梁衛(wèi)芳，梁坤南，黃桂華，周再知，楊 光，黃錫釗，王蘭蘭

（1.廣東省佛山市高明區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 佛山 528515；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，熱帶林業(yè)研究國家林業(yè)局重點實驗室，廣東 廣州 510520）

沸石與N、P、K、Ca不同配比對柚木幼林早期生長的影響

梁衛(wèi)芳1，梁坤南2，黃桂華2，周再知2，楊 光2，黃錫釗1，王蘭蘭1

（1.廣東省佛山市高明區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所，廣東 佛山 528515；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所，熱帶林業(yè)研究國家林業(yè)局重點實驗室，廣東 廣州 510520）

為研究沸石與N、P、K和Ca配比對柚木幼林早期生長的影響，采用裂區(qū)設(shè)計，沸石為主區(qū)，以N、P、K和石灰為4個因素，各個因素3水平，正交設(shè)計L9(34) 的通過9個施肥處理為副區(qū)，進(jìn)行施肥試驗。結(jié)果表明：造林后18個月，沸石處理間柚木樹高生長差異顯著，施用沸石顯著提高柚木高生長；施肥處理間樹高和胸徑生長差異極顯著，最佳施肥為處理4（N2P1K2Ca3），即每公頃施N 200 kg、P 300 kg和K 200 kg以及每株施石灰1 kg，其柚木樹高和胸徑分別是最差處理的1.66和2.07倍；4個因素不同水平間主要以P 三水平（100、200、300 kg/hm2）間差異極顯著，高P水平（300 kg/hm2）柚木樹高和胸徑生長分別是低P水平（100 kg/hm2）的1.51和1.61倍。P施肥對柚木早期生長影響效果極顯著，而K肥對霜凍后的柚木生長恢復(fù)影響顯著。

柚木幼林；早期生長；沸石；肥料配比

柚木Tectona grandis L.f是世界最著名的珍貴用材樹種之一，自然分布于緬甸、印度、泰國和老撾。因材質(zhì)優(yōu)良，用途廣泛，木材市場價高，被引種到亞洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲熱帶的50多個國家和地區(qū)，已成為熱帶地區(qū)珍貴樹種中造林面積最大的樹種[1]。我國1820年開始引種于云南中緬邊境的廟宇、庭院[2-3]。規(guī)模種植始于我國臺灣省，1900年高雄試種后，隨后營造了5 330 hm2的柚木人工林[4]。1960年前后在云南、海南開始規(guī)模種植。目前，柚木已成為云南、海南、廣東、廣西等?。▍^(qū)）的主要造林樹種。為了促進(jìn)林木生長，縮短培育周期，人工施肥成為用材林培育必不可少的營林措施。早在1933年國外就開展柚木幼林施肥研究[5]，已有很多報道[6-17]；國內(nèi)對柚木幼林施肥研究較晚，且報道的不多：潘一峰等[18]通過施石灰、有機肥和復(fù)合肥研究酸性土壤改良對不同種源柚木生長的影響；梁坤南等[19]研究N、P、K不同配比施肥對柚木種源生長的影響；周再知[20]研究鈣素營養(yǎng)、鈣與硼、氮配比，鈣與N、P、K配比對柚木幼林生長的影響；李運興等[21]研究追肥量、追肥時間與次數(shù)對柚木幼林生長的影響；馮海等[22]研究水與肥對柚木生長的影響。而沸石在農(nóng)業(yè)中作為一種土壤改良劑和肥料添加劑，在土壤改良[23-29]與蔬菜[30-34]、農(nóng)作物[35-39]等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但在林業(yè)中沸石僅在落葉松Larix gmelinii[40]和柚木[41]苗木培育、彩葉樹盆栽與大田施肥[42]以及麻竹Dendrocalamus latiflorus林施肥[43]中得到應(yīng)用。本研究是在柚木苗期施肥試驗[41]的基礎(chǔ)上，探討大田試驗施沸石與N、P、K、Ca不同配比對酸性土壤柚木幼林早期生長的影響，為柚木酸性土壤大田平衡施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣東省佛山市高明區(qū)林業(yè)科學(xué)研究所，112 °41 ′E，22 °48 ′N。屬南亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫在21.2～22.2 ℃之間，年平均降水量2 000 mm，集中在4～8月；具有溫暖多雨、光照充足、溫差小、夏季長、霜期短的特點。屬低山丘陵地帶，土壤為花崗巖發(fā)育的酸性赤紅壤，土壤pH值4.77，土層深厚，有機質(zhì)1.31%，全氮0.046%，全磷0.004%，速效磷1.5 mg/kg，速效鉀16.7 mg/kg，代換性鈣26.9 mg/kg。植被以鐵芒箕Dicranopteris dichotom、烏毛蕨Blechnum orientale、野牡丹Melastoma malabathricum等為主。

1.2 試驗方法

以N、P、K和石灰為4個因素，N為尿素，含有效N 46%；P為過磷酸鈣，含P5O214%；K為氯化鉀，含K2O 60%；各因素三個水平（表1），采用正交設(shè)計L9(34)，9個施肥處理（表2）。沸石作兩個水平施用，0和2 kg/株。按裂區(qū)設(shè)計，沸石處理作主區(qū)，9個施肥處理作副區(qū)，4個區(qū)組，4行×5株小區(qū)，中間6株為觀測株，株行距為3 m×3 m。N、P、K的施肥量平分三次施入，第一次與石灰和沸石作基肥（石灰在中上層，而N、P、K和沸石在下層），第二、三次作追肥。

造林后每年觀測樹高、地徑（胸徑）。采用GENSTAT 5[44]統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析及多重比較。造林后20個月年生時受到霜凍后平茬，萌芽后繼續(xù)試驗觀測。

表1 因素和施肥水平Table 1 The factors and levels of fertilizer proportion

表2 施肥處理Table 2 The treatments of fertilizers

2 結(jié)果與分析

2.1 沸石對柚木樹高和徑生長的影響

裂區(qū)試驗方差結(jié)果（表3）表明，造林后6個月生、12個月生柚木樹高和地徑生長沸石處理間差異不顯著，18個月生胸徑和地徑生長沸石處理間差異也不顯著，而18個月生樹高生長沸石處理間差異達(dá)到顯著， 施沸石處理的高生長比不施沸石的提高了7.4%；但20個月生時因霜凍平茬后2個月樹高、6個月生和14個月生的樹高和胸徑生長沸石處理間的差異則不顯著，原因可能是霜凍的影響平茬后抵消了沸石處理間的顯著差異，但從調(diào)查數(shù)據(jù)可知，仍然是施加沸石的處理略好于不施加沸石的處理。從表3中還可以看出，不同年齡的柚木樹高、地徑和胸徑的沸石與施肥處理間交互作用不顯著。

表3 不同施肥處理裂區(qū)試驗方差分析的F值結(jié)果?Table 3 F values of analysis of variance for split plot trial

2.2 不同施肥處理對柚木樹高和徑生長的影響

9個不同施肥處理的方差分析結(jié)果（表3）表明，造林后施肥處理間樹高生長從6個月生、12個月生到18個月生的差異由0.05水平的顯著到0.01水平的極顯著和0.001水平的極顯著，即使因霜凍平茬后萌芽的2個月生樹高、6個月生和14個月生樹高生長施肥處理間的差異仍然存在0.01水平至0.001水平的極顯著，說明了柚木早期生長隨著樹齡的增加因施肥造成的樹高生長差異在不斷增加，且并不會因霜凍的影響導(dǎo)致差異縮小。9個不同施肥處理樹高生長的鄧肯多重比較結(jié)果（表4）表明，6個月生樹高生長以施肥處理1、4和2較好，其中，前兩個處理與處理6和9的樹高生長差異顯著；18個月生樹高則以處理4、7和1的生長較好，它們間差異不顯著，但與處理6、3和9的差異達(dá)到極顯著，其中，處理4又與處理2和8的差異達(dá)到極顯著；18個月平均樹高處理4是生長最差的處理6的1.66倍，是林分平均水平的1.25倍，早期施肥對樹高生長效果顯著。即使20個月生時受到霜凍的影響，但平茬后萌芽2個月生和14個月生的樹高生長，仍然是以處理4、7和1生長最好，尤其是處理4仍然保持旺盛的高生長，分別是平茬后萌芽2個月生長最差的處理6和14個月生長最差的處理3的1.47倍和1.52倍，處理4與處理6和3的差異均達(dá)到極顯著。

表4 不同施肥處理間鄧肯多重比較結(jié)果?Table 4 Duncan multiple comparisons of different fertilizer treatments

從表3還可以看出，地徑生長從最初的6個月生施肥處理間差異不顯著到18個月生0.001水平的差異極顯著；而胸徑生長18個月生處理間就達(dá)到0.001水平的極顯著差異，即使因霜凍平茬后，處理間差異仍然達(dá)到0.001水平的極顯著差異，說明不同的施肥處理的確顯著地影響了柚木早期的生長，早期施肥效應(yīng)是顯著的。表4的柚木徑生長多重比較結(jié)果表明， 18個月生地徑生長施肥處理1、4與處理9、8、3、6差異顯著，尤其是與處理6差異達(dá)極顯著，18個月生胸徑生長處理4、1與處理9、6、3差異顯著，尤其是與生長最差的處理3差異達(dá)極顯著，處理4的18個月生胸徑生長是處理3的2.07倍，是林分平均水平的1.26倍，最佳施肥處理對胸徑生長有顯著的促進(jìn)作用。從表4還可以看出，即使是霜凍柚木平茬后的14個月胸徑生長仍然以處理4表現(xiàn)最好，與生長排后兩位的處理6和3的差異在＜0.001水平上達(dá)極顯著，處理4平茬后14個月胸徑生長是處理3的1.65倍。

2.3 不同施肥水平對柚木樹高和徑生長的影響

N、P、K和Ca的正交設(shè)計方差分析結(jié)果見表5，柚木造林后6～18個月生N和Ca不同施肥水平間樹高、地徑和胸徑生長差異均不顯著，同樣霜凍平茬后2～14個月生N和Ca不同施肥水平間樹高和胸徑生長差異也不顯著，也即是說柚木生長對N素施100～300 kg/hm2和Ca施石灰1～3 kg/株的范圍內(nèi)反應(yīng)不敏感。K素對柚木生長的影響有所不同，柚木造林后6～18個月生K素不同施肥水平間樹高、地徑和胸徑生長差異不顯著，但霜凍平茬后2～14個月生K素的不同施肥水平間樹高和胸徑生長差異存在顯著至極顯著的差異，可能是由于不同水平K素施肥影響了柚木木質(zhì)化程度，進(jìn)而影響了柚木對霜凍的反應(yīng)，最終影響了柚木的萌芽生長。P素不同施肥水平對柚木生長有極大的影響，造林后6～18個月生樹高、地徑和胸徑生長P素不同施肥水平間差異在＜0.001水平上達(dá)到極顯著，即使是霜凍平茬后2～14個月生樹高和胸徑生長不同P素水平差異也在＜0.001水平上達(dá)到極顯著，說明P素不同水平對柚木生長影響達(dá)到極顯著的影響；從表5還可以看出，不管樹高和地徑生長P素不同水平間F值隨著樹齡的增加而增大，說明P素水平間的差異在擴(kuò)大，即使是霜凍平茬后的樹高和胸徑生長F值同樣如此，所以施P肥對生長影響效果極顯著。

表5 N、P、K和Ca不同施肥水平方差分析的F值結(jié)果Table 5 F values of analysis of variance for different levels of N, P, K and Ca

對4個因素不同施肥水平進(jìn)行鄧肯多重比較，結(jié)果表明（表6）具極顯著差異的P施肥水平中，6個月和18個月生樹高、地徑和胸徑生長以高磷的P300水平生長最好，與生長最差的低磷P100水平的差異達(dá)極顯著，P300水平的18個月生樹高和胸徑生長分別是P100水平的1.51倍和1.61倍；而施P200水平與施P100水平也達(dá)到極顯著的差異；同樣霜凍平茬后萌芽的樹高和胸徑生長高磷的P300水平極顯著高于低磷的P100水平，P300水平其平茬后14個月樹高和胸徑生長分別是P100水平的1.33倍和1.45倍，說明高磷水平對柚木早期生長的促進(jìn)作用顯著，該結(jié)果與梁坤南的研究結(jié)果[19]一致。

表6 N、P、K和Ca不同施肥水平間鄧肯多重比較結(jié)果Table 6 Duncan multiple comparisons for different levels of N, P, K and Ca

K不同施肥水平在霜凍平茬后才表現(xiàn)出水平間差異的顯著性，平茬后2個月生樹高、14個月生樹高和胸徑生長均以中鉀素水平K200生長最好，與其它兩個水平的差異顯著，說明中鉀水平對霜凍后柚木的萌芽與生長恢復(fù)是有促進(jìn)作用的。

從表7可以看出，根據(jù)不同施肥因子的極差值大小，得出霜凍前對18個月生樹高生長影響的大小順序是P＞N＝Ca＞K，胸徑是P＞N＞K＞Ca；而霜凍后對2～14個月樹高和胸徑生長影響大小順序均是P＞K＞N＞Ca。

表7 N、P、K和Ca不同施肥水平極差分析Table 7 The rang analysis for different levels of N, P, K and Ca

3 結(jié)論與討論

沸石是一種多孔狀堿金屬和堿土金屬的架狀鋁硅酸鹽礦物，具有強大的離子交換吸附特性[9]，正是這種多孔性和離子交換能力使其成為土壤改良劑、肥料添加劑而發(fā)揮其獨特的作用。 土壤中施加沸石可以增加土壤銨離子、鉀離子等陽離子的吸附能力，提高養(yǎng)分有效性[27]。據(jù)文獻(xiàn)報道，施用沸石對麻竹林的胸徑生長和地徑生長分別起到極顯著和顯著的促進(jìn)作用[43]。本項研究表明，通過施加沸石對18個月生柚木幼林樹高生長具有顯著促進(jìn)作用，其生長量比不施加沸石的提高了7.4%，與柚木苗期施加沸石顯著促進(jìn)苗木生長[41]是一致的，雖然對柚木幼林影響效果沒有苗期來得更快，更顯著，但霜凍前的6個月生、12個月生樹高和地徑生長、18個月生胸徑和地徑生長均是施加沸石大于不施加沸石的，說明施加沸石對柚木幼林生長是有一定效果的，其原因與除上述所提到的施加沸石提高土壤的陽離子交換量、交換性Na+、K+、Ca2+和Mg+外，土壤的鹽基飽和度和pH值也因沸石的施加而提高[27]，這些正是柚木在酸性土壤上生長所必需的。

9個不同施肥處理間樹高和徑生長（地徑和胸徑）18個月生達(dá)到極顯著的差異，即使是18個月之后遇到霜凍為害，但其萌芽后的處理間樹高與胸徑生長差異仍然達(dá)到極顯著，說明施肥處理對柚木早期生長效果是極顯著的。9個處理中以處理4（N2P1K2Ca3）一直表現(xiàn)最穩(wěn)定，也即每公頃施N素200 kg、P 素300 kg和K素200 kg以及每株施Ca（石灰）1 kg的柚木生長最好，其18個月生樹高和胸徑生長分別是最差處理的1.66倍和2.07倍，即使是霜凍后平茬14個月萌芽生長仍然分別是最差處理的1.52倍和1.77倍。

不同因素的施肥水平的差異主要體現(xiàn)在不同的P水平和K水平上，尤其是P素不同水平，無論幼林的樹高、地徑和胸徑，從一開始就達(dá)到0.001水平的極顯著差異，并且這種差異的顯著性隨著樹齡的增加而增加，而這種差異性主要體現(xiàn)在高P水平與低P水平間的差異，每公頃施P素300 kg的柚木生長一直極顯著好于施100 kg的柚木生長，18個月生高P水平（300 kg/hm2）柚木樹高和胸徑生長分別是低P水平（100 kg/hm2）的1.51和1.61倍，與梁坤南研究結(jié)果[19]是相似的，這也與試驗地屬酸性土壤，且P的含量低有很大關(guān)系，高磷水平可促進(jìn)柚木生長。但這兩項研究生長最好的P水平均是試驗中最高的P水平，并未找到P素水平與生長曲線上升與下降的拐點，也即最佳P的施肥水平，這有待以后進(jìn)一步試驗。此外，兩項研究施用的過磷酸鈣為酸性肥料，如在酸性土壤上用堿性肥料的鈣鎂磷肥效果會更好些。K素不同水平的差異主要體現(xiàn)在霜凍后平茬2～14個月萌芽生長上，3個K素水平間的樹高和胸徑生長差異達(dá)到顯著至極顯著，K素施肥水平2（K素200 kg/hm2）與其它兩個水平的差異達(dá)到顯著至極顯著，也即每株施K肥300 g，柚木生長最好，該施肥量與油茶幼樹施用鉀肥的最適用量范圍（317.72 ～ 322.25 g/株）相近[45]。N和Ca水平間的差異不顯著，規(guī)律性不明顯，是否要增大施肥梯度，這有待以后的進(jìn)一步試驗。從本試驗情況來看，影響柚木生長的主要因素是P，其次是N和K，霜凍前N對柚木影響略大于K，霜凍后K對有助于柚木生長的恢復(fù)。本研究由于霜凍影響了施肥試驗的連貫性，僅能獲得施肥對1～2 a柚木生長的影響效果，而沸石對柚木根際土壤改良作用以及對柚木生長有否長期的影響，有待今后進(jìn)一步試驗研究。

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Effects of zeolite and the different proportion of N, P, K and Ca fertilized on the early growth of teak (Tectona grandis L.f) young plantation

LIANG Weifang1, LIANG Kunnan2, HUANG Guihua2, ZHOU Zaizhi2, YANG Guang2, HUANG Xizhao1, WANG Lanlan1
(1.Research Institute of Forestry of Gaoming Zone, Foshan 528515, Guangdong, China; 2.Key Laboratory of State Forestry Administration on Tropical Forestry Research, Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, Guangdong, China)

In order to study effects of applying zeolite, N, P, K and Ca on the early growth of teak (Tectona grandis L.f.) young plantation, the fertilizer trial, used by split plot design with two levels of zeolite as whole-plots and nine fertilizer proportions designed by orthogonal design with a L9(34) of N, P, K, Ca as sub-plots , was conducted.The trial results at 18 month-old after planting showed that there were signi fi cant differences on the growth of tree height between zeolites.Zeolite applied could obviously increase the growth of teak.There were high signi fi cant differences on the growths of height and DBH among nine fertilizer proportions, of which best fertilizer proportion (N2P1K2Ca3) with applying 200 kg, 300 kg and 200 kg/hm2of N, P and K respectively and 1 kg/tree of lime, was 1.66 times and 2.07 times on the growths of height and DBH at 18 month-old respectively than that of the worse fertilizer proportion.Differences among 3 levels for each factor of N, P, K and Ca mainly re fl ected in 3 levels (100, 200, 300 kg/hm2) of P, which had high signi fi cant differences on the growths of height and DBH of teak.The growth of height and DBH at 18 month-old of teak for high level P with 300 kg/hm2applied was respectively 1.51 times and 1.61 times than that of low level P with 100kg/hm2applied.P fertilized had high signi fi cant effect on the early growth of for teak young plantation and K fertilizer applied had signi fi cant effect on the recovery of teak growth after the frost.

teak young plantation; early growth; zeolite; fertilizer proportion

S723.1+31.1

A

1673-923X(2017)04-0014-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.04.003

2016-07-14

“十二五”國家科技支撐項目“柚木和西南樺珍貴用材林定向培育技術(shù)研究與示范”（2012BAD21B01）

梁衛(wèi)芳，高級工程師 通訊作者：梁坤南，研究員；E-mail：chinateak@163.net

梁衛(wèi)芳,梁坤南,黃桂華,等.沸石與N、P、K、Ca不同配比對柚木幼林早期生長的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2017, 37(4): 14-20.

[本文編校：文鳳鳴]