儲雙雙， 王 婧， 童 馨， 陳曉陽， 鄧小梅， 林家怡， 曾曙才

(華南農業(yè)大學 林學與風景園林學院/廣東省普通高校木本飼料工程技術研究中心，廣東 廣州 510642)

有機、無機肥配施對黃梁木幼林生長的影響

儲雙雙， 王 婧， 童 馨， 陳曉陽， 鄧小梅， 林家怡， 曾曙才

(華南農業(yè)大學 林學與風景園林學院/廣東省普通高校木本飼料工程技術研究中心，廣東 廣州 510642)

【目的】探究有機、無機肥配施對黃梁木Neolamarckiacadamba幼林生長的影響?！痉椒ā坎捎昧值噩F(xiàn)場小區(qū)試驗法，對黃梁木幼林進行豬糞、雞糞、過磷酸鈣和氯化鉀配施正交試驗?！窘Y果】有機、無機肥配施能顯著促進黃梁木幼林樹高和地徑生長，造林半年后，與未施肥相比，施肥處理樹高和地徑分別增加23.53%～109.41%和37.99%～149.06%；多因素方差分析顯示，豬糞和過磷酸鈣對黃梁木樹高和地徑生長有顯著影響，其不同水平間差異顯著，而雞糞和氯化鉀主效應不顯著；綜合考慮黃梁木生長狀況和肥料成本，選擇豬糞14 kg·株-1+過磷酸鈣1.5 kg·株-1作為黃梁木幼林施肥方案；回歸分析得出，豬糞(x1)和過磷酸鈣(x2)施用量與黃梁木樹高(yH)和地徑(yD)之間的回歸方程分別為：yH=1.016+0.031x1+0.221x2(R2=0.835,P=0.000)，yD=26.193+0.991x1+6.052x2(R2=0.83,P=0.000)?！窘Y論】有機、無機肥配施能顯著促進黃梁木幼林樹高和地徑生長，當黃梁木施用豬糞14 kg·株-1+過磷酸鈣1.5 kg·株-1時，促進作用最為明顯。

黃梁木； 幼林； 施肥； 樹高； 地徑； 正交試驗

施肥是促進人工林速生豐產的主要技術措施[1]。長期以來，我國在林地施肥方面存在有機肥利用不足而化肥施用過量等不合理現(xiàn)象[2]。近年來，隨著化肥過量施用導致土壤性狀變差、肥力下降以及有機肥尤其是畜便量激增等問題越來越突出，一些學者提出應重新樹立有機肥在農、林業(yè)生產中的主體地位[3],強調采用有機、無機肥相結合的施肥模式[4]，在有機肥的基礎上，配合施用化肥，同時實現(xiàn)作物(林木)增產、品質改善、環(huán)境友好等多重目的。

黃梁木Neolamarckiacadamba為茜草科團花屬植物，常綠大喬木，生長迅速，材質良好，是熱帶亞熱帶地區(qū)一種極具發(fā)展前景的闊葉樹種[5]，被稱為“奇跡樹”。目前，黃梁木在廣東云浮、新興、信宜等地以及海南的造林面積很大[6]，且近年來在廣東省造林面積逐年擴大，逐漸成為退耕還林和天然林保護工程的主要造林樹種之一[7-8]，黃梁木作為速生樹種，對水分、養(yǎng)分的需求較大，因此，為保證速生豐產，施肥在黃梁木的育苗生產以及造林上逐漸普及。研究發(fā)現(xiàn)，合理施肥能明顯提高黃梁木的苗高、地徑和生物量，且復合肥的施用效果更佳[9-11]。但盲目、大量的施肥不僅造成資源浪費，增加經濟成本，且對林木的生長有一定程度的毒害[12]。

廣東是畜禽生產大省，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化、規(guī)?；l(fā)展，廣東省每年的畜禽糞便排放量接近0.74億t[13]，而大部分直接排放進入環(huán)境[14-15]，糞污無序排放不僅對環(huán)境有害，而且對人類和動物也會產生不利的影響[16]。因此，找到合適可行的畜禽糞便處置和利用措施是當前亟待解決的問題。充分借鑒國內外一些成功經驗可知，畜禽糞便資源化利用應成為畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物總量減排的首選，而最主要的方式是作為肥料還田還林。然而，由于飼料添加劑濫用造成許多畜禽糞便重金屬含量超標，農用存在很大風險，所以林用逐漸成為首選。基于此，本研究在林地現(xiàn)場條件下，通過正交施肥試驗，探究豬糞、雞糞與無機肥配合施用對黃粱木幼林的生長效應，以期為黃梁木人工幼林營養(yǎng)管理及養(yǎng)殖場有機肥的林地利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣東省雷州市白沙鎮(zhèn)，北緯21°15′～21°20′，東經109°22′～110°27′。屬臺地地貌類型，海拔35～50 m。年均氣溫28 ℃，年均日照1 165 h，年均無霜期365 d，年均降水量1 787.5 mm，屬熱帶海洋季風濕潤氣候區(qū)。試驗地土壤為淺海沉積物發(fā)育的磚紅壤，土層厚度在100 cm以上，土壤有機質19.45 g·kg-1、全氮0.23 g·kg-1、全磷0.53 g·kg-1，全鉀2.8 g·kg-1。

1.2 試驗材料

試驗所用黃梁木苗木為組培苗，種植前長勢一致，樹高25 cm左右，地徑5.6 mm左右。供試化肥過磷酸鈣(P2O5質量分數(shù)為12% )、氯化鉀(K2O 質量分數(shù)為60%)為市購化肥，有機肥用堆漚發(fā)酵腐熟的豬糞、雞糞。豬糞中養(yǎng)分：w(N)為 9.32 g·kg-1、w(P2O5)為7.54 g·kg-1、w(有機質)為463.1 g·kg-1，雞糞中養(yǎng)分：w(N)為 18.13 g·kg-1、w(P2O5)為12.41 g·kg-1、w(有機質)為370.10 g·kg-1，有機肥含水量600 g·kg-1。

1.3 試驗設計

采用正交試驗設計。試驗因子為豬糞、雞糞、過磷酸鈣、氯化鉀，各因子均設4個水平，具體見表1。采用L16(45)正交表[17](表2)，其中，以不施肥的試驗組1號作為對照(CK)。

表1 試驗因子及水平

Tab.1 Experimental factors and levels

kg·株-1

表2L16(45)正交表
Tab.2 Orthogonal tableL16(45)

試驗組號水平ABCD1(對照)11112122231333414445212362214723418243293134103243113312123421134142144231154324164413

試驗布置：造林地上除草清雜、堆燒殘留物，全面整地，按3 m×3 m株行距挖60 cm×60 cm×60 cm明穴。按照完全隨機區(qū)組布置試驗，25株小區(qū)(每個小區(qū)5行，每行5株)，造林前按表2將肥料均勻施入各相應的植樹穴，然后覆土，15 d后用相同規(guī)格的黃梁木苗木造林。每個小區(qū)最外圍一圈為保護行，即每個小區(qū)有效調查株數(shù)為9株(圖1)，每個處理設置4次重復。2012年6月造林，當年12月調查黃梁木成活率，測定樹高、地徑。

中間的9株(深色)為有效調查株。

2.4 數(shù)據(jù)處理方法

試驗數(shù)據(jù)用Excel整理后，用SPSS17.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。采用單因素方差分析(One-way ANOVA) 和Duncan’s多重比較法分析不同處理間差異，多因素方差分析進行最佳組合的篩選，分別采用Pearson相關系數(shù)和Linear Regression進行相關分析和回歸分析。

3 結果與分析

3.1 肥料配施對黃梁木幼林生長的影響

造林半年后調查發(fā)現(xiàn)，黃粱木成活率為100%，其樹高和地徑生長情況見表3。就黃梁木的樹高生長而言，與對照(處理1)相比，除處理2以外，其他不同比例有機、無機肥配施條件下黃梁木樹高均顯著高于對照，其中，最為顯著的是處理13(豬糞14 kg·株-1+雞糞0 kg·株-1+過磷酸鈣1.5 kg·株-1+氯化鉀0.25 kg·株-1)，施肥6個月后，其黃粱木樹高為1.78 m，比對照高出109.41%，處理2(豬糞4 kg·株-1+雞糞2 kg·株-1+過磷酸鈣0.5 kg·株-1+氯化鉀0.25 kg·株-1)的樹高為1.05 m，雖比對照高出23.53%，但差異未達到統(tǒng)計學顯著水平。

表3 不同處理條件下黃梁木幼林生長狀況1)

Tab.3 The growth of youngNeolamarckiacadambaplantation under different treatments

處理編號樹高/m地徑/mm 1(CK)0．85±0．05g19．69±0．60f21．05±0．06fg27．17±0．40e31．17±0．15ef30．42±5．47de41．38±0．11bcde35．89±0．61bcd51．35±0．14cde36．66±3．52bcd61．27±0．10def33．13±1．17cde71．61±0．05abc41．78±3．67ab81．45±0．04bcde40．49±3．09bc91．37±0．05bcde40．01±1．50bc101．65±0．07ab43．58±1．65ab111．36±0．08bcde38．98±0．79bc121．46±0．07bcde40．93±1．47a131．78±0．17a49．04±3．24a141．60±0．06abc42．42±2．30ab151．54±0．05abcd42．20±2．48ab161．53±0．06abcd40．28±1．13bc

1) 表內數(shù)據(jù)為4次重復平均值±標準誤; 同列數(shù)據(jù)后凡具有一個相同字母者，表示處理間差異不顯著(Duncan’s法，P>0.05)。

同樣，不同比例的有機、無機肥配施對黃梁木的地徑生長也具有顯著的促進作用，施肥條件下的地徑為27.17～49.04 mm，比對照(19.69 mm)增加了37.99%～149.06%，促進作用最弱的是處理2，而促進作用最為顯著的仍然是處理13。除對照外，其他不同處理間的樹高、地徑因有機、無機肥比例不同而差異各異，僅從數(shù)值來看，處理7、10、13較為突出，這與該處理豬糞、過磷酸鈣的施用量較大可能有關。但由于樹木生長周期長，肥效反應短時間難以測定，此次結果僅為造林半年后的黃粱木幼樹的生長狀況，因此施肥是否對此后的黃粱木生長有持續(xù)的促進作用，還有待繼續(xù)觀測分析。

3.2 最佳施肥處理組合篩選

正交試驗結果的直觀分析雖反映了不同處理的差異性，但不能區(qū)分該結果的差異是由各因素的水平變化導致還是由試驗的隨機波動引起。因此，在直觀分析的基礎上，有必要對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析[18]，從而明確各個因素對試驗指標的影響程度，確定各因素的主次順序，進而找出較好的試驗條件或最優(yōu)參數(shù)組合。本研究同時考察了黃梁木樹高、地徑2個試驗指標，將分別以這2個指標作為分析單元，進行最佳施肥處理組合篩選。

表4反映了黃梁木幼林的樹高和地徑方差分析情況，F(xiàn)檢驗結果顯示，對黃梁木樹高、地徑生長而言，各因素施肥效應的主次順序均為 A>C>B>D，即豬糞>過磷酸鈣>雞糞>氯化鉀，4個因素中，因素 A與因素C對黃梁木的生長具有顯著影響(P<0.05)，而另外2個因素的主效應則不顯著(P>0.05)。各因素水平間的多重比較(表5)發(fā)現(xiàn)，因素A、C各水平間具有顯著性差異，而因素B、D不同水平間雖有差異，但未達到統(tǒng)計學顯著水平。因素A、B、C不同水平對黃梁木樹高、地徑生長影響的強弱順序均為4>3>2>1，而因素D對黃梁木樹高和地徑生長最好的促進水平分別為水平2和3，因此，僅從方差檢驗結果來看，A4B4C4D2和A4B4C4D3分別是對黃梁木樹高和地徑生長最為有利的組合。但在施肥方案的選優(yōu)問題上，最佳施肥量和經濟效益也是重點考慮因素，即實際生產中一般以符合統(tǒng)計學要求、施肥量少(投資風險低)而經濟效應大的作為最優(yōu)施肥模型。因此，綜合考慮經濟成本和黃梁木生長狀況，最終選擇A4B1C4D1，即豬糞14 kg·株-1+過磷酸鈣1.5 kg·株-1作為黃梁木幼林施肥方案。

表4 黃梁木幼林的樹高、地徑方差分析1)
Tab.4 Variance analysis of height and ground diameter of youngNeolamarckiacadambaplantation

方差來源樹高地徑離均差平方和自由度均方FP離均差平方和自由度均方FP修正模型0．834120．07031．8780．008757．2741263．10617．6020．190截距31．437131．43714411．5040．00022702．360122702．3606332．3590．000豬糞(A)0．53530．17881．7720．002528．7993176．26649．1660．005雞糞(B)0．03030．0104．5640．12225．49738．4992．3710．248過磷酸鈣(C)0．26530．08840．4530．006188．005362．66817．4800．021氯化鉀(D)0．00530．0020．7220．60314．97334．9911．3920．396誤差0．00730．00210．75533．585平方和2)32．2781623470．3916總平方和3)0．84115768．03015

1)樹高R2=0 .991 (校正R2= 0.961)，地徑R2=0 .986 (校正R2= 0.930)； 2)指所有觀測值平方和； 3)指修正模型總平方和。

表5 各肥料不同水平之間黃梁木生長狀況的多重比較1)
Tab.5 Multiple comparisons of growth ofNeolamarckiacadambaat different fertilization levels

水平樹高/m地徑/mm豬糞(A)雞糞(B)過磷酸鈣(C)氯化鉀(D)豬糞(A)雞糞(B)過磷酸鈣(C)氯化鉀(D)11．11±0．02c1．34±0．02a1．25±0．02c1．38±0．02a28．29±0．95c36．35±0．95a33．02±0．95c36．20±0．95a21．42±0．02b1．40±0．02a1．35±0．02bc1．41±0．02a38．02±0．95b36．58±0．95a36．74±0．95bc38．92±0．95a31．46±0．02b1．42±0．02a1．40±0．02b1．43±0．02a40．88±0．95ab38．35±0．95a38．33±0．95ab37．74±0．95a41．62±0．02a1．46±0．02a1．61±0．02a1．39±0．02a43．49±0．95a39．40±0．95a42．58±0．95a37．81±0．95a

1)表內數(shù)據(jù)為平均值±標準誤；同列數(shù)據(jù)后凡具有一個相同字母者，表示不同水平間差異不顯著(Duncan’s法，P>0.05)。

3.3 有機、無機肥施用量與黃梁木生長的關系

對有機、無機肥施用量與黃梁木樹高和地徑間的關系進行統(tǒng)計分析，從簡單相關分析結果看，各類肥料施用量與黃梁木生長呈正相關關系(表6)，其中，豬糞、過磷酸鈣施用量與黃梁木樹高、地徑相關性均達到極顯著，這與前面方差分析結果一致。但從標準回歸系數(shù)來看，對于黃梁木樹高生長而言，豬糞、過磷酸鈣貢獻要大于其他兩者，即回歸系數(shù)較高，而在地徑生長方面，豬糞的貢獻略低于氯化鉀。采用逐步回歸方法對各類型肥料施用量與黃梁木樹高和地徑的生長關系進行了分析，得到黃梁木地徑和樹高與各類型肥料施用量間的逐步回歸方程:樹高(yH)，yH=1.016+0.031x1+0.221x2(R2=0.835，P=0.000)；地徑(yD)，yD=26.193+0.991x1+6.052x2(R2=0.832，P=0.000)。式中：x1和x2分別代表豬糞和過磷酸鈣施用量。

表6 施肥量與黃梁木生長間的相關分析1)
Tab.6 Correlation analysis between fertilization levels andNeolamarckiacadambagrowth

肥料種類樹高地徑簡單相關系數(shù)標準回歸系數(shù)簡單相關系數(shù)標準回歸系數(shù)豬糞0．737??0．0310．770??0．991雞糞0．1850．0190．1760．545過磷酸鈣0．540??0．2210．488??6．052氯化鉀0．0180．0150．0591．453

1)相關分析采用Pearson法，**表示極顯著相關； 逐步回歸分析采用Linear Regression法。

4 討論與結論

4.1 有機、無機肥配施在林業(yè)上的發(fā)展前景

我國有機肥資源種類豐富，數(shù)量龐大，但利用方式落后且利用率低，有近70%直接排放進入環(huán)境中，不僅造成資源浪費，而且會形成新的面源污染[19-20]。我國農林業(yè)生產主要依靠化肥，其增產依賴率達40%[21]?；首鳛樗傩Х柿希L期大量施用會引起土壤性狀變差及肥力下降[22]。因此，探索利用當?shù)刎S富的有機物料資源，結合科學的堆肥技術，生產出優(yōu)質的有機-無機復合肥產品，成為我國實現(xiàn)農林業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

有機肥營養(yǎng)均衡，養(yǎng)分全面，可提高土壤生物多樣性和土壤生物學活性，改善土壤理化性質、土壤環(huán)境及營養(yǎng)循環(huán)，提高土壤肥力[23-24]。近年來，有機肥在農田、菜地、果園等得到廣泛應用并取得了一定的成果。然而，在畜牧業(yè)生產中，越來越多的金屬元素添加劑在規(guī)?；菪箴B(yǎng)殖過程中被廣泛使用，使得畜禽糞便中重金屬大量增加，造成以畜禽糞便為原料的有機-無機復混肥農用后重金屬累積，引起農田土壤重金屬含量超標，進而通過植物和農產品最終危害動物和人體健康。

相對于有機肥農用而言，有機肥林地利用因具有遠離人類食物鏈、面積廣闊、環(huán)境容納量大等多重優(yōu)勢也逐漸被人青睞[25-26]。當前我國人工林分布廣泛，巨大的人工林面積將為畜便利用提供廣闊的空間；同時，由于傳統(tǒng)粗放的營林方式，已經引起我國林地土壤結構惡化，肥力和生產力下降，亟需采取科學的方法對現(xiàn)有林進行合理經營，維持和提高土壤肥力。因此，從經濟、環(huán)境、資源角度出發(fā)，將有機肥合理利用于林地，可達到畜便總量減排、林地土壤維持和林木增產的目的。

本研究因地制宜，將研究區(qū)附近養(yǎng)殖場豬糞、雞糞等有機肥料與無機肥料配合施用于林地，結果發(fā)現(xiàn)，有機、無機肥配施可以顯著促進黃粱木幼樹的樹高和地徑生長?；谝酝芯堪l(fā)現(xiàn)，有機、無機肥配合施用對于林木生長的促進作用并非偶然，具有廣泛性，如有機肥的施用對茶樹、橡膠樹、楊樹[26-29]等果樹或林木生長均具有顯著的促進作用。因此，有機肥用于林業(yè)生產具有廣闊前景。

4.2 黃梁木最佳施肥處理組合篩選

施肥作為提高林地生產力的有效管理手段之一，合理施肥能促進林木生長和提高作物產量，但過量施肥不僅抑制林木生長，還會對環(huán)境造成負面影響[30]。因此，在保證高產的前提下減少生產投入和環(huán)境污染是當前農林經營管理所關注的熱點問題[24]。在眾多施肥的方法中，設計較為復雜而高效的田間正交施肥試驗，通過較少試驗得出各因素的主次關系和最優(yōu)搭配條件，是最常見的方法[31]。但由于該方法是采取部分試驗來代替全面試驗的方法，由此可能會產生預想不到的誤差[32]。另外，在多指標正交試驗中，不同試驗因素及其水平對各試驗指標的影響并非同步，某項指標的改善可能使另一項指標惡化[33]。這可能是本研究中無論是試驗還是SPSS理論分析上，未曾出現(xiàn)同時對黃梁木幼林樹高、地徑生長均有最佳施肥效應組合的一個重要原因。在施肥方案的選優(yōu)問題上，要同時遵循符合統(tǒng)計學要求、施肥量少而經濟效應大等原則。因此，綜合考慮黃梁木生長狀況(統(tǒng)計結果)和經濟成本，最終選用A4C4作為黃梁木幼林施肥方案。對于是否還有更好的配方能在林木長勢良好的同時繼續(xù)降低肥料成本，還需進一步的優(yōu)化試驗。

4.3 有機、無機肥施用量與黃梁木生長的關系

肥料效應函數(shù)是目前被廣泛應用的一類施肥模型[34]，反映了肥料用量與作物產量之間的統(tǒng)計關系，其方法是通過肥料的單因素、二因素或多因素多水平田間回歸試驗設計，運用統(tǒng)計學的方法，得出單元肥料效應函數(shù)、二元或多元肥料效應函數(shù)回歸方程，可以在一定程度上預測施肥后作物的生長狀況[35]。本研究分別以黃梁木的樹高和地徑為目標函數(shù)，選取豬糞(x1)、過磷酸鈣(x2)的施肥水平為調控因子，通過逐步回歸模擬黃梁木樹高和地徑與2個調控因子之間的回歸關系，得到樹高(yH)、地徑(yD)與二者的回歸方程,分別為：yH=1.016+0.031x1+0.221x2(R2=0.835)，yD=26.193+0.991x1+6.052x2(R2=0.832)，由此可推測，當最終選用A4C4作為黃梁木幼林施肥方案時，造林半年后其樹高和地徑可達到1.78 m和49.15 mm，同時，由該回歸方程中過磷酸鈣和豬糞2個因子的系數(shù)大小可發(fā)現(xiàn)，前者對黃梁木樹高和地徑生長的貢獻遠大于后者，由此推斷，磷肥可能是黃梁木生長需要重點控制的因子，鑒于本試驗中過磷酸鈣和豬糞兩因素在大試驗水平時正效應最大，今后可適當增加磷肥和豬糞的施用。

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【責任編輯 李曉卉】

Effects of combined application of organic and chemical fertilizers on growth of young Neolamarckia cadamba plantation

CHU Shuangshuang, WANG Jing, TONG Xin, CHEN Xiaoyang, DENG Xiaomei, LIN Jiayi, ZENG Shucai

(College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University/Woody Feed Engineering
Technology Research Center Affiliated to Universities in Guangdong, Guangzhou 510642, China)

【Objective】 To explore effects of combined application of organic and chemical fertilizers on growth of youngNeolamarckiacadambaplantation(YNCP).【Method】Impacts of combined application of pig manure, chicken manure, calcium superphosphate and potassium chloride on YNCP growth were studied by using orthogonal test.【Result】Combined application of organic and inorganic fertilizers had significant promoting effects on YNCP growth, with height and ground diameter growth of fertilized treatments being 23.53% -109.41% and 37.99%-149.06% greater than those of control treatment, respectively. Multivariate analysis indicated that pig manure and calcium superphosphate had significant effects on height and ground diameter growth, and differences among different fertilization levels were significant, but chicken manure and potassium chloride exhibited no significant effect. According to YNCP growth and fertilizer cost, the best fertilization solution was 14 kg pig manure+1.5 kg calcium superphosphate per tree. The regression equation between pig manure (x1), calcium superphosphate(x2) and tree height (yH) wasyH=1.016+0.031x1+0.221x2(R2=0.835,P=0.000), and the regression equation between pig manure, calcium superphosphate and ground diameter (yD) wasyD=26.193+0.991x1+6.052x2(R2=0.832,P=0.000). 【Conclusion】Combined application of organic and inorganic fertilizers can significantly promote YNCP growth, and 14 kg pig manure + 1.5 kg calcium superphosphate per tree have the best promoting effect.

Neolamarckiacadamba; young stand; fertilization application; tree height; ground diameter; orthogonal test

2016- 05- 06優(yōu)先出版時間：2017-01-10

儲雙雙(1987—),女,博士研究生，E-mail:hbchushuangshuang@163.com；通信作者: 曾曙才( 1971—) , 男, 教授, 博士,E-mail: sczeng@scau.edu.cn

國家自然科學基金 (31270675)；國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201004020); 廣東省科技計劃項目(2014A020216032，2015B020207002)

S723.7；S794.4

A

1001- 411X(2017)02- 0092- 07

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20170110.1424.032.html

儲雙雙， 王 婧， 童 馨， 等.有機無機肥配施對黃梁木幼林生長的影響[J].華南農業(yè)大學學報，2017,38(2):92- 98.