不同配方施肥对樟树无性系人工林生长的影响

朱昌叁，梁晓静，李开祥，黄开顺，杨卓颖，黎仁坚，安家成

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室 广西木本香料工程技术研究中心 国家林业和草原局八角肉桂工程技术研究中心，广西南宁 530002；2.南宁市和丰农业投资有限责任公司，广西上林 530500）

樟树（Cinnamomum camphora）又名香樟和芳樟，广泛分布于我国长江流域及以南地区，是我国亚热带地区常绿阔叶林重要组成树种之一，也是国家Ⅱ类保护植物[1-3]。芳樟醇是当今世界上用途最广和用量最大的香料品种[4]，樟树是生产天然芳樟醇的主要原料树种。广西壮族自治区林业科学研究院选育出了广林香樟无性系95号（GLC95）和100号（GLC100）等芳樟醇型樟树良种，得油率高，主成分含量符合轻工标准QB/T 2240-1996芳樟醇（单离）技术标准要求[5]。施肥是促进林木生长、提高产量和质量的重要措施之一，有关樟树施肥的研究大部分集中于苗期或盆栽试验[6-11]，大田试验多涉及复合肥数量[12-13]和肥料类型[14]，配方施肥试验集中于大量元素[15-16]，尚未发现针对无性系人工林的多因素大田施肥试验。本研究以广林香樟无性系100号人工林为研究对象，采用正交设计进行施肥试验，探讨氮（N）、磷（P）、钾（K）、硼（B）和锌（Zn）对樟树无性系人工林生长量和生物量的影响，以期为樟树人工林建立合理的施肥制度提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西南宁市上林县澄泰乡云龙村（108°42′E，23°25′N），属南亚热带季风气候，年均气温20.9℃，最高气温40.4℃，最低气温-2.1℃，年均无霜期337 d，年均降水量1 789.2 mm。试验地前作为粉葛（Pueraria lobata var.thomsonii），地势平缓，土层深厚，耕作层厚30～40 cm，土壤pH值4.4，有机质含量44.8 g/kg、水解性氮含量233 mg/kg、有效磷含量19.3 mg/kg、速效钾含量103 mg/kg、有效硼含量0.293 mg/kg和有效态锌含量1.57 mg/kg。

1.2 试验材料

试验林于2016年4月营造，种苗为广林香樟无性系100号扦插苗，林分密度为8 333株/hm2，即株行距为1 m×1.2 m，经营模式为一年两收，分别于5—7月及12—1月采伐枝叶提取精油。在林分中划出生长一致的无性系人工林植株，面积约667 m2开展施肥试验。供试肥料为尿素（含46%N）、钙镁磷肥（含18%P2O5）、氯化钾（含60%K2O）、硼砂（含11%B）、七水合硫酸锌（含23%Zn）。

1.3 试验设计及测定

2019年1月试验林萌芽采伐后，以追肥形式进行配方施肥，在树根外约50 cm处挖半月形沟，沟深约15 cm，将肥料与表面土壤充分混合，施肥后回覆表土。采用L16（45）正交试验[17]，设置N、P、K、B和Zn 5个因子，每个因子4个水平，共16个处理，其中处理1为对照（CK）（表1）。每处理6株，重复3次。每处理小区间设置空白株2行作为保护株行。

2019年7月上旬开展施肥效果测定。株高是直观反映植株生长情况的常用指标之一；此樟树无性系人工林的经营目的为采伐地上全株提取精油，枝叶中精油质量分数高于树枝[18]，因此同时测定地上部分鲜重和枝叶鲜重。用带刻度的标杆测量株高（精确到厘米）；将全株离地40 cm处伐倒，测定地上部分鲜重，再将主干与枝叶分开，测定枝叶鲜重。

1.4 数据分析

利用Excel 2010和SPSS 13.0进行数据统计与分析，Duncan多重比较法分析数据间的差异。

表1 正交设计及试验结果Tab.1 Orthogonal design and results

2 结果与分析

2.1 施肥对樟树无性系人工林生长的影响

施肥对樟树无性系人工林的生长产生影响，其中对鲜重产生的影响最为明显，15种施肥处理的地上部分鲜重及枝叶鲜重均大于CK，地上部分鲜重提高20%的处理有10个，其中处理7与处理6较CK提高47.16%和40.90%，枝叶鲜重分别提高59.09%和47.73%（表1）。

方差分析显示，不同处理间的株高、地上部分鲜重和枝叶鲜重均差异极显著（P＜0.01）（表2）。

表2 不同处理间生长性状的方差分析Tab.2 Variance analysis on growth traits among different treatments

2.2 不同养分元素对樟树无性系人工林生长的影响

N和P对株高生长影响极显著（P＜0.01），B对株高生长影响显著（P＜0.05），5种养分元素对株高生长的影响为P＞N＞B＞K＞Zn；N、P和Zn对地上部分鲜重影响极显著（P＜0.01），N对枝叶鲜重影响极显著（P＜0.01），P和Zn对枝叶鲜重影响显著（P＜0.05），5种养分元素对地上部分鲜重和枝叶鲜重的影响均为N＞P＞Zn＞B＞K。

表3 不同养分元素对樟树无性系人工林生长影响的方差分析Tab.3 Variance analysis on effects of different elements on growth of C.camphora clonal plantation

2.3 最佳施肥配方的筛选

本试验的樟树无性系人工林以采收枝叶提取精油为主要经营目的，枝叶鲜重对经营效益的影响最大，所以以枝叶鲜重为首要性状。

根据因素间水平极差的大小，5种养分元素对樟树无性系人工林枝叶鲜重的影响为N＞P＞Zn＞B＞K，与方差分析结果一致，枝叶鲜重最大的水平组合为N2P3K4B4Zn2，即108.70 g尿素+555.56 g钙镁磷肥+250 g氯化钾+54.55 g硼砂+8.70 g硫酸锌（表4）。多重比较发现，除N和P外，其他养分元素各水平间的差异不显著，K、B和Zn的用量可以在试验取值范围内变动。极差分析得出的最优组合在试验设计的16个处理中并未出现，与之相近的组合为处理7（N2P3K4B1Zn2），实际田间试验结果表明，处理7的枝叶鲜重较CK增加了59.09%，为16个处理中的最优组合。

表4 正交试验直观分析Tab.4 Results of visual analysis of orthogonal test

3 结论与讨论

樟树无性系人工林作为油用速生林，对养分需求旺盛。合理的配方施肥，能够提供樟树生长所需的矿质元素，对茎叶生长也有重要作用，是高产和稳产的关键环节。有研究表明，P在土壤中的浓度一般低于其他大量元素，而低纬度地区P较为缺乏[19]，通常成为植株生长的限制元素。本研究发现，配方施肥可以促进樟树无性系人工林的生长及地上部分鲜重和枝叶鲜重的积累，株高对P的需求尤为明显，P是株高生长的主要限制因子，可能是由于低纬度地区樟树人工林土壤中的P含量相对较低；地上部分鲜重和枝叶鲜重则对N的需求更大，这与陈晓明等[11]在配方施肥对芳樟枝叶产量和含油率的影响中的研究结果相似。

正交试验对于探索配方施肥具有明显优势，精简试验次数，提高工作效率[17]。通过5因素4水平的正交试验，得出了有效促进樟树无性系人工林枝叶鲜重的最优组合，即N2P3K4B4Zn2。但该组合并未出现在试验设计的16个处理中，这可能与正交试验设计的特点有关，正交设计并不包括所有可能的处理组合。该理论最优组合有待于进一步验证，可为下一步施肥试验提供方向。现阶段生产实践中，建议优先使用处理7，即108.70 g尿素+555.56 g钙镁磷肥+250 g氯化钾+8.70 g硫酸锌。

本研究针对特定试验地栽培的樟树无性系人工林开展不同养分元素的配比试验，而不同立地条件、施肥类型、施肥总量和施肥方法[20-21]对樟树无性系人工林的生长及不同养分元素对樟树无性系人工林精油品质等方面的影响，有待深入研究。