[00135403]用材林精准施肥与地力维持技术创新及应用

一、课题来源与背景 课题背景：随着人口的增加、经济社会的高速发展,木材需求量急剧增加,加上天然林资源的保护力度加大,人工林发展迅猛,但我国仍面临严重木材供需矛盾,木材对外依存度达50%。在全球人工林发展中,中国的人工林增长最快,面积居世界首位,但木材产量居世界第三。广西自然条件优越,林木生长速度快,人工林面积居全国第一位,其中松杉桉等主要用材林面积为527万hm2,以约占全国5%的林地,产出超过全国40%的木材,是全国最重要的木材生产基地,为保障国家木材安全作出了重要贡献。在新增人工林面积困难的情况下,如何实现现有用材林高质量发展迫在眉睫。目前广西人工林面临的突出问题主要表现在：（1）林业施肥与科学施肥原理结合不够紧密,施肥盲目,肥料增产效力没有充分发挥,精准施肥原理与方法有待于深入研究;（2）肥料养分释放速率与林木生长所需养分不相匹配,致使肥料利用率低,肥料性质品种不宜且施用不当,肥效发挥不高;（3）掠夺式经营不利于林地土壤肥力长期维持,如全树应用、重用轻养、纯林种植、短周期轮伐、全垦整地等。因此,如何从精准施肥和地力维持方面实现现有用材人工林高质量发展尤为重要。 课题来源：本课题是桂科计字[2017]204号文件下达的广西创新驱动发展专项资金项目“广西主要用材林高效培育与利用”（合同编号：桂科AA17204087）所属课题（任务书编号：桂科AA17204087-11）,实施期限为2017年10月-2020年12月。 二、技术原理及性能指标 技术原理：应用土壤肥力数据库,综合评价土壤肥力,基本摸清广西主要用材林土壤肥力资源,开展低质低效林地土壤障碍因子诊断和形成机制研究,为土壤障碍因子消除和林地科学应用规划提供依据;应用林木精准施肥原理,系统开展广西主要用材林高产高效营养需求特征研究,创新精准施肥方法和研制肥料品种,实现肥料养分的释放供给与林木养分需求相协调;开展地力维持关键技术研究与示范,提升广西用材林地力,实现林地可持续经营。 性能指标：课题组扎实开展各项试验研究和示范推广工作,超额完成各项研究任务及其考核指标,具体完成情况如下： 1、主要经济指标 （1）构建广西主要用材林土壤养分数据库和土壤质量评价体系。 （2）研制袋控缓释肥、炭基肥、水溶肥新产品3个,研发袋控缓释肥和生物有机肥生产新工艺2项、新型纸布复层矿质材料1种、新装置4套,建立袋控缓释肥生产线1条;建设广西林用新型肥料试验基地9个、示范点15个、研发中心1个;获商标注册证4个。 （3）筛选获得纤维素高效降解菌6株,高效溶磷菌9株。 （4）建立松、杉、桉地力维持长期固定监测点各3个,营建试验示范林地337.43hm2。 （5）申请专利42件,获授权专利10件;获计算机软件著作权3件;制定行业和地方标准3项;完成40万字编著1部;发表论文39篇。 2、主要技术性能指标 （1）示范区用材林年均生长量提高15.79%~33.81%;袋控缓释肥施用量比普通施肥减少20%,且比普通施肥方式产量提高23.78%。 （2）试验示范林减少肥料养分流失率29.84%~51.48%。 （3）集成林下绿肥套种、林下凋落物促腐、生物质碳和生物有机肥等地力维持关键技术,提高土壤有机质13.8%~22.6%。 三、技术的创造性与先进性 （1）构建了广西主要用材林土壤养分数据库,并建立了精准施肥技术体系。通过主要用材林土壤质量评价体系构建与障碍因子诊断,提出了基于土壤养分供应和广西主要用材林全生育期营养需肥规律的精准施肥模式,实现了广西主要用材林土壤肥力可持续利用。 （2）研发可生物降解环保型纸布复层矿质材料来缓释肥料养分新技术;研发袋控缓释肥自动化生产新工艺和新设备;改造提升生物有机肥生产工艺设备;集成林下绿肥套种、林下凋落物促腐、生物质炭和生物有机肥等地力维持关键技术。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 针对现有用材人工林面临的林地生产力下降和地力衰退等突出问题,项目组系统全面开展主要用材林土壤养分供应和林木全生育期营养需肥规律与营养诊断,以此建立精准施肥技术体系,研发新型袋控缓释肥,集成创新地力维持关键技术。该技术已达到成熟水平,可在广西区内外用材林种植区或农作物上推广应用,为用材林精准施肥和地力提升提供技术支撑,助力人工林高质量发展和传统复合肥料产业转型升级。 五、应用情况及存在的问题 应用情况： 近三年推广本技术成果桉树、杉木和松树24.35万hm2,累计新增材积87.55万m3,新增销售额6.00亿元,新增利润5.82亿元;三年累计生产专用配方肥31.77万吨,新增销售额7.58亿元,新增利润1.22亿元。三年累计新增销售额13.58亿元,新增利润7.04亿元。可见,项目成果技术推广应用的经济效益显著。 存在问题：由于林木生长周期长、林地生长环境条件复杂等,在现有本技术成果基础上仍有很大的优化提升空间,如区域化配方施肥系统的参数有待于进一步修正优化、其功能有待于进一步开发,满足不同林地和不同用户多样化需求。在新型袋控缓释肥新方法、新材料、新产品、新工艺设备等方面也需要继续加大探索, 进一步提高肥料养分利用率、降低生产成本。此外,本技术成果经济、社会和生态效益显著,但目前主要在区内林业上推广,项目组也在甘蔗等农作物上应用本技术成果,产量和含糖量得到提高,还需进一步加大在区内外林业和农作物上推广。