桂北地区中国马褂木苗木生长情况及土壤肥力研究

唐健民　邹蓉　柴胜丰　欧绍才　陈秋云　蒋运生

摘要[目的]在桂北地区进行中国马褂木的苗木培育和造林研究，为中国马褂木在该地区的推广种植提供理论依据。[方法]对桂北地区中国马褂木的苗木生长情况及土壤肥力进行分析测定。[结果]在桂北地区培育的中国马褂木苗木生长变化显著，3 a中国马褂木实生苗平均株高可达331.11 cm，平均地径为5.05 cm，平均冠幅为122.22 cm；用1年生苗木造林3 a后，中国马褂木平均株高可达357.20 cm，平均地径为6.53 cm，平均冠幅为170.43 cm。造林地土壤肥力检测状况为：土壤为强酸性，有机质微缺，全磷含量中等，全氮含量丰富，全钾含量较丰富。[结论]中国马褂木在桂北地区生长迅速，适宜在该地区推广种植。

关键词 中国马褂木；苗木；生长；土壤肥力

中图分类号 S718.55+6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）05-169-03

Abstract[Objective]To carry out seedling cultivation of Liriodendron chinense （Hemsl） Sarg. in northern Guangxi Province of China， and to provide theoretical basis for the extension of L. chinense in this region.[Method]Growth situation and soil fertility of L. chinense seedlings in northern Guangxi Province were analyzed and researched.[Result]L. chinense seedlings showed significant changes during the growth period in northern Guangxi Province of China. The average plant height of threeyear L. chinense reached as high as 331.11 cm； the ground diameter was 5.05 cm and crown diameter was 170.43 cm. After three years afforestation by oneyearold seedlings， the average plant height of L. chinense was 357.20 cm； the ground diameter was 6.53 cm and crown diameter was 170.43 cm. Detection results of soil fertility was as follows： soil had strong acidity， organic matter and total phosphorus had middle content； total potassium content was relatively abundant.[Conclusion]L. chinense grows rapidly in northern Guangxi Province of China and is suitable for extension in this area.

Key words Liriodendron chinense； Seedling； Growth； Soil fertility

中国马褂木[Liriodendron chinense（Hemsl）Sarg.]又称鹅掌楸、枫荷树等，属木兰科（Magnoliaceae）鹅掌楸属（Liriodendron）的残遗树种，主要星散分布于我国长江流域以南地区，数量稀少，已被列为我国二级珍稀濒危保护植物[1]。中国马褂木生长快速，花朵美丽，叶形奇特、呈马褂状，树干高大通直，根系发达，其皮可药用，是优良的经济生态型树种，被广泛应用于防护林、生态林、工业原料林等建设中。中国马褂木抗逆性强，适应性广，喜温湿、偏微酸性、通透性好的土壤[2]。我国南岭西南部属亚热带气候区，雨水充沛，气候温和，其自然地理环境适合中国马褂木生长。目前关于中国马褂木的苗木造林研究仅限于豫南大别山地区，其余地区未见研究报道。笔者选择在桂北地区进行中国马褂木的苗木培育和造林研究，分析桂北地区的土壤肥力，研究中国马褂木苗木在桂北地区的生长情况，为中国马褂木在桂北地区的推广种植提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及供试材料

试验地点在广西桂林市恭城瑶族自治县马林源林场，地理坐标为110°58′073″ E，25°07′949″ N，海拔367 m。恭城瑶族自治县位于广西东北部、桂林东南部，总面积2 149 km2，东西北三面环山，中间为河谷丘陵地带。属亚热带气候，年平均气温为19.7 ℃左右，其雨水充沛，年平均降水量达1 437.70 mm。供试材料是从桂北地区采集的中国马褂木种子。

1.2 试验方法

1.2.1 种子育苗。

2012年9月将种子采集回来，阴干、沙藏（有助于提高种子的发芽率）[3]，选择林场土层深厚、疏松肥沃且排灌良好的苗床圃地。播种前，深翻土地、消毒，将土地平整成规格为宽100 cm、高25 cm的苗床。要提前30 d对中国马褂木种子进行催芽，将湿沙和种子分层混藏，表面加盖草帘，每隔一段时间适当地淋水翻动，保持一定湿度。播种采用条播，沟深3 cm左右，条距30 cm左右，将种子均匀撒在沟底，然后覆盖薄土一层，加盖草帘。

1.2.2 造林栽培。

林场地区山高谷深，根据中国马褂木适生条件，选择山地谷底，其土层深厚，水湿条件较好。造林之前整地，开挖明穴，造林密度不可过大。采用1年生苗木进行造林。

1.3 生长指标测定及土壤样品数据采集

1.3.1 实生苗生长指标测定。

2015年8月底，选择苗圃地内生长1～3 a中国马褂木实生苗各10株，测量地径、株高、冠幅等生长指标，测量1～3 a实生苗根数、根长、根粗，称量苗木总鲜重、总干重、地上（下）鲜重和地上（下）干重等指标。

1.3.2 造林生长指标测定。

随机选择50株，测量造林1～3 a中国马褂木苗木的地径、株高和冠幅等指标。

1.3.3 土壤样品数据采集。

按照梅花法采样，采样深度为0～40 cm，分别采集造林1～3 a中国马褂木的土壤，四分法留1 kg土壤备用。检测项目及方法参照《土壤农业化学分析方法》[4]。

1.4 数据处理

采用单因素方差分析[4]和最小显著差异法（LSD）比较不同树龄中国马褂木植株的各项生长指标的差异。平均冠幅=最大值×最小值[5]。

2 结果与分析

2.1 地径、株高和冠幅生长动态 由表1可知，不同年龄植株的马褂木地径、株高、冠幅差异显著。1年生实生苗的平均地径和株高分别为1.24 cm和73.33 cm，2年生实生苗分别为2.38 cm和143.22 cm，3年生实生苗分别为5.05 cm和331.11 cm，表明中国马褂木实生苗生长迅速，每年的生长增速都非常明显。随着地径和株高的增长，其冠幅也稳定增长，3年生实生苗的冠幅达122.22 cm。

2.2 根数、根长和根粗生长动态

由表2可知，1年生实生苗平均根数只有15.10条，第2年增加到35.75条，与1年生苗差异显著，而第3年中国马褂木实生苗平均根数达57.56条，增速明显。中国马褂木平均根长也随着苗龄增长显著增加，从第1年至第3年增长了43.03 cm，3年生实生苗较1年生实生苗根粗增加0.56 cm。中国马褂木在生长前3 a根数、根长和根粗均显著增加。

2.3 生物量生长动态

植物生长包括地上部分和地下部分，植物地上部分与地下部分在生长发育过程中既互相竞争又互相依赖。生长茂盛的茎叶有利于光合产物合成、贮存及向根部转运。树木鲜重是森林及林分生物量和生产力测量的依据[6]。由表3可知，中国马褂木随着苗龄不断增加，生物量变化均显著。随着地上部分的不断生长，植株光合能力逐渐加强，促进地下部分根系的增粗、增多，也造成地下鲜重显著提高，彼此之间相互关系密切。地下部分强势生长，为地上部分提供生长必需的水分和营养，促进了地上部分快速生长，使地上部分生物量显著增加。

1～3年生中国马褂木的地上鲜重和地下鲜重都显著增加，说明中国马褂木每一年的生长速率都非常快，地上部分的快速生长显著促进地下部分的快速生长及根部干物质的沉淀，地下部分的强势生长为地上部提供生长必需的水分和营养，促进地上部分快速生长，使地上部分生物量显著增加。

2.4 单因素方差分析中国马褂木的生长指标

F检验结果表明，测定的10个中国马褂木生长指标间的差异性均达到了极显著（P<0.001）。根据F值[7-8]可以看出10个生长指标间的差异程度从大到小依次为地上鲜重、地上干重、地下干重、地径、地下鲜重、株高、冠幅、根长、根数、根粗，说明地上鲜重、地上干重、地下干重、地下鲜重、地径、株高对马褂木生长的影响比较大。

2.5 中国马褂木造林生长指标动态 由表4可知，用1年生苗木进行造林，造林1 a后其地径达1.98 cm，造林2 a地径达4.17 cm，造林3 a地径可达6.53 cm。通过单因素数据分析可知，地径生长速度快，且每年的增速明显。造林1 a实生苗的株高平均达125.62 cm，造林2 a株高可生长到243.51 cm，是造林第1年株高的近2倍，造林3 a株高达357.20 cm，是造林第1年株高的近3倍，说明1年生实生苗造林第1年株高增长不明显，植株从苗圃地栽种至山上需要一个缓冲阶段，到造林第2年后，其株高增长显著。1年生实生苗造林1 a的冠幅为38.65 cm，造林2 a冠幅达99.18 cm，造林3 a冠幅增长到170.43 cm。说明中国马褂木的枝叶逐年茂密，光合作用能力不断提升，为中国马褂木速生提供源源不断的能量基础。

2.6 土壤肥力

2.6.1 土壤养分分级标准。

土壤有机质及大量营养元素的养分分级标准见表5（国家标准）。

2.6.2 中国马褂木造林的土壤养分状况。根据表5全国土壤养分分级标准和表6中国马褂木造林的土壤养分含量可知，造林1 a的土壤中有机质含量微缺，造林2 a和3 a的土壤中有机质含量处于中等程度，中国马褂木造林土壤有机质含量平均为1.97%，说明土壤有机质含量总体微缺，各营养元素的吸收与转化水平一般。造林土壤全氮含量平均为2.71 g/kg，处于丰富的状态，可为植物提供丰富的氮素，有利于植物光合作用和蛋白质的合成[9]。造林土壤全磷含量为0.48～1.04 g/kg，平均为0.71 g/kg，造林1 a和3 a的土壤全磷含量处于微缺水平，造林2 a的土壤全磷含量处于丰富状态，总体含磷量处于中等水平。造林3 a的土壤全钾含量处于中等水平，造林2 a的土壤全钾含量处于较丰富水平，造林1 a的土壤全钾含量丰富，造林土壤全钾含量平均值为23.75 g/kg，说明造林土壤全钾含量总体较为丰富，丰富的钾元素有利于植物体内淀粉和糖的形成，促进植物对氮的吸收，增强植物的抗逆性和抗病性。造林2 a的土壤为酸性，而造林1 a和3 a的土壤为强酸性，整体属强酸性土壤。

从土壤养分含量测定的结果表明，桂北地区中国马褂造林地土壤属强酸性，有机质微缺，全磷含量中等，全氮含量丰富，全钾含量较丰富。

3 结论与讨论

综合以上数据表明，中国马褂木的生长变化显著，生长速度快。在桂北马林源林场试验基地种植的中国马褂木，其地径和株高增粗增长非常显著，3年生苗平均地径可达5.05 cm，平均株高可达331.11 cm。相较于西安植物园种植的中国马褂木[10]（3年生平均高为255.0 cm、平均地径为3.16 cm），桂北地区地径和株高更粗更长，且地下鲜重和地下干重都显著增加，表明中国马褂木在桂北地区根系更发达、生长发育更迅速。桂北地区土壤属强酸性（马褂木喜酸性土壤），土壤有机质微缺，全氮含量丰富，全钾含量较丰富，全磷含量中等，非常适合中国马褂木的生长，因此在桂北地区推广种植中国马褂木具有非常广阔的开发利用前景。

参考文献

[1]李周歧，王章荣.中国马褂木的研究现状[J].林业科技开发，2000，14（6）：1-6.

[2]王章荣.中国马褂木遗传资源的保存与杂交育种前景[J].林业科技通讯，1997（9）：8-10.

[3]唐燕.马褂木速生丰产栽培管理技术[J].吉林农业，2014（7）：77-78.

[4]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000.

[5]王先之，李峰瑞，赵丽娅.异龄差不嘎蒿地上生物量的分配格局[J].兰州大学学报（自然科学版），2004，40（6）：69-71.

[6]李秋荔，黄寿先，李志先，等.中国马褂木不同种源苗期生长规律研究[J].广西植物，2012，32（3）：355-361.

[7]宋俊双，高洪文，王赞，等.三种锦鸡儿属植物表型多样性分析[J].草业学报，2005，14（3）：123-130.

[8]唐辉，陈宗游，史艳财，等.正交设计优化地枫皮ISSR-PCR反应体系[J].中草药，2013，44（5）：610-615.

[9]陈利强，陈丽华，车文实，等.黑河市张地营子乡土壤肥力分析[J].农业技术与装备，2010（7）：17-21.

[10]张可银，熊修勇，卢文斌.中国马褂木实生苗生长规律研究[J].科技园地，2004，3（3）：9-10.