酸性土壤柚木鈣素營養(yǎng)研究.pdf

1、柚木(Tectona grandis Linn f.)為世界著名的珍貴用材樹種。因具獨特的材質(zhì)及較高的經(jīng)濟(jì)價值，已被許多國家或地區(qū)引種。我國引種柚木有170多年的歷史,近十年來眾多私營企業(yè)投資發(fā)展柚木無性系人工林，造林面積逐年增加。盡管我國熱帶和南亞熱帶地區(qū)的光、溫、水、熱條件和多種土壤類型適宜柚木的生長，但酸性至強酸性土壤面積過大。土壤酸化導(dǎo)致有效養(yǎng)分、特別是鈣素養(yǎng)分的流失，嚴(yán)重制約了柚木的生長和發(fā)育?？朔嵝酝寥黎帜锯}素營養(yǎng)限制因子

2、問題成為急需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。
　　具體研究目標(biāo)為：
　　1）建立酸性土壤柚木礦質(zhì)營養(yǎng)診斷指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)；
　　2）確定鈣對柚木的作用，葉片鈣臨界濃度及最適濃度范圍；
　　3）確定酸性土壤適宜的鈣源，鈣與氮、磷、鉀、硼之間的相互關(guān)系及最佳施肥配比。
　　研究從廣東省種植的酸性土壤柚木人工林營養(yǎng)診斷入手，建立其營養(yǎng)診斷指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，分別采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計、裂區(qū)試驗設(shè)計、311-A混合最優(yōu)回歸設(shè)計和正

3、交試驗設(shè)計，開展2個盆栽和4個大田試驗。確定了柚木無性系苗期及幼林葉片Ca臨界濃度及最適Ca濃度范圍；確定了酸性赤紅壤和紫色土兩種土類適宜的鈣源；明確了鈣與硼、氮營養(yǎng)關(guān)系、苗期最佳Ca:B:N配比，以及大田最優(yōu)Ca、B、N施用范圍及N、P、K、Ca最佳配比范圍；此外，通過培養(yǎng)基途徑初步研究了Ca2＋濃度與pH值對柚木組培苗生長及礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的影響。5-8年生柚木人工林營養(yǎng)診斷及7個試驗研究結(jié)論歸納如下：
　　1）逐步回歸篩選出顯著

4、的影響柚木材積生長的5個葉片營養(yǎng)元素和4個土壤特性因子，即葉片N、Ca的濃度及葉片微量元素B、Zn和Fe的濃度，土壤速效磷含量、鹽基飽和度高低及土壤有效鋅和交換性鋁的含量。柚木年材積生長量可以通過葉片中鈣、氮濃度高低，或土壤速效磷含量、鹽基飽和度高低進(jìn)行估計。提高土壤全磷含量及鹽基飽和度，不僅可抑制交換性鋁的活性，且可提高土壤的pH值和葉片N、Ca的含量，而只有提高土壤Ca和Mg的含量，土壤鹽基飽和度才能得到有效提高。
　　2）柚

5、木人工林礦質(zhì)營養(yǎng)綜合診斷(DRIS)分析表明，Ca與Mg、Fe、Al之間的平衡關(guān)系是影響柚木人工林生長的關(guān)鍵。DRIS診斷指標(biāo)為Ca/Mg、Ca/Fe、Ca/Al，其最適值分別為3.52，46.78和67.52，平衡區(qū)域分別在3.23-3.80，26.54-67.01和41.41-93.63范圍內(nèi)。此范圍之外，為養(yǎng)分微弱和嚴(yán)重不平衡區(qū)，應(yīng)加以營養(yǎng)調(diào)整。
　　3）柚木7559無性系苗木（6月齡）葉片的最適Ca濃度值范圍：10.05-

6、10.35g·kg-1，臨界值在8.36-8.54g·Kg-1之間；酸性赤紅壤上柚木7544無性系人工林（7月齡）葉片的最適濃度范圍：水溶性鈣0.354-0.659g·kg-1，全鈣3.44-5.21g·kg-1，全磷2.4-3.44g·kg-1，全鎂2.147-3.215g·kg-1，全錳49.60-73.59 mg·kg-1，全鋅19.40-23.046mg·kg-1之間；水溶性鈣、全鈣、全磷、全鎂、全錳和全鋅的臨界濃度分別為0.3

7、5g·kg-1，3.44g·kg-1，2.4g·kg-1、2.15g·kg-1，49.6mg·kg-1，19.4mg·kg-1；5-8年生柚木人工林葉片Ca臨界濃度的估計值為7.267 g·kg-1，最適Ca濃度范圍7.267-13.55g·kg-1。
　　4）培養(yǎng)基的Ca2+濃度和pH值對組培幼苗的高生長和生物量積累有較大的影響。組培幼苗的高生長及生物量積累隨 Ca2+濃度的增高而增加。最適鈣處理（9 mmol·L-1）的苗高和

8、莖葉生物量，分別比對照提高了50.0％和65.2%。pH4.0、pH5.0、pH6.0和pH7.0中，最適為pH6.0。Ca2+濃度與pH值之間的交互作用尚不顯著，但Ca2+濃度12 mmol·L-1與pH6.0處理的苗高和莖葉生物量最大。
　　5）葉面噴施氯化鈣和硝酸鈣可顯著的促進(jìn)柚木苗高、地徑生長，增加葉面積、根系總吸收面積、活躍吸收面積、根體積、側(cè)根總數(shù)，提高葉片、莖、地上部分及總生物量的積累。處理6個月時，噴施3 mmol

9、(Ca2＋)·L-1和30 mmol(Ca2＋)·L-1氯化鈣的苗高分別比對照提高69.7％和72.1%，地徑分別比對照提高32.8％和40.0%，總生物量分別比對照提高53.3%和61.3%。柚木苗期適宜的噴施鈣源為氯化鈣，且噴施高鈣濃度（30 mmol(Ca2＋)·L-1）比低鈣濃度（3 mmol(Ca2＋)·L-1）效果好。
　　6）大田裂區(qū)試驗結(jié)果表明，無論是在酸性赤紅壤還是在酸性紫色土上，施鈣處理6個月時，不同鈣源處理的

10、柚木樹高和地徑生長差異極顯著，不同施鈣量之間也存在顯著的差異；赤紅壤上，鈣源×鈣量之間對樹高和地徑的生長的交互作用不顯著，但在紫色土上，則產(chǎn)生極顯著的交互作用。赤紅壤上，柚木樹高和地徑生長隨生石灰施用量的增加而增加。生石灰處理下的樹高生長，分別比硝酸鈣和石膏處理提高11.9%和12.2%；地徑生長，分別比硝酸鈣和石膏處理提高6.2%和20.4%。生石灰是促進(jìn)酸性赤紅壤上柚木樹高和地徑生長的最佳鈣源。紫色土上，柚木樹高和地徑的生長隨硝酸鈣

11、施用量增加而增加。硝酸鈣處理下的樹高生長量分別比生石灰和石膏處理提高8.7%和22.5%，而生石灰處理又比石膏處理提高了12.7%；地徑生長量分別比生石灰和石膏處理提高5.1%和10.7%。硝酸鈣為酸性紫色土柚木生長的最佳鈣源。
　　7）Ca、B、N不同配比處理的苗期幼苗高、地徑生長，葉、莖、根、地上部分及總苗生物量積累差異極顯著；Ca是促進(jìn)強酸性赤紅壤柚木苗高、地徑和葉、莖、根部器官生物量生長的主要營養(yǎng)因子和限制因子；強酸性赤紅

12、壤不施或少施石灰（CaO）而增施尿素對柚木生長不利。柚木苗期最佳Ca、B、N配比為Ca:B:N=1.2 g·kg-1:0.4 mg·kg-1:0.3 g·kg-1。Ca、B、N配比大田試驗表明，Ca、B和N營養(yǎng)對柚木的生長有顯著作用。Ca是影響酸性赤紅壤柚木樹高與地徑生長的主要營養(yǎng)因子。樹高、地徑生長量與Ca，B和N存在非線性關(guān)系，三元二次趨勢面方程擬和達(dá)極顯著水平。最優(yōu)Ca，B和N有效用量分別為Ca615-647.4 g·株-1，B0

13、-0.101 g·株-1和N18.27-21.93 g·株-1，最優(yōu)施肥量范圍為，生石灰869.7-915.5 g·株-1，硼砂0-0.96 g·株-1和尿素39.7-47.7 g·株-1。
　　8）花崗巖發(fā)育的赤紅壤上Ca與N、P、K配施大田試驗表明，4個營養(yǎng)因子對柚木樹高和胸徑生長影響大小順序為Ca>P>K>N。Ca和P對柚木生長有顯著的促進(jìn)作用。Ca與N、P、K最佳配比施用量范圍為Ca867 g·株-1，N0-75 g·株-

14、1，P150-225g·株-1和K0-75 g·株-1，對應(yīng)的肥料配比范圍為尿素生石灰1000 g·株-1，0-163 g·株-1,鈣鎂磷肥1071-1607 g·株-1和氯化鉀0-125 g·株-1；Ca與N、P、K的合理配施，有益于柚木對有效養(yǎng)分的吸收與利用，不施或少施石灰又少施磷對柚木生長極不利。7月齡柚木人工林葉片營養(yǎng)水平的高低，特別是鈣濃度的高低與其截干后6月齡萌芽林的長勢密切相關(guān)。7月齡柚木葉片鈣濃度可作為柚木幼林生長診斷與