不同配方施肥對樟樹無性系人工林生長的影響

朱昌叁，梁曉靜，李開祥，黃開順，楊卓穎，黎仁堅，安家成

（1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點實驗室 廣西木本香料工程技術(shù)研究中心 國家林業(yè)和草原局八角肉桂工程技術(shù)研究中心，廣西南寧 530002；2.南寧市和豐農(nóng)業(yè)投資有限責(zé)任公司，廣西上林 530500）

樟樹（Cinnamomum camphora）又名香樟和芳樟，廣泛分布于我國長江流域及以南地區(qū)，是我國亞熱帶地區(qū)常綠闊葉林重要組成樹種之一，也是國家Ⅱ類保護(hù)植物[1-3]。芳樟醇是當(dāng)今世界上用途最廣和用量最大的香料品種[4]，樟樹是生產(chǎn)天然芳樟醇的主要原料樹種。廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院選育出了廣林香樟無性系95號（GLC95）和100號（GLC100）等芳樟醇型樟樹良種，得油率高，主成分含量符合輕工標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2240-1996芳樟醇（單離）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求[5]。施肥是促進(jìn)林木生長、提高產(chǎn)量和質(zhì)量的重要措施之一，有關(guān)樟樹施肥的研究大部分集中于苗期或盆栽試驗[6-11]，大田試驗多涉及復(fù)合肥數(shù)量[12-13]和肥料類型[14]，配方施肥試驗集中于大量元素[15-16]，尚未發(fā)現(xiàn)針對無性系人工林的多因素大田施肥試驗。本研究以廣林香樟無性系100號人工林為研究對象，采用正交設(shè)計進(jìn)行施肥試驗，探討氮（N）、磷（P）、鉀（K）、硼（B）和鋅（Zn）對樟樹無性系人工林生長量和生物量的影響，以期為樟樹人工林建立合理的施肥制度提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西南寧市上林縣澄泰鄉(xiāng)云龍村（108°42′E，23°25′N），屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫20.9℃，最高氣溫40.4℃，最低氣溫-2.1℃，年均無霜期337 d，年均降水量1 789.2 mm。試驗地前作為粉葛（Pueraria lobata var.thomsonii），地勢平緩，土層深厚，耕作層厚30～40 cm，土壤pH值4.4，有機(jī)質(zhì)含量44.8 g/kg、水解性氮含量233 mg/kg、有效磷含量19.3 mg/kg、速效鉀含量103 mg/kg、有效硼含量0.293 mg/kg和有效態(tài)鋅含量1.57 mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗林于2016年4月營造，種苗為廣林香樟無性系100號扦插苗，林分密度為8 333株/hm2，即株行距為1 m×1.2 m，經(jīng)營模式為一年兩收，分別于5—7月及12—1月采伐枝葉提取精油。在林分中劃出生長一致的無性系人工林植株，面積約667 m2開展施肥試驗。供試肥料為尿素（含46%N）、鈣鎂磷肥（含18%P2O5）、氯化鉀（含60%K2O）、硼砂（含11%B）、七水合硫酸鋅（含23%Zn）。

1.3 試驗設(shè)計及測定

2019年1月試驗林萌芽采伐后，以追肥形式進(jìn)行配方施肥，在樹根外約50 cm處挖半月形溝，溝深約15 cm，將肥料與表面土壤充分混合，施肥后回覆表土。采用L16（45）正交試驗[17]，設(shè)置N、P、K、B和Zn 5個因子，每個因子4個水平，共16個處理，其中處理1為對照（CK）（表1）。每處理6株，重復(fù)3次。每處理小區(qū)間設(shè)置空白株2行作為保護(hù)株行。

2019年7月上旬開展施肥效果測定。株高是直觀反映植株生長情況的常用指標(biāo)之一；此樟樹無性系人工林的經(jīng)營目的為采伐地上全株提取精油，枝葉中精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于樹枝[18]，因此同時測定地上部分鮮重和枝葉鮮重。用帶刻度的標(biāo)桿測量株高（精確到厘米）；將全株離地40 cm處伐倒，測定地上部分鮮重，再將主干與枝葉分開，測定枝葉鮮重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2010和SPSS 13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，Duncan多重比較法分析數(shù)據(jù)間的差異。

表1 正交設(shè)計及試驗結(jié)果Tab.1 Orthogonal design and results

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對樟樹無性系人工林生長的影響

施肥對樟樹無性系人工林的生長產(chǎn)生影響，其中對鮮重產(chǎn)生的影響最為明顯，15種施肥處理的地上部分鮮重及枝葉鮮重均大于CK，地上部分鮮重提高20%的處理有10個，其中處理7與處理6較CK提高47.16%和40.90%，枝葉鮮重分別提高59.09%和47.73%（表1）。

方差分析顯示，不同處理間的株高、地上部分鮮重和枝葉鮮重均差異極顯著（P＜0.01）（表2）。

表2 不同處理間生長性狀的方差分析Tab.2 Variance analysis on growth traits among different treatments

2.2 不同養(yǎng)分元素對樟樹無性系人工林生長的影響

N和P對株高生長影響極顯著（P＜0.01），B對株高生長影響顯著（P＜0.05），5種養(yǎng)分元素對株高生長的影響為P＞N＞B＞K＞Zn；N、P和Zn對地上部分鮮重影響極顯著（P＜0.01），N對枝葉鮮重影響極顯著（P＜0.01），P和Zn對枝葉鮮重影響顯著（P＜0.05），5種養(yǎng)分元素對地上部分鮮重和枝葉鮮重的影響均為N＞P＞Zn＞B＞K。

表3 不同養(yǎng)分元素對樟樹無性系人工林生長影響的方差分析Tab.3 Variance analysis on effects of different elements on growth of C.camphora clonal plantation

2.3 最佳施肥配方的篩選

本試驗的樟樹無性系人工林以采收枝葉提取精油為主要經(jīng)營目的，枝葉鮮重對經(jīng)營效益的影響最大，所以以枝葉鮮重為首要性狀。

根據(jù)因素間水平極差的大小，5種養(yǎng)分元素對樟樹無性系人工林枝葉鮮重的影響為N＞P＞Zn＞B＞K，與方差分析結(jié)果一致，枝葉鮮重最大的水平組合為N2P3K4B4Zn2，即108.70 g尿素+555.56 g鈣鎂磷肥+250 g氯化鉀+54.55 g硼砂+8.70 g硫酸鋅（表4）。多重比較發(fā)現(xiàn)，除N和P外，其他養(yǎng)分元素各水平間的差異不顯著，K、B和Zn的用量可以在試驗取值范圍內(nèi)變動。極差分析得出的最優(yōu)組合在試驗設(shè)計的16個處理中并未出現(xiàn)，與之相近的組合為處理7（N2P3K4B1Zn2），實際田間試驗結(jié)果表明，處理7的枝葉鮮重較CK增加了59.09%，為16個處理中的最優(yōu)組合。

表4 正交試驗直觀分析Tab.4 Results of visual analysis of orthogonal test

3 結(jié)論與討論

樟樹無性系人工林作為油用速生林，對養(yǎng)分需求旺盛。合理的配方施肥，能夠提供樟樹生長所需的礦質(zhì)元素，對莖葉生長也有重要作用，是高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有研究表明，P在土壤中的濃度一般低于其他大量元素，而低緯度地區(qū)P較為缺乏[19]，通常成為植株生長的限制元素。本研究發(fā)現(xiàn)，配方施肥可以促進(jìn)樟樹無性系人工林的生長及地上部分鮮重和枝葉鮮重的積累，株高對P的需求尤為明顯，P是株高生長的主要限制因子，可能是由于低緯度地區(qū)樟樹人工林土壤中的P含量相對較低；地上部分鮮重和枝葉鮮重則對N的需求更大，這與陳曉明等[11]在配方施肥對芳樟枝葉產(chǎn)量和含油率的影響中的研究結(jié)果相似。

正交試驗對于探索配方施肥具有明顯優(yōu)勢，精簡試驗次數(shù)，提高工作效率[17]。通過5因素4水平的正交試驗，得出了有效促進(jìn)樟樹無性系人工林枝葉鮮重的最優(yōu)組合，即N2P3K4B4Zn2。但該組合并未出現(xiàn)在試驗設(shè)計的16個處理中，這可能與正交試驗設(shè)計的特點有關(guān)，正交設(shè)計并不包括所有可能的處理組合。該理論最優(yōu)組合有待于進(jìn)一步驗證，可為下一步施肥試驗提供方向?，F(xiàn)階段生產(chǎn)實踐中，建議優(yōu)先使用處理7，即108.70 g尿素+555.56 g鈣鎂磷肥+250 g氯化鉀+8.70 g硫酸鋅。

本研究針對特定試驗地栽培的樟樹無性系人工林開展不同養(yǎng)分元素的配比試驗，而不同立地條件、施肥類型、施肥總量和施肥方法[20-21]對樟樹無性系人工林的生長及不同養(yǎng)分元素對樟樹無性系人工林精油品質(zhì)等方面的影響，有待深入研究。