周強(qiáng) 黃桂華

(云南省景谷傣族彝族自治縣林業(yè)技術(shù)推廣中心，景谷，666400)(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所)

張紹祥 周再知 王先棒 梁坤南

(云南省景谷傣族彝族自治縣林業(yè)技術(shù)推廣中心) (中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所)

施肥是調(diào)節(jié)和改良土壤養(yǎng)分條件，提高人工林生產(chǎn)力的重要栽培技術(shù)措施[1-3]。施肥促進(jìn)樹木的光合作用[4-6]，提高林木生長(zhǎng)量[7-8]，尤其是在較差立地上，施肥增加林木產(chǎn)量可達(dá)30%～50%[9],甚至可達(dá)86.30%[8]。因此，施肥是實(shí)現(xiàn)人工林速生豐產(chǎn)的重要手段[3]。

柚木(TectonagrandisL.f.)是世界珍貴熱帶硬木樹種之一，天然分布于緬甸、印度、泰國(guó)和老撾，在熱帶的亞洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲等70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)被廣為種植[9-10]；作為我國(guó)的外來引進(jìn)樹種，早在1820年前后在云南省邊境寺廟被作為庭院綠化樹種種植[11]，現(xiàn)在引種遍及我國(guó)熱帶、南亞熱帶地區(qū)或干熱河谷熱區(qū)80多個(gè)縣市。早在1933年Coster[12]就報(bào)道了國(guó)外柚木施肥，而國(guó)內(nèi)開展柚木施肥研究較晚，針對(duì)施肥對(duì)不同種植材料的影響，僅見于對(duì)柚木不同種源[13-14]和單一無性系的報(bào)道[8]，而對(duì)不同無性系幼林早期生長(zhǎng)的影響未見報(bào)道，尤其是配施微量元素后對(duì)柚木無性系生長(zhǎng)的影響，其它樹種人工林幼林微量元素施肥僅見于桉樹(Eucalyptusspp.)[15-16]、杉木(Cunninghamialanceolata)[17-18]、禿杉(Taiwaniaflousiana)[19]、云南松(Pinusyunnanensis)[20]、興安落葉松(Larixgmelinii)[21]、思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)[22]和西南樺(Betulaalnoides)[23]等樹種上。本研究開展鈣鎂磷肥和有機(jī)肥配施銅、鋅和硼微量元素的施肥試驗(yàn)，探討不同無性系幼林早期生長(zhǎng)對(duì)不同肥料配施微量元素的響應(yīng)，進(jìn)一步了解微量元素在柚木施肥的作用，為不同的柚木無性系幼林經(jīng)濟(jì)施肥、精準(zhǔn)施肥和微量元素應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治縣益智鄉(xiāng)，威遠(yuǎn)江河谷地帶，屬南熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫21 ℃，年降水量1 190 mm，雨季旱季明顯，5—10月雨季，11月—翌年4月旱季。土壤為磚紅壤，pH值5.47，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.36%，全N質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.14 g/kg，全P質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.78 g/kg，全K質(zhì)量分?jǐn)?shù)17.07 g/kg,有效P質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.52 mg/kg，速效K質(zhì)量分?jǐn)?shù)93.73 mg/kg,有效Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)63.08 mg/kg,鹽基飽和度38.12%。海拔850 m。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

種植材料為中國(guó)林科院熱林所選育的柚木緬甸無性系77103、7514、7549和印度無性系7114組培瓶苗在景谷縣培育的營(yíng)養(yǎng)袋苗造林，苗高20～25 cm。

磷肥以云南玉溪鈣鎂磷肥廠產(chǎn)的鈣鎂磷肥(P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥12%)和茂源有機(jī)肥(N、P、K總質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥6%，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥48.0%和腐殖酸≥12%)為主配加微量元素(鋅、銅和硼肥)做基肥。6個(gè)施肥處理為：①磷肥2 kg、②有機(jī)肥2 kg、③磷肥1 kg+有機(jī)肥1 kg、④磷肥1 kg+有機(jī)肥1 kg+鋅肥20 g、⑤磷肥1 kg+有機(jī)肥1 kg+銅肥15 g、⑥磷肥1 kg+有機(jī)肥1 kg+硼肥20 g。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與造林措施

采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，無性系為主區(qū)，施肥處理為副區(qū)，主區(qū)內(nèi)無性系和副區(qū)內(nèi)施肥處理均完全隨機(jī)，每個(gè)施肥處理小區(qū)為9株(3行×3株)，3次重復(fù)(區(qū)組)。帶狀造林，一帶三行，株距2 m，帶內(nèi)行距2 m，帶間距8 m，1 260株/hm2。每個(gè)無性系216株，整個(gè)試驗(yàn)864株。

造林地砍雜煉山后，穴狀整地，規(guī)格為60 cm×60 cm×50 cm。施肥前回土半穴，再按試驗(yàn)設(shè)計(jì)作基肥一次性施入不同處理肥料，攪拌均勻，在回土填滿。2016年7月21日造林，當(dāng)年12月份撫育1次，此后3 a，每年撫育3次，每年7月份結(jié)合撫育，每株統(tǒng)一施云南云天化股份有限公司年勝牌復(fù)混肥(含N 13%、P2O55%和K2O 7%)150 g作追肥。

2.3 數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)分析

3 結(jié)果與分析

3.1 柚木1年生無性系樹高生長(zhǎng)

1年生無性系間樹高生長(zhǎng)差異不顯著(表1)，4個(gè)無性系1年生樹高生長(zhǎng)在26.39～38.71 cm，無性系樹高生長(zhǎng)的極差為12.32 cm，1年生表現(xiàn)最好的無性系為7549(38.71 cm)是最差無性系77103生長(zhǎng)的1.47倍。6個(gè)施肥處理間1年生樹高生長(zhǎng)為30.33～35.85 cm，樹高生長(zhǎng)的施肥處理極差為5.52 cm，處理間差異顯著，主要體現(xiàn)在處理5(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施銅肥)和處理2(有機(jī)肥2 kg)的樹高生長(zhǎng)與處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)的差異顯著，配施銅肥效果顯著好于配施鋅肥效果。盡管1年生樹高生長(zhǎng)無性系間差異不顯著，但其極差值遠(yuǎn)大于施肥處理間的極差值。

表1 施肥處理與無性系1年生樹高生長(zhǎng)鄧肯多重比較

無性系與施肥處理存在極強(qiáng)的交互作用，反映出不同無性系對(duì)肥料有不同的反應(yīng)(表2)。7114、7514和7549無性系1 a樹高對(duì)不同施肥處理反應(yīng)敏感，無性系內(nèi)不同施肥處理間生長(zhǎng)差異達(dá)到極顯著，而77103無性系則對(duì)施肥處理反應(yīng)不敏感，處理間生長(zhǎng)差異不顯著。施肥處理的極差也反映出無性系對(duì)肥料的敏感度，7114無性系極差值最大，然后依次是7514和7549無性系，而77103無性系的最小。7114無性系最佳施肥為處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)與處理2(單施有機(jī)肥2 kg)差異不顯著，但前者與其它4個(gè)處理差異顯著，說明前者的施肥效果顯著好于單施磷肥2 kg或磷肥和有機(jī)肥各1 kg+微肥(鋅肥、銅肥和硼肥)；7514無性系最佳施肥是處理5，與處理2、3、4差異顯著，說明該無性系施磷肥和有機(jī)肥各1 kg+銅肥的效果顯著好于有機(jī)肥2 kg或磷肥和有機(jī)肥各1 kg或磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥；7549無性系最佳施肥是處理2，與處理1、3、6差異顯著，說明該無性系施有機(jī)肥2 kg的效果顯著好磷肥2 kg或磷肥和有機(jī)肥各1 kg或磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施硼肥。

3.2 柚木3年生無性系樹高生長(zhǎng)

3年生樹高生長(zhǎng)方差分析結(jié)果(表2)，3年生樹高生長(zhǎng)不同無性系間差異極顯著。4個(gè)無性系3年生樹高生長(zhǎng)最好的為7514無性系(4.33 m)，與其它無性系差異顯著(表3)；其次是7549無性系，生長(zhǎng)最差的無性系為7114無性系，生長(zhǎng)最好無性系是生長(zhǎng)最差的無性系1.25倍。不同施肥處理間差異極顯著，3年樹高生長(zhǎng)在6個(gè)施肥處理中以施肥處理1最好，樹高生長(zhǎng)為4.02 m，與施肥處理4和6差異顯著，即3年生樹高生長(zhǎng)單施磷肥2 kg的施肥效果顯著好于混施磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥或配施硼肥。從樹高生長(zhǎng)無性系間極差和處理間極差來看，無性系極差值(0.87 m)超過施肥處理極差值(0.31 m)，說明3年生無性系樹高生長(zhǎng)效應(yīng)大于施肥的生長(zhǎng)效應(yīng)。

表2 施肥處理與無性系不同年齡生長(zhǎng)方差分析的F值結(jié)果

無性系與施肥也存在極顯著的交互作用，說明3年生高生長(zhǎng)不同無性系對(duì)不同肥料的反應(yīng)不一。生長(zhǎng)最好的7514無性系，樹高生長(zhǎng)對(duì)肥料不敏感，施肥處理間差異不顯著，但以施肥處理5生長(zhǎng)最好；其它3個(gè)無性系對(duì)肥料敏感，樹高生長(zhǎng)無性系內(nèi)施肥處理間差異顯著或極顯著，7114無性系以處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)最好，與除處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)外的其余處理差異不顯著；7549無性系以處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)生長(zhǎng)最好，與處理5(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施銅肥)和處理6(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施硼肥)的生長(zhǎng)差異顯著；77103無性系以處理1(單施磷肥2 kg)生長(zhǎng)最好，與處理2(有機(jī)肥2 kg)和處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)的差異顯著。

表3 施肥處理與無性系3年生樹高生長(zhǎng)鄧肯多重比較

3.3 柚木3年生無性系胸徑生長(zhǎng)

3年生胸徑生長(zhǎng)方差分析結(jié)果(表1)表明，無性系間生長(zhǎng)差異顯著。在4個(gè)無性系中，7514無性系胸徑生依然最好，其次是7549無性系，它們間差異不顯著，但它們與最差的7114無性系間的差異顯著(表4)，7514無性系3年生胸徑生長(zhǎng)是最差的7114無性系的1.32倍。盡管施肥處理間3年生胸徑生長(zhǎng)差異不顯著，生長(zhǎng)最好的處理1(單施磷肥2 kg)胸徑生長(zhǎng)是生長(zhǎng)差的處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)的1.12倍。比較無性系間和施肥處理間的極差大小，前者的(1.18 cm)大于后者的極差(0.51 cm)，說明無性系胸徑的生長(zhǎng)效應(yīng)大于施肥的生長(zhǎng)效應(yīng)。

無性系與施肥處理存在顯著的交互作用，但僅7114無性系的施肥處理間差異顯著，胸徑生長(zhǎng)最好的處理2(單施有機(jī)肥2 kg)是生長(zhǎng)最差的處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)1.34倍，其它無性系內(nèi)不同施肥處理間差異不顯著，說明大部分無性系3年生胸徑生長(zhǎng)對(duì)施肥處理不敏感。

3.4 柚木3年生無性系單株材積生長(zhǎng)

對(duì)3年單株材積生長(zhǎng)進(jìn)行方差分析，結(jié)果(表1)表明，單株材積生長(zhǎng)無性系間差異顯著。4個(gè)無性系中，7514無性系3年生材積生長(zhǎng)最好，僅與最差的7114無性系差異顯著，前者是后者的2.03倍。施肥處理間差異顯著，3年生材積生長(zhǎng)以處理1(單施磷肥2 kg)最好，僅與最差的處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)差異顯著，前者材積生長(zhǎng)是后者的1.32倍。從表5還可以看出，無性系效應(yīng)的極差(0.003 0 m3)大于施肥效應(yīng)的極差(0.001 3 m3)。

無性系與施肥處理交互作用顯著，7114和77103無性系對(duì)肥料比較敏感，施肥處理間材積生長(zhǎng)差異顯著或極顯著。7114無性系最好施肥處理為處理6(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施硼肥)，與最差施肥處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)差異顯著，而77103無性系最好施肥處理是處理1(單施磷肥2 kg)，與最差施肥處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施鋅肥)差異顯著。盡管其它兩個(gè)無性系內(nèi)施肥處理間差異不顯著，但最好施肥處理各不一樣，7514無性系和7549無性系最好施肥處理分別是處理5(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施銅肥)和處理2(單施有機(jī)肥2 kg)。

表4 施肥處理與無性系3年生胸徑生長(zhǎng)鄧肯多重比較

表5 施肥處理與無性系3年生材積生長(zhǎng)鄧肯多重比較

4 結(jié)論與討論

4.1 柚木無性系生長(zhǎng)效應(yīng)和施肥效應(yīng)

本研究結(jié)果表明，柚木不僅具有無性系間的生長(zhǎng)效應(yīng)，還具有施肥效應(yīng)。柚木無性系間生長(zhǎng)效應(yīng)從最初1年生樹高生長(zhǎng)差異不顯著到3年生樹高、胸徑和單株材積生長(zhǎng)差異顯著或極顯著，說明隨著年齡的增加，無性系的生長(zhǎng)差異性逐漸凸顯出來；而施肥處理間效應(yīng)也從最初樹高生長(zhǎng)差異顯著到3年生極顯著，說明樹高生長(zhǎng)一開始就存在顯著的施肥效應(yīng)，但3年生極差分析比較，無性系間生長(zhǎng)效應(yīng)大于施肥處理間增產(chǎn)效應(yīng)。因此，對(duì)柚木無性系造林來說，無性系選擇尤為重要，可起到事半功倍的作用。

4.2 不同柚木無性系生長(zhǎng)對(duì)不同肥料處理的響應(yīng)

不管何種生長(zhǎng)階段，不同林木基因型對(duì)肥料反應(yīng)會(huì)存在不同的差異，應(yīng)根據(jù)不同基因型配置不同配方[26-27]。白樺(Betulaplatyphylla)家系苗期生長(zhǎng)[28]和青海云杉(Piceacrassifolia)家系幼樹生長(zhǎng)[29]，需要不同施肥配方;相同施肥處理，不同家系毛白楊(Populustomentosa)苗木反應(yīng)不一[30]。同樣，趙瑞等[31]對(duì)19個(gè)白樺無性系苗期施肥，得出了不同的精準(zhǔn)施肥量；火炬松(Pinustaeda)10個(gè)自由授粉家系8年生施肥試驗(yàn)，施肥對(duì)不同家系樹高生長(zhǎng)增長(zhǎng)幅度從21%到66%[32]。本結(jié)果也表明，不同無性系對(duì)不同施肥處理有不同反應(yīng)，與上述樹種的家系或無性系結(jié)果是一致的。3年生樹高、胸徑和單株材積生長(zhǎng)最好的7514無性系，對(duì)施肥處理的反應(yīng)不敏感，但均以施肥處理5(磷肥和有機(jī)肥各1 kg配施銅肥)最好；而生長(zhǎng)排第二位的7549無性系3年生樹高生長(zhǎng)對(duì)施肥處理反應(yīng)敏感，胸徑和單株材積生長(zhǎng)的反應(yīng)不敏感，樹高以施肥處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)、胸徑和單株材積以施肥處理2(單施有機(jī)肥2 kg)的生長(zhǎng)最好；生長(zhǎng)排第三位的77103無性系3年生施肥處理間樹高和單株材積生長(zhǎng)對(duì)施肥處理反應(yīng)敏感，胸徑生長(zhǎng)則不敏感，但均以施肥處理1(單施磷肥2 kg)表現(xiàn)最好；3年生表現(xiàn)最差的7114無性系，1年生樹高和3年生樹高、胸徑和單株材積生長(zhǎng)均對(duì)施肥處理極為敏感，施肥最佳處理各不一。因此，不同無性系應(yīng)采用不同的施肥配比，通過精準(zhǔn)施肥，才能充分發(fā)揮不同無性系的生長(zhǎng)潛力。

4.3 不同柚木無性系生長(zhǎng)對(duì)微量元素施肥的響應(yīng)

本研究3年生各生長(zhǎng)性狀均以施肥處理1(單施磷肥2 kg)生長(zhǎng)最好，與生長(zhǎng)最差處理4(磷肥和有機(jī)肥各1 kg+20 g鋅肥)在樹高和單株材積生長(zhǎng)上差異顯著。與處理1生長(zhǎng)差異不顯著的處理3(磷肥和有機(jī)肥各1 kg)則在樹高和單株材積生長(zhǎng)與處理4差異顯著，這表明鋅肥或許抑制了柚木無性系的樹高和材積生長(zhǎng)，尤以生長(zhǎng)表現(xiàn)最差的7114無性系對(duì)鋅肥的反應(yīng)最強(qiáng)烈，樹高、胸徑(除處理1外)生長(zhǎng)加鋅肥與不加鋅肥處理差異顯著。但即使是生長(zhǎng)表現(xiàn)最好的7514無性系處理間差異不顯著，加鋅肥的處理均比不加鋅肥的略差。該結(jié)果與柚木人工林土壤調(diào)查得出柚木生長(zhǎng)與土壤Zn3+含量呈極顯著正相關(guān)[33-34]的結(jié)論不一致，后者的結(jié)論也正是本研究添加鋅肥的誘因。柚木苗期營(yíng)養(yǎng)診斷結(jié)果[35]也表明，缺Zn3+的苗木生長(zhǎng)顯著低于全素營(yíng)養(yǎng)的生長(zhǎng)。思茅松幼樹施15 g鋅肥試驗(yàn)，對(duì)地徑有顯著促進(jìn)作用，但施30 g鋅肥的地徑和冠幅生長(zhǎng)反而不如不施鋅肥處理[22]。土壤養(yǎng)分分析結(jié)果表明，有效鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.08 mg/kg，是否因施20 g鋅肥過量導(dǎo)致柚木生長(zhǎng)受抑制尚未清楚，這有待于今后進(jìn)一步進(jìn)行鋅肥施肥的梯度試驗(yàn)。

柚木人工生長(zhǎng)與土壤中微量元素銅和硼含量呈顯著的正相關(guān)[33]，與柚木葉片硼含量成正相關(guān)[36]。本研究不同無性系對(duì)微量元素銅肥和硼肥的反應(yīng)不一，對(duì)添加這兩種微量元素有正反應(yīng)，也有負(fù)反應(yīng)。在相同條件(1 kg鈣鎂磷肥+1 kg有機(jī)肥)下，施銅肥對(duì)7514和77103無性系、施硼肥對(duì)7114和77103無性系是有一定的促進(jìn)作用，而施銅肥對(duì)7549和7114無性系、施硼肥對(duì)7514和7549無性系反而不如未施的生長(zhǎng)好，說明無性系遺傳特性的差異，導(dǎo)致了無性系對(duì)微量元素反應(yīng)的相異性。本研究時(shí)間短，微量元素對(duì)無性系生長(zhǎng)的影響有待今后進(jìn)一步的試驗(yàn)觀測(cè)。

綜上所述，柚木無性系間的生長(zhǎng)效應(yīng)大于施肥處理間的增產(chǎn)效應(yīng)，無性系選擇尤為重要；不同無性系應(yīng)選擇不同的施肥方案，按品系配肥，實(shí)現(xiàn)無性系的精準(zhǔn)施肥，才能充分發(fā)揮不同無性系的生長(zhǎng)潛力。