施肥與密度對桉樹無性系生長的影響

張挺，謝仕錦，盧翠香，唐慶蘭，郭東強(qiáng)*

施肥與密度對桉樹無性系生長的影響

張挺1,2，謝仕錦1,2，盧翠香1，唐慶蘭1，郭東強(qiáng)1*

(1. 廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院/中南速生材繁育國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 廣西 南寧 530002；2. 廣西國有三門江林場，廣西 柳州 545000)

以尾巨桉無性系為研究對象，采用3種密度、3種施肥處理，對其3個(gè)生長階段進(jìn)行調(diào)查并分析，評價(jià)各組合處理對生長的影響，探求最佳施肥模式。結(jié)果表明：處1.5生時(shí)樹高生長差異不顯著外，密度和施肥處理對林分生長各階段的影響都存在顯著差異；4.5年生時(shí)的林分在1 333株·hm?2的種植密度和450 kg·hm?2的追肥處理組合下生長最佳，單位面積蓄積量達(dá)163.92 m3·hm?2。

森林培育；桉樹；施肥效應(yīng)；生長效應(yīng)

桉樹(spp.)作為我國南方最主要的速生豐產(chǎn)林樹種之一，為國家木材生產(chǎn)和木材安全提供了重要保障。以廣林9和DH32-29為代表的桉樹無性系因其生長快速、材質(zhì)優(yōu)良和產(chǎn)量穩(wěn)定的特點(diǎn)，在廣西、廣東、福建等省區(qū)得到廣泛種植[1-6]。隨著桉樹人工林的持續(xù)種植，部分學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)桉樹林地土壤存在一定程度的酸化趨勢，部分林地土壤表現(xiàn)出缺素和植物營養(yǎng)不均衡等問題[7-11]。

造林密度和撫育施肥是營造桉樹速豐林的重要因素，研究表明適宜的撫育措施可在滿足林木生長的前提下，實(shí)現(xiàn)林地肥力的改善和增加林地抗逆性，并促進(jìn)微生物群落多樣性及有機(jī)物轉(zhuǎn)化功能[8-14]。為實(shí)現(xiàn)桉樹多年連栽的高產(chǎn)，部分經(jīng)營者采取施重肥、增加施肥次數(shù)結(jié)合高強(qiáng)度精細(xì)管理的方法進(jìn)行作業(yè)，這一做法雖然短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了林分高產(chǎn)，但從長遠(yuǎn)來看加大了對土壤的干擾，存在土壤pH值下降、土壤鋁和錳毒害增加的潛在風(fēng)險(xiǎn)[15-16]。本研究以尾巨桉()人工林為對象，通過分析不同造林密度和施肥措施下林分生長情況，以期找到科學(xué)合理的栽植密度與施肥措施，為桉樹人工林科學(xué)培育和可持續(xù)經(jīng)營提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)地位于廣西國有東門林場雷卡分場9林班(107°55’E，22°25′N)，用苗為尾巨桉DH32-29無性系。試驗(yàn)地氣候?qū)賮啛釒Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均溫度22 ℃，極端最低溫度?3 ℃，極端最高溫度40 ℃，年均降雨量為1 250 mm，地勢平緩，海拔90 ～ 120 m，試驗(yàn)地微坡向東，坡度≤10°，土壤為磚紅壤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用3因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)計(jì)9個(gè)處理，詳見表1。每處理0.13 hm2，重復(fù)3次，每處理測定5行，每行測定15株樣木。

按照單位面積養(yǎng)分投入量相等的原則進(jìn)行每株施肥，采用機(jī)耕帶墾的整地方式，按設(shè)計(jì)密度、株行距定點(diǎn)挖穴，穴規(guī)格為60 cm(穴面寬) × 40 cm(穴底寬) × 30 cm(穴深)。試驗(yàn)林于2016年7月種植，不施基肥，造林后的撫育措施為：第1次除草、松土、施肥在造林后1.5個(gè)月時(shí)進(jìn)行，先全面除草、1.2 m寬帶狀(以種植行為中線兩邊各0.6 m)松土(深15 ～ 20 cm)，后施肥；第2、3、4次于造林后的第2、3、4年3—4月進(jìn)行，均為桉樹專用肥(N、P、K有效養(yǎng)份含量為30%)。

1.3 林分調(diào)查

于2017年12月、2018年11月和2021年1月對試驗(yàn)林進(jìn)行每木調(diào)查胸徑和樹高，采用文獻(xiàn)[17]的方法計(jì)算單株材積。

=0.000 109 154×[0.187 892?0.005 691 86×(D+H)]

×[0.652 6+0.007 847 54×(D+H)]

式中為單株材積(m3)，為胸徑(cm)，為樹高(m)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL 2010和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

表1 造林密度與施肥組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 處理間樹高生長差異分析

由圖1可知，1.5年生時(shí)，A2B2處理的平均樹高生長量最低，為6.8 m，其余處理的樹高生長量均在7 m以上，最高的為A3B1(7.9 m)。2.3年生時(shí)，樹高生長最高的處理是A2B1與A3B1，樹高均為14.7 m，樹高生長最低的處理是A2B3，樹高為12.4 m。4.5年生時(shí)，樹高生長量最高的處理是A1B1，樹高為19.0 m，樹高生長最低的處理是A3B3，樹高為14.2 m。

1.5年生時(shí)，密度和施肥間對樹高生長影響差異不顯著，密度和施肥的交互作用對樹高影響顯著；2.3年和4.5年生時(shí)，密度和施肥對樹高生長影響存在極顯著差異，但密度和施肥的交互作用對樹高生長影響差異不顯著(表2)。

表2 樹高方差分析

圖1 處理間樹高生長分析

2.2 處理間胸徑生長差異分析

由圖2可知，1.5年生時(shí)，胸徑生長量最大的處理是A3B1，為6.9 cm；2.3年生時(shí)，胸徑生長最大的處理是A3B1，為9.6 cm，生長量最小的處理為A2B3；4.5年生時(shí)胸徑生長量最大的處理是A1B1，為13.1 cm，生長量最小的處理為A3B3。

方差分析結(jié)果表明(表3)，不同處理間差異極顯著，其中1.5年生和2.3年生密度和施肥處理對于林分胸徑的生長存在極顯著差異，4.5年生密度對胸徑生長的作用存在極顯著差異，施肥的影響作用減小，但仍呈顯著差異。林分生長的各階段種，密度與施肥間的交互作用對胸徑生長的影響無顯著差異。

圖2 處理間胸徑生長分析

表3 胸徑方差分析

2.3 處理間蓄積量生長差異分析

單株材積受樹高和胸徑的直接影響。在不同處理下的單株材積生長量最大的處理是A3B1，1.5年生、2.3年生平均單株材積分別為0.017 0、0.053 6 m3，4.5年生平均單株材積最大的處理是A1B1，為0.123 0 m3(圖3)。由表4可知，1.5生和2.3年生的林木單株材積受到施肥的影響差異顯著，密度和交互作用對單株材積的影響差異不顯著，4.5年生時(shí)造林密度對單株材積的影響差異極顯著。

由圖4可知，1.5年生林分蓄積量最大的處理是A3B3，為26.79 m3·hm-2，其余處理單位面積蓄積量差異不顯著；2.3年生時(shí)，林分蓄積量最大的為處理A3B2，為81.61 m3·hm-2，蓄積量最小的處理是A2B1，為56.47 m3·hm-2；4.5年生時(shí)，林分單位蓄積量最大的處理是A1B1，單位面積蓄積量達(dá)163.92 m3·hm-2，較蓄積量最小的處理A3B2(88.80 m3·hm-2)產(chǎn)量高84.6%，A1B1、A1B3和A2B1的蓄積量顯著高于其他處理。

圖3 處理間單株材積生長分析

圖4 處理間單位面積蓄積量生長分析

表3 單株材積方差分析

3 結(jié)論與討論

林分處于幼林階段時(shí)，在第一次追肥后林木生長主要受到施肥和密度的交互作用影響。林分1.5年生時(shí)，交互作用差異不顯著，各栽植密度處理除1 666株·hm-2外，其他處理以1 005 kg·hm-2的施肥量生長最優(yōu)，在胸徑的生長影響上以1 005 kg·hm-2的施肥量生長最優(yōu)，但處理間差異不顯著。林分4.5年生時(shí)，各處理的生長最大值均為450 kg·hm-2的施肥處理，單株材積最大的處理為A1B1，且顯著高于其他種植密度下林木的生長。

從試驗(yàn)結(jié)果看，初植密度的影響貫穿于整個(gè)營林周期，合理降低栽植密度、不施基肥的同時(shí)在幼林期加大追肥量可促進(jìn)林木有效生長。施肥作用的影響在幼林期呈極顯著差異，4年生時(shí)呈顯著差異，說明后期施肥對林木生長的作用雖趨于一致，但仍有不同，可在保證林木生長的前提下減少肥料投入。本研究以1 333株·hm-2的種植密度，為減少對林地的擾動(dòng)不施基肥，減少追肥以450 kg·hm-2的處理生長效果最好。3種種植密度對比之下，在4.5年生呈現(xiàn)一定范圍內(nèi)林木蓄積量隨著施肥量增加而減少的規(guī)律，說明在延長施肥年限的同時(shí)，應(yīng)將施肥用量控制在一定范圍內(nèi)，過度施肥反而會降低生長量。速生桉樹種植后期施肥與否目前還存在爭論，部分學(xué)者的結(jié)論與本研究類似，如中耕措施及追肥對4年生桉樹人工林后期生長有顯著影響，且5年生時(shí)施肥對林分蓄積量和利潤的增加作用更明顯[18]，后期施肥也更有利于采伐后萌芽林更新生長[19]。

從分析數(shù)據(jù)看，本研究所采取的“降低密度+不施基肥+適度施肥+每年施肥”小徑材經(jīng)營模式可以減少施基肥的施工費(fèi)用，而且全經(jīng)營周期區(qū)別于以往前三年施肥的方式，既能夠保證每年林木生長所需養(yǎng)分，又可減少肥料的盲目投入。林木的生長受到營養(yǎng)元素的攝入、光熱條件、土壤條件、種植方式等綜合影響[20-26]，生產(chǎn)實(shí)踐中肥料成分、肥料流失率、林木肥料利用率等問題也影響到經(jīng)營效果。密度與施肥措施對桉樹人工林生長的影響存在多重因素，本研究仍缺乏不同類型的肥料對土壤理化性質(zhì)的作用和對林地微生物的影響，需要繼續(xù)開展不同立地類型條件的對比試驗(yàn)，探明各氣候區(qū)和立地條件下桉樹人工林最佳密度與施肥措施。

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Effects of Fertilization and Density on the Growth ofClones

ZHANG Ting1,2, XIE Shijin1,2, LU Cuixiang1, TANG Qinglan1, GUO Dongqiang1*

()

Taking×clones as study objects, three kinds of density and three kinds of fertilization treatments were used to investigate and analyze their three stages of growth, evaluate the effects of each combination treatment on growth, and explore the best fertilization mode. The results showed that there was no significant difference in tree height growth in 1.5-year-old stands, but there were significant differences for stand growth among different densities and fertilization rates. The best growth was obtained in the 4.5-year-old stand under the combination of 1 333 trees·hm-2and 450 kg·hm-2topdressing treatment, with the unit area volume reaching 163.9 m3·hm-2.

silviculture;; fertilization effect; growth effect

S725.5

A

10.13987/j.cnki.askj.2022.04.004

廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展專項(xiàng)(桂科AA172004087-6)

張挺(1983— )，男，工程師，從事林業(yè)管理工作。E-mail:116844265@qq.com

郭東強(qiáng)(1986— )，男，高級工程師，從事林木育種和栽培研究。E-mail:79244381@qq.com