施肥对黑木相思幼林生长和形质性状的影响*

林国胜 朱帅群 包以秋 刘凰英 裘珍飞

（1.翁源县林业局，广东 韶关512600；2.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州510520）

追肥是作物生长中加施的肥料，主要是为了供应作物某个时期对养分的大量需要，或者补充基肥的不足。追肥是人工林经营中的重要栽培技术措施，特别是短周期工业用材林，适当合理的追肥能够有效改善土壤条件，增加土壤肥力，促进林木树高、胸径、蓄积量的增长[1]。施肥试验在杨树、桉树等树种有大量的研究，提出了配方施肥、营养诊断施肥等概念[2]，目的是为了得出合理的施肥方案。研究认为速生丰产林施肥时间宜在幼林期和中龄期，肥效排序为N 肥＞P 肥＞K肥，NPK 配合使用可获得较长时间的肥效[3-4]。由于施肥方案受树种、气候、立地条件等的影响，因此针对不同树种需要根据自身生长发育规律，制定适合的养分管理方案。

黑木相思（Acacia melanoxylon）是豆科相思属树种，为高大乔木，原产于澳大利亚、巴布亚新几亚和印度尼西亚等地。黑木相思木材花纹美丽、材质好，具有固氮根瘤的特性，且枯落物丰富，改土性能好，自20 世纪90 年代引进我国后，已成为我国华南地区速生丰产、珍贵用材和生态公益等多用途树种[5]。相思类树种虽然具有固氮能力，但在幼林期通过根瘤菌固定的N 素无法满足生长需要，需要通过施肥促进生长，提高林木的产量和质量[6]。目前，黑木相思施肥研究多集中在盆栽试验和幼苗培育阶段[7-8]，对人工林施肥研究较少。在前期经营的无性系示范试验林中发现，黑木相思早期生长量和形质特征受经营模式不同影响较大，如经营管理措施到位的地区，1 年生平均树高超过3 m，且林相整齐，树形合理，而经营管理较差的地区1 年生平均树高不足2 m，且主梢不明显，粗大分枝增多。造林当年的追肥是人工林经营管理措施的一项重要内容，本研究在参考黑木相思苗期施肥最佳配方的基础上，设计纯N 肥和NPK 配方肥对造林6 个月后的黑木相思开展首次追肥试验，6 个月后统计树高、胸径、冠幅和分枝性状等指标，同时对叶片养分进行分析，旨在优化黑木相思幼林施肥方案，为黑木相思人工林经营提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广东省韶关市翁源县泉洞林场（113°34′E，24°70′N），海拔130 m，土壤类型为山地赤红壤，年降雨量为1 760 mm，年平均气温为20.6 ℃。试验林定植于2018 年3 月，株行距3 m×3 m，种植穴规格40 cm×40 cm×40 cm，每穴施钙镁磷肥200 g 为基肥，苗木为黑木相思组培苗SR3，造林苗高35 cm。该林地土壤养分含量(表1)。

1.2 试验材料

造林6 个月后，选择相同坡向和坡度的代表性地段作为追肥试验林，追肥时林分平均树高为1.48±0.28 m，处理间树高无显著差异(P=0.425)。

1.3 试验设计与方法

遵循追肥主要以速效N 为主，辅以适量P、K 肥的原则，设置纯N 组和NPK 配合使用组共8 个处理，纯N 组每株施放尿素( N 46% )0、50、100、150 g， 分 别 记 为N0、N50、N100、N150；NPK 配合使用组在纯N 肥组的基础上每株分别添加钙镁磷肥( P2O515% ) 100 g 和氯化钾(K20 56%)150 g，分别记为N0P100K150、N50P100K150、N100P100K150、N150P100K150。采用随机区组设计，3 次重复，每小区15-20 株。施肥前除净杂草，施肥时采用半月条状施肥，沟宽30-40 cm，深15-20 cm，肥料均匀施于沟穴中，随即覆土。

1.4 测定方法

施肥后6 个月测量黑木相思树高、胸径、冠幅、枝下高、分枝数量、大分枝分布和叶片营养元素含量。冠幅为平行于等高线和垂直于等高线两个方向冠垂直投影的均值；枝下高为树基到最下轮活枝间的距离；分枝状况统计树高2.0 m 下的一级分枝数量；大分枝为分枝直径大于分枝处主干直径1/3 的枝。

表1 样地土壤养分含量Tab.1 Nutrient content of testing soil

叶片营养元素测定：采集树冠中部，东南西北4 个方位中完全展开的成熟叶，烘干粉碎后测定叶片全氮、全磷、全钾含量。氮含量采用凯氏定氮法，磷含量采用钼锑抗比色法，钾含量采用火焰光度计法测定。

1.5 数据分析

本试验数据分析均采用 Microsoft Excel 2007 进行初步处理，再通过SPSS 20.0 统计软件进行平均值、标准差、方差、相关性等方面的分析。

2 结果与分析

2.1 纯N 肥对生长和形质性状的影响

对比N0 处理，使用N 肥可使树高、胸径、冠幅、大分枝等指标显著增大，且随着N 肥用量的增大，大分枝数呈现先上升后平稳的趋势，而树高、胸径平均值呈先上升后下降的趋势。进一步方差分析和多重比较（表2）表明：树高、胸径和枝下高在N100 处理时达到最大，而冠幅和大分枝数则分别在N100 和N150 时最大。因此，综合评价N100 为最佳处理。

本试验还对大分枝着生位置作了统计(数据未列出），初步规律为：大分枝主要分布在树干0.5-1.5 m 区域，1.0-1.5 m 区域内的大分枝数量有随N肥用量增大而增多的趋势，在1.5-2.0 m 区域内，N0 处理大分枝分布最多。表示N0 处理下，树形略偏敞开形，这也说明有必要在早期追加氮肥。

2.2 肥料类型对生长和形质性状的影响

在不同用量N 肥的基础上加施相同量的PK肥，以不施肥为对照，方差分析和多重比较可知（表3）：树高在不同处理间差异不显著，胸径以纯N 最好，其次为PK 处理，NPK 处理的胸径生长略高于对照，枝下高以对照和纯N 组高于NPK 组，冠幅和大分枝数以3 种施肥处理显著高于对照，而3 种肥料类型间差异不显著。说明对1 年生的黑木相思，追肥有利于促进胸径、冠幅和大分枝的生长，而对树高影响不大。综合各项指标评价：纯N肥效果最好，PK 肥和NPK 肥差异不大。

2.3 叶片养分含量与生长和形质性状的相关性

黑木相思幼林叶片养分含量与生长和形质性状的相关分析结果（表4）表明：叶片养分仅与生长性状呈显著正相关，具体地，叶片N 含量与树高、胸径分别呈显著和极显著正相关，叶片P 含量与胸径、枝下高均呈极显著正相关，而叶片K含量与各指标的相关均不显著。此外，叶片养分虽与形质性状呈负相关，但负相关均不显著。

表2 不同N 肥用量对1 年生黑木相思生长影响Tab.2 Effect of different dosage N application on the growth of one-year-old A. melanoxylon tree

表3 不同追肥类型对1 年生黑木相思生长量影响Tab.3 Effect of different types topdressing on growth of one-year-old A. melanoxylon tree

表4 1 年生黑木相思叶养分含量与生长和形质性状的相关性Tab.4 The correlation between leaf nutrient contents and growth traits and form traits of A. melanoxylon

3 讨论和结论

追肥用量和种类是影响施肥效应的关键因子。特别是N 肥的用量，需要根据树龄和立地条件而定。氮素供应充足，细胞分裂快，林木迅速生长，但N 肥供应也不能过量，研究表明高N 对杨树生长具有抑制作用[9]。本研究中，树高、胸径等生长量随N 肥量的增加先升后降，确定黑木相思幼林追肥时N 肥最佳用量为100 g/株尿素。

肥料种类一般认为需要NPK 科学配置，林木中出现较多NPK 不合理配比导致的生长抑制作用[10]。黑木相思1 年生追肥时，NPK 配合使用胸径生长小于纯N 使用，可能也是NPK 肥的抑制作用引起。黑木相思施肥后显著促进了冠幅的生长，这与3 种阔叶树冠幅生长一致[11]。冠幅的增长一方面可促进林木的后续生长，另一方面也加速了幼林郁闭，有利于减少除草等抚育管理成本。施肥对林木粗大分枝生长发育研究较少。粗大分枝对主杆生长量、干形培育和木材质量都产生影响[12]。本研究追肥显著促进粗大分枝的发育，同时随着N 肥用量的增大，树高1.0-1.5 m 区域的大分枝分布概率随之增大，这为早期干形修枝抚育提供了参考。

检测叶片中的养分含量可了解树体的生长状况，对施肥有指导意义。本研究显示叶片中N 含量与树高和胸径生长量具有显著和极显著的正相关，叶P 含量与胸径和枝下高呈极显著正相关，而叶K 含量与各生长指标相关性弱。1 a 生黑木相思叶片的N 量为16.8-19.1 mg/g，P 量为0.74-1.0 mg/g，相比8 a 生黑木相思叶片养分含量[13]偏低，主要是本试验林为1 年生幼林，生长未进入高峰期。黑木相思生长规律研究表明，树高、胸径的生长高峰期出现在前2-4 a[14]。因此后续需要根据叶片养分吸收与积累特点，进一步加强施肥抚育管理。