馬尾松不同家系施磷肥效應(yīng)對比研究

顏培棟，李 鵬，零天旺，陸紹浩，楊章旗

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國家林業(yè)和草原局馬尾松工程技術(shù)研究中心廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，廣西南寧 530002；2.橫縣鎮(zhèn)龍林場，廣西橫縣 530327）

馬尾松（Pinus massoniana）是我國南方重要的用材林樹種，有巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為馬尾松耐瘠薄且易栽培，無需施肥便能豐產(chǎn)，但粗放式的經(jīng)營造成馬尾松林地土壤肥力逐漸衰退，制約馬尾松生長，造成林分生產(chǎn)力和產(chǎn)值較低。隨著森林經(jīng)營集約化和科學(xué)化管理水平不斷提高，馬尾松的經(jīng)營理念發(fā)生了改變。在采用良種及選擇合適立地和種植密度的基礎(chǔ)上，施肥成為提高林地質(zhì)量及速生豐產(chǎn)的重要措施[1-3]。目前，在馬尾松 苗 期[4-5]、幼林[6-8]、中林[9-10]和成熟林[11]進(jìn)行了不同施肥時(shí)間、肥料類型和肥料比例的研究，結(jié)果表明施肥有利于馬尾松生長。以上研究主要是以追肥形式進(jìn)行處理，不同基肥施入量對馬尾松生長的影響及影響的持續(xù)時(shí)間等方面的研究還未見報(bào)道。因肥效反應(yīng)與磷的含量密切相關(guān)，馬尾松又是對磷敏感植物，而且馬尾松主栽區(qū)土壤缺磷嚴(yán)重，因此本研究以馬尾松優(yōu)良無性系半同胞子代為材料，研究不同磷肥作為基肥，其施入量對各家系幼林6年生長的影響，可為進(jìn)一步完善馬尾松人工林速生豐產(chǎn)技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于橫縣鎮(zhèn)龍林場（109°08'～109°19'E，23°02'～23°08'N，）三合分場5 林班，屬南亞熱帶氣候，溫暖多雨，熱量豐富，年均相對濕度80%以上，年均氣溫21．5 ℃，最低氣溫-4 ℃，最高氣溫39．2 ℃，年均日照時(shí)長1 758．9 h，年均降水量1 477．8 mm，年均蒸發(fā)量1 056．9 mm。該地屬丘陵山地，海拔350 m。土壤為砂頁巖發(fā)育形成的赤紅壤，土層深厚，土質(zhì)疏松，呈酸性或微酸性。造林地原為馬尾松采伐跡地，立地指數(shù)18，適宜林木生長。

1．2 試驗(yàn)材料

采用6 個(gè)馬尾松家系（91、92、99、105、110 和104 號），均來自南寧市林業(yè)科學(xué)研究所馬尾松初級種子園，2007年對上述家系種子（種子園自由授粉種子，即半同胞子代）進(jìn)行采收，2008年采用輕基質(zhì)育苗技術(shù)進(jìn)行育苗。所用肥料為鈣鎂磷肥，有效磷含量≥17%。

1．3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)4個(gè)處理，為T0（不施肥對照）、T1（250 g/株）、T2（500 g/株）和T3（750 g/株）。采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)6個(gè)優(yōu)良家系品種小區(qū)，每小區(qū)面積600 m2，每小區(qū)內(nèi)設(shè)3 個(gè)處理和1 個(gè)對照副區(qū)，副區(qū)面積150 m2。設(shè)3個(gè)重復(fù)，小區(qū)以濕地松（P.elliottii）分界。

于2009年4月10日造林，定植前按試驗(yàn)設(shè)計(jì)施入磷肥，采用挖明坎（塊狀）整地，整地規(guī)格40 cm×40 cm×30 cm，株行距2 m×2 m，初植密度2 500株/hm2。種植后前3年，每年的5—6月和9—10月進(jìn)行除草撫育。

1．4 生長量數(shù)據(jù)調(diào)查

種植當(dāng)年的12月調(diào)查保存率；種植后第2～7年，每年年底測定幼樹的地徑（第2～4年）、胸徑（第5～7年）和樹高。

1．5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

單株材積（V單）的計(jì)算公式[12]為：

V單= 0．0000714265437×D1．867008H0．9014632

式中，D為胸徑，H為樹高。

采用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行單因素方差分析，采用LSD 差異顯著性檢驗(yàn)不同磷肥施入量對馬尾松生長的影響。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同處理對保存率的影響

不同家系間苗木保存率差異不顯著，平均保存率為92．9%；不同處理間保存率差異不顯著。表明定植時(shí)按統(tǒng)一造林要求和管護(hù)措施，保證保存率達(dá)到試驗(yàn)要求，可保障試驗(yàn)后期的正常進(jìn)行。

2．2 不同處理下各家系間幼樹生長的差異

T0 處理的各家系間，1～2年生幼樹的地徑差異極顯著（P＜0．01），3～5年生時(shí)各家系間地徑或胸徑差異不顯著，6年生時(shí)差異顯著（P＜0．05）；1～6年生幼樹的樹高差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01）；4年生和6年生幼樹的單株材積差異顯著（P＜0．05）；說明未施肥的情況下，林分生長達(dá)到郁閉后，各家系的生長性狀差別明顯（表1）。T1、T2 和T3 處理的各家系間1～3年生幼樹的地徑和樹高差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01）；隨著林分生長，差異逐漸分化，4～6年生幼樹的樹高差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01），大部分單株材積差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01），大部分胸徑差異不顯著；說明施肥對樹高和單株材積的生長起到一定作用，且隨著林齡和郁閉度增加，樹高的差異導(dǎo)致了蓄積量的差異。

2．3 各家系不同處理間幼樹生長的差異

各家系不同處理間幼樹的生長存在差異，105號家系的差異最大（表2）。不同處理下，3～4年生105 號家系的樹高差異顯著（P＜0．05），4年生105號家系的單株材積差異顯著（P＜0．05）；5 和6年生91和105號家系的樹高差異極顯著（P＜0．01），單株材積差異顯著（P＜0．05）；其他家系的生長差異均不顯著。

表1 不同處理下各家系間幼樹生長差異Tab.1 Growth differences of young trees among different families in different treatments

馬尾松各家系在不同處理下幼樹的地徑或胸徑（圖1）、樹高（圖2）和蓄積量（圖3）均隨林齡的增大不斷增加。1～3年生時(shí)，92 號家系的地徑和樹高隨林齡增加的速度最快；地徑年均增長表現(xiàn)為92號（1．22 cm/年）= 104 號＞110 號（1．21 cm/年）＞91號（1．20 cm/年）= 105 號＞99 號（1．14 cm/年）；樹高年均增長表現(xiàn)為92 號（0．69 m/年）＞105 號（0．68 m/年）＞104 號（0．67 m/年）＞110 號（0．64 m/年）＞91 號（0．63 m/年）= 99 號。4 ～6年生時(shí)，104 號家系的胸徑與92 號家系的樹高和單株材積隨林齡增加的速度最快；胸徑年均增長表現(xiàn)為104 號（1．45 cm/年）＞99 號（1．44 cm/年）＞91 號（1．42 cm/年）＞92 號（1．38 cm/年）＞110 號（1．35 cm/年）＞105 號（1．32 cm/年）；樹高年均增長表現(xiàn)為92 號（0．64 m/年）＞104 號（0．63 m/年）＞99 號（0．61 m/年）＞105 號（0．60 m/年）＞110 號（0．59 m/年）＞91 號（0．58 m/年）；單株材積年均增長表現(xiàn)為92 號（0．006 8 m3/年）＞104 號（0．006 6 m3/年）＞110 號（0．006 3 m3/年）= 91號= 99 號＞105 號（0．006 2 m3/年）。在整體水平上，92 號家系更具有速生優(yōu)勢，但磷肥的施用對其生長的影響不顯著。

不同施肥條件下，1～4年生時(shí)91號家系各生長指標(biāo)均差異不顯著，5～6年生時(shí)樹高和單株材積均差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01），T2 處理下表現(xiàn)最好；1～2年生時(shí)105 號家系各生長指標(biāo)均差異不顯著，3～6年生時(shí)樹高和單株材積均差異顯著（P＜0．05）或極顯著（P＜0．01），T2處理下表現(xiàn)最好。

表2 各家系不同處理間幼樹生長差異Tab.2 Growth differences of young trees from different families among different treatments

圖1 各家系不同處理下幼樹地徑或胸徑的變化規(guī)律Fig.1 Variation of ground diameter or DBH of young trees from different families in different treatments

圖2 各家系不同處理下幼樹樹高的變化規(guī)律Fig.2 Variation of tree heights of young trees from different families in different treatments

圖3 各家系不同處理下幼樹單株材積的變化規(guī)律Fig.3 Variation of individual volume of young trees from different families in different treatments

3 結(jié)論與討論

不同施肥處理對造林保存率影響不顯著，均達(dá)到了92．9%。盧立華等[4]研究認(rèn)為不同施肥處理對馬尾松成活率影響顯著，這可能是由于本研究中馬尾松幼苗造林時(shí)雨水充足，未遇到干旱氣候，種植后能及時(shí)進(jìn)行撫育，經(jīng)過統(tǒng)一管護(hù)措施，能保證保存率達(dá)到試驗(yàn)要求。

不同施肥處理下，不同林齡6 個(gè)家系間的生長指標(biāo)差異顯著，說明馬尾松的前期生長受不同家系的影響，這與陳剛等[13]對云杉（Picea asperata）的研究和李天芳等[14]對白樺（Betula platyphylla）的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，大部分家系幼樹在不同施肥處理下的生長指標(biāo)差異不顯著。張榮健[15]的研究顯示，在馬尾松造林初期，施肥對生長的影響不大；施友文[16]在種植第2年施肥后，發(fā)現(xiàn)不同處理下馬尾松的生長差異不顯著；黃承標(biāo)等[1]、諶紅輝等[7]、肖祥希等[8]、梁瑞龍等[10]、周運(yùn)超等[17]和胡炳堂等[18]的研究結(jié)果也顯示，在馬尾松人工幼林中施肥與不施肥間的差異不大。這一現(xiàn)象可能與馬尾松耐瘠薄的生物學(xué)特性有關(guān)，此外苗木種植的立地條件較好，土壤的營養(yǎng)可以滿足馬尾松早期生長所需，肥效在早期不明顯。

對不同施肥處理下各家系幼樹的生長進(jìn)行多重比較發(fā)現(xiàn)，5～6年生的91 號家系在T2 處理下效果顯著，3～6年生的105 號家系也在T2 處理下效果顯著，其他家系受施肥的影響不大。陳剛等[13]和李天芳等[14]對云杉和白樺的研究也表明施肥對不同家系的影響存在差異。

5年生的91和105號家系幼樹的胸徑在T2處理下與T1、T3 和T0 處理下差異顯著，可以看出在施肥處理第6年時(shí)，不同處理間的差異逐漸顯現(xiàn)，這可能是因?yàn)榱追蕿殚L效肥，施后的肥效發(fā)揮較緩慢，肥效時(shí)間長，對馬尾松地上部分的生長影響有一定的滯后性[19-20]。諶紅輝等[7]和周運(yùn)超等[17]對馬尾松幼林的施肥研究表明在種植后第2年時(shí)施肥，肥效在7年后才發(fā)揮作用；肖祥希等[8]發(fā)現(xiàn)造林當(dāng)年肥效反應(yīng)不顯著，從第3年開始效果顯著。這些結(jié)論證明了本研究的結(jié)果，說明磷肥作為基肥能連續(xù)提供樹木營養(yǎng)所需。

土壤養(yǎng)分的吸收和利用決定著樹木的生長，廣西為馬尾松主要產(chǎn)區(qū)，但土壤中有效磷缺乏嚴(yán)重[21]，缺磷已成為馬尾松生長發(fā)育的限制因素之一，造林時(shí)適當(dāng)施放磷肥對馬尾松的生長有促進(jìn)作用，T2 處理（500 g/株）對馬尾松生長的促進(jìn)效果最好。