土壤与林木营养诊断

第十一章土壤与林木营养诊断土壤林木营养诊断土壤与林木营养诊断的基本概念、原理，和主要的诊断方法土壤与植物分析法和施肥试验等诊断方法内容提要现代农林业生产中，施肥是必不可少的基本措施。对于农作物和果树来说，已形成了营养诊断及施肥方法一整套较成熟的技术。天然林基本不施肥，人工林也很少施肥。随着人工林的持续经营，许多连栽人工林出现了产量下降，尤其是强度经营的林地，土壤肥力退化等现象，特别是在短周期工业用材林中，如杨树、桉树、杉木等，这一现象更为严重。因此，人工林施肥已日渐引起了人们的重视。前言土壤及林木的营养诊断是指对土壤养分和林木的营养状况做出评价，是林木合理施肥的前提和基础。诊断技术包括土壤分析法、植物形态症状诊断法、植物组织分析法、盆栽试验和大田（包括苗圃和林地）肥料试验等。化学诊断用化学分析方法确定林木生长过程中的土壤养分供应状况与林木植株的营养水平，制定土壤养分及林木营养的等级指标，建立林木经济施肥标准，为评价土壤养分状况，分析土壤障碍因素和调节土壤养分提供依据。第一节营养诊断的基本原理1.养分组成的表示浓度：指单位植物干物质中某一特定元素的量（w/w），含量：指特定植物干物质总量中某养分的量(w/plantorgan)。因此，浓度是与植株大小没有关系的强度指标，而含量是一个依存于植株大小的容量指标。含量=浓度*干重总量2.基本原理毒害奢侈消耗缺乏养分供应植物生长（养分浓度、养分含量）植物生长养分浓度养分含量植物生长、养分浓度和养分含量与养分供应之间关系稀释效应在进行植物的培养试验时，通过植物分析常可发现，当提高一种限制性养分的供应量，并使得植物生长量增加时，常会降低其它非限制性营养元素在植物组织中的浓度，即所谓的“稀释效应”第二节营养诊断的方法与技术土壤养分分析法林木形态症状分诊断法植物组织分析法植物需要的营养元素主要来自土壤。因此土壤中某一营养元素的欠缺程度必然会影响植物吸收量的多少。用土壤养分含量多少来反映林木的营养状况具有很大的实用价值，土壤中某养分元素含量的高低可以提示我们其缺乏的可能性，具有重要的参考价值。1.土壤养分分析法根据评定土壤养分供应状况的要求，一般土壤测定的主要项目是：土壤全氮、土壤水解性氮(即有效氮)、速效磷、速效钾和土壤腐殖质，其他土壤养分及化学性质则视情况而定。土壤的氮、磷、钾三要素，在不同程度上常成为林木生长的限制因子，因此很自然成为诊断的主要内容。土壤腐殖质是土壤养分的主要来源。土壤腐殖质层厚度或其含量与林木生长的关系十分密切，它又是易于掌握和习惯应用的肥力指标。所以，土壤腐殖质也列为主要测定项目。其它养分状况如阳离子交换量、代换性钙、镁、盐基饱和度和微量元素等，可根据具体条件或某些养分缺乏症，进行全面或部分的测定。进行全面测定的好处是能更好地了解养分平衡情况，有利发现由于某些养分的过剩或缺乏所引起的另外一些养分的失调现象。根据多数农作物对养分的需求特性及不同测定方法，已建立了一些土壤养分丰缺程度的指标（表11-1，表11-2，表11-3），对林木的土壤营养诊断有一定的参考价值。由于这些数据多属初步的成果，又受地理区域、树种特性、栽培条件以及测定方法等不同的限制，所以不能生搬硬套。土壤养分丰缺程度的指标（临界值）丰缺等级全氮（gkg-1）水解氮（mgkg-1）无机氮（mgkg-1）低1305中等1-230-1005-15高210015土壤中氮素的丰缺指标丰缺等级中性、石灰性土壤酸性土壤很低NaHCO3法NH4F-HCl法低3中3-75高7-205-10土壤速效磷丰缺指标（mgkg-1）丰缺等级速效钾缓效钾极低1MNH4OAC浸提1MHNO3浸提低30中30-60300高60-100300-600极高100-160600土壤中钾的丰缺指标（mgkg-1）优点：简便、快速、直接和不需要实验室分析。不足：症状诊断通常只在植株仅缺一种营养元素情况下有效，如同时缺乏两种或两种以上营养元素，或出现非营养元素（如病虫害、气候或季节性作用、机械损伤或污染等）而引起的症状时，则易于混淆，造成误诊。植株出现某些营养失调症时，表明植株营养失调已相当严重，树木的生长或发育已遭受了很大损失，若此时采取措施，常为时过晚。2.林木形态症状诊断法不同元素其生理功能及其在植物体内移动性各异，当某一元素供应失调时，必然会影响某些功能正常发挥或器官的正常生长，植物的外观就会表现出特定的症状。形态症状诊断在农业上已积累了较丰富的资料。相对于农作物而言，林木营养失调症状的研究较少。表11-4给出了针叶树缺素的主要症状。元素症状N一般地，针叶的失绿和生长障碍随缺素状况增加而增加，大多数情况下，针叶表现为短小，僵硬，并呈黄绿色。有时，在生长季节结束后，会出现叶尖发紫和叶身起枯斑。P幼嫩针叶呈绿色或黄绿色，老的针叶明显发紫，紫色的深度随缺素加重而加深，某些非常严重缺素情况下，所有针叶都呈紫色。K缺素症状多种多样，通常针叶变小且有失绿，并在其针叶基部保留一些绿色，在严重缺素情况下，针叶发紫和出现枯斑，且顶端枯萎，或者针叶虽很少或几乎不呈现失绿症，但会发紫、变棕和出现枯斑。针叶树严重缺素的主要表现症状元素症状Ca一般地，在针叶出现枯斑后发生失绿症，尤其是树枝顶部，更是如此。在缺素严重时，会发生顶芽死亡和顶端枯萎以及松脂渗出现象。Mg缺素严重时，顶端针叶出现枯斑，继而新叶顶端呈现黄色。S一般发生失绿症，在缺素严重时，继而在针叶上出现枯斑。元素症状Fe在缺素不太严重时，新叶会发生不同程度的失绿症。但在严重缺素时，针叶将呈亮黄色，并且不再形成芽。Mn一般情况下，针叶有轻度失绿症发生，严重缺素时针叶会出现一些枯斑。B缺素时，针叶失绿和形成枯斑，并在生长后期出现叶尖枯萎。顶梢也将枯萎并具有弯曲的钩状特征。Zn缺素时，枝条缩短，树木生长发育严重受阻，针叶呈黄色、变短，并簇生在小枝上，有时针叶尖端呈古铜色。老叶脱落较早，且针叶簇生。严重缺素时，树干丛生，顶端枯萎。Cu缺素时，针叶呈螺旋卷曲，颜色呈黄色或古铜色。针叶顶端有明显的枯斑或形似“烧伤痕”。严重缺素时，嫩枝也呈卷曲或弯曲。Mo缺素时，针叶失绿，继而出现枯斑，这一现象，从针叶尖端开始，最终覆盖整个针叶。3.植物组织分析法树木与农作物不同，其当年树体营养水平，除部分受土壤供给状况影响外，也受树体中初始贮藏养分水平的影响。因此，只测定土壤养分状况，并不能完全反映树体的营养状况，必须直接以树体本身的养分水平作为营养诊断的依据。植物组织分析组织汁液速测全量分析研究对象为植物中非结合态的无机成分，可在野外进行简易测定，迅速判断当前的植物营养状况研究对象为植株中结合态与非结合态的养分元素总量。与组织汁液速测相比，全量分析结果能够更好地反映植株营养水平和养分平衡状况，并与植物生长有较好的相关性。柳杉生长养分占叶片干物质重(mgkg-1)NPKCaMg良好151.55.08.01.8中庸15—121.5—1.15.0—4.08.0—6.01.8—1.3不良121.14.06.03.0日本柳杉叶片养分指标4.施肥试验法ABCDE植物：极缺土壤：低较缺中不缺（多余消耗）高很高毒害极高Thanksalot