配方施肥對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林生長(zhǎng)性狀的影響研究

張燁 覃子海 陳博雯 韋鑠星 肖玉菲 覃玉鳳 劉海龍

摘 要 采用“311-A”最優(yōu)混合設(shè)計(jì)，研究了不同氮、磷、鉀配比施肥對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的影響。結(jié)果表明：氮、磷、鉀的合理配比有利于提高澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重和側(cè)枝重。純氮、純磷、純鉀的用量分別為99.2、32.6和96.7 g/株時(shí)，側(cè)枝重達(dá)到最大，為3.23 kg/株，相應(yīng)的地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株，此時(shí)澳洲茶樹(shù)萌芽林的氮、磷、鉀施肥配比為1∶0.33∶0.97。

關(guān)鍵詞 澳洲茶樹(shù) ；萌芽林 ；配方施肥 ；枝葉總重 ；側(cè)枝重

中圖分類(lèi)號(hào) S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.07.003

Abstract The effects of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers on ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves of Melaleuca alternifolia sprout forest were analyzed by using“311-A”optimum compound design. The results indicated that the reasonable mix of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer increased the ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves. When nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer were dressed at a respective rate of 99.2， 32.6 and 96.7 g per plant， the branches of the plant were the highest in weight， up to 3.23 kg/plant， and the plant grew 4.7 cm in ground diameter and 308.1cm in plant height， and produced a total weight of branches and leaves of 4.85 kg/plant. The mix ratio of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers was 1∶0.33∶0.97.

Keywords Melaleuca alternifolia ； sprout forest ； formulated fertilizer ； total weight of branches and leaves ； weight of branches

澳洲茶樹(shù)（Melaleuca alternifolia Cheel）屬桃金娘科（Myrtaceae）白千層屬（Melateuca）植物，原產(chǎn)于澳大利亞。中國(guó)于20世紀(jì)90年代初引進(jìn)澳洲茶樹(shù)，目前陸續(xù)在廣東、福建、廣西、重慶等地種植并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)[1]。澳洲茶樹(shù)四季常綠，生長(zhǎng)快速，萌芽能力強(qiáng)，可進(jìn)行多次收割。從4-松油醇型澳洲茶樹(shù)新鮮枝葉提取的精油（俗稱(chēng)茶樹(shù)油），應(yīng)用廣泛，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2-7]。茶樹(shù)油為無(wú)色至淡黃色透明油狀液體，具有令人愉快的豆蔻氣味，是公認(rèn)的優(yōu)良天然芳香劑、抗菌劑、防腐劑[8]。2002年被收入歐洲和英國(guó)藥典。當(dāng)前，茶樹(shù)油在農(nóng)用殺菌劑、日用衛(wèi)生制品、皮膚保健品、化妝品、食品香料、藥品等行業(yè)中已開(kāi)始廣泛應(yīng)用[9]。澳洲茶樹(shù)具有萌芽力強(qiáng)、生長(zhǎng)快等特點(diǎn)，種植后1年即可采收枝葉提取精油，每年可收割枝葉1～2次，經(jīng)濟(jì)效益明顯。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)茶樹(shù)油的需求量逐年增長(zhǎng)，種植和加工澳洲茶樹(shù)已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。

澳洲茶樹(shù)的生長(zhǎng)離不開(kāi)對(duì)肥料的需求，目前配方施肥對(duì)澳洲茶樹(shù)初代林生長(zhǎng)性狀[10]及產(chǎn)油量[11]的影響已經(jīng)有報(bào)道。但是，配方施肥對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林生長(zhǎng)性狀的研究未見(jiàn)報(bào)道，澳洲茶樹(shù)萌芽林施肥中只能參照初代林專(zhuān)用肥或者普通的復(fù)合肥。然而，澳洲茶樹(shù)初代林專(zhuān)用肥和普通的復(fù)合肥在養(yǎng)分比例和含量上與澳洲茶樹(shù)萌芽林的需肥規(guī)律存在較大的差距，導(dǎo)致人工澳洲茶樹(shù)萌芽林未能發(fā)揮其生長(zhǎng)潛力，增產(chǎn)效率普遍較低。本文針對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林進(jìn)行不同配比的施肥試驗(yàn)，研究澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的最佳施肥配比方案，探尋澳洲茶樹(shù)萌芽林階段的科學(xué)施肥技術(shù)，為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)澳洲茶樹(shù)林、獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶樹(shù)油提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于廣西南寧市廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所苗圃，東經(jīng)108°21′2″，北緯22°55′16″。境域?qū)贊駶?rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，陽(yáng)光充足，雨量充沛，霜少無(wú)雪，氣候溫和，夏長(zhǎng)冬短，年平均氣溫在21.6℃左右，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫-2.4℃。冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最熱的7、8月平均28.2℃。年均降雨量達(dá)1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度為79%，氣候特點(diǎn)是炎熱潮濕。土壤為第四紀(jì)紅壤，立地條件中等，質(zhì)地為輕粘土，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀平均含量分別為11.3、0.14、0.16 和6.43 g/kg。

供試植物為廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院培育出的澳洲茶樹(shù)良種組培苗，在試驗(yàn)地種植一年后采伐，第二年澳洲茶樹(shù)林萌芽。萌芽的樹(shù)樁高8.0～13.0 cm、地徑1.8～3.4 cm，苗木生長(zhǎng)健壯，無(wú)病蟲(chóng)害。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“311-A”最優(yōu)混合設(shè)計(jì)[12]，設(shè)純氮（N）、純磷（P）、純鉀（K）3個(gè)因素、5個(gè)水平，共設(shè)11個(gè)處理組合，隨機(jī)排列，試驗(yàn)因素水平及其變化間距見(jiàn)表1，試驗(yàn)處理方案見(jiàn)表2。純氮（N）、純磷（P）、純鉀（K）分別由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，其純度均為99%。其中NH4NO3含純氮35.0%，NaH2PO4含純磷25.8%，K2SO4含純鉀44.8%。

試驗(yàn)于2017年3月開(kāi)始進(jìn)行，2018年1月結(jié)束。種植密度：株行距0.8 m×0.8 m。根據(jù)表2施肥處理方案，試驗(yàn)設(shè)11 個(gè)處理，每個(gè)處理5株澳洲茶樹(shù)萌芽林，每個(gè)處理重復(fù) 3 次。表2中的氮、磷和鉀肥用量為澳洲茶樹(shù)萌芽林1 個(gè)采收期每棵樹(shù)用肥的總量。分5次施入，第1 次在萌芽后30～40 d把每種處理總肥料量的50% 溝施到植株4周，第2 次、第 3 次、第 4 次和第5次作為追肥施入，施肥量分別為各處理總肥料量的5 %、10 % 、15 %和20%，分別在5月、7月、9月和11月施入。每月月底檢測(cè)每株地徑和株高[13-14]，2018年1月16日，用割草機(jī)在植株離地面 20 cm 處截干收割，稱(chēng)取每株的枝葉總重、側(cè)枝重（除主干外的重量，含葉重，下同）。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用Excel 2013及 DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件[15]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮、磷、鉀對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的回歸分析

根據(jù)最優(yōu)混合設(shè)計(jì)原理和澳洲茶樹(shù)萌芽林的試驗(yàn)結(jié)果，以地徑（Y1）、株高（Y2）、枝葉總重（Y3）、側(cè)枝重（Y4）為目標(biāo)函數(shù)，純氮（X1）、純磷（X2）、純鉀（X3）3 因子為控制變量，運(yùn)用 DPS統(tǒng)計(jì)分析軟件[15]，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行回歸分析，分別得出澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的回歸模型系數(shù)，并建立回歸方程如下：

Y1=30.887+0.568X1-0.243X2+0.056 9X3-0.003 7X1×X1-0.006 9X2×X2-0.001 1X3×X3+0.000 67X1×X2-0.001 2X1×X3+0.008 03X2×X3

Y2=2.606+0.010 3X1-0.002 9X2-0.000 06X1×X1-0.000 6X2×X2-0.000 13X3×X3-0.000 025X1×X2+0.000 038X1×X3+0.000 57X2×X3

Y3=3.039 7+0.016 5X1-0.076 1X2-0.021 6X3-0.000 21X1×X1-0.001 3X2×X2-0.000 11X3×X3+0.000 97X1×X2+0.000 12X1×X3+0.001 5X2×X3

Y4=1.893+0.009 4X1-0.045X2-0.017X3-0.000 14X1×X1-0.000 79X2×X2-0.000 031X3×X3+0.000 57X1×X2+0.000 099X1×X3+0.000 86X2×X3

通過(guò)對(duì)以上4個(gè)方程的回歸關(guān)系進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，4個(gè)方程的方差分析F值的顯著水平p均小于0.05，達(dá)到顯著水平，Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量d接近2，相關(guān)系數(shù)R均高于99%?？梢?jiàn)以上4個(gè)三元二次回歸方程對(duì)試驗(yàn)結(jié)果具有很好的擬合性，可用作為澳洲茶樹(shù)萌芽林施肥決策和預(yù)報(bào)。

2.2 氮、磷、鉀對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的主效應(yīng)分析

從回歸模型 Y1和Y2可知，一次項(xiàng)影響大小順序?yàn)閄1>X2>X3，說(shuō)明3因素對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高起主要作用的是氮，其次是磷、鉀，氮、鉀與地徑、株高成正相關(guān)，磷與地徑株高成負(fù)相關(guān)。從回歸模型Y3和Y4可知，一次項(xiàng)影響大小順序?yàn)閄2>X3>X1，說(shuō)明 3因素對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林枝葉總重、側(cè)枝重起主要作用的是磷，鉀、氮起次要作用，氮與枝葉總重、側(cè)枝重成正相關(guān)，磷、鉀與枝葉總重、側(cè)枝重成負(fù)相關(guān)。

2.3 氮、磷、鉀與澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的關(guān)系

澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重都隨著氮、磷、鉀含量的增加而增大，但增大到一定程度又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，變化趨勢(shì)呈拋物線的形式。澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑達(dá)到最大值（拋物線的最高水平）時(shí)，各因素組合為：純氮（X1）60.9 g、純磷（X2）33.9 g、純鉀（X3）96.7 g，此時(shí)地徑為5.1 cm；株高達(dá)到最大值（拋物線的最高水平）時(shí)，各因素組合為：純氮（X1）99.8 g、純磷（X2）37.6 g、純鉀（X3）97.3 g，此時(shí)澳洲茶樹(shù)萌芽林的株高為310.0 cm；澳洲茶樹(shù)萌芽林枝葉總重達(dá)到最大值（拋物線的最高水平）時(shí)，各因素組合為：純氮（X1）98.1 g、純磷（X2）33.5 g、純鉀（X3）96.1 g，此時(shí)澳洲茶樹(shù)萌芽林的枝葉總重為4.78 kg/株；澳洲茶樹(shù)萌芽林側(cè)枝重達(dá)到最大值（拋物線的最高水平）時(shí)，各因素組合為：純氮（X1）99.2 g、純磷（X2）32.6 g、純鉀（X3）96.7 g，此時(shí)側(cè)枝重為3.23 kg/株。

2.4 澳洲茶樹(shù)萌芽林最佳N、P、K配比施肥方案的確定

種植澳洲茶樹(shù)的主要目的是提取茶樹(shù)精油。根據(jù)相關(guān)研究，大部分的精油來(lái)源于側(cè)枝[6]。因此，側(cè)枝重是衡量澳洲茶樹(shù)生長(zhǎng)質(zhì)量的最主要因素，故選擇回歸模型 Y4（側(cè)枝重）來(lái)確定澳洲茶樹(shù)萌芽林施肥時(shí)氮（X1）、磷（X2）、鉀（X3）的最佳用量。澳洲茶樹(shù)萌芽林側(cè)枝重達(dá)到最大值時(shí)，各因素組合為：純氮（X1）99.2 g、純磷（X2）32.6 g、純鉀（X3）96.7 g，此時(shí)側(cè)枝重達(dá)到最大為3.23 kg/株，地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株。因此，氮、磷、鉀肥配比1∶0.33∶0.97為側(cè)枝重最大時(shí)澳洲茶樹(shù)萌芽林的最優(yōu)氮、磷、鉀肥配比。

3 結(jié)論與討論

（1）11個(gè)氮、磷、鉀不同配比施肥處理的地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的變化幅度較大。這說(shuō)明氮、磷、鉀不同配比的施肥組合，對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側(cè)枝重的影響較大。通過(guò)回歸模型分析可知，3因素對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林地徑、株高起主要作用的是氮，其次是磷、鉀，氮、鉀與地徑、株高成正相關(guān)，磷與地徑株高成負(fù)相關(guān)；3因素對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林枝葉總重、側(cè)枝重起主要作用的是磷，鉀、氮起次要作用，氮與枝葉總重、側(cè)枝重成正相關(guān)，磷、鉀與枝葉總重、側(cè)枝重成負(fù)相關(guān)。

（2）種植澳洲茶樹(shù)是以提取精油為最終目標(biāo)，在對(duì)澳洲茶樹(shù)萌芽林進(jìn)行枝葉測(cè)產(chǎn)的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)油量與不同N、P、K施肥配比作回歸方程，或許會(huì)比側(cè)枝重與不同N、P、K施肥配比的回歸方程更加準(zhǔn)確，因此，下一步將對(duì)此進(jìn)行研究。澳洲茶樹(shù)林為一次種植，多年收割，可連續(xù)萌芽20多年，產(chǎn)量逐年增加。因此，為防止土壤酸化、板結(jié)，保證產(chǎn)量，應(yīng)考慮施用有機(jī)肥等措施來(lái)保證經(jīng)營(yíng)林地土壤質(zhì)量不退化。

（3）前期的研究證實(shí)，澳洲茶樹(shù)初代林對(duì)氮肥的需求量很大，對(duì)磷肥、鉀肥需求量較少。但是澳洲茶樹(shù)萌芽林對(duì)氮肥、磷肥、鉀肥的需求較初代林有所不同，萌芽林對(duì)氮肥的需求量也很大，對(duì)磷肥、鉀肥的需求相應(yīng)增大，特別是鉀肥，用量基本與氮肥持平。磷肥、鉀肥不足，會(huì)嚴(yán)重影響側(cè)枝重。

（4）當(dāng)純氮、純磷和純鉀的用量分別為99.2、32.6和 96.7 g/株，比例為1∶0.33∶0.97時(shí)，澳洲茶樹(shù)萌芽林的植株側(cè)枝重達(dá)到最大值為3.23 kg/株，地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株。因此，氮、磷、鉀肥配比1∶033∶0.97，為澳洲茶樹(shù)幼林側(cè)枝重最大時(shí)的最優(yōu)氮、磷、鉀肥配比。澳洲茶樹(shù)萌芽林在最優(yōu)氮、磷、鉀肥配比的條件下所獲得的側(cè)枝重比初代林在最優(yōu)氮、磷、鉀肥配比的條件下所獲得的側(cè)枝重明顯增加。

（5）施肥只是影響澳洲茶樹(shù)萌芽林生長(zhǎng)性狀的一個(gè)方面，影響澳洲茶樹(shù)萌芽林生長(zhǎng)性狀的還有初代林的種植密度、水分等指標(biāo)，怎樣確定初代林的種植密度與水分等指標(biāo)的最優(yōu)組合，有待進(jìn)一步研究。

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