土壤養(yǎng)分變化對不同種源杉木幼苗生長的影響

孟慶銀 ，廖迎春 ，張運根 ，江先桂 ，賴建明 ，林源華 ，江祥慶，童浩，李平山，涂龍平

（1.福建省沙縣官莊國有林場，福建 三明 365050；2.南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099；3. 福建省三明市國有林場工作站，福建三明365000；4.福建省明溪國有林場，福建 三明 365200；5. 福建省大田桃源國有林場，福建三明366100；6. 福建省三明市郊國有林場，福建 三明 365000）

良種是現(xiàn)代商品林集約經(jīng)營的基礎(chǔ)，而營建高世代種子園是提供良種的主要途徑，使用優(yōu)良種源造林可增產(chǎn)10%～15%，良種基地是提供優(yōu)良種源的保證。通過種源試驗可知，使用不同來源的種子造林，在不同生態(tài)條件下，其生長發(fā)育特性存在明顯差別。這些差異主要表現(xiàn)在生長量、生育期、抗性和適應(yīng)性，是可以遺傳給子代的。在我國南方地區(qū)集中連片大面積營造杉木（Cunninghamia lanceolata）林較多，立地條件較差的杉木林，出現(xiàn)了一些“小老頭”林。在自然狀態(tài)下，植物所需養(yǎng)分依靠土壤供給，土壤是植物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，能為植物生長提供水分、養(yǎng)分等。土壤養(yǎng)分狀況是影響植被生長和生產(chǎn)力的重要因素，是土壤肥力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是評價土壤肥力水平的重要內(nèi)容之一，鐘羨芳研究認為，國內(nèi)杉木生產(chǎn)力低下的原因在于不合理的經(jīng)營制度引起的林分土壤養(yǎng)分的變化，如單一樹種引起的土壤酶活性下降和生態(tài)環(huán)境惡化，以及連栽引起的土壤養(yǎng)分流失、地力嚴重衰退等。

杉木是我國南方重要的造林樹種之一，栽培歷史悠久，其干形通直且生長迅速，材質(zhì)輕軟易加工，分布廣泛，經(jīng)濟價值高、木材用途廣泛，在建筑、家具制造、造船等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。近年來，連栽導(dǎo)致地力衰退，生態(tài)環(huán)境惡化，杉木生長量下降。福建省沙縣官莊國有林場、福建省將樂國有林場、福建省尤溪國有林場、福建省洋口國有林場、福建省邵武衛(wèi)閩國有林場、福建省光澤華僑國有林場6 個國家級林木良種基地承擔(dān)著滿足林業(yè)生產(chǎn)良種需求的任務(wù)，為摸清6 個良種基地杉木第3 代種子園子代在不同土壤養(yǎng)分中生長狀況，緊跟生產(chǎn)需求，做到適地適樹，提高良種遺傳品質(zhì)，遺傳增益最大化，本文以1 年生杉木第3 代種子園實生裸根苗為研究對象，設(shè)置了6 個不同土壤養(yǎng)分環(huán)境梯度處理，采用野外盆栽種植，對比不同種源在不同土壤養(yǎng)分生長狀況，以期做到適地適種源，為提高杉木生長水平提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在福建省沙縣官莊國有林場羅溪管護站（117°45′E、26°32′N）。該地屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明。年均降水量 1 747 mm；年均氣溫19.8 ℃，1 月最低月平均氣溫4.9 ℃，7 月最高月平均氣溫35.3 ℃；年均相對濕度81.1%；極端最低氣溫-7.1 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃；年無霜期300 d。

1.2 試驗設(shè)計

試驗苗為6 個國家級林木良種基地杉木第3代種子園混系種培育的1 年生裸根苗，2020 年1 月16 日，選取長勢均勻良好的杉木幼苗移栽于美植袋中，美植袋規(guī)格25 cm×25 cm ，每盆種1 株，每個種源90 株，共計540 株；供試土壤來自3 個杉木林分的表層土壤（A 層:0～20 cm、B 層:21～40 cm、C 層:41～60 cm）, 設(shè)置了6 個不同土壤養(yǎng)分環(huán)境梯度處理，即T（A 層）、T（B 層）、T（2A+1C）、T（1A+1C）、T（1B+2C）和T（C 層），低養(yǎng)分處理土壤，通過在低立地指數(shù)表層土壤中摻入一定比例（按體積比）的土壤養(yǎng)分較低的深層土壤（41～60 cm），并將表層土和深層土均勻混和得到。苗木移栽前測定各處理盆栽土的養(yǎng)分含量，6 個處理具體養(yǎng)分含量見表1。由表1 可知，6 個盆栽土壤有機碳和全氮含量存在顯著差異（P＜0.05）。

表1 6 個不同處理土壤養(yǎng)分含量

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理，SPSS 13.0 進行單因素方差分析，檢驗相關(guān)指標(biāo)的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源杉木1 年生苗在不同養(yǎng)分土壤中苗高生長狀況

由表2 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）。其中T、T、T、T和T的苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高18.9%、12.7%、5.5%、2.3%和0.5%。將樂種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T、T（CK）；其中T、T、T、T和 T苗高與 T（CK） 苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高16.8%、10.2%、7.2%、3.0%和2.8%。尤溪種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T（CK）、T和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T和T比T（CK）苗高分別高2.8%、1.1%和0.9%，T和T苗高比T（CK）苗高分別低3.5%和1.0%。華僑種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T（CK）、T、T、T。其中T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高12.1%和8.3%；T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低5.7%、6.9%和12.0%。洋口種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T、T和 T苗高比T（CK）苗高分別高12.7%、7.3%、4.2%和3.5%，T苗高比T（CK）苗高低0.7%。衛(wèi)閩種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T（CK）、T和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T和 T苗高比 T（CK） 分別高11.4%、7.4%和2.5%，T和T苗高比T（CK）分別低4.6%和7.1%。

表2 不同種源1 年生杉木苗在不同養(yǎng)分土壤中苗高生長狀況/cm

2.2 不同種源杉木1 年生苗在不同養(yǎng)分土壤中地徑生長狀況

由表3 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和T。其中T地徑與T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），T地徑比T（CK）低5.1%；T、T、T和T地徑與T（CK）地徑生長量均差異顯著（P＜0.05），比T（CK）分別低0.8%、15.2%、18.8%、18.8%和24.6%。將樂種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T、T；其中 T、T、T、T和 T地徑與T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）地徑分別低0.8%、1.7%、1.7%、6.7%和6.7%。尤溪種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和 T； 其 中 T、T、T、T和 T地 徑與 T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低2.2%、5.9%、11.1%、15.6%和17.8%。華僑種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T、T（CK）、T、T、T和T。其中T地徑與T（CK）地徑差異顯著（P＜0.05），比T（CK）高16.8%；T、T、T和T地徑與T（CK）地徑均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低2.5%、10.9%、16.0%和16.8%。洋口種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T、T（CK）、T、T、T和T；其中T、T、T、T和T與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05），T地徑比T（CK）高1.7%，T、T和T地徑比T（CK）分別低4.2%、5.0%、和10.9%。衛(wèi)閩種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和T；其中T、T、T和T與T（CK）差異均不顯著 （P＞0.05），T、T、T和 T地徑比 T（CK）分別低于 6.3%、9.5%、11.1%和 12.7%，T與 T（CK）差異顯著（P＜0.05），比 T（CK）低 17.5%。

表3 不同種源1 年生杉木苗在不同養(yǎng)分土壤中地徑生長狀況/mm

2.3 不同種源杉木1 年生苗木在不同養(yǎng)分土壤中高徑比分析

由表4 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為 T、T、T、T、T和 T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異顯著（P＜0.05），但相互間差異不顯著（P＞0.05）。將樂種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）；其中T高徑比與T（CK）差異顯著（P＜0.05），T、T、T、和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。尤溪種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T高徑比與T（CK）差異均顯著（P＜0.05），T、T、T和 T高徑比與 T（CK） 差異均不顯著（P＞0.05）。華僑種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。洋口種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。衛(wèi)閩種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為 T、T、T、T、T和 T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。

表4 不同種源1 年生杉木苗在不同養(yǎng)分土壤中高徑比狀況

3 結(jié)論與討論

不同土壤養(yǎng)分中有機碳和全氮含量明顯不同，從T至T土壤中有機碳和全氮含量顯著減少。有機碳、全氮是表示土壤肥力狀況的指標(biāo)，只有適宜的碳、氮比例，才能保證土壤微生物的活力，提高土壤的肥力水平。

苗木高度生長是最直觀的形態(tài)指標(biāo)，地徑與苗木根系大小關(guān)系緊密。研究發(fā)現(xiàn)，地徑與林木生長量成正比，苗高和地徑是評價苗木造林早期生長兩個最重要指標(biāo)；高徑比是指苗高與地徑之比，高徑比越大表明林木生長又細又高，土壤是林木賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。

本試驗研究發(fā)現(xiàn)，在相同管理措施下，6 個不同杉木種源在不同養(yǎng)分土壤中盆栽1 年時，表現(xiàn)出不同生長特性。其中在T（CK）處理中，苗高大小順序為尤溪種源、洋口種源、衛(wèi)閩種源、華僑種源、官莊種源、將樂種源，地徑大小順序為官莊種源、尤溪種源、衛(wèi)閩種源、華僑種源、洋口種源、將樂種源，高徑比大小順序為洋口種源、尤溪種源、華僑種源、衛(wèi)閩種源、將樂種源、官莊種源；在T中，苗高大小順序為尤溪種源、衛(wèi)閩種源、洋口種源、將樂種源、官莊種源、華僑種源，地徑大小順序為尤溪種源、衛(wèi)閩種源、將樂種源、官莊種源、洋口種源、華僑種源，高徑比大小順序為洋口種源、尤溪種源、衛(wèi)閩種源、將樂種源、官莊種源、華僑種源；在T中，苗高大小順序為洋口種源、華僑種源、尤溪種源、官莊種源、將樂種源、衛(wèi)閩種源，地徑大小順序為華僑種源、尤溪種源、洋口種源、將樂種源、衛(wèi)閩種源、官莊種源，高徑比大小順序為洋口種源、官莊種源、將樂種源、衛(wèi)閩種源、尤溪種源、華僑種源；在T中，苗高大小順序為衛(wèi)閩種源、將樂種源、尤溪種源、洋口種源、官莊種源、華僑種源，地徑大小順序為將樂種源、洋口種源、衛(wèi)閩種源、官莊種源、尤溪種源、華僑種源，高徑比大小順序為衛(wèi)閩種源、尤溪種源、將樂種源、華僑種源、官莊種源、洋口種源；在T中，苗高大小順序為尤溪種源、洋口種源、官莊種源、將樂種源、衛(wèi)閩種源、華僑種源，地徑大小順序為尤溪種源、洋口種源、官莊種源、將樂種源、華僑種源、衛(wèi)閩種源，高徑比大小順序為將樂種源、官莊種源、洋口種源、衛(wèi)閩種源、華僑種源、尤溪種源；在T中，苗高大小順序為洋口種源、尤溪種源、官莊種源、華僑種源、衛(wèi)閩種源、將樂種源，地徑大小順序為官莊種源、洋口種源、將樂種源、華僑種源、尤溪種源、衛(wèi)閩種源，高徑比大小順序為尤溪種源、洋口種源、華僑種源、衛(wèi)閩種源、官莊種源、將樂種源。

綜上所述，不同種源在6 個不同養(yǎng)分土壤中生長狀況不同。杉木生長是一個復(fù)雜長期的過程，對于不同種源杉木在6 個不同養(yǎng)分土壤中生長狀況，仍需長期的觀測比較才能得出結(jié)論。