt plantations 2.3 施肥对桉树林单株材积生长的影响 由图 3 可知，施肥 1 年后，单株材积和单株材积生长量均以T2 和T3 显著高于CK，而T1、T2 和T3 间无显著差异。与 CK 相比，施肥后 1 年单株材积和单株材积生长量以T3下提高最多，分别为31.58%和 56.31%。第一次施肥 3 个月(t0-t1 阶段)施肥处理中，单株材积平均生长量为0.007 6 m3 株1，显著高于CK和t1-t2阶段施肥处理中单株材积生长量(平均为0.002 7 m3 株1)，而t1-t2 阶段单株材积生长量在不同处理中无显著差异。连续两次施肥后(t0-t2 阶段)，单株材积生长量显著小于(t2-t3 阶段)，而不同施肥处理单株材积生长量变化规律并不一致，其中 t0-t2 阶段单株材积生长量以T2 最大(0.011 5 m3 株1)最大，其次为 T3(0.010 8 m3 株1)，t2-t3 阶段以 T3 最大(0.021 4 m3 株1)，其次为T2(0.019 4 m3 株1)，表明肥料促进效果的持续时间并不一致。ab a a b c 0246810121416T1T2T3T4CK树高/m H 处理 Treatment t0t0-t1t1-t2t2-t3b a ab a a a a a a ab a b c a c 0.01.02.03.04.0t0-t1t0-t2t0-t3树高生长量/m H increment 施肥后时间 Time after fertilization T1T2T3T4CKab a a ab b 024681012T1T2T3T4CK胸径/cm DBH 处理 Treatment t0t0-t1t1-t2t2-t3a a ab a a ab a a a a ab b b b c 0.00.51.01.52.02.53.03.5t0-t1t0-t2t0-t3胸径生长量/cm DBH increment 施肥后时间 Time after fertilization T1T2T3T4CK第 2 期 零天旺，等：不同桉树专用肥对巨尾桉生长特性的影响及经济效益分析 77 图 3 施肥对桉树林单株材积生长的影响 Fig.3 Effects of fertilization on individual tree volume growth of eucalypt plantations 2.4 不同施肥处理肥料效应分析 桉树林蓄积量的基础地力贡献率随施肥后时间呈先上升后下降趋势，而肥料贡献率与之相反，呈先下降后上升趋势(图 4)。不同施肥处理蓄积量的土壤基础地力贡献率均以T4和T1显著高于T2和T3，其中 t1 和 t2 时间点大小顺序为 T4T1T3T2，而t3 时间点为 T4T1T2T3；而肥料贡献率与之相反，以 T2 和 T3 显著高于 T4 和T1，其中 T2 在 t1 和 t2时间点最大，t3 时间点以 T3 最大。表明桉树林施肥后短期(3 个月)T2 处理肥料效应最佳，能够更快地促进桉树生长，而随着时间延长(第 1 次施肥后 1年)，则以T3 的肥料效应最佳，持续时间更久。图 4 不同施肥处理基础地力贡献率和肥料贡献率分析 Fig.4 Analysis on contribution rate of basic soil productivity and fertilizerat different treatments 2.5 不同施肥处理的经济效益分析 由表 2 可知，不同施肥处理出材量以 T3 最大(91.46 m3 hm2)，较 CK(60.49 m3 hm2)增加了51.21%，其次为T2(91.13 m3 hm2)，表明T2和T3均可作为桉树林生产的优选肥料。施肥 1 年后净收入以T2 最高，达11 154.91 元 hm2，分别是T1、T4的 2.22 和 4.31 倍。不同施肥处理的投入产出比以T2(12.95)最佳，其次为T3(12.88)，T4 最差。ab a a ab b 00.010.020.030.040.050.060.07T1T2T3T4CK单株材积/m3 Individual tree volume 处理 Treatment t0t0-t1t1-t2t2-t3b ab ab a a ab ab ab a ab b b c c c 00.010.020.030.04t0-t1t0-t2t0-t3单株材积生长量/m3 Individual tree volume increment 施肥后时间 Time after fertilization T1T2T3T4CK0.70.80.911.1t1 t2 t3 基础地力贡献率/%Contribution rate of basic soil productivity 施肥后时间 Time after fertilization T1T2T3T400.10.20.3t1 t2 t3 肥料贡献率/%Fertilizer contribution rate 施肥后时间 Time after fertilization T1T2T3T478 桉树科技 第 40 卷 表 2 不同施肥处理经济效益分析 Table 2 Economic benefit analysis of different fertilization treatments 处理 Treatment 成本/(元 hm2)Cost 出材量/(m3 hm2)Volume yield 木材产值/(元 hm2)Wood output 出材增量/(m3 hm2)Volume yield increment 产值增量/(元 hm2)Wood output increment 净收入/(元 hm2)Net income 投入产出比 Input-output ratio 肥料 Fertilizer 人工 Labor 合计 Total T1 4 160.24 1 575 5 735.24 80.05 44 028.4 19.57 10 760.94 5 025.71 11.88 T2 4 124.06 1 575 5 699.06 91.13 50 121.42 30.64 16 853.96 11 154.91 12.95 T3 4 377.30 1 575 5 952.30 91.46 50 303.17 30.97 17 035.72 11 083.43 12.88 T4 4 485.82 1 575 6 060.82 76.22 41 918.97 15.73 8 651.52 2 590.70 11.42 CK 0 0 0 60.49 33 267.45 3 结论与讨论 施肥对桉树人工林生长具有显著促进作用。施肥 1 年后，以 T3(七坡桉树专用肥)的效果最为显著，其次是T2(南风桉树专用肥)和T1(桉宝桉树专用肥)，T4 最差。其原因可能是桉树专用肥含有桉树生长所需要的硼等微量元素9，能够补充土壤养分的“短板效应”25，而复混肥仅促进了林分整体水平的提升。与 CK 相比施肥 1 年后 T3 的胸径、树高、单株材积分别提高了 45.99%、63.77%、56.31%；其次是T2，较CK分别提高了40.11%、59.44%、50.00%。T3 的木材出材量最大，为 91.46 m3 hm2，较 CK增加了 51.21%，其次是 T2(为 91.13 m3 hm2)。结合肥料成本计算，以 T2 的投入产出比最好(12.95)，其次是 T3(12.88)。不同处理的基础地力贡献率呈先增加后减小趋势，且 T4 和 T1 显著高于 T2 和 T3，而肥料贡献率则反之，这与李鹏等26研究结果相一致。肥料贡献率在施肥后 3 个月均以 T2 最大，而施肥 1 年后则以 T3 最大，表明桉树林施肥后短期(3个月)以 T2 的肥料效应最佳，能够更快地促进桉树生长。随着时间延长(第 1 次施肥后 1 年)，以 T3 的肥料效应最佳，持续时间更久。结合研究结果并从经济效益和施肥短期效应的角度出发，认为施用南风桉树专用肥较好；而从肥料效应的持续性和保持林分生长优势方面而言，建议施用七坡桉树专用肥。参考文献 1 李梅,施季森,罗建中,等.我国桉树遗传育种研究进展J.南京林业大学学报(自然科学版),2022,46(6):41-50.2 杨章旗.广西主要用材林产业发展概况与展望J.广西科学,2022,29(3):405-410.3 胡建文,王庆成,马双娇.人工林精准施肥研究进展J.世界林业研究,2020,33(4):37-42.4 陈凯,刘奎,杨梅.桉树人工林施肥技术研究进展J.宁夏农林科技,2018,59(6):26-28.5 凤鸿丽.广西桉树人工林可持续发展中存在的问题及对策分析J.中国林副特产,2022(5):92-94.6 姚姜铭,吴敏坤,王凌晖.林木施肥与桉树短轮伐期用材林施肥研究进展J.广西林业科学,2013,42(3):259-262.7 王卡石.桉树人工林土壤养分与配方施肥效果研究J.绿色科技,2022,24(11):55-58.8 曹继钊,农必昌,唐黎明,等.广西桉树人工林配方施肥技术应用示范效益研究与评价J.广西林业科学,2010,39(3):136-139.9 林清锦.闽南桉树人工林土壤养分现状与配方施肥效果J.福建林业科技,2020,47(1):22-25,30.10 刘奎,陆海燕,赵毅辉,等.不同配比桉树专用肥对桉树生长及元素吸收的影响J.北华大学学报(自然科学版),2018,19(3):389-394.11 谭长强,覃世杰,覃梅,等.不同桉树专用肥对尾巨桉DH32-29 苗木生长的影响J.西北林学院学报,2014,29(2):125-128.12 邓彩珍,安冰.3种桉树专用肥成分检测对比分析J.现代第 2 期 零天旺，等：不同桉树专用肥对巨尾桉生长特性的影响及经济效益分析 79 农业科技,2021(8):165,177.13 陈家平,杨福超,揭育锋,等.不同桉树专用追肥对桉树树高生长量的影响探讨J.绿色科技,2021,23(21):99-101.14 潘玉华.探索不同桉树专用追肥对桉树生长的影响J.农业开发与装备,2021(5):231-232.15 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