配方施肥对澳洲茶树萌芽林生长性状的影响研究

张烨 覃子海 陈博雯 韦铄星 肖玉菲 覃玉凤 刘海龙

摘 要 采用“311-A”最優混合设计，研究了不同氮、磷、钾配比施肥对澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的影响。结果表明：氮、磷、钾的合理配比有利于提高澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重和侧枝重。纯氮、纯磷、纯钾的用量分别为99.2、32.6和96.7 g/株时，侧枝重达到最大，为3.23 kg/株，相应的地径为4.7 cm、株高为308.1 cm、枝叶总重为4.85 kg/株，此时澳洲茶树萌芽林的氮、磷、钾施肥配比为1∶0.33∶0.97。

关键词 澳洲茶树 ；萌芽林 ；配方施肥 ；枝叶总重 ；侧枝重

中图分类号 S792.99 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.07.003

Abstract The effects of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers on ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves of Melaleuca alternifolia sprout forest were analyzed by using“311-A”optimum compound design. The results indicated that the reasonable mix of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer increased the ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves. When nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer were dressed at a respective rate of 99.2， 32.6 and 96.7 g per plant， the branches of the plant were the highest in weight， up to 3.23 kg/plant， and the plant grew 4.7 cm in ground diameter and 308.1cm in plant height， and produced a total weight of branches and leaves of 4.85 kg/plant. The mix ratio of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers was 1∶0.33∶0.97.

Keywords Melaleuca alternifolia ； sprout forest ； formulated fertilizer ； total weight of branches and leaves ； weight of branches

澳洲茶树（Melaleuca alternifolia Cheel）属桃金娘科（Myrtaceae）白千层属（Melateuca）植物，原产于澳大利亚。中国于20世纪90年代初引进澳洲茶树，目前陆续在广东、福建、广西、重庆等地种植并进行产业开发[1]。澳洲茶树四季常绿，生长快速，萌芽能力强，可进行多次收割。从4-松油醇型澳洲茶树新鲜枝叶提取的精油（俗称茶树油），应用广泛，具有很高的经济价值[2-7]。茶树油为无色至淡黄色透明油状液体，具有令人愉快的豆蔻气味，是公认的优良天然芳香剂、抗菌剂、防腐剂[8]。2002年被收入欧洲和英国药典。当前，茶树油在农用杀菌剂、日用卫生制品、皮肤保健品、化妆品、食品香料、药品等行业中已开始广泛应用[9]。澳洲茶树具有萌芽力强、生长快等特点，种植后1年即可采收枝叶提取精油，每年可收割枝叶1～2次，经济效益明显。随着国内外对茶树油的需求量逐年增长，种植和加工澳洲茶树已成为一个新兴产业。

澳洲茶树的生长离不开对肥料的需求，目前配方施肥对澳洲茶树初代林生长性状[10]及产油量[11]的影响已经有报道。但是，配方施肥对澳洲茶树萌芽林生长性状的研究未见报道，澳洲茶树萌芽林施肥中只能参照初代林专用肥或者普通的复合肥。然而，澳洲茶树初代林专用肥和普通的复合肥在养分比例和含量上与澳洲茶树萌芽林的需肥规律存在较大的差距，导致人工澳洲茶树萌芽林未能发挥其生长潜力，增产效率普遍较低。本文针对澳洲茶树萌芽林进行不同配比的施肥试验，研究澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的最佳施肥配比方案，探寻澳洲茶树萌芽林阶段的科学施肥技术，为培育高产优质澳洲茶树林、获取高产优质茶树油提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地位于广西南宁市广西壮族自治区林业科学研究院生物技术研究所苗圃，东经108°21′2″，北纬22°55′16″。境域属湿润的亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，年平均气温在21.6℃左右，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-2.4℃。冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最热的7、8月平均28.2℃。年均降雨量达1 304.2 mm，平均相对湿度为79%，气候特点是炎热潮湿。土壤为第四纪红壤，立地条件中等，质地为轻粘土，土壤有机质、全氮、全磷、全钾平均含量分别为11.3、0.14、0.16 和6.43 g/kg。

供试植物为广西壮族自治区林业科学研究院培育出的澳洲茶树良种组培苗，在试验地种植一年后采伐，第二年澳洲茶树林萌芽。萌芽的树桩高8.0～13.0 cm、地径1.8～3.4 cm，苗木生长健壮，无病虫害。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

试验采用“311-A”最优混合设计[12]，设纯氮（N）、纯磷（P）、纯钾（K）3个因素、5个水平，共设11个处理组合，随机排列，试验因素水平及其变化间距见表1，试验处理方案见表2。纯氮（N）、纯磷（P）、纯钾（K）分别由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，其纯度均为99%。其中NH4NO3含纯氮35.0%，NaH2PO4含纯磷25.8%，K2SO4含纯钾44.8%。

试验于2017年3月开始进行，2018年1月结束。种植密度：株行距0.8 m×0.8 m。根据表2施肥处理方案，试验设11 个处理，每个处理5株澳洲茶树萌芽林，每个处理重复 3 次。表2中的氮、磷和钾肥用量为澳洲茶树萌芽林1 个采收期每棵树用肥的总量。分5次施入，第1 次在萌芽后30～40 d把每种处理总肥料量的50% 沟施到植株4周，第2 次、第 3 次、第 4 次和第5次作为追肥施入，施肥量分别为各处理总肥料量的5 %、10 % 、15 %和20%，分别在5月、7月、9月和11月施入。每月月底检测每株地径和株高[13-14]，2018年1月16日，用割草机在植株离地面 20 cm 处截干收割，称取每株的枝叶总重、侧枝重（除主干外的重量，含叶重，下同）。

1.2.2 数据分析

运用Excel 2013及 DPS统计分析软件[15]对数据进行回归分析。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾对澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的回归分析

根据最优混合设计原理和澳洲茶树萌芽林的试验结果，以地径（Y1）、株高（Y2）、枝叶总重（Y3）、侧枝重（Y4）为目标函数，纯氮（X1）、纯磷（X2）、纯钾（X3）3 因子为控制变量，运用 DPS统计分析软件[15]，通过计算机进行回归分析，分别得出澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的回归模型系数，并建立回归方程如下：

Y1=30.887+0.568X1-0.243X2+0.056 9X3-0.003 7X1×X1-0.006 9X2×X2-0.001 1X3×X3+0.000 67X1×X2-0.001 2X1×X3+0.008 03X2×X3

Y2=2.606+0.010 3X1-0.002 9X2-0.000 06X1×X1-0.000 6X2×X2-0.000 13X3×X3-0.000 025X1×X2+0.000 038X1×X3+0.000 57X2×X3

Y3=3.039 7+0.016 5X1-0.076 1X2-0.021 6X3-0.000 21X1×X1-0.001 3X2×X2-0.000 11X3×X3+0.000 97X1×X2+0.000 12X1×X3+0.001 5X2×X3

Y4=1.893+0.009 4X1-0.045X2-0.017X3-0.000 14X1×X1-0.000 79X2×X2-0.000 031X3×X3+0.000 57X1×X2+0.000 099X1×X3+0.000 86X2×X3

通過对以上4个方程的回归关系进行显著性检验，4个方程的方差分析F值的显著水平p均小于0.05，达到显著水平，Durbin-Watson统计量d接近2，相关系数R均高于99%。可见以上4个三元二次回归方程对试验结果具有很好的拟合性，可用作为澳洲茶树萌芽林施肥决策和预报。

2.2 氮、磷、钾对澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的主效应分析

从回归模型 Y1和Y2可知，一次项影响大小顺序为X1>X2>X3，说明3因素对澳洲茶树萌芽林地径、株高起主要作用的是氮，其次是磷、钾，氮、钾与地径、株高成正相关，磷与地径株高成负相关。从回归模型Y3和Y4可知，一次项影响大小顺序为X2>X3>X1，说明 3因素对澳洲茶树萌芽林枝叶总重、侧枝重起主要作用的是磷，钾、氮起次要作用，氮与枝叶总重、侧枝重成正相关，磷、钾与枝叶总重、侧枝重成负相关。

2.3 氮、磷、钾与澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的关系

澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重都随着氮、磷、钾含量的增加而增大，但增大到一定程度又呈现下降趋势，变化趋势呈抛物线的形式。澳洲茶树萌芽林地径达到最大值（抛物线的最高水平）时，各因素组合为：纯氮（X1）60.9 g、纯磷（X2）33.9 g、纯钾（X3）96.7 g，此时地径为5.1 cm；株高达到最大值（抛物线的最高水平）时，各因素组合为：纯氮（X1）99.8 g、纯磷（X2）37.6 g、纯钾（X3）97.3 g，此时澳洲茶树萌芽林的株高为310.0 cm；澳洲茶树萌芽林枝叶总重达到最大值（抛物线的最高水平）时，各因素组合为：纯氮（X1）98.1 g、纯磷（X2）33.5 g、纯钾（X3）96.1 g，此时澳洲茶树萌芽林的枝叶总重为4.78 kg/株；澳洲茶树萌芽林侧枝重达到最大值（抛物线的最高水平）时，各因素组合为：纯氮（X1）99.2 g、纯磷（X2）32.6 g、纯钾（X3）96.7 g，此时侧枝重为3.23 kg/株。

2.4 澳洲茶树萌芽林最佳N、P、K配比施肥方案的确定

种植澳洲茶树的主要目的是提取茶树精油。根据相关研究，大部分的精油来源于侧枝[6]。因此，侧枝重是衡量澳洲茶树生长质量的最主要因素，故选择回归模型 Y4（侧枝重）来确定澳洲茶树萌芽林施肥时氮（X1）、磷（X2）、钾（X3）的最佳用量。澳洲茶树萌芽林侧枝重达到最大值时，各因素组合为：纯氮（X1）99.2 g、纯磷（X2）32.6 g、纯钾（X3）96.7 g，此时侧枝重达到最大为3.23 kg/株，地径为4.7 cm、株高为308.1 cm、枝叶总重为4.85 kg/株。因此，氮、磷、钾肥配比1∶0.33∶0.97为侧枝重最大时澳洲茶树萌芽林的最优氮、磷、钾肥配比。

3 结论与讨论

（1）11个氮、磷、钾不同配比施肥处理的地径、株高、枝叶总重、侧枝重的变化幅度较大。这说明氮、磷、钾不同配比的施肥组合，对澳洲茶树萌芽林地径、株高、枝叶总重、侧枝重的影响较大。通过回归模型分析可知，3因素对澳洲茶树萌芽林地径、株高起主要作用的是氮，其次是磷、钾，氮、钾与地径、株高成正相关，磷与地径株高成负相关；3因素对澳洲茶树萌芽林枝叶总重、侧枝重起主要作用的是磷，钾、氮起次要作用，氮与枝叶总重、侧枝重成正相关，磷、钾与枝叶总重、侧枝重成负相关。

（2）种植澳洲茶树是以提取精油为最终目标，在对澳洲茶树萌芽林进行枝叶测产的基础上，将产油量与不同N、P、K施肥配比作回归方程，或许会比侧枝重与不同N、P、K施肥配比的回归方程更加准确，因此，下一步将对此进行研究。澳洲茶树林为一次种植，多年收割，可连续萌芽20多年，产量逐年增加。因此，为防止土壤酸化、板结，保证产量，应考虑施用有机肥等措施来保证经营林地土壤质量不退化。

（3）前期的研究证实，澳洲茶树初代林对氮肥的需求量很大，对磷肥、钾肥需求量较少。但是澳洲茶树萌芽林对氮肥、磷肥、钾肥的需求较初代林有所不同，萌芽林对氮肥的需求量也很大，对磷肥、钾肥的需求相应增大，特别是钾肥，用量基本与氮肥持平。磷肥、钾肥不足，会严重影响侧枝重。

（4）当纯氮、纯磷和纯钾的用量分别为99.2、32.6和 96.7 g/株，比例为1∶0.33∶0.97时，澳洲茶树萌芽林的植株侧枝重达到最大值为3.23 kg/株，地径为4.7 cm、株高为308.1 cm、枝叶总重为4.85 kg/株。因此，氮、磷、钾肥配比1∶033∶0.97，为澳洲茶树幼林侧枝重最大时的最优氮、磷、钾肥配比。澳洲茶树萌芽林在最优氮、磷、钾肥配比的条件下所获得的侧枝重比初代林在最优氮、磷、钾肥配比的条件下所获得的側枝重明显增加。

（5）施肥只是影响澳洲茶树萌芽林生长性状的一个方面，影响澳洲茶树萌芽林生长性状的还有初代林的种植密度、水分等指标，怎样确定初代林的种植密度与水分等指标的最优组合，有待进一步研究。

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