竹林施肥是竹林丰产培育最重要的措施之一，因此，近10多年来，竹子资源丰富的国家十分重视竹林施肥(邱尔发等，2001)，特别是笋用林，施肥作为丰产培育的重要措施已成共识。由于不同肥料在不同的时期作用大小不同，且各元素之间存在一定交互作用，所以各种肥料配方也有所不同。

麻竹(Dendrocalamus latiflorus)笋用林由过去河滩、四旁种植向山地规模化发展，其生长环境已发生很大变化，其中，养分环境变化很大，成为制约笋用丰产的关键措施，因此施肥成为山地麻竹林丰产培育的重要手段。由于麻竹经济价值近几年才被逐渐重视，且开始大面积种植，但生产经营过程中施肥种类、施肥比例尚处于较盲目状态，现有的研究都是生产实践经验的总结(肖贤坦等，1996；王存录，2000；邓玉林等，2000)，没有系统的试验。为了解决当前生产实践中这一关键问题，同时实现麻竹山地笋用林高产高效经营，提高竹林经济效益，本文采用五因子二次回归正交试验设计，研究麻竹不同肥料和生长调节剂施用量对麻竹笋产量的影响，拟合方程，筛选最优配方，为山地麻竹林的丰产、优质、高效栽培提供理论依据。

1 试验地概况

试验地设在福建省漳洲市南靖国有林场小山城工区，属南亚热带季风气候区。地处东经117°20′，北纬24°27′。海拔280 m左右，属闽南低山丘陵地带。年平均温度为21 ℃，7月平均气温28 ℃，极端最低温度为-2.0 ℃，极端最高温度40.5 ℃，≥10 ℃的活动积温7 476 ℃，终年无雪, 霜期短；该地区气候温暖多雨，年降雨量1 720 mm，雨量分布不均，较集中于春夏两季；年日照时数2 052 h，年平均无霜期320 d，是麻竹生长的最适区。土壤以山地红壤为主，土层深厚。植被以芒萁(Dicranopter dichotoma)、五节芒(Miscanthus floridulus)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)和蕨类(Pteridophyta)为主。2000年4月测定土壤本底全N、P、K的含量分别是1.610、0.320、9.97 g·kg^-1；水解N、速效P和速效K含量分别为167.33、3.97、21.50 mg·kg^-1。

2 研究方法 2.1 试验材料

试验林为1996年春移栽母竹造林，株行距为5 m×5 m, 密度为400株·hm^-2。试验前竹林每年春除草1次，施肥3次，分别于3、6和8月初进行。每丛竹留3株，分别为1年竹2株，2年竹1株。

2.2 试验设计及计算

采用五因子二次回归正交试验设计(洪伟，1993；丁希泉，1986；茆诗松等，1983)，各因素和水平如表 1, 进行27次试验。

2.3 施肥安排

由于试验竹林在2000年4月开始按试验方案管理，但竹林已在3月底施完肥料，故在2000年施肥有所改变，施肥在6月进行。

2.4 数据收集

按挖竹的时间记录每次挖笋的数量、质量。

7月15日前为出笋初期，7月16日至8月19日为发笋盛期，8月20日以后为发笋末期(周本智，1999)。

3 结果与分析 3.1 竹笋产量比较分析

对不同发笋期笋产量(表 4)进行回归分析，各时期挖笋产量回归方程如下。

初期麻竹笋产量回归方程为:

盛期竹笋产量回归方程为:

末期麻竹笋产量回归方程为:

麻竹笋总产量回归方程为:

式中：X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为氮、磷、钾、有机肥和生长调节剂施用量的代码值。

对各时期竹笋产量回归方程进行方差分析，只有竹笋总产量回归方程达极显著水平。

从竹笋总产量各项回归检验看，盛期挖笋数量的X₁、X₂、X₄、X₃X₄、X₁²、X₄²等项回归显著，这说明施用氮、磷、钾、有机肥对竹笋产量有显著影响。从施肥量与竹笋产量的关系看，竹笋产量有随各肥料施用量的增加而增加的趋势。

为简化回归方程，增强方程的可操作性，对竹笋总产量回归方程各回归项进行简化，即对作用不显著的回归项从回归方程中除去，将平方和及自由度并入剩余项，而把F值接近0.1水平的回归项保留在回归方程中，进行二次方差分析(表 6)。

从回归关系的二次方差分析可看出，竹笋产量回归方程达极显著。各回归项除交互作用项X₁X₂、X₂X₃只达0.1水平显著外，其余各项回归显著水平，这说明简化后方程拟合效果良好，该回归方程可以在相似地区应用。

简化后的回归方程为：

式中：X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为氮、磷、钾、有机肥和生长调节剂施用量的代码值。

为提高方程的实用性，把代码值转换为施肥量，即为优化后竹笋总产量现实方程：

式中：X₁、X₂、X₃、X₄分别为氮、磷、钾和有机肥(t·hm^-2)的施用量。

3.2 麻竹挖笋数量比较分析

经回归分析，麻竹各时期挖笋数量回归方程如下。

初期挖笋数量回归方程为:

盛期挖笋数量回归方程为:

末期挖笋数量回归方程为:

挖笋总数回归方程为：

式中：X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为氮、磷、钾、有机肥和生长调节剂施用量的代码值。

对各时期出笋数量与施肥量关系的回归方程进行方差分析，结果表明：盛期挖笋数回归方程显著，挖笋总数回归方程达0.1水平显著(表 7)。

从方差分析表中各项回归检验看，盛期挖笋数量的X₁、X ₂、X₃X₄、X₁²、X₂²、X₃²等项回归显著，这说明施用氮、磷、钾、有机肥对盛期笋数量有显著影响；从挖笋总数量回归方程各项检验看，X₁、X₂、X₁X₅、X₁²等项回归显著，这说明施用氮、磷、生长调节剂对麻竹挖笋总数量有显著影响。从各施肥处理笋数量看，麻竹产笋数随氮、磷施用量的增加，挖笋数量也随之增加。

为简化回归方程，对盛期挖笋数量和总数回归方程各回归项进行简化，即对作用不显著的回归项从回归方程中除去，将平方和及自由度并入剩余项，而把F值接近0.1水平的回归项保留在回归方程中，进行二次方差分析。

从盛期挖笋数二次方差分析可看出，回归方程达极显著。盛期挖笋数量各回归项除交互作用项X₁X₃只达0.1水平显著外，其余各项回归都达0.0 5水平以上显著(表 8)。

盛期挖笋数量回归方程可简化为：

式中：X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为氮、磷、钾、有机肥和生长调节剂施用量的代码值。

将上述方程代码值换算成实际施肥量得如下施肥量与盛期竹笋数量关系的回归方程：

式中：X₁、X₂、X₃、X₄、X₅分别为氮、磷、钾、有机肥(t·hm^-2)和1 000 mg·kg^-1的生长调节剂(L·hm^-2)的施用量。

从麻竹挖笋总数回归关系的二次方差分析看，麻竹施肥与挖笋数的回归方程达极显著水平。5个回归项都达显著以上水平(表 9)，这说明回归方程简化后，拟合效果良好，可以在条件相似的地方应用。

挖笋总数回归方程优化为：

式中：X₁、X₂、X₃、X₅分别为氮、磷、钾和生长调节剂施用量的代码值。

将上述方程代码值换算成实际施肥量得如下施肥量与盛期竹笋数量关系的回归方程：

式中：X₁、X₂、X₃、X₅分别为氮、磷、钾(t·hm^-2)和1 000 mg·kg^-1的生长调节剂(L·hm^-2)的施用量。

3.3 麻竹配方施肥最佳施用方案的确定

为确定竹林各成分配方施肥的最佳施肥量，对竹笋总产量回归方程进行求一阶偏导数：

最佳施肥方案是边际产量等于边际成本时的施肥量，它受边际产量、产品价格、肥料价格的制约。因此，有关系式：

式中：∂y/∂x₁、∂y/∂x₂、∂y/∂x₃和∂y/∂x₄是N、P₂O₅、K和花生饼肥的边际产量，Px₁、Px₂、Px₃、Px₄分别为它们的价格，分别以市场价格3.13、3.53、2.63、1.94元·kg^-1计算，Py为竹笋价格，为1.10元·kg^-1, 建立方程组求解得：

将这些代码值换算成施肥量即得氮、磷(P₂O₅)、钾、花生饼肥的施肥量分别为219.47、825.08、190.58、2 305.50 kg· hm^-2。

3.4 最高产量施肥方案的确定

同样对所建立的回归方程求y对x的一阶导数，当最高产量时，有：

求解得：

将这些代码值换算成施肥量即得氮、磷(P₂O₅)、钾、花生饼肥的施肥量分别为218.56、826.18、189.87、2 306.44 kg·hm^-2。在这一施肥水平下，鲜笋最高产量为21 520 kg·hm^-2。

4 小结与讨论

氮、磷、钾、有机肥对竹笋产量有显著影响，竹笋产量和数量有随各肥料施用量的增加而增加的趋势，生长调节剂对竹笋产量的影响不显著。

竹笋产量与各肥料施用量的回归优化方程为：

麻竹出笋数与各肥料施用量的回归优化方程为：

麻竹林氮、磷(P₂O₅)、钾、花生饼肥的最佳施肥量分别为0.219 5、0.825 8、0.190 6、2.305 5 t·hm^-2; 竹笋最高产量的氮、磷(P₂O₅)、钾、花生饼肥施肥量分别为0.218 6、0.826 2、0.189 9、2.306 4 t·hm^-2。

肥料的提供是影响麻竹笋芽是否能孕育为竹笋而出土的重要因素，从回归方程可看出，氮肥对麻竹盛期、末期及总的出笋数量都具有显著影响，而磷肥对盛期和总的出笋数回归方程影响显著，而钾肥对方程影响较不显著。这主要与闽南山地红壤K素较为丰富，磷素极为缺乏有关，由于氮素是蛋白质的主要组成元素，麻竹出笋量较大，消耗量也相应较大，因此，在闽南山地种植麻竹，应加强氮肥和磷肥的补充和管理。