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北京开花竹林土壤主要养分分析

2017-12-28冯小虎

世界竹藤通讯 2017年6期
关键词:竹林样地速效

冯小虎

(北京市紫竹院公园管理处北京 100048)

北京开花竹林土壤主要养分分析

冯小虎

(北京市紫竹院公园管理处北京 100048)

采用对比分析法,研究了北京市早园竹开花竹林和正常竹林土壤主要养分含量的差异。结果表明:开花竹林土壤中氮肥和磷肥含量明显低于正常竹林,钾肥含量没有明显差异;随着土壤深度增加,土壤中氮、磷、钾肥含量明显降低,尤其是竹鞭和竹根集中分布的10~30 cm深的土层,土壤养分严重亏缺。因此,在竹林经营中,应以 “补氮提磷”为土壤养分管理目标,同时将10~30 cm深的土层作为竹林施肥的 “目标土层”,积极探索有效的竹林施肥和土壤改良技术。

早园竹;开花竹林;土壤养分;北京

早园竹 (Phyllostachys propinqua)在北京地区栽植应用的历史较长,表现良好,是主要的观赏竹种。早园竹自20世纪70年代开始陆续在北京紫竹院公园种植,一直是公园的骨干竹种。2014年,我国北方地区的早园竹大面积开花。紫竹院公园内的部分早园竹竹林也成片开花、死亡,开花竹林面积约5 000~6 000 m2,占公园竹林总面积的10%~12%。据调查,开花竹林主要种植于20世纪80年代中期至90年代初期,种源地为河南。为探寻竹林开花与土壤养分的关系,以便制定合理的竹林施肥方案,可持续经营北方城市竹林,开展了本研究。

1 试验地概况

试验地设在北京市紫竹院公园内,地处北纬39.94°、东经116.32°,年均降雨量为638.8 mm,1月平均气温-4.7℃[1]。公园位于北京西北二环和西三环之间,周边为城市建成区。试验竹林为早园竹,已经栽植25~30 a,期间正常养护,较少施用化肥,平均每年施用1次有机肥。土壤pH值7.7~8.2。

2 样地选择及土壤取样

采用成对法选择样地。在公园内选取4处开花竹林,在每处开花竹林附近选取1处正常竹林 (未开花、正常养护)作为对照,两者组成1对样地,共8块样地。每块样地的面积约100~200 m2。样地内按梅花形设置5个土壤采样点,四分法采样。土壤采样深度设置3个水平:0~5 cm、15~20 cm、30~35 cm。土样送北京市农林科学院植物营养与资源研究所测定,测定指标有土壤碱解氮、有效磷、速效钾。

3 结果与分析

3.1 土壤主要养分状况

竹林土壤主要养分的测定结果见表1。由表1可见,无论开花竹林还是正常竹林,土壤中碱解氮含量均处在较高水平,其中0~5 cm土层含量为极高水平[2],在15~20 cm、30~35 cm土层,土壤碱解氮含量下降较快,但仍处在中等水平。与正常竹林相比,开花竹林土壤中碱解氮含量均较低,且在15~20 cm土层中两者的差异达到显著水平。竹林土壤有效磷含量较低,仅在0~5 cm土层中含量达到中等水平;在15~20 cm和30~35 cm土层中土壤有效磷含量均处在低或极低水平。较之正常竹林,开花竹林土壤有效磷含量在15~35 cm土层中更低。竹林各层土壤中的速效钾含量都呈极高水平。

表1 竹林土壤主要养分含量

开花竹林与正常竹林相比,在0~5 cm土层中开花竹林土壤各主要养分含量都比正常竹林高,特别是碱解氮,开花竹林为225.3 mg/kg,较正常竹林(162.7 mg/kg)高38.6%。在15~20 cm土层中,开花竹林的土壤碱解氮、有效磷含量大大低于正常竹林,分别较正常竹林低48.2%、87.5%。在30~35 cm土层中,开花竹林和正常竹林的土壤碱解氮趋于接近;土壤有效磷含量依然很低,开花竹林的土壤有效磷含量只有10.3 mg/kg,是正常竹林土壤有效磷含量的72.5%。土壤速效钾含量在两类竹林的各土层中都较为接近,且开花竹林略高于正常竹林。

3.2 土壤养分随土层深度的变化

不同土层深度土壤主要养分的分析结果显示(表2)。在两类竹林中,土壤碱解氮、有效磷、速效钾的含量均随土层的加深而迅速降低。在正常竹林的15~20 cm土层中,碱解氮、有效磷、速效钾的相对含量为表层土壤 (0~5 cm)的65%~70%左右;至30~35 cm深土层,3种养分的含量下降到表层土壤的40%~60%。在开花竹林中,随着土壤深度增加,土壤碱解氮、有效磷、速效钾的含量下降得更快。在15~20 cm土层中,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为表层土壤的31.6%、28.4%和74.2%;至30~35 cm土层,3种养分含量只有表层土壤的33.3%,22.9%和58.7%。

对于正常竹林,随土壤深度增加土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量的下降趋势基本一致,呈直线型。在开花竹林中,土壤速效钾含量的下降趋势也基本呈直线型;但土壤碱解氮、有效磷含量的情况有所不同,两者在0~20 cm土层中急剧下降,其下降幅度比正常竹林大,致使在15~20 cm土层中两者的含量明显低于正常竹林;至30~35 cm土层,两者的含量与正常竹林趋于一致 (图1)。

表2 土壤主要养分含量随土层深度的变化

图1 竹林土壤养分随土层深度的变化

4 小结与讨论

4.1 开花竹林对土壤中各主要养分的需求差异大

在调查的竹林土壤中,氮肥处在正常水平;磷肥亏缺严重,特别在15~35 cm的土层深度。开花竹林对土壤钾肥似乎没有额外的消耗,但对氮肥和磷肥有明显的消耗。据鲁叶江、王开运等对缺苞箭竹(Fargesia denudata)的研究显示,磷素可能是箭竹生长发育的主要限制因子,磷不足可能是导致箭竹开花的重要诱因[3]。这一结论与本研究的结果基本一致,在开花竹林中,土壤有效磷含量明显低于正常竹林。开花竹林和正常竹林各层土壤中速效钾含量都呈极高水平。这说明土壤中不存在缺钾的问题,但土壤过高的速效钾含量是否影响竹林对其他养分的吸收还有待进一步研究。由此可见,调查竹林的土壤应该以 “补氮提磷”为养分管理目标,同时适当增加土壤有机质含量。适当控制竹林密度,形成良好的竹林空间结构,降低竹林对土壤养分的过度吸收。

4.2 开花竹林对土壤不同深度养分的需求差异大

土壤养分分析结果显示,调查竹林土壤养分集中在土壤表层 (0~5 cm),随着土层加深,土壤各种养分含量下降明显。对于开花竹林,土壤养分下降的幅度更大,尤其在0~20 cm土层。考虑到竹鞭、竹根多分布在10~30 cm深的土壤中[4],因此认为鞭根和竹根周边土壤的氮、磷肥力严重亏缺。可将10~30 cm土层作为竹林施肥的 “目标土层”,积极探索能够使肥料有效地作用于 “目标土层”的竹林施肥和土壤改良技术。

[1] 贺士元,邢其华,尹祖棠,等.北京植物志[M].北京:北京出版社,1984.

[2] 北京市土肥工作站.北京市土壤养分分等定级标准[S].http://www.dxplant.gov.cn/web/zzzx/daxingweb/new%20soil/trfl-yfpj-pjbz.html.

[3] 鲁叶江,王开运,杨万勤,等.缺苞箭竹群落密度对土壤养分库的影响[J].应用生态学报,2005,16(6):996-1001.

[4] 周本智,傅懋毅.竹林地下鞭根系统研究进展[J].林业科学研究,2004,17(4):533-540.

Analysis on Main Soil Nutrients of Flowering Bamboo Forest in Beijing

Feng Xiaohu
(Black Bamboo Park Administration Office, Beijing 100048, China)

The paper studied the difference in content between main soil nutrients of flowering bamboo(Phyllostachys propinqua)forest and normal bamboo forests.The results showed that the flowering bamboo forest had the lower content in P and N than normal ones, while K presented no obvious difference in content.When the soil depth increased, the N, P and K content in soil decreased evidently, especially in the soil at 10-30cm deep, where the rhizomes and roots concentratedly distributed.Therefore,adding N and P should be the soil nutrients improvement goal and the soil layer at 10-30cm deep be the targeted soil layer of the fertilization in the bamboo forest management,in order to the explore the effective bamboo forest fertilization and soil improvement technology.

KeywordsPhyllostachys propinqua,flowering bamboo forest, soil nutrient, Beijing

10.13640/j.cnki.wbr.2017.06.010

北京市公园管理中心科技资金支持。

冯小虎 (1978-),硕士,高级工程师,主要从事观赏竹引种、栽培养护、园林造景工作。E-mail:fxhmail@126.com。

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