王 娟，沈健林，肖进军，李 勇，吴金水

（1. 中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室，湖南 长沙 410125；2.湖南省吉祥天生物科技有限公司，湖南 桃江 413400）

竹林是我国森林资源的重要组成部分，具有很高的经济、生态和社会价值[1]。毛竹是我国面积最大、分布最广、经济效益最高的竹种之一，在我国林业生产中占有重要的地位[2]。根据第九次森林资源清查报告结果，我国竹林面积高达641.2 万hm2，其中毛竹林467.8 万hm2，占总竹林面积的72.96%，是南方竹区农村经济发展的重要组成部分[3]。毛竹生产周期较短，经过几个轮伐期后，竹林地土壤养分输出量大于输入量，林地土壤逐渐出现贫瘠状况[4]。目前的种植方式己经造成了土壤生产能力下降，竹林衰退，生态多样性削减，病虫害及水土流失常发生等许多问题[4-7]。

桃江县位于我国湖南省益阳市，现有竹林面积7.67 万hm2，其中毛竹林有6.67 万hm2，是全国十大竹乡之一，竹林面积居全国第三位，湖南省第一位，是湖南省“千亿”竹产业核心基地，竹林产业占到当地农民收入的30%左右。在气候条件相似的竹林中，土壤条件是影响毛竹生长的主要因素之一。全面了解桃江县毛竹林土壤环境及养分状况，是合理经营毛竹林的前提，是实现毛竹林可持续发展目标的先决条件。笔者于2018 年5 月和10 月，对桃江县毛竹林土壤养分状况进行调查，采集县域典型毛竹林土壤样品，对土样的基本理化性质进行了测定，以期为了解桃江县毛竹林土壤养分状况、促进毛竹林健康生长提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

桃江县位于湘中偏北，资水中下游，地理坐标为东经111°36′～112°19′，北纬28°13′～28°41′，属中亚热带大陆性季风湿润气候，年均温度16.6 ℃，年均降雨量1 400～2 000 mm，境内多为低山丘岗地，土壤类型主要为红壤。

1.2 采样点分布

2018 年5 月和10 月在桃江县境内毛竹主产区自西向东在武潭镇（样点WT1-2）、马迹塘镇（样点MJT1-4）、三堂街镇（样点STJ）、鸬鹚渡镇（样点LCD）、松木塘镇（样点SMT1-2）和灰山港镇（样点HSG1-2）随机采集典型竹林土壤样品12 个，采集土样时，用GPS 全球定位系统定位，记录取样点的经纬度，具体采样点分布见图1。按照地理位置将WT1到LCD 的样点定为西部8 点，将SMT1 到HSG2 的样点定为东部4 点。

1.3 样品采集及样品测定

在每个采样点，按“S”型随机取 3 个土样，清理表层后，采集 0～20 cm 土层土壤，以 3 点混合样作为一个样本，充分混合后按四分法取 1 kg 左右土样带回实验室分析。采集的土壤样品去除石砾和根系等杂物经风干后等分成2 份，一份过100 目筛测定有机质、全氮、全磷和全钾含量，一份过20 目筛测定pH 值和碱解氮、速效磷和速效钾含量。pH 值按1 ∶2.5 土水比采用电极法测定，有机质采用重铬酸钾氧化法测定，全氮采用浓硫酸-混合加速剂法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，全磷、全钾采用碱熔融法测定，速效磷采用Olsen 法测定，速效钾采用乙酸铵浸提火焰光度法测定。

罗治建等[8]提出土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾等含量的临界值作为毛竹林土壤养分元素贫瘠化评价的依据。根据已有学者对我国林地土壤养分贫瘠化评价标准[7-11]，结合桃江县实际情况以及主要影响毛竹生长的土壤养分指标，拟定桃江县毛竹林土壤养分分级指标见表1。

2 结果与分析

2.1 土壤pH 值

土壤酸碱度是土壤重要的化学性质之一，它直接影响林木和微生物的活动以及土壤其他性质与肥力状况[12]。一般认为，毛竹适宜的土壤酸碱度为pH值4.5～7.0[13-14]。由表2 可知，桃江毛竹林采样点土壤pH 值在4.02～5.01，平均pH 值为4.37，属于强酸性土壤。这一数值较罗治建等[8]报道的鄂南地区毛竹林土壤pH 值（5.19～5.46）、徐秋芳等[10]报道的湖州市材用笋用毛竹林地土壤 pH 值（4.86～5.39）、黄启堂等[15]报道的建瓯市毛竹混交林土壤 pH 值（5.13～6.01）及黄承标等[16]报道的广西资源县不同立地毛竹林地土壤 pH 值（4.62～4.90）偏低。而除WT1、WT2 和SMT2 这3 个样点外，其余样点土壤pH 值均在4.5 以下，占75%，表明桃江县土壤pH 值已属于不适宜毛竹生长范畴。

图1 采样点分布图

2.2 土壤有机质含量

土壤有机质含量的高低是衡量土壤肥力的重要标志。从表2 可知，桃江毛竹林采样点土壤有机质含量在16.0～53.2 g/kg，平均含量为31.9 g/kg。这一数值与林丽钦等[11]报道的福建毛竹林和于正亮等[17]报道的大别山区霍山县毛竹林土壤有机质含量结果接近，而低于黄承标等[16]研究结果，高于徐秋芳等[10]、黄启堂等[15]和周云娥等[18]报道的湖州市4 类竹林土壤有机质含量。将40 g/kg 定为肥沃毛竹林土壤有机质含量临界值，SMT1、HSG1 和HSG2 样点有机质含量都在40 g/kg 以上，东部4 点有机质平均含量为43.3 g/kg， 说明桃江县东部毛竹林土壤有机质含量非常高，土壤肥沃；而西部8 点土壤有机质含量平均为26.1 g/kg，属于中度贫瘠水平。

2.3 土壤全氮和碱解氮含量

土壤中的全氮含量代表着土壤氮素的总贮量和供氮潜力。因此，全氮含量是土壤肥力的主要指标之一。桃江毛竹林采样点土壤全氮含量在1.08～2.65 g/kg，平均为1.91 g/kg。这一数值与丁正亮等[17]和赵睿宇等[19]报道的浙江省台州市黄岩区毛竹林土壤全氮研究结果接近，而低于黄承标等[16]和胡文杰等[20]报道的湖北省咸宁市潜山毛竹林土壤全氮研究结果，高于徐秋芳等[10]、林丽钦等[11]、黄启堂等[15]和周云娥等[18]研究结果。以2.50 g/kg 含量作为毛竹林土壤全氮缺乏的临界值，桃江县西部8 点和东部4 点毛竹林土壤全氮含量平均值分别为1.78 和2.16 g/kg，说明桃江县西部毛竹林土壤全氮含量属于中度贫瘠水平，而东部土壤属于轻度贫瘠水平。

碱解氮又称速效氮，碱解氮含量能反映近期土壤的氮素供应能力。从表2 可看出，桃江县毛竹林土壤碱解氮含量在65.0～138.1 mg/kg，平均含量为99.3 mg/kg。这一数值高于黄启堂等[15]研究结果，低于毛朝明等[7]、罗治建等[8]、丁正亮等[17]、周云娥等[18]、赵睿宇等[19]和胡文杰等[20]研究结果。以150 mg/kg 作为毛竹林土壤碱解氮缺乏的临界值，桃江县西部8 点和东部4 点毛竹林土壤全氮含量平均值分别为89.1 和119.8 mg /kg，说明桃江县西部毛竹林土壤碱解氮含量属于中度贫瘠水平，而东部土壤属于轻度贫瘠水平。

2.4 土壤全磷和速效磷含量

土壤全磷含量的高低与土壤母质、成土作用和耕作施肥等措施有关。一般情况下, 当全磷量低于0.08%～0.10%时，土壤常出现磷素供应不足[12]，而缺磷是红壤普遍存在的问题。从表2 结果来看，桃江县毛竹林土壤全磷含量在0.27～0.46 g/kg，平均为0.34 g/kg，这与黄启堂等[15]研究结果接近，而低于罗治建等[8]、徐秋芳等[10]、黄承标等[16]和胡文杰等[20]的研究结果，高于周云娥等[18]研究结果。以0.65 g/kg 作为缺磷临界值，则桃江县毛竹林土壤全磷均属于中度贫瘠水平。

一般来说，土壤全磷含量只表明该土壤磷元素的储备，而植物直接吸收利用的是磷的速效部分。从表2 可看出，桃江县土壤速效磷含量在0.56～4.30 mg/kg，平均含量仅为1.17 mg/kg，有8 个样点速效磷含量低于1 mg/kg。速效磷水平是毛竹林土壤磷元素供应能力的直接反映，桃江县全部样点土壤速效磷含量远远低于临界值20 mg/kg，属于严重贫瘠。

2.5 土壤全钾和速效钾含量

土壤全钾含量反映了土壤钾素的潜在供应能力。从表2 可知，桃江县毛竹林土壤全钾含量在12.3～28.0 g/kg，平均为22.6 g/kg。这一数值与林丽钦等[11]研究结果接近，而低于黄承标等[16]研究结果，高于罗治建等[8]、徐秋芳等[10]、黄启堂等[15]、于正亮等[17]、周云娥等[18]和胡文杰等[20]研究结果。以全钾含量15 g/kg 作为土壤肥沃与贫瘠划分标准。从分析结果看，除HSG2 点外桃江县91.7%毛竹林土壤属于富钾状态，且西部8 点全钾含量极高，平均值达25.8 g/kg。尽管全钾能反映土壤钾素的总储量，但因其中90%～98%在相当长时间内是无效的，因此，全钾值不能用以指导施肥。

鲁如坤[21]认为，在作物生产中，土壤速效钾小于50 mg/kg 时，即说明土壤严重缺钾，罗治建等[8]认为宜以75 mg/kg 作为毛竹林土壤速效钾缺乏的临界值。从表2 可知，桃江县毛竹林土壤速效钾含量在54.3～101.1 mg/kg，平均为85.6 mg/kg。这一数值与黄启堂等[15]和高志勤[22]的结果接近，高于毛朝明等[7]和罗治建等[8]研究结果，低于林丽钦等[11]和胡文杰等[20]研究结果。除西部的WT2、MJT1、STJ 及LCD这4 个点速效钾含量低于75 mg/kg 外，其他8 个点的速效钾含量均在90 mg/kg 以上，占66.7%，说明桃江县毛竹林土壤速效钾属于肥沃水平。

从试验结果分析得出，桃江县土壤pH 值已不适宜毛竹林生长。土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷分别属于轻度贫瘠、中度贫瘠、轻度贫瘠、中度贫瘠和严重贫瘠水平，而土壤全钾和速效钾含量属于肥沃水平；且东部地区土壤pH 值、有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均高于西部地区，说明东部地区毛竹林土壤肥力水平高于西部地区。

3 建 议

氮、磷、钾、硅是维持竹子生长的必需大量元素，合理的土壤pH 值对保持土壤养分的有效供应以及根系和土壤微生物良好的生长环境至关重要。为促进桃江县毛竹林健康可持续发展，提出以下建议。

（1）初步研究表明，桃江毛竹林土壤磷素含量极其缺乏，土壤pH 值极低，建议开展增施磷肥、施用石灰等碱性土壤调理剂（如生物质炭）提高土壤pH值的试验，并验证磷肥和石灰施用对毛竹林土壤肥力和竹子、竹笋产量的影响。

（2）扩大毛竹林土壤肥力样点采集范围，开展县域范围内毛竹林土壤养分状况调查，增加土样中微量元素含量的测定，全面掌握县域范围内毛竹林土壤养分状况。