施肥对林木生长效应的理论研究

李花兰

(晋城市林业技术推广站，山西 晋城 048000)

林木施肥是集约经营人工丰产林提高森林生产力的重要技术措施，在林业生产中的应用愈来愈普遍。该措施可维持土壤养分平衡，增加木材产量，保证速生丰产。养分供给是林木生长发育的物质基础，树体营养元素浓度与林木生长量、产量有密切的关系，是林木施肥的理论基础。成熟林林地虽然有枯枝落叶，可以实现养分循环，但经分解变成能被林木吸收利用的养分较少，不能满足林木生长发育的需求。要使植物达到高产，树体营养元素浓度必须保持一定的水平与适当的比例，否则林木将会失去生理平衡。Liebig提出“最低养分律”，即决定作物产量的是土壤中相对最低的植物有效养分含量;Ulrich认为“临界百分比浓度”为作物生长量(或产量)比最大生长量(或产量)减少10%(或5%)时体内元素浓度;之后，Chapman建立了植物营养元素浓度与生长量或产量关系模型[1，2］，推进了施肥生长效应的研究。

1 施肥对林木生长和林分产量的影响

1.1 施肥促进林木生长

在前苏联，每年对松林施氮肥，结果显示树干直径增加2倍，树高增长1.4倍;施完全肥的林分比不施肥的林分直径增长2倍～8倍，树高增长1.9倍。施肥能够促进林木根系的发育，肥料对幼树和大树的侧根与须根有显著诱导作用，肥料层侧根和须根数量明显增多。曹帮华等对三倍体毛白杨苗期氮、磷、钾不同配方施肥效应的研究表明，氮起主导作用，磷的作用其次，钾的作用最小。不同施肥配方明显影响地径的生长，经方差分析可知，配方间差异达到极显著水平。地径生长量随氮、磷施用量的增加而增加，但钾的作用相对较弱[3］。吴家胜等对银杏采叶园施肥效应研究表明，施肥后苗高和新梢长度都有明显的增长，各施肥处理的苗高和新梢长度都明显高于对照。最好的组合处理，苗高和新梢长度是对照的122.41%和157.03%.不同施肥处理对苗高和新梢长度的影响各不相同，可见肥料配比非常重要，否则即使增大施肥量，也不能使生长量增加，甚至可能导致生长量下降[4］。不同氮、磷、钾施肥量对苗高和新梢长度均有极显著效应。其中氮的离差平方和最大，磷次之，钾最小，说明对银杏采叶园施肥应重视氮肥的施用[5］。不同的氮、磷、钾配施对银杏苗木的根冠比也产生一定的影响。施肥后，根冠比均有不同程度的下降，平均根冠比为0.842，比对照降低13.28%.说明该处理能较好地调节银杏苗木地上、地下生物量分配，促进地上部分生长[4］。

1.2 施肥提高林分生物产量

施肥能够显著提高林分生物产量。我国对杉木幼林施磷肥，6 a后木材产量增加了28m3/hm2;对山核桃施肥产量提高了153.0 kg/hm2～399.5 kg/hm2;对黑荆树施肥能提高树皮、木材、单宁产量。吴家胜等对银杏采叶园施肥效应研究表明，施肥能提高银杏苗木各器官生物量及总生物量，但不同的施肥处理效果不同，多数处理间存在极显著差异。25种配施处理中效果最好的处理，其叶、茎、根及总生物量分别是对照的 183.26%，165.22%，129.07%和150.32%.可见正确的施肥配比是提高银杏叶产量的关键[4］。

2 施肥对木材质量的影响

施肥能够提高树干圆满度，使木材年轮均匀。施肥对木材密度的影响结论不一致，有待进一步研究。据日本学者伊藤守夫1986年的研究，施肥并结合修枝对提高树干圆满度具有显著效果。湛红辉、温恒辉通过对马尾松中龄林施肥试验表明，平衡施肥对促进其生长有利，单施某一肥料效果不理想，单施氮、钾肥甚至产生负效应。施肥8 a后，最佳处理的树高、胸径、蓄积比对照分别高11.5%，15.6%，13.0%[6］.郑海水等[7］在云南省孟连县对山桂花人工林的研究结果表明，各施肥配方对3年生山桂花幼林的生长质量有促进作用。其中，以施用氮肥的效果最好，其次是氮、磷肥，再次是氮、磷、钾混合肥，氮、钾肥效果最差。韩恩贤等[8］对小叶杨采用盆插土培法辅以田间育苗施肥，试验结果显示，在渭北旱原土壤条件下，未施肥的苗木高生长量、树干圆满度和干物质量显著降低。

3 施肥对林木活力的影响

施肥能增加叶片中氮、磷、钾等营养元素和叶绿素的含量，使林木光合作用增强，活力提高。

3.1 施肥对光合速率的影响

不同的施肥配方对光合作用影响不同。氮是叶绿素合成所必需的矿质元素，施氮肥后叶绿素含量急剧增加，光反应加速，同时增加了叶片蛋白质的百分率。而蛋白质是酶的主要组成成分，使暗反应顺利进行，从而直接影响光合作用;磷、钾等参与碳水化合物代谢，缺乏时会影响糖类的转变与运输，间接影响光合作用[9］。同时，磷也参与光合作用中间产物的转变和能量代谢，对光合作用影响很大。曹帮华等对三倍体毛白杨苗期进行了不同配方施肥效应的研究，结果表明，不同施肥配方对光合作用的影响达到极显著水平。3种元素中氮素对光合作用影响最大，磷次之，钾的作用不明显[3］。吴家胜等对银杏苗生长和生理特性的影响研究表明，施后叶片光合速率均有不同程度的提高，但不同处理的效应不同，氮、磷、钾对叶片光合速率均有极显著效应，但影响效应大小不同，分别为氮＞磷＞钾[4］。

3.2 施肥对叶绿素含量的影响

叶绿素含量的多少，直接影响光合作用和生长状况。侯昆等对麻栎不同播种量及施肥生理效应的研究表明，苗木刚进入速生期时，叶绿素含量最高，到生长后期时，叶绿素的含量相对降低[10］。吴家胜等对银杏苗生长和生理特性的研究表明，氮、磷、钾配施，银杏叶片叶绿素含量有明显提高，但不同施肥处理对叶绿素含量的影响不同。经方差分析表明，氮对叶绿素含量影响显著，而磷和钾的影响不显著[4］。曹帮华等对三倍体毛白杨苗期不同配方施肥效应的研究表明，不同氮、磷、钾施肥比例对苗木叶绿素含量的影响不同，而且同一元素在苗木生长不同时期的影响也不相同[3］。

3.3 施肥对苗木体内养分含量的影响

从生理观点来看，肥料中各种矿物质元素对苗木的光合能力都有影响，而氮、磷、钾是肥料的三要素，需求量大，肥效也显著。韦龙宾等关于施肥对盆栽大叶栎幼苗叶片营养元素和幼苗生物量的影响研究表明，大叶栎苗期叶片营养含量与氮、磷、钾肥都具有相关性，总体上均呈正相关关系，其中钾、肥呈极显著相关[11］。侯昆等对麻栎不同播种量及施肥生理效应的研究表明，麻栎播种苗在不同生长阶段，氮、磷含量的高低不仅与施肥量有关，而且与苗木所处物候期、对土壤养分的吸收和利用状况及苗木本身生长节律等密切相关。合理施肥能增加苗木体内营养成分，从而增强光合能力。但当施肥量增加到一定程度后，不仅使苗木体内氮、磷等营养元素的含量下降，甚至引起营养元素间的比例失调，导致光合作用减弱。所以，氮、磷、钾应以适当比例混合，保持相对平衡，才能保证代谢的协调，促进光合作用[11］。

3.4 施肥对苗木抗逆性的影响

施肥可抑制和减轻病虫害。对杉木幼树施钾肥可以防治黄化病，控制炭疽病。施硼对控制湿地松和火炬松流脂病作用极显著。国外施肥试验表明，施肥能增强林木对欧洲松毛虫、僧侣舞毒蛾、小眼夜娥的抗性。

4 问题与展望

目前，国内外林木施肥研究内容广泛，包括林木营养诊断、施肥配方、林木营养变化、森林生态系统结构变化等。目前，尽管林木施肥研究取得了一些成果，但由于施肥对林木效应的理论基础内容不够全面，林业科技人员对有关林木施肥的理论和研究方法不了解，在一定程度上影响了研究工作的深入展开。

林木营养诊断和施肥措施建立在植物营养学基础上，以施肥产生的表观特征效应为判别标准。林木生长状况，除受营养元素影响外，还受到周围环境因素的影响，如光、热、水、地形等。从养分平衡角度来看，植物的生长取决于其内部养分的含量和比例，只有在养分适宜且平衡的条件下，才能获得最高生长量或产量。目前，笼统地强调“速生丰产”，缺乏具体的生产目标，盲目造林、施肥，造成人力、物力、财力极大浪费。我们应加强施肥效应的理论研究，进一步准确地探索施肥对林木生长、产量、质量等方面的作用规律。在定性研究的基础上，开展定量研究，通过定量研究，探求和制订最佳施肥方案，以指导林木施肥。

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[5]王 建，魏 刚.银杏采叶园施肥效应研究[J］.林业科技通讯，1998(3):24-26.

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