復壯技術實施對古樹根境土壤和新梢生長的影響

李飛廣 江彥蘋 程銘川 沈國杰 程池群 朱鋒

李飛廣，江彥蘋，程銘川，等.復壯技術實施對古樹根境土壤和新梢生長的影響——以平湖市古銀杏為例［J］.福建農業科技，2023，54（11）：17-23.

收稿日期：2023-09-12

作者簡介：李飛廣，男，1985年生，工程師，主要從事古樹名木救護工作。

*通信作者：沈國杰，女，1987年生，工程師，主要從事古樹名木救護工作（E-mail：412392152@qq.com）。

基金項目：浙江省林業局項目（LY-20201101）。

摘? 要：通過實施砌筑排水透氣暗溝、土壤開挖和根系處理、回填土配置及更換土壤、整枝修剪、樹體清腐、樹體填補、加箍固定、支撐保護等復壯技術對平湖市的1株古銀杏進行復壯保護，監測和分析了復壯技術實施前后土壤質量變化和新梢生長情況。結果表明：古銀杏土壤有機碳、全氮含量顯著增加了50.9%和60.1%（P<0.05），土壤C∶P、C∶K、N∶P、N∶K也顯著提高（P<0.05），土壤容重下降了31.3%（P<0.05），而總孔隙度則增加了65.1%（P<0.05），土壤指標間具有顯著性相關的數量由8對降低到4對。古銀杏新梢生長量顯著增加了28.9%～34.7%（P<0.05）。

關鍵詞：古銀杏；復壯；土壤；新梢生長

中圖分類號：S 792.95? 文獻標志碼：A? ???文章編號：0253-2301（2023）11-0017-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.11.003

Effects of the Implementation of Rejuvenation Technologies on the Soil in theRhizosphere of Ancient Trees and the Growth of New Shoots

——A Case Study of Ancient Ginkgo biloba in Pinghu City

LI Fei-guang1， JIANG Yan-ping2， CHENG Ming-chuan1， SHEN Guo-jie1*， CHENG Chi-qun1， ZHU Feng1

（1. Zhejiang Forestry University Ancient and Famous Trees Rescue Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang 311300， China；

2. School of Environmental and Resource Sciences， Zhejiang A & F University， Hangzhou， Zhejiang 311300， China）

Abstract： The rejuvenation and protection of an ancient Ginkgo biloba tree in Pinghu City was carried out through the implementation of rejuvenation techniques， such as the masonry of drained and ventilating ditches， soil excavation and root treatment， allocation of back filled earth and replacement of soil， branch pruning and trimming， tree body decaying， tree body filling， hoop fixing and support protection， the changes of soil quality and the growth of new shoots before and after the implementation of rejuvenation techniques were monitored and analyzed. The results showed that the contents of soil organic carbon and total nitrogen increased by 50.9% and 60.1% （P<0.05）， and the ratios of carbon to phosphorous， carbon to potassium， nitrogen to phosphorous， nitrogen to potassium in soil were also significantly increased （P<0.05）. The volume weight of soil decreased by 31.3% （P<0.05）， while the total porosity increased by 65.1% （P<0.05）， and the number of significant correlations among the soil indexes decreased from 8 pairs to 4 pairs. The growth of new shoots in ancient Ginkgo biloba was significantly increased by 28.9%～34.7% （P<0.05）.

Key words： Ancient Ginkgo biloba； Rejuvenation； Soil； Growth of new shoots

古樹是指樹齡在百年以上的樹木，是一種不可再生、不可替代的活文物，具有很高的生態、科研和文化價值［1］。土壤是古樹生態環境的重要組成部分，也是古樹賴以生存的基本條件［2］，它是古樹生長所需養分的主要來源，對調節古樹生長具有重要作用。土壤物理和化學性質的劣變，往往是古樹衰退甚至死亡的主要原因［3-7］。

生長于平湖市當湖街道河頭社區松風臺的銀杏，是該市境內唯一的千年古銀杏，樹齡1175年，為一級保護古樹，樹高18.0 m，胸徑183.0 cm，冠幅14.0 m×14.0 m。古樹生長于架空木棧道圍合而成的樹池中，樹體撕裂且向西北傾斜，樹體有明顯的腐爛空洞，樹冠出現大量枯枝，葉片狹小稀疏等生長勢衰弱現象，亟須采取有效復壯措施加以保護。本研究以該古樹為對象，在調查分析古樹生境情況的基礎上，實施了土壤改良、樹體修復等古樹復壯技術，并監測、分析復壯技術措施實施前后古銀杏土壤性質的變化及新梢生長情況，以期為同類型古樹復壯保護提供借鑒。

1? 材料與方法

1.1? 研究區概況

銀杏生長于當湖街道河頭社區松風臺，中心位置E121°0′59″，N30°42′16″，海拔2.6 m。該區屬北亞熱帶南緣，東亞季風氣候。境內地勢平坦，氣溫適中，四季分明，日照充足，降水充沛，年平均氣溫15.8℃，年平均降水量1170 mm，年平均日照時數在2000 h，無霜期225 d。 土壤為水稻土，2023年古樹周邊土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為82.6、82.4、127.8 mg·kg-1。

1.2? 古樹復壯技術

經調查、取樣、檢測及分析發現銀杏生長衰退的外部原因有地下水位較高、土壤板結等原因。于2020年11月開展了以砌筑排水透氣暗溝、土壤開挖和根系處理、回填土配置及更換土壤、整枝修剪、樹體清腐、樹體填補、加箍固定、支撐保護等技術的古樹復壯。

1.2.1? 土壤改良? 砌筑排水透氣暗溝。沿木平臺內側布置一條環狀排水透氣暗溝，深度1.0～1.1 m，上口寬0.8～1.0 m，下口寬0.4～0.6 m，整體呈倒梯形狀。溝內分別回填0.4～0.5 cm厚石塊、0.2 m厚碎石、0.1 m瓜子片、0.1 m粗砂，鋪上無紡布后回填0.2 m厚植土。

土壤開挖、根系處理。分2年實施，將根周平面區域分成4個區塊，每年開挖對向的兩個區塊，開挖時，采用人工從木棧道一側向古樹樹干方向循序漸進的，一層一層慢慢地進行開挖，查看土壤和根系情況，將發黑發臭的土壤和死亡、腐爛的根系全部清理干凈。根系修剪時應截到存活處，截口要求修理平整，修剪過的傷口和周邊根系、土壤等用廣譜性殺菌、消毒劑進行殺菌消毒處理，以免根系傷口感染。對根系進行促（誘）發新根的技術處理，以利于古樹長勢的恢復。

回填土配置及更換土壤。開挖根系處理好后，先在根系周圍回填一定厚度的粗砂后，回填營養土（園土∶粗砂∶有機基質∶珍珠巖=4∶3∶2∶1），對部分無法更換的土壤采用硫酸亞鐵進行改良，每年2次，每次用量50～100 g·m-2。

1.2.2? 其他復壯措施? （1）整枝修剪，截口處理。對樹冠上腐爛嚴重的枯枝進行修剪，腐爛輕微的枯枝保留并進行清腐、防腐處理；對病蟲枝、衰退枝進行適當修剪，促進樹枝更新復壯。修剪造成的傷口應涂以保護劑，如成品傷口涂抹劑或含有0.01%～0.1%的萘乙酸膏，以保護傷口，防止病菌侵入和水分的過多蒸發。（2）樹體清腐，防腐處理。用鐵刷、鏟刀、刮刀、鑿子等工具將所有腐爛物和已變色的木質部全部清除，至硬木即可。采用廣譜、內吸性的藥劑，將藥液稀釋后進行涂刷或噴施，殺滅腐爛處的害蟲；等藥液晾干后，再用季銨銅、甲維鹽等樹體專用殺菌劑處理，對樹洞內的真菌、細菌等病菌進行殺滅。處理1 d后用專用藥劑對內壁進行全面的封涂，防止雨水、病蟲、細菌等的侵入。（3）加箍固定。由于舊的抱箍與樹體傾斜撕裂的方向發生了錯位，不能有效地防止樹體開裂，需要重新使用鐵箍進行加固。新箍加固時要注意和樹體接觸部位必須用軟材料進行襯墊，以防鐵箍損傷樹皮，新箍制作完成后方可移除舊箍，防止發生開裂。（4）樹體填補。對古銀杏的大洞采用開放式引流的處理方式，在防腐處理后不再進行封堵，能讓雨水自然流出；只對小型、朝天、積水無法排除的樹洞進行填補處理。（3）支撐保護。采用仿生硬支撐和拉索支撐同步相結合的方式進行樹體加固，即在古樹西北方向澆筑仿生硬支撐，在東、南、西三面設置拉索支撐，同步對樹體進行加固，起到雙保險的作用。

1.3? 項目測定方法

1.3.1? 新梢生長量及葉綠素含量測定? 于2021年、2022年、2023年的5月中旬，在古銀杏樹的東、西、南、北方向，采集當年新生枝梢及葉片，用鋼卷尺測定新梢長度，使用SPAD-502 Plus葉綠素測定儀測量40張葉片的葉綠素相對含量。

1.3.2? 土壤理化性質的變化? 以2020年浙江省地球物理地球化學勘查院采自該古樹周邊土壤的檢測報告數據作為土壤的本底數據。

2023年5月16日在離古銀杏2 m的東、南、西、北4個方向，分別采集土壤分析樣和容重樣，帶回實驗室風干后，過0.149 mm篩進行分析。土壤碳（C）、氮（N）含量采用Elementar Vario MAX 碳氮元素分析儀（德國Elementar公司）測定；采用HClO4-H2SO4消煮，鉬藍比色-分光光度法測定磷（P）含量、火焰光度法測定鉀（K）含量［8］。

1.4? 數據統計

采用SPSS Statistics 22.0對數據進行單因素方差分析（One-way ANOVA），平均數的多重比較采用最小顯著性差異法（Least-Significant Difference，LSD，P<0.05）。所有圖表的制作在 EXCEL中完成。分別對2020年和2023年古銀杏根境土壤理化指標進行兩兩因素間的相關系數進行分析，以了解指標間的相關性。

2? 結果與分析

2.1? 實施復壯技術對古銀杏新梢生長量和葉片葉綠素含量的影響

2.1.1? 實施復壯技術對古銀杏新梢生長量的影響? 由圖1可知，2021年是古銀杏復壯技術實施后的第1年，新梢生長量為19.0 cm，顯著低于2022年、2023年新梢生長量的24.5 cm和25.6 cm。與第1年相比，復壯技術實施2～3年后，新梢生長量顯著增加了28.9%～34.7%（P<0.05）。

2.1.2? 實施復壯技術古銀杏葉片葉綠素含量的影響? 由圖2可知，復壯技術實施后，古銀杏葉片葉綠素含量在52.1～60.2 mg·g-1，不同年份間無顯著差異（P>0.05）。

2.2? 實施復壯技術對古銀杏根境土壤理化性質的影響

2.2.1? 實施復壯技術對古銀杏根境土壤氮磷鉀含量的影響? 從圖3可知，古銀杏實施復壯技術后，其根境土壤有機碳含量顯著提高（P<0.05），從2020年的13.10 g·kg-1上升到2023年的19.76 g·kg-1，提高了50.9%。實施復壯技術對土壤全鉀含量沒有顯著影響（P>0.05），全鉀含量介于21.66～23.40 g·kg-1。

從圖4可知，復壯技術實施后，古銀杏根境土壤全氮含量顯著提高（P<0.05），從2020年的0.76 g·kg-1上升到2023年的1.22 g·kg-1，提高了60.1%。土壤全磷含量則表現為復壯技術實施后所下降，但差異并不顯著（P>0.05），全磷含量含量介于1.11～1.19 g·kg-1。

2.2.2? 實施復壯技術對古銀杏根境土壤氮磷鉀計量比的影響? 從圖5可知，古銀杏復壯技術實施后，土壤碳氮比略有下降，從16.41下降到14.56，但差異不顯著（P>0.05）。復壯技術實施后顯著提高了土壤碳磷比，比值從10.09上升到18.47，提高了83.2%，差異達顯著水平（P<0.05）。

從圖6可知，復壯技術實施后，土壤碳鉀比和氮磷比均顯著提高（P<0.05）。從2020年到2023年，土壤碳鉀比從0.50上升到0.86，土壤氮磷比從0.61升高到1.27，分別提高了72.6%和108.4%。

從圖7可知，土壤氮鉀比隨著復壯技術的實施而顯著升高，從2020年0.03上升到2023年的0.06，顯著增高了99.6%（P<0.05）。土壤磷鉀比為0.05左右，復壯技術的實施并沒有顯著改變土壤磷鉀比。

2.2.3? 土壤基本理化性質的變化? 由表1可知，復壯技術實施后第3年（2023年），土壤容重和pH值顯著下降（P<0.05），而總孔隙度顯著上升

（P<0.05），與未實施復壯技術相比（2020年），土壤容重顯著下降了31.3%，pH顯著下降了0.65個單位，而總孔隙度則增加了65.1%。

2.3? 土壤理化指標間的相關性

古銀杏復壯技術實施前（2020年），土壤理化指標間的相關系數見表2，土壤C與C∶K、P∶K，N與C∶P、C∶K、N∶K，CN與P∶K，C∶P與C∶K、N∶K的相關性達顯著水平（P<0.05）。土壤K與其他因子間呈負相關，但沒有達到顯著性水平。

古銀杏復壯技術實施后第3年（2023年），土壤理化指標間的相關系數如表3所示，從表3可知，土壤P與K、P∶K， K與P∶K， C∶P與C

∶K之間具有顯著性相關（P<0.05）。

3? 結論與討論

古銀杏復壯技術中的砌筑排水透氣暗溝，可以很好防止地下水位過高對根系生長的影響，促進根系的健康恢復。通過開挖土壤、回填配置土可以將原有板結土壤更換為優質的營養土，為古銀杏的生長提供了良好的土壤環境。復壯技術實施后，古銀杏根境土壤有機碳和全氮含量顯著提高了50.9%和60.1%（P<0.05），土壤碳氮磷鉀的化學計量比也隨之改變，土壤C∶P、C∶K、N∶P、N∶K也顯著提高（P<0.05），土壤質量總體向好的方向發展。土壤C∶P從10.09上升到18.47，低于全國水平（136）［9］；土壤C∶P表示磷有效性的高低，C∶P越小土壤中磷的有效性越高。土壤C∶P＜200時，表示養分的凈礦化［10］，古銀杏復壯技術實施前后的土壤磷有效性均較高，表現為磷的凈礦化。土壤氮磷比通?？勺鳛榈仫柡偷酿B分限制閾值標準［11］。土壤N∶P從0.61上升到1.27，但低于全國的平均水平（8.2）［12］。土壤C∶K從0.50上升到0.86，土壤N∶K從0.03上升到0.06。復壯技術實施后土壤容重顯著下降，而孔隙度顯著升高，為古銀杏根系生長創造了良好的土壤物理條件。復壯技術實施前、后的分析表明，古銀杏土壤理化指標間發生了較大的變化，土壤K與其他指標間的負相關轉為正相關，顯著性相關指標的數量由8對降低到4對。

復壯技術的全面實施，促進了古銀杏新梢的生長，復壯技術實施后第2年和第3年（2022-2023年），古銀杏新梢生長量顯著高于實施后的第1年（2021年），表明該樹的生長衰退趨勢已得到了控制，生長勢明顯增強。今后還需定期進行監測，以全面了解和掌握該古樹的健康狀況，為相似古樹的復壯技術提供基礎數據。

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（責任編輯：林玲娜）