CN109548449A - 桉树精准施肥方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桉树精准施肥方法及应用，该方法是应用林木全树营养法，分别在不同树龄采样测定桉树的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量，再测定桉树林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，最后根据公式分别计算出桉树肥料中氮、磷、钾各养分的需求量。本方法能够精准确定桉树在不同时期所需氮、磷、钾等各养分的比例，大幅度提高桉树施肥的精准性，为精准的配制桉树专用肥打下了良好的基础，进而提高桉树的产量和品质。

Description

桉树精准施肥方法及应用

技术领域

本发明涉及林木肥料技术领域，具体是一种桉树精准施肥方法及应用。

背景技术

桉树具有生长快，轮伐期短，木材产量高等特点，在我国南方林业发展中具有重要地位和突出作用。在土壤气候条件适宜的情况下，种植速丰桉关键是苗木和肥料。在苗木方面，由于组培和扦插技术相当成熟，培育苗木的规程也比较统一规范，苗木质量基本上可以得到保证。而桉树在肥料方面，由于不同的树种各生长阶段需肥规律、各地土壤供肥能力不同、养分元素及其肥料利用率、林木施肥的定位、定性、定量以及林木需要的多样性、长期性、复杂性等多方面差异，造成了林木施肥理论和技术的起步较晚，科学性和准确性难以把握，更谈不上精准性。因此，研究桉树的科学施肥体系，尤其是在桉树专用肥料配方的科学性、系统性和精准性方面显得更为重要。

为了解决当今林木施肥存在NPK养分不均衡、没有合理的施肥方法、施肥超量、肥料利用率低、成本高等问题，广西林业科学研究院经过了三十多年刻苦钻研，在众多国家、自治区和省林业科技项目的支持下，开展了相关广西主要人工林树种的林木营养吸收分配规律、广西主要土壤供肥能力以及各肥料养分的利用率等系列研究，并创新研制出林木施肥中主要大量营养元素养分科学配方的新方法、新技术，并取得较大的科技进步。该方法能根据桉树的生长需求，科学合理配制桉树所需各养分的比例，能大幅度提高桉树施肥的精准性，从而提高桉树的产量和品质。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明针对现有林木施肥存在的问题，提供一种桉树精准施肥方法及应用。本方法以桉树营养吸收分配特性科学计算桉树所需氮、磷、钾等养分比例为主要依据，再通过结合各类型土壤速率供肥以及各肥料中各养分的利用率为重要因子进行肥料氮、磷、钾等养分的科学配比。该方法能够精准确定桉树在不同时期所需氮、磷、钾等各养分的比例，大幅度提高桉树施肥的精准性，为精准的配制桉树专用肥打下了良好的基础，进而提高桉树的产量和品质。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：

一种桉树精准施肥方法，包括以下步骤：

S1:应用林木全树营养法，分别在不同树龄采样测定分析桉树的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量；

S2:测定桉树林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，根据以下公式分别计算出桉树肥料中氮、磷、钾各养分的需求量；

式中:

Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；

F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。

进一步地，步骤S2所述公式还包括桉树肥料中钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼、钼等各养分需求量的计算。

进一步地，步骤S1桉树各养分的测定方法为:全氮根据标准LY/T 1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰根据标准LY/T 1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T 1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定。

进一步地，土壤中氮、磷、钾各养分的利用率分别为12-75％、4-36％和8-87％。

进一步地，肥料中氮、磷、钾各养分利用率分别为30-40％、20-30％和40-50％。

进一步地，本发明所述的桉树精准施肥方法应用于配制桉树专用肥。该方法能够精准确定桉树在不同时期所需氮、磷、钾等各养分的比例，大幅度提高桉树施肥的精准性。

通过本发明方法配制的桉树专用肥包括以下配比的原料:氮:五氧化二磷:氧化钾:氧化钙:氧化镁:铜:锌:铁:锰:硼:包膜缓释材料＝5-20:5-15:5-12:0-25:0-3:0-0.2:0-0.2:0-0.1:0-1:0-0.3:2-5；所述包膜缓释材料由聚丙烯酸钠、松香甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二乙酯组成。

进一步地，所述包膜缓释材料中聚丙烯酸钠、松香甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二乙酯的质量比为5-10:2-4:3-5:1-3。

进一步地，所述桉树专用肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述比例和肥料原料养分有效含量计算肥料原料用量，称取按照上述比例和肥料原料养分有效含量计算肥料原料用量，称取尿素、钙镁磷肥、氧化钙、氧化镁、磷酸一铵、氧化钾、五水硫酸铜、七水硫酸锌、硼砂、高岭土、茶麸加入破碎机破碎，混合均匀，得混合肥料；

(2)将包膜材料加入水中，配成质量浓度为10-20％，加热至60-80℃，搅拌20-30min，得包膜剂；

(3)将混合肥料按照常规方法制粒，干燥，冷却，筛分，得粒径为2.0-3.9mm的颗粒送入包膜机，将上述包膜剂均匀喷入肥料颗粒的表面，混合均匀，干燥，即得到桉树专用肥。

与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为:

1、本发明方法依据桉树营养吸收分配特性科学计算桉树生长所需氮、磷、钾等养分比例为主要依据，再结合各类型土壤速率供肥以及各肥料养分的利用率为重要因子进行氮、磷、钾等养分的科学配比。本方法能够精准确定桉树在不同时期所需氮、磷、钾等各养分的比例，大幅度提高桉树施肥的精准性，为精准的配制桉树专用肥打下了良好的基础，进而提高桉树的产量和品质。

2、通过本发明精准施肥方法研制生产的桉树专用肥能够全面地满足桉树各阶段生长发育对大量养分的精准需求，桉树产量提高30％以上，肥料成本降低20％左右，具有显著地经济效益、生态效益和社会效益。

3、本发明配制的桉树专用肥所用的包膜缓释材料具有良好的保水、缓释、保肥效果，能够显著延长肥效和提高肥料利用率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例

本实施例以1.5年生的速生桉精准施肥方法为试验:

2014年10月在广西某桉树林选取1.5年生的速生桉进行采样调查，每组设置3个重复试验，每个调查样方(20m×20m)用围尺和测高仪测定样地内各树木的胸径和树高，选择1株标准木，然后伐倒，然后按Monsic分层切割法，每2m为一区分段，应用林木全树营养法，按照树根、主干、树枝、树叶分别称整株树体各器官的鲜重，并按照各器官分别取少量代表性样品，称其鲜重，带回室内，在烘箱中烘至恒重后称干重，计算各器官的水分含量，再根据各器官总鲜重和水分含量计算标准木各器官的生物量干重。

桉树的树根、主干、树枝、树叶各器官的测定方法为:全氮根据标准LY/T1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰根据标准LY/T 1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T 1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定:测定结果如表1所示。

表1:桉树各器官的生物量干重和养分含量

采集桉树林的土壤样品通过常规方法测定土壤中的氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼等养分的含量，并测定土壤容重和根系分布，通过以下公式分别计算桉树肥料中的氮、磷、钾等有效养分的供给量：

式中：

Y—肥料中氮、磷、钾等养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾等各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾等各养分的利用率，％；

F—肥料氮、磷、钾等各养分利用率，％。

通过测定得广西红壤的土壤容重为1.1g/cm³，根系深度为0.6m，林木覆盖度为0.6，土壤速效氮、有效磷和速效钾为47.53mg/kg、1.03mg/kg和26.37mg/kg，土壤交换性钙、镁均值为43.5mg/kg、11.7mg/kg，土壤有效锰、铜、锌、硼、铁为0.45mg/kg、0.15mg/kg、0.33mg/kg、0.09mg/kg、10.85mg/kg；土壤有效养分利用率氮、磷、钾为35％、13％和32％，钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼土壤利用率分别为23％、19％、8％、8％、10％、67％、16％，肥料中氮、磷、钾的利用率为35％、24％和45％，钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼的利用率为40％、32％、2％、2％、5％、30％、8％。通过以上公式计算出桉树氮、磷、钾等各养分的需求量如表2所示。

表2:桉树肥料中各养分的需求量(kg/hm²)

林龄(a)	氮	磷	钾	钙	镁	铜	锌	铁	锰	硼
											1.5	215.44	37.22	103.20	134.14	18.14	0.79	1.10	-11.91	-1.46	1.46

根据上述方法计算出桉树肥料中氮、磷、钾等各养分的需求量，再结合氮:五氧化二磷:氧化钾＝Y_N:Yp×2.29:Y_K×1.205计算出桉树肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾等配制桉树专用肥，通过计算得知桉树专用肥配比为：

氮:五氧化二磷:氧化钾:氧化钙:氧化镁:铜:锌:铁:锰:硼:包膜缓释材料＝15:6:9:13:2:0.05:0.06:0:0:0.14:3。所述包膜缓释材料由质量比为5:3:3:2的聚丙烯酸钠、松香甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二乙酯组成。

桉树专用肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述比例和肥料原料养分有效含量计算肥料原料用量，称取尿素(含氮46％)315公斤、钙镁磷肥(含五氧化二磷18％、氧化钙35％、氧化镁10％)200公斤、磷酸一铵45公斤、氧化钾(含氧化钾60％)150公斤、五水硫酸铜(含铜25％)2公斤、七水硫酸锌(含锌23％)2.5公斤、硼砂(含硼11％)13公斤、高岭土(含氧化钙54％)110公斤、茶麸132.5公斤加入破碎机破碎，混合均匀，得混合肥料；

(2)包膜材料的比例按3％添加，包膜材料总量30公斤，按比例将包膜材料加入水中，配成质量浓度为15％，加热至60℃，搅拌30min，得包膜剂；

(3)将混合肥料按照常规方法制粒，干燥，冷却，筛分，得粒径为2.0-3.9mm的颗粒送入包膜机，将上述包膜剂均匀喷入肥料颗粒的表面，混合均匀，干燥，即得到桉树专用肥。

应用实施例

2015年5月20日将实施例配制的桉树专用肥用于桉树的追肥，施肥量为500g/株，对照组采用某公司提供的桉树复混肥料，其中肥料中N-P₂O₅-K₂O的比例为20-8-12。2016年3月11日施一次追肥，2016年12月实地测定桉树的树高和胸径，测试结果如表3所示。

表3:不同肥料对桉树生长的影响

由试验结果得知，施用本发明配制的桉树专用肥，与对照组相比，桉树的株高和胸径显著增加，能够大幅度提高桉树施肥的精准性，提高桉树的产量和降低肥料成本，具有显著地经济效益、生态效益和社会效益。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桉树精准施肥方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1:应用林木全树营养法，分别在不同树龄采样测定桉树的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量；

S2:测定桉树林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，根据以下公式分别计算出桉树肥料中氮、磷、钾各养分的需求量；

式中:

Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；

F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。

2.根据权利要求1所述桉树精准施肥方法，其特征在于：步骤S2所述公式还包括桉树肥料中钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼、钼各养分需求量的计算。

3.根据权利要求2所述桉树精准施肥方法，其特征在于：步骤S1桉树各器官养分的测定方法为:全氮根据标准LY/T 1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰根据标准LY/T 1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定。

4.根据权利要求1所述桉树精准施肥方法，其特征在于：土壤中氮、磷、钾各养分的利用率分别为12-75％、4-36％和8-87％。

5.根据权利要求1所述桉树精准施肥方法，其特征在于：氮、磷、钾肥料各养分的利用率分别为30-40％、20-30％和40-50％。

6.如权利要求1所述桉树精准施肥方法的应用，其特征在于：所述方法应用于配制桉树专用肥。

7.根据权利6所述桉树精准施肥方法的应用，其特征在于：所述桉树专用肥包括以下配比的原料:氮:五氧化二磷:氧化钾:氧化钙:氧化镁:铜:锌:铁:锰:硼:包膜缓释材料＝8-20:5-10:7-12:0-25:0-3:0-0.2:0-0.2:0-0.1:0-1:0-0.3:2-5，所述包膜缓释材料由聚丙烯酸钠、松香甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二乙酯组成。

8.根据权利要求7所述桉树精准施肥方法的应用，其特征在于：所述包膜缓释材料中聚丙烯酸钠、松香甲酯、壬基酚聚氧乙烯醚和邻苯二甲酸二乙酯的质量比为5-10:2-4:3-5:1-3。

9.根据权利要求7所述桉树精准施肥方法的应用，其特征在于：所述桉树专用肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述比例和肥料原料养分有效含量计算肥料原料用量，称取尿素、钙镁磷肥、氧化钙、氧化镁、磷酸一铵、氧化钾、五水硫酸铜、七水硫酸锌、硼砂、高岭土、茶麸加入破碎机破碎，混合均匀，得混合肥料；

(2)将包膜材料加入水中，配成质量浓度为10-20％，加热至60-80℃，搅拌20-30min，得包膜剂；

(3)将混合肥料按照常规方法制粒，干燥，冷却，筛分，得粒径为2.0-3.9mm的颗粒送入包膜机，将上述包膜剂均匀喷入肥料颗粒的表面，混合均匀，干燥，即得到桉树专用肥。