施肥与施用GGR对湿地松松脂产量的影响

王二喜，魏志恒，陈 俭，尹华艳，谭雪康，谢柯香，刘欲晓

(1.攸县林业局，湖南 攸县 412300； 2.湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004)

湿地松(Pinuselliottii)原产美国东南部，是人工林造林树种，在我国亚热带东部地区成功引种，生长及抗病虫害表现优于本土松树，荒山绿化效果尤其显著，立木采脂性状优良[1-5]。湿地松在我国南方地区广泛种植[6-8]，已成为南方低山丘陵区主栽的材用和产脂原料树种，现有林分面积达300万hm2。

松脂是重要的工业原料，为重要的林产品经营项目[9-11]，其主要成分为松香和松节油。湿地松林分产脂能力除与其自身遗传品质有关外还与树体生长状况、立地环境条件等多种因素有关，如林分密度、环境温度、土壤湿度、土壤养分、坡度坡向、光照强度等[12-14]。松脂是松树光合作用的产物，在阳光的照射下，松树叶中的叶绿体不断吸收和利用光能进行光合作用，并在叶绿素和酶的共同作用下，将吸收的二氧化碳和水转化为能量丰富的有机化合物，即蛋白质和糖类等，再通过一系列复杂的生物化学反应，经过各种中间产物后在木质部的分泌细胞中生成了松脂[15-17]。

林木施肥是改善林分土壤营养状况，促进林木生长的主要手段 ，而GGR浇灌是促进林木根系生长，增强林木吸收能力和抗逆能力的主要方式，尤其是在短轮伐期林分的集约经营方面，通过施肥和GGR6可实现湿地松高效培育目标[18]。本试验以省级湿地松良种0-609家系2008年3月营造的林分为研究对象，设计不同的施肥处理和GGR浇灌处理，研究不同条件下湿地松的产脂量差异，为湿地松高产脂培育提供技术支撑。

1 试验地概况

试验地位于株洲市亚材林业有限责任公司基地(攸县)，地理坐标为113.289 2 E，26.862 9 N。该地属亚热带季风湿润气候区，光照充足，雨量充沛，温暖湿润，四季分明；年平均气温17.8 ℃，年平均降水量1 410 mm，年平均相对湿度81%；年平均无霜期290 d左右。地势平缓，海拔高度200 m左右，坡度一般为10°～15°。主要成土母质母岩为第四纪网纹，土壤为第四纪红壤。土层深厚，厚度80 cm以上，土壤pH值4.5～6.5，质地较粘重，土壤肥力一般，适于多种林木生长。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验造林材料为湖南省林业科学院湿地松研究团队提供的省级湿地松良种0-609家系，于2008年3月造林，造林密度为1 665株·hm-2，后经过抚育间伐，现在林分密度为1 050株·hm-2。此造林设计方案由湖南省林业科学院湿地松研究团队提供。

2.2 试验方法

施肥试验设置3个处理、3次重复。3个处理分别为CK(空白对照)；处理1(施肥硫酸钾200 g·株-1)；处理2(施肥300 g·株-1)。每个处理10株(10株树营养生长表现一致，胸径大于15 cm)，施肥方法：在湿地松植株上坡方向树冠垂直投影外侧挖半环状沟(沟深30 cm、宽20 cm)，施入肥料与沟内土壤拌匀后覆土。

施GGR6试验设置3个处理、3次重复。3个处理分别为CK(空白对照)；处理1(施用浓度为1/200 00的GGR6水溶液2 kg·株-1)；处理2(施用浓度为1/1000 0的GGR6水溶液2 kg·株-1)。每个处理10株(10株树营养生长表现一致、胸径大于15 cm)，在湿地松植株上坡方向沿树冠垂直投影内侧挖半环状沟(沟深10 cm、宽10 cm)，施入GGR6。

试验松树采用双侧沟下降式采脂法：第一步刮皮，刮皮深度以保留粗皮层0.3～0.4 cm为宜；第二步设置中沟，即在刮面正中开长约25 cm，宽1.0～1.2 cm，深0.5～0.6 cm的中沟，要求中沟与地面垂直，沟面光滑，沟口宽沟底窄；第三步设置侧沟，即在中沟两侧开侧沟，侧沟宽0.1～0.2 cm，深0.3～0.4 cm，两侧沟应等长，对称汇合于中沟，夹角为60°～70°之间，侧沟应光滑平直、无撕裂。设置好中沟和侧沟后，再设置塑料受脂器于中沟下端，以便松脂顺利流入塑料受脂器中，如果发现有杂物阻碍松脂顺流，应及时疏通。中沟、侧沟及受脂器设置好后，每隔2 d紧接侧沟，依次往下割新的侧沟，厚约0.1 cm，要求与前者平行、等长、不留空隙，以便更多的松脂流出。

施肥与施GGR6试验于2019年4月完成，采脂试验于2020年5月开始实施，包括设置中沟、侧沟及受脂器等，6—8月进行采脂测产，每月30日称量松脂产量。

2.3 数据统计与分析

采用Excel 2003软件进行数据统计，采用SPSS19.0软件进行方差分析与多重比较。

3 结果与分析

3.1 施肥处理对湿地松产脂量的影响

施肥1年后，不同施肥量处理对湿地松平均松脂产量的影响见表1。由表1可知：施肥处理下湿地松平均松脂产量总体表现为处理2>处理1>CK(对照)趋势，其中相比于对照组，处理1(施肥硫酸钾200 g·株-1)的湿地松林分松脂平均增产28.7%，而处理2(施肥300 g·株-1)湿地松林分松脂平均增产40.2%。

表1 不同施肥处理对湿地松平均松脂产量的影响Tab.1 EffectsofdifferentfertilizationratesonaveragepineresinyieldofPinuselliottii处理松脂产量/g重复1重复2重复3均值增量/%CK811.23759.80701.25757.43011038.65982.39902.54974.5328.721139.741067.26979.561062.1940.2

不同施肥量处理的湿地松林分松脂产量方差分析见表2。由表2可知：不同施肥量处理间存在极显著差异(P<0.01)，说明施用硫酸钾复合肥对湿地松松脂增产效果显著。

表2 不同施肥处理的湿地松林分松脂产量方差分析Tab.2 VarianceanalysisofaveragepineresinyieldofPinuselliottiistandstreatedwithdifferentfertilizationrates变异来源III型平方和df均方FSig.处理1476999.4692738499.73465.0720.000重复276239.8952138119.94812.1700.000重复×处理6527.61441631.9040.1440.965误差919264.6538111348.946

不同施肥处理的湿地松林分松脂产量多重比较见表3。由表3可知：施肥处理1、2与CK(对照)间均存在极显著差异(P<0.01)，单株施肥300 g的处理优于单株施肥200 g的处理，说明增加施肥量可以提高湿地松松脂产量。

表3 不同施肥处理的湿地松林分松脂产量多重比较Tab.3 MultiplecomparisonofpineresinyieldofPinusel-liottiistandtreatedwithdifferentfertilizationrates处理(I)处理(J)均值差(I-J)显著性CK1-217.100.0002-304.760.000LSD1CK217.100.0002-87.660.0032CK304.760.000187.660.003

3.2 施用GGR6处理对湿地松产脂量的影响

施用GGR6处理促根1年后，对湿地松林分松脂产量的影响见表4。由表4可知：施用GGR6处理的平均松脂产量总体表现为处理2>处理1>CK(对照)；相比于对照组，处理1(施用浓度为1/200 00的GGR6水溶液2 kg·株-1)的湿地松林分松脂平均增产27.7%，处理2(施用浓度为1/100 00的GGR6水溶液2 kg·株-1)的湿地松林分松脂平均增产33.2%。

表4 施用GGR6处理对湿地松林分松脂产量的影响Tab.4 EffectofapplicationofGGR6onpineresinyieldofPinuselliottiistand处理松脂产量/g重复1重复2重复3均值增量/%CK755.92798.12854.35802.8001969.111022.051083.921025.0327.721009.331057.541140.281069.0533.2

施用GGR6处理的湿地松林分松脂产量方差分析见表5。由表5可知：施用GGR6不同处理间存在极显著差异(P<0.01)，说明使用GGR6促根剂浇灌对湿地松松脂增产效果显著。

施用GGR6处理的湿地松林分间的松脂产量多重比较如表6所示。由表6可知：施用GGR6处理1、2与CK(对照)间有极显著差异，但施用GGR6处理1与处理2间无显著差异(P>0.05)。因此施用浓度为1/200 00的GGR6水溶液2 kg·株-1是最为经济有效的，松脂产量可提高27%以上。

表5 施用GGR6不同处理的湿地松林分松脂产量方差分析Tab.5 VarianceanalysisofpineresinyieldofPinuselliottiistandtreatedwithGGR6变异来源III型平方和df均方FSig.重复199178.156299589.0786.4100.003处理1222038.4222611019.21139.3280.000重复×处理3249.3114812.3280.0520.995误差1258453.9008115536.468

表6 施用GGR6不同处理的湿地松林分松脂产量多重比较Tab.6 MultiplecomparisonofpineresinyieldofPinusel-liottiistandtreatedwithGGR6处理(I)处理(J)均值差(I-J)显著性CK1-222.230.0002-266.250.000LSD1CK222.230.0002-44.020.0842CK266.250.000144.020.084

4 结论与讨论

(1) 在湿地松单株基部施用硫酸钾复合肥对湿地松林分具有显著促脂作用，能够为湿地松培育带来显著的经济效益，但投入过多并不能带来更好的经济效益。考虑施肥成本和效益率，每株湿地松施用300 g硫酸钾复合肥，可比不施肥的湿地松林分松脂产量增产40%。

(2) 施用GGR6对湿地松林分松脂产量有极显著影响，且施用GGR6不同处理间总体表现为处理2>处理1>CK(对照)，但处理1与处理2之间不存在统计上的显著差异，表明施用GGR6促脂效果与施用量存在上限，湿地松林分中以施用浓度为1/200 00的GGR6水溶液2 kg·株-1是最为经济有效的，松脂产量可提高27%以上。

(3) 试验单独研究了不同施肥量和GGR6施用量对湿地松产脂量的影响，并未对施肥和GGR6的最佳组合施用方式进行研究，具有一定的局限性。有必要在此基础上继续开展硫酸钾复合肥与GGR6组合施用试验。