徐祖祥1，祝小祥2，徐进3，周航1，杨文叶1
（1浙江省杭州市植保土肥总站，杭州310020；2浙江省临安市农业局，浙江临安311300；3浙江省种植业管理局，杭州310020）
摘要：为探究临安雷竹林土壤理化性状的变化，以临安雷竹林种植区进行施肥调查和土壤样品采集，对临安雷竹林土壤进行研究。研究结果表明，雷竹林表层土壤(0~20 cm)酸化严重，最低的pH 3.2，酸化且有明显深层化趋势；表土有机质和速效磷积聚，含量分别高达57.6 g/kg 和765.0 mg/kg。据分析，雷竹林过量施用化肥，特别是氮肥和磷肥造成土壤养分失衡，导致雷竹林土壤pH下降。表土(0~20 cm)酸化严重，pH最低值达3.2，远低于雷竹适宜生长的pH 5.5~7.0，同时，土壤有效磷和速效钾含量大幅上升，最高分别达693.0、507.0 mg/kg。结合当地生产实践分析，雷竹种植过程中过量施用化肥、覆盖大量有机物分解产生的酸性物质以及雷竹林自身分泌有机酸共同作用导致竹园土壤有明显的酸化趋势。
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关键词 ：雷竹；化肥施用；现状；问题
中图分类号：S644.2，S158.2 文献标志码：A 论文编号：2014-0819
基金项目：浙江省科技厅项目“高值特色农业土壤酸化障碍阻控与消减技术”(2014C32037)。
第一作者简介：徐祖祥，男，1956 年出生，浙江绍兴人，研究员，从事土壤肥料研究与推广工作。通信地址：310020 浙江杭州市杭海路434-1 杭州市植保土肥总站，Tel：0571-86781317，E-mail：xzx6781317@163.com。
收稿日期：2014-08-18，修回日期：2014-09-24。
The Status and Problem Analysis of Fertilization in the Bamboo Forest in Lin’an
Xu Zuxiang1, Zhu Xiaoxiang2, Xu Jin3, Zhou Hang1, Yang Wenye1(1The General Station of Plant Protection, Soils and Fertilizers, Hangzhou 310020, Zhejiang, China;2 Lin’an Agricultural Bureau in Zhejiang Province, Lin’an 311300, Zhejiang, China;3Zhejiang Provincial Administrative Bureau of Plant Industry, Hangzhou 310020, Zhejiang, China)Abstract: To ascertain the change of soil physical and chemical properties in the bamboo forest in Lin’an, aninvestigation was made on the status of fertilization and soil samples were gathered in the main bambooplantingarea in Lin’an. The results showed the grave acidification of the topsoil (0-20 cm), with the lowest pHvalue of 3.2 and a trend of declining in pH value with the depth of the soil, and the accumulation of organicmatter and available phosphorus in the topsoil, with the contents of 57.6 g/kg and 765.0 mg/kg respectively. Byanalysis, the long-term over-application of chemical fertilizers, especially nitrogen and phosphorus fertilizers,has caused the imbalance of soil nutrients in the bamboo forest, leading to a fall in soil pH and the graveacidification of the topsoil (0-20 cm), with the lowest value of soil pH of 3.2, well below the suitable soil pHvalue of 5.5-7.0 for the growth of the bamboo, along with a significant increase in available phosphorus andpotassium, with the highest contents of 693.0 and 507.0 mg/kg respectively. In the conventional practice ofbamboo planting, a combination of over-application of chemical fertilizers, acid matter released by a largeamount of organic materials covering the topsoil and organic acid excreted by the bamboo plant contributed tothe significant acidification of the bamboo forest.
Key words: Bamboo; Chemical Fertilizers Application; Status; Problem
0 引言
雷竹(Phyllostachys praecox C.D.hu et C.S.hao)因早期打雷即出笋而得名，为禾本科竹亚科刚竹属植物，当地人称早竹、早园竹。雷笋口味鲜美、产量高、效益大。临安是中国集中种植雷竹的地域，主要分布于平原和低丘缓坡地带。据统计，临安市有雷竹林2.16万hm2，主要分布在境内中东部地区的太湖源、锦城、高虹、於潜、藻溪等镇。2013 年雷笋全市产量达27.17 万t，雷笋主要销往杭州、宁波、温州、福建、上海、南京等地。近年来，随着雷笋经济价值的提高，在春节前投放市场雷笋，通常价格在20~30 元/kg，有的年份甚至高达40 元/kg。为了获得更高的产量与经济效益，竹农通过覆盖稻草、砻糠和施用大量高强度化学肥料等手段，提高雷笋产量，但也带来了许多生产中的实际问题[1]。关于临安雷竹林土壤理化性状变化的研究，浙江农林大学姜培坤研究较早[2]，其他雷竹林种植区虽有报道，但总体不多。笔者通过近几年详细研究了雷竹林过多施用化肥引起土壤酸化，导致土壤障碍作了深入的研究，对揭示临安雷竹林良性施肥具有重要的意义。1 材料与方法
1.1 研究区域情况
研究区域为浙江省集中种植雷竹基地的临安市，该区属中亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，具有春季多雨、夏季湿热、秋季气爽、冬季干冷气候特征。年平均气温16.4℃，无霜期235~260 天，年平均雨量1628.6 mm，平均湿度75%。所采土壤样品地点为临安市锦城街道龙马村，土壤类型为红泥砂土[3]。肥料施用量调查数据基于临安市雷竹种植区28个乡镇127 户农户获得。采取每个乡镇抽查4~5 户竹农进行雷竹种植的面积、施肥品种、施肥量及施肥时间进行实际调查，将这些原始数据进行分析。
1.2 土壤样品采集
2013 年6 月在临安锦城街道龙马村选择不同种植年限雷竹林基地采集土壤样品，选择1、5、10和15年以上4个不同的竹园。采样深度分别为0~10、10~20、20~30、30~40 cm，采样前剔除土壤表层枯枝落叶和覆盖物。
1.3 土壤样品测定方法
采集不同层次土壤混合样品放置于室内晾干，将土壤粉碎后共分2 份，先取1 份通过60 目筛后，直接测定土壤速效氮、有效磷、速效钾、pH；另取1 份研磨，使其通过100 目筛后，测定土壤有机质、全氮。pH 用1.0 mol/L KCl 浸提(1:2.5，w/v)，pH 计(HANNAPH211A)测定；有机质用重铬酸钾氧化，外加热法测定；全氮用半微量凯氏法测定，有效磷用钼锑抗比色法测定，速效钾用乙酸铵提取法测定[4]。
2 结果与分析
2.1 临安雷竹林施肥现状
对临安市部分雷竹林基地施肥量、施肥种类的调查和综合评价分析结果表明，施肥总量很大，氮、磷、钾养分比例不协调[5-6]。据28 个乡镇对127 户农户调查，每年雷竹施3 次肥料，时间为5 月中旬、9 月中旬和11月下旬至12 月上旬覆盖有机物前，年施肥量一般为45%无机复合肥(N:P2O5:K2O=15:15:15)2.25 t/hm2；同时，为了提高雷笋产量及提早出笋时间，有机物覆盖是雷竹笋集约经营的最大特点，每年11 月下旬至12 月上旬地表覆盖有机物以增温避冷保温，通常是在雷竹林地表先覆盖10~15 cm 稻草，再在上面覆盖10~15 cm的砻糠，稻草用量40 t/hm2。调查表明，在不计算有机肥的情况下，施用纯N 337.5 kg/hm2、P2O5 337.5 kg/hm2、K2O 337.5 kg/hm2。由这些数据可以看出，农户对雷竹林施肥完全凭经验，盲目施肥。这不仅造成了肥料的浪费、成本的提高，还会引起土壤酸化，使临安市种植10 年以上雷竹林土壤占20%的面积土壤pH 低于4.0，最低值达3.0，并且酸化有深层化的趋势[7-9]。
2.2 雷竹林土壤理化性状变化规律
2.2.1 雷竹林土壤酸度变化特征图1 是不同种植年限雷竹林土壤0~40 cm 剖面层pH 变化状况。不同层次分析结果表明，雷竹表层土壤0~20 cm 有明显的酸化现象，除刚种植1 年雷竹林土壤pH 5.7~5.8 以外，其他种植年份（5、10 和15 年）0~20 cm土层pH 3.2~4.6，20~40 cm 土层随着种植年份增加，土壤pH 也随着下降，土壤pH 3.7~4.2，明显低于雷竹林适宜生长pH 5.5~7.0。由图1 显示，随着种植年限增加，雷竹林土壤pH有下降的趋势。交换性酸是土壤酸度的容量指标，图2 是不同种植年份土壤交换性酸的剖面变化情况，在20~30 cm 层中表现最高，而0~20 cm 剖面层中交换性酸含量呈现上升的趋势，这与施用大量化学肥料及每年覆盖稻草、砻糠腐烂分解有关，使土壤交换性酸含量上升[10-12]。
2.2.2 雷竹林土壤速效氮含量的变化雷竹林种植在旱地土壤，土壤养分具有分布不均一性，使土壤氮素养分的高低直接关系作物的吸收与生长。从图3 可知，雷竹林土壤速效氮含量存在着一定的差异，4 种不同种植年份雷竹林土壤速效氮含量分析结果表明，除种植1 年0~10 cm 土层72.0 mg/kg 外，其他3 种不同种植年限雷竹林0~10 cm土层速效氮含量在168.0~303.0 mg/kg；随着种植年份增加，0~10 cm 土层速效氮含量不断升高。但10~20 cm 土层速效氮含量比0~10 cm 土层略微低点，其含量为149.0~296.0 mg/kg，而20~40 cm 土层速效氮含量仍维持在120 mg/kg 以上，而比0~10 cm和10~20 cm土层速效氮含量显得低，这与雷竹林耕层土壤长期大量高强度施用化肥有关[13-14]。
2.2.3 雷竹林土壤有机质含量的变化趋势图4 是雷竹林土壤有机质含量的剖面变化情况。结果表明，雷竹林土壤有机质含量普遍较高，种植10 年以上0~10 cm土层的有机质含量范围在54.4~58.2 g/kg，10~20 cm土层的有机质含量范围在55.7~64.5 g/kg；而种植1~5 年雷竹林土壤0~10 cm土层的有机质含量32.6~39.7 g/kg，10~20 cm 土层的有机质含量范围在32.1~41.3 g/kg。从4 种不同种植年份雷竹林土壤分析结果得出，10~30 cm 土层的有机质含量均高于0~10 和30~40 cm 的土层，这个层面正好是覆盖稻草剖面层段，可能与覆盖稻草、砻糠分解后使有机质含量提高有密切的关系。2.2.4 雷竹林土壤有效磷和速效钾含量的变化特征由图5~6 显示，土壤有效磷和速效钾含量变化趋势与有机质变化趋势相类似。除种植1 年期外，另外3 种不同年份种植的雷竹林0~10 cm 土层，有效磷和速钾含量呈明显的积聚的现象，尤其是种植10和15年的雷竹林土壤有效磷和速效钾含量更高，有效磷含量在491.0~693.0 mg/kg，速效钾含量在325.0~507.0 mg/kg；而10~20 cm 土层有效磷和速效钾含量分别在194.0~657.0 mg/kg 和339.0~514.0 mg/kg。从图5~6 可以看出，雷竹林土壤有效磷和速效钾含量的表聚现象比有机质更为明显，这可能与磷、钾素迁移速度较慢有直接关系；同时更与雷竹林大量施用磷、钾含量比例不合理的复合肥有关，进而使雷竹林土壤有效磷、速效钾含量明显增加。
3 结论与讨论
（1）临安集约经营下雷竹林土壤的酸度和养分特征发生了显著变化，表层土壤呈现明显的酸化现象，最低的土壤pH 达到3.2，远低于雷竹最适宜生长土壤pH，土壤酸化引起土壤交换性酸增强，成为导致雷竹林土壤退化的重要原因，使土壤障碍因子增多[15-16]。（2）临安雷竹林土壤养分含量的表聚现象可能与高强度施肥和每年为保持地温而覆盖稻草、砻糠有关，这些有机物腐烂后转化为腐殖质酸等营养成分在0~10 cm和10~20 cm剖面层段积累；同时，这些有机质和有效磷、速效钾含量会随雨水下渗，使30~40 cm 剖面层段的有机质和有效磷、速效钾含量随剖面加深而下降。
（3）在高强度集约经营下雷竹林土壤有机质、有效磷、速效钾也呈现明显的表聚，特别是在0~10 cm层段富集。因此每年6 月通过翻耕土壤，使土壤上下层养分交换，促进雷竹根系伸展。雷竹林经营管理中大量施用化肥和覆盖有机物是导致雷竹林土壤酸化和表土养分富集的主要原因，土壤致酸物质增加，从而引起土壤障碍。
（4）施肥使得临安雷笋产量提高很大，但临安市雷竹林施肥存在较大的问题，特别是氮肥、磷肥投入量过大，使得养分比例失调，造成了土壤严重酸化，引起土壤养分不平衡，导致病虫增加。
（5）雷竹林化肥施用，要具备氮、磷、钾比例配比合理施用，充分发挥肥料交互作用，减少土壤障碍和雷竹生理病害，土壤酸化会导致Al 的活化和释放，pH 降低，使土壤中Al 溢出，会对雷竹的生长造成影响。特别是对氮肥、磷肥施用量的减少，合理施用钾肥，增施钙、镁肥和微量元素，使之投入少、收效大，保持土壤养分动态平衡[17]。
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