雜交馬褂木微肥效益研究

李志先 何長(zhǎng)虹 李榮麗 李龍梅 唐國(guó)強(qiáng) 黃壽先

摘要：采用鋅和鉬二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)對(duì)雜交馬褂木（Liriodendron chinense×L. tulipifera）進(jìn)行微肥效益研究。結(jié)果表明，微肥施用解決了頂端優(yōu)勢(shì)減弱、老葉缺綠壞死、生長(zhǎng)受阻等問題，單施鋅肥顯著地促進(jìn)了樹高的生長(zhǎng)，卻對(duì)胸徑生長(zhǎng)沒有顯著的促進(jìn)作用，而單施鉬肥對(duì)促進(jìn)樹高和胸徑的生長(zhǎng)都沒有顯著的效果，但兩種微肥施用量的合理搭配對(duì)促進(jìn)樹高和胸徑的生長(zhǎng)有顯著作用。在建立多元回歸方程的基礎(chǔ)上模擬仿真尋優(yōu)，得到雜交馬褂木的樹高最優(yōu)產(chǎn)量為4.35 m，每株利潤(rùn)為21.47元，此時(shí)最佳肥料用量為每株4.739 g硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）和2.148 g鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24·4H2O]。

關(guān)鍵詞：雜交馬褂木（Liriodendron chinense×L. tulipifera）；微肥；效益

中圖分類號(hào)：S725.5；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）21-5227-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.21.007

Study on the Benefit of Applying Microelement Fertilizer to

Liriodendron chinense ×L. tulipifera

LI Zhi-xian， HE Chang-hong， LI Rong-li， LI Long-mei， TANG Guo-qiang， HUANG Shou-xian

（Forestry College of Guangxi University/Key Laboratory of Fast-growing Tree Breeding in Central South China of State Forestry Administration， Nanning 530005， China）

Abstract： Zinc and molybdenum quadratic saturation D-optimum design was used to research the benefit of micronutrient fertilizer on the Liriodendron chinense×L. tulipifera. The results indicated that the application of micronutrient fertilizer solved the reduced apical dominance，the old leaf chlorotic or necrosis，stunted growth.The growth of tree height was significantly promoted by using single application of zinc fertilizer， but had no effect on DBH growth. While the single application of molybdenum fertilizer had no significantly effect to promote the tree height or DBH growth. With a reasonable amount of two kinds of fertilizer application had significant results in promoting the tree height and DBH growth. Multiple regression equation was established to carry out simulation and optimization， the result showed that the optimal yield of Liriodendron chinense ×L. tulipifera tree height was 4.35 m and the corresponding profit per plant was 21.47 yuan. At this point the best amount of fertilizer per plant was 4.739 g zinc sulfate and 2.148 g ammonium molybdate.

Key words： Liriodendron chinense ×L. tulipifera； microelement fertilizer； benefit

雜交馬褂木（Liriodendron chinense×L. tulipifera）是利用中國(guó)馬褂木[Liriodendron chinense （Hemsl.） Sarg.]與北美馬褂木（Liriodendron tulipofera Linn.）雜交獲得的種間種[1]。雜交馬褂木樹體高大挺拔，葉形奇特，花朵杯狀，花色橙黃色或橘紅色，形似郁金香。雜交馬褂木春季萌芽早，冬季落葉遲，可耐低溫、凍害、煙塵和鹽堿[2]，極其適合做城市中的行道樹、庭蔭樹，有著獨(dú)特的景觀效果，是工業(yè)區(qū)綠化的優(yōu)良樹種之一[3]，被譽(yù)為世界級(jí)觀賞樹種[4]。

在林木生長(zhǎng)過程中，施肥不僅可以縮短生長(zhǎng)周期，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，還能使林木提前郁閉，減少病蟲害的干擾。在施肥方面，楊秀鐘等[5]得出N、P、K不同配比對(duì)馬褂木樹高、胸徑、冠幅的生長(zhǎng)有著顯著影響，在后續(xù)的研究中也得到了相同的結(jié)果[6-8]。因此對(duì)馬褂木施肥的研究主要集中在N、P、K 3種大量元素上，而在1997年藍(lán)佩玲等[9]就已經(jīng)展開對(duì)桉樹微肥效應(yīng)的研究，李尚均等[10]人的研究更加有力的證實(shí)了施用微肥能使桉樹大幅增產(chǎn)，同時(shí)有效消除了桉樹病害，楊衛(wèi)等[11]研究發(fā)現(xiàn)微肥對(duì)櫸木、云南紅豆、紫檀的高徑生長(zhǎng)也起著明顯的促進(jìn)作用。在此基礎(chǔ)上本研究以雜交馬褂木為試驗(yàn)材料，選用常用的兩種微量元素進(jìn)行不同配比施肥，研究微肥對(duì)雜交馬褂木生產(chǎn)效益的影響，同時(shí)找出最佳的施肥方案，為人工培育優(yōu)質(zhì)壯苗、合理施肥與管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)區(qū)位于廣西南寧市高峰林場(chǎng)，地理范圍為北緯22°12′-23°32′，東經(jīng)107°45′-108°51′。屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候，陽(yáng)光充足，雨量充沛，霜少無(wú)雪，年均溫度為21.6 ℃。最熱月7月，平均氣溫為28.2 ℃；最冷月1月，平均氣溫12.5 ℃。多年平均降雨量為1 304.2 mm，降雨主要集中在4～9月，占全年降雨量的79%，多年平均日照時(shí)數(shù)為1 827 h。試驗(yàn)區(qū)屬于丘陵地形，海拔約150～200 m，坡度在25°～35°，土壤是以砂頁(yè)巖發(fā)育而成的赤紅壤，土層厚100 cm，表土厚25 cm。

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)使用的無(wú)性系引進(jìn)于南京林業(yè)大學(xué)，施用微肥為硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）和鉬酸銨[（NH4）6Mo7O24·4H2O]。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用鋅和鉬二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)，以鋅肥和鉬肥的施肥量為自變量，樹高為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)鋅和鉬二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)要求，確定各因子水平（表1、表2），其編碼代換見表3；以自變量因子編碼值對(duì)應(yīng)的施肥量，擬訂6個(gè)施肥處理組合，試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)種植3行，每1行的各個(gè)處理種3株，處理間種1株作為隔離；重復(fù)之間種1行作為保護(hù)行。各處理均施有含N、P、K不含Zn、Mo的基肥，于2011年3月3日種植，5月5日施微肥，2014年1月2日測(cè)定每株的樹高和胸徑。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹高與胸徑比較分析

由試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案結(jié)合各處理樹高和胸徑平均值（表4）可知，在因子水平范圍內(nèi)，隨著鋅肥施用量的增加，樹高和胸徑也呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)；而隨著鉬肥施用量的不斷增加，樹高和胸徑出現(xiàn)先增加后減小的變化規(guī)律。表明鋅肥和鉬肥施用量的增加均可促進(jìn)雜交馬褂木樹高和胸徑的生長(zhǎng)，但過量的鉬肥反而會(huì)抑制其生長(zhǎng)。

由表5可知，對(duì)雜交馬褂木施用不同配比的兩種微肥，處理2與處理1有顯著差異，說明在不施用鉬肥的情況下，鋅肥的施用對(duì)促進(jìn)其樹高的生長(zhǎng)有顯著效果；處理3與處理6無(wú)顯著差異，說明在施有鉬肥的情況下，鋅肥的施用對(duì)促進(jìn)其樹高的生長(zhǎng)沒有顯著效果；處理3與處理1無(wú)顯著差異，說明在不施用鋅肥的情況下，鉬肥的施用對(duì)促進(jìn)其樹高的生長(zhǎng)沒有顯著效果；處理5與處理2有顯著差異，說明在施有鋅肥的情況下，鉬肥的施用對(duì)促進(jìn)其樹高的生長(zhǎng)有顯著效果。單施鋅肥能顯著地促進(jìn)雜交馬褂木樹高的生長(zhǎng)，而單施鉬肥不能產(chǎn)生顯著效果，而兩種微肥合理的配比與單施鋅肥更有著顯著差異。說明施肥時(shí)通過合理配比肥料能對(duì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)揮出更顯著的作用。

由表6可知，處理2與處理1、處理3與處理6、處理1與處理3、處理5與處理2均無(wú)顯著差異，說明單施鋅肥或鉬肥不能顯著地促進(jìn)雜交馬褂木胸徑的生長(zhǎng)，同時(shí)施用兩種微肥與單施鋅肥或鉬肥對(duì)促進(jìn)其胸徑的生長(zhǎng)沒有顯著差異。但由處理5與處理4、處理6有顯著差異，兩種微肥同時(shí)施用時(shí)，合理的配比對(duì)促進(jìn)雜交馬褂木胸徑的生長(zhǎng)有顯著效果。這也說明肥料利用時(shí)，通過合理的配比不同肥料能在促進(jìn)生長(zhǎng)上達(dá)到良好的作用，多施的肥料不僅浪費(fèi)，反而會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)。

2.2 建立多元回歸方程

在生產(chǎn)實(shí)踐中，施肥往往不是按照植物能達(dá)到的最高產(chǎn)量來進(jìn)行配比，還要考慮到市場(chǎng)需求、肥料價(jià)格等因素，為尋求最佳產(chǎn)量和利潤(rùn)，仍需通過多元回歸方程的建立進(jìn)行模擬仿真尋優(yōu)，找到最佳的施肥用量。根據(jù)鋅和鉬二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)的編碼值，以雜交馬褂木各處理的平均樹高為產(chǎn)量，經(jīng)SAS軟件分析處理得到高峰微肥回歸編碼方程：

y1=4.391 58+0.116 74x1+0.046 74x2+0.368 97x12-0.490 31x22-0.079 76x1x2。

分別將x1=（z1-1.5）/1.5=0.666 67z1-1；x2=（z2-1.25）/1.25=0.8z2-1代入編碼方程得：

y1=4.349 5+0.861 47z1+0.101 2z2+0.163 985z12-0.313 8z22-0.042 54z1z2。

2.3 回歸方程的應(yīng)用

根據(jù)樹高價(jià)格和肥料價(jià)格用建立的回歸方程進(jìn)行模擬仿真尋優(yōu)。雜交馬褂木園林綠化用苗的樹高價(jià)格為每米5.00元，肥料價(jià)格為每克硫酸鋅0.05元，每克鉬酸銨0.30元。折合后為每克鋅0.22元，每克鉬0.56元。在自變量因子編碼值范圍內(nèi)[x1、x2均為（-1）～1]，取x1和x2都是95%置信區(qū)間內(nèi)的步長(zhǎng)，進(jìn)行模擬仿真尋優(yōu)。得出當(dāng)樹高最佳產(chǎn)量為4.35 m時(shí)，利潤(rùn)為每株21.47元。此時(shí)編碼值x1= -0.276、x2=-0.076，對(duì)應(yīng)的真實(shí)值為每株1.090 g鋅和1.160 g鉬，得出肥料最佳用量是每株4.739 g硫酸鋅和2.148 g鉬酸銨。

3 小結(jié)與討論

通過對(duì)雜交馬褂木采用鋅和鉬二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)進(jìn)行微肥效益研究發(fā)現(xiàn)，施微肥前出現(xiàn)頂端優(yōu)勢(shì)減弱、老葉缺綠壞死、生長(zhǎng)受阻等一系列生理問題的植株，在施微肥后逐漸消失。由試驗(yàn)結(jié)果可知，單施鋅肥顯著地促進(jìn)了樹高的生長(zhǎng)卻對(duì)促進(jìn)胸徑的生長(zhǎng)沒有顯著的作用，而單施鉬肥對(duì)促進(jìn)樹高和胸徑的生長(zhǎng)都沒有顯著的效果，但兩種微肥施用量的合理搭配對(duì)促進(jìn)雜交馬褂木樹高和胸徑的生長(zhǎng)有著顯著性的成效。在建立多元回歸方程的基礎(chǔ)上模擬仿真尋優(yōu)，找到雜交馬褂木的樹高最優(yōu)產(chǎn)量為4.35 m，對(duì)應(yīng)利潤(rùn)為每株21.47元，此時(shí)最佳肥料用量為每株4.739 g硫酸鋅和2.148 g鉬酸銨。當(dāng)然，在雜交馬褂木生長(zhǎng)過程中不可能只需要兩種微量元素，但由于試驗(yàn)條件所限，本研究只選取其中兩種常用的微量元素進(jìn)行研究，而更多種微量元素的的配比施用對(duì)雜交馬褂木生長(zhǎng)的影響，有待進(jìn)一步研究。

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