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.廣西壯族自治區林業科學研究院 廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室 廣西木本香料工程技術研究中心 國家林業和草原局八角肉桂工程技術研究中心，廣西南寧 530002；2.南寧市和豐農業投資有限責任公司，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，是我國亞熱帶地區常綠闊葉林重要組成樹種之一，也是國家Ⅱ類保護植物[1-3]。芳樟醇是當今世界上用途最廣和用量最大的香料品種[4]，樟樹是生產天然芳樟醇的主要原料樹種。廣西壯族自治區林業科學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準QB/T 2240-1996芳樟醇（單離）技術標準要求[5]。施肥是促進林木生長、提高產量和質量的重要措施之一，有關樟樹施肥的研究大部分集中于苗期或盆栽試驗[6-11]，大田試驗多涉及復合肥數量[12-13]和肥料類型[14]，配方施肥試驗集中于大量元素[15-16]，尚未發現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，采用正交設計進行施肥試驗，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和技術支撐。

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云龍村（108°42′E，23°25′N），屬南亞熱帶季風氣候，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，有機質含量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 試驗設計及測定

2019年1月試驗林萌芽采伐后，以追肥形式進行配方施肥，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3次。每處理小區間設置空白株2行作為保護株行。

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之一；此樟樹無性系人工林的經營目的為采伐地上全株提取精油，枝葉中精油質量分數高于樹枝[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 數據分析

利用Excel 2010和SPSS 13.0進行數據統計與分析，Duncan多重比較法分析數據間的差異。

表1 正交設計及試驗結果Tab.1 Orthogonal design and results

2 結果與分析

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生影響，其中對鮮重產生的影響最為明顯，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營目的，枝葉鮮重對經營效益的影響最大，所以以枝葉鮮重為首要性狀。

根據因素間水平極差的大小，5種養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）。多重比較發現，除N和P外，其他養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變動。極差分析得出的最優組合在試驗設計的16個處理中并未出現，與之相近的組合為處理7（N2P3K4B1Zn2），實際田間試驗結果表明，處理7的枝葉鮮重較CK增加了59.09%，為16個處理中的最優組合。

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

3 結論與討論

樟樹無性系人工林作為油用速生林，對養分需求旺盛。合理的配方施肥，能夠提供樟樹生長所需的礦質元素，對莖葉生長也有重要作用，是高產和穩產的關鍵環節。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P較為缺乏[19]，通常成為植株生長的限制元素。本研究發現，配方施肥可以促進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量和含油率的影響中的研究結果相似。

正交試驗對于探索配方施肥具有明顯優勢，精簡試驗次數，提高工作效率[17]。通過5因素4水平的正交試驗，得出了有效促進樟樹無性系人工林枝葉鮮重的最優組合，即N2P3K4B4Zn2。但該組合并未出現在試驗設計的16個處理中，這可能與正交試驗設計的特點有關，正交設計并不包括所有可能的處理組合。該理論最優組合有待于進一步驗證，可為下一步施肥試驗提供方向。現階段生產實踐中，建議優先使用處理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分元素對樟樹無性系人工林精油品質等方面的影響，有待深入研究。