桉树人工林土壤质量评价及地力提升措施研究

黄群珍，何日广，黄 燕，莫冰萍

(广西壮族自治区国有高峰林场，广西 南宁 530001)

1 引言

2019～2020年，广西壮族自治区林业局印发了《关于建设自治区直属国有林场高质量商品林“双千”基地的指导意见》《广西壮族自治区林业局办公室关于印发〈广西到2020年林业化肥使用量零增长工作方案〉的通知》等文件，指出区直林场为了保障林业高质量发展和林业化肥零增长的目标，对林木进行精准施肥是最直接、最有效的手段。文件提出了在区直林场开展林木测土配方施肥技术推广应用项目的意见，旨在通过测土配方施肥，来达到提升土壤地力，保护生物多样性、提高林地林木质量、提高森林抵御自然灾害的目的。根据该项目要求，高峰林场对林地土壤进行了监测，为精准施肥提供理论依据[1]。

2 桉树人工林概况

高峰林场场内桉树人工林在13个营林分场均有分布，位于南宁盆地的北面和东北面，大明山山脉南侧，是南宁市北面的绿色屏障。地理位置在东经108.012532°～108.865947°，北纬22.587352°～23.156096°。场内桉树种植区域属南亚热带气候，海拔70～650 m，坡度8°～32°，年平均气温21 ℃左右，年降雨1350～1650 mm，年蒸发量1250～1650 mm，年日照时数1450～1650 h，相对湿度80%以上，大部分土壤为赤红壤，仅有少量为黄壤和红壤，大部分土壤质地为中壤，土壤厚度60～80 cm，成土母岩为砂岩，立地指数16以上。2020年底，场内桉树人工林总面积15350 hm2，占场内林地总面积的60.7%。蓄积224.2万m3，单位面积蓄积量为146.1 m3/hm2。其中幼龄林2854 hm2，蓄积2.7万m3；中龄林1271 hm2，蓄积8.6万m3；近熟林332 hm2，蓄积3.5万m3；成熟林2490 hm2，蓄积36.6万m3；过熟林8369 hm2，蓄积172.4万m3；防护林34 hm2，蓄积0.4万m3。

3 土壤样品采集方法

3.1 样地布点

按网格法布点，同时所选样地的土壤能代表该片区桉树林地的土壤。

选择具有代表性的土壤类型、坡度较低的地方作为采样点位，并在地形图上标出采样地带和采样点位，注明采样剖面的经纬度[2]。

3.2 采样时间

在林木采伐后或施肥前采集，一般在每年的9～11月份采集土壤样品。

3.3 采样深度

剖面的深度在60 cm以上。分两层采样，上层标记为A层，采样深度为0～20 cm；下层标记为B层，采样深度为20～40 cm。

3.4 采样点数量

采样要求多点混合，每个样品取15～20个样点，使之能代表采样单元的土壤特性[3]。

3.5 采样方法

按照“随机”“等量”和“多点混合”的原则进行采样。采用S形线路布点，避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位采样。每个采样点分0～20 cm层与20～40 cm层两层采样，每层的土样比例要相同，采样量均匀一致。采样器材为不锈钢取土器。采集土样时，先用剖面刀刮掉可能被污染的剖面表面[4]。 每个采样点先采下层20～40 cm的土样，再采上层0～20 cm的土样，即由下往上进行采样。把该采样单元的上层与下层土壤分别充分混合，去除侵入物后，按四分法取1 kg作为土壤样品，装入样品袋中[5]。 样品送至有资质的林业土壤检测公司，待土壤自然风干后，在实验室内研碎，过筛后检测[6]。

4 结果与分析

本次共采集土壤样品172份，其中A层和B层各86份。对A层和B层土壤的pH值、大量元素含量和微量元素含量的检测结果进行统计，结果如表1。

表1 桉树林地化学性状检测结果统计

根据广西桉树林地养分分级标准[7]， 将土壤元素含量分为6级，如表2所示。

表2 广西桉树林地土壤养分分级标准

Fe、Mn、Ca和Mg等元素的养分标准参考农业土壤质量资料[8]。

此次采样的所有林地均参照以上标准。分级统计如表3所示。

4.1 土壤pH值

表1中土壤样品pH值检测结果显示：所有林地土壤表现为酸性，pH值总体平均4.41，最大值5.40，最小值3.90。其中A层平均值4.35，最大值5.32，最小值3.90；B层平均值4.46，最大值5.40，最小值4.01。

4.2 土壤养分含量

由表1和表3可以看出,所有样地有机质含量平均值处于中下水平，全氮含量平均值处于中下水平，全磷含量平均值处于极贫水平，全钾含量平均值处于贫水平， 碱解氮含量平均值处于富水平，速效磷含量平均值处于极贫水平，速效钾含量平均值处于中下水平，有效硼含量平均值处于贫水平，有效铜含量平均值处于贫水平，有效锌含量平均值处于中等至中下水平，交换性钙平均含量和交换性镁平均含量均属极贫水平。

表3 桉树土壤样品土壤养分分级统计

4.2.1 有机质含量

所有林地有机质总体平均值23.38 g/kg，最大值61.84 g/kg，最小值4.35 g/kg。其中A层平均值31.27 g/kg，最大值61.84 g/kg，最小值8.1 g/kg；B层平均值15.5 g/kg，最大值29.27 g/kg，最小值4.35 g/kg。总体评价为4级，中下水平。其中A层3级，中等水平；B层5级，贫乏水平。六种水平的样品数量由高到低分别为：贫>中下>中等>中上>极贫>富。

4.2.2 全氮含量

所有林地全氮含量总体平均值1.26 g/kg，最大值2.47 g/kg，最小值0.46 g/kg。其中A层平均值1.44 g/kg，最大值2.47 g/kg，最小值0.51 g/kg；B层平均值1.08 g/kg，最大值2.38 g/kg，最小值0.46 g/kg。总体评价、A层和B层均为4级，中下水平。五种水平的样品数量由高到低分别为：中下>贫>中等>中上>极贫，富水平的样品数为0。

4.2.3 全磷含量

所有林地全磷含量总体平均值0.25 g/kg，最大值1.43 g/kg，最小值0.05 g/kg。其中A层平均值0.25 g/kg，最大值1.17 g/kg，最小值0.07 g/kg；B层平均值0.24 g/kg，最大值1.43 g/kg，最小值0.05 g/kg。总体评价、A层和B层均为6级，极贫水平。两种水平的样品数量由高到低分别为：极贫>中等，富、中上、中等至中下等水平的样品数量均为0。

4.2.4 全钾含量

所有林地全钾含量总体平均值15.96 g/kg，最大值32.91 g/kg，最小值1.99 g/kg。其中A层平均值15.68 g/kg，最大值29.91 g/kg，最小值1.99 g/kg；B层平均值16.24 g/kg，最大值32.91 g/kg，最小值2.11 g/kg。总体评价、A层和B层均为5级，贫水平。三种水平的样品数量由高到低分别为：贫>中等至中下>极贫。富水平和中上水平的样品数量均为0。

4.2.5 碱解氮含量

所有林地碱解氮含量总体平均值141.05 mg/kg，最大值322.07 mg/kg，最小值41.23 mg/kg。其中A层平均值159.16 mg/kg，最大值322.07 mg/kg，最小值69.62 mg/kg；B层平均值122.94 mg/kg，最大值258.89 mg/kg，最小值41.23 mg/kg。总体评价为2级，中上水平。其中A层1级，富足水平；B层2级，中上水平。五种水平的样品数量由高到低分别为：富>中上>中等>中下>贫，极贫水平的样品数量为0。

4.2.6 速效磷含量

所有林地速效磷含量总体平均值0.88 mg/kg，最大值31.61 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A层平均值1.52 mg/kg，最大值31.61 mg/kg，最小值0.06 mg/kg；B层平均值0.24 mg/kg，最大值1.17 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。总体评价为6级，极贫水平。其中A层5级，贫水平；B层6级，极贫水平。四种水平的样品数量由高到低分别为：极贫>贫>富>中上，中等至中下土壤样品数量与中上相同，均为2份。

4.2.7 速效钾含量

所有林地速效钾含量总体平均值68.7 mg/kg，最大值164.02 mg/kg，最小值11.84 mg/kg。其中A层平均值75.99 mg/kg，最大值164.02 mg/kg，最小值17.7 mg/kg；B层平均值61.41 mg/kg，最大值163.64 mg/kg，最小值11.84 mg/kg。总体评价、A层和B层均为4级，中下水平。五种水平的样品数量由高到低分别为：中下>贫>中等>极贫>中上，富水平的样品数量为0。

4.2.8 有效硼含量

所有林地有效硼含量总体平均值0.39 mg/kg，最大值0.99 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。其中A层平均值0.43 mg/kg，最大值0.99 mg/kg，最小值0.03 mg/kg；B层平均值0.35 mg/kg，最大值0.95 mg/kg，最小值0.02 mg/kg。总体评价、A层和B层均为5级，贫水平。三种水平的样品数量由高到低分别为：贫>中等至中下>极贫，富水平和中上水平的样品数量均为0。

4.2.9 有效铜含量

所有林地有效铜含量总体平均值1.03 mg/kg，最大值3.15 mg/kg，最小值0.09 mg/kg。其中A层平均值1.09 mg/kg，最大值3.04 mg/kg，最小值0.14 mg/kg；B层平均值0.97 mg/kg，最大值3.15 mg/kg，最小值0.09 mg/kg。总体评价为5级，贫水平。其中A层5级，贫水平；B层6级，极贫水平。三种水平的样品数量由高到低分别为：极贫>贫>中等至中下，富水平和中上水平的样品数量均为0。

4.2.10 有效锌含量

所有林地有效锌含量总体平均值1.61 mg/kg，最大值10.77 mg/kg，最小值0.18 mg/kg。其中A层平均值2.02 mg/kg，最大值10.77 mg/kg，最小值0.25 mg/kg；B层平均值1.20 mg/kg，最大值5.15 mg/kg，最小值0.18 mg/kg。总体评价为中等至中下水平。其中A层中等至中下水平；B层为贫水平。五种水平的样品数量由高到低分别为：极贫>中等至中下>贫>中上>富。

4.2.11 有效铁含量

所有林地有效铁含量总体平均值93.88 mg/kg，最大值458.84 mg/kg，最小值4.72 mg/kg。其中A层平均值135.21 mg/kg，最大值458.84 mg/kg，最小值8.2 mg/kg；B层平均值52.55 mg/kg，最大值138.39 mg/kg，最小值4.72 mg/kg。大部分林地铁元素供应充足。

4.2.12 有效锰含量

所有林地有效锰含量总体平均值2.89 mg/kg，最大值43.97 mg/kg，最小值0.06 mg/kg。其中A层平均值3.66 mg/kg，最大值29.11 mg/kg，最小值0.16 mg/kg；B层平均值2.12 mg/kg，最大值43.97 mg/kg，最小值0.06 mg/kg。最低临界浓度为2 mg/kg，大部分林地不缺锰元素。

4.2.13 交换性钙含量

所有林地交换性钙含量总体平均值85.43 mg/kg，最大值421.16 mg/kg，最小值15.01 mg/kg。其中A层平均值109.74 mg/kg，最大值421.16 mg/kg，最小值17.63 mg/kg；B层平均值61.13 mg/kg，最大值208.27 mg/kg，最小值15.01 mg/kg。根据对果园土壤钙研究表明，低于150 mg/kg属极贫水平。据此划分，林场林地交换性钙平均含量属极贫水平。

4.2.14 交换性镁含量

所有林地交换性镁含量总体平均值11.12 mg/kg，最大值53.02 mg/kg，最小值3.09 mg/kg。其中A层平均值13.74 mg/kg，最大值53.02 mg/kg，最小值4.1 mg/kg；B层平均值8.51 mg/kg，最大值28.09 mg/kg，最小值3.09 mg/kg。林地交换性镁含量低于农业上认为的土壤交换性镁临界浓度60 mg/kg，大部分林地缺乏镁元素，属极贫水平。

5 结论与讨论

(1)高峰林场桉树林地土壤养分现状为有机质含量偏低，氮、锌、铁和锰等养分元素充足，磷、钾、硼、铜、钙和镁等养分元素缺乏。通过精准施肥，如施有机肥、缓释肥等，可有效提高林地养分含量。

(2)土壤是由气候、地形、母质、植被、时间和人为因素等五大成土因素综合作用形成的。通过免炼山整地、割灌抚育、测土配方施肥、增施有机肥、延长采伐期等提升地力的措施，可以有效地提高林地土壤质量。

(3)探索桉树与其他阔叶树混交林的营建、桉树与针叶树轮作是下一步的努力方向。