秃杉中幼林施肥试验

苏俊武，陈 强，刘云彩，刘永刚，王庆华，孙志刚，段成波

(1.云南省林业科学院，云南 昆明 650201；2.腾冲县林业局森林资源管理站，云南 腾冲 679100)

秃杉(TaiwaniaflousianaGaussen)为杉科台湾杉属常绿高大乔木，天然分布于云南西部怒江流域贡山、碧江、腾冲、龙陵和澜沧江流域的兰坪、云龙等县的阔叶混交林中，湖北西部、贵州南部也有零星分布[1-2]。因生长快，生命周期长，非常适宜培育大径级材，在分布区和适宜区已广为种植[3-5]。目前对秃杉的研究主要是在引种、扦插、组培育苗、气候区划、立地评价、造林技术、生长规律、间伐、密度控制、混交林和林分营养元素积累等方面的研究，在秃杉人工林的培育经营中，苗期阶段施肥对苗木生长有较好的促进作用[6-7]，但是秃杉中幼林是否需要施肥和施肥的效果没有定量的研究，为探索秃杉中幼林的生长能力和大径材培育中经济合理的经营技术，对11～14年生的秃杉人工林进行大量元素和微量元素的连续施肥试验，并进行生长测量和定性分析，以期为秃杉大径材人工林的集约经营提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于云南省腾冲县曲石镇回街村委会牛屎坡，东经98°33′47″、北纬25°9′7″，年均气温14.7 ℃，≥10 ℃年积温4647 ℃，年均降水量1465 mm。海拔1760 m，地势平坦，土壤为黄壤，土层深厚，pH值5.44，土壤中营养成分含量较高(表1)，其中：有机质、氮、磷、钾、钙、铁含量较高，硫、镁、锌、锰、硼、钼含量较低。

表1 土壤营养元素含量

1.2 试验材料与方法

试验林为2000年营造的11年生秃杉林，株行距2 m×3 m。肥料为尿素(N含量46%)、复合肥(N 15%、P 15%、K 15%)、磷酸二氢钾(KH2PO4含量99.5%)、硫酸锌(ZnSO4·7H2O含量99.5%)、硫酸锰(MnSO4·H2O含量99.0%)、硼砂(Na2B4O·10H2O含量99.5%)、硫酸铜(CuSO4·5H2O含量99.0%)。

施肥试验分3组，分别采用随机区组试验设计，7个处理，3次重复。第Ⅰ组为大量元素施肥试验，第Ⅱ组为大量元素与微量元素混合施肥试验，均于2011年开始施肥，每个处理秃杉为10株，处理之间相隔3行秃杉，第1年肥料及用量见表2，第2年～第4年加大肥料量见表3。第Ⅲ组于2013—2014年开展试验，各处理肥料及用量与第Ⅰ组增加施肥量的设计相同，每处理面积为400 m2，67株，每年处理随机抽取10株，于施肥前和施肥后的当年12月对各处理进行定株调查，实测树高、胸径和冠幅。

表2 第1年大量元素和微量元素施肥量(2011年)

表3 第2～第4年大量元素和微量元素施肥量(2012—2014年)

以二元材积公式计算材积(V=0.000058777042×D1.9699831×H0.8964157)，因林木生长存在一定差异，为消除不同处理间林木大小对施肥的影响，用施肥后的生长量减去施肥前的生长量，得到施肥后的林木净生长量来进行随机区组方差分析。

2 结果与分析

2.1 施肥对秃杉中幼林树高生长的影响

3组试验11～14年生秃杉树高各年的净生长量见图1～图3。施肥对秃杉幼林的高生长影响不大，在第Ⅰ组试验中，4 a累计施尿素最多的C处理施肥量达2700 g·株-1，累计施复合肥最多的F处理施肥量达2900 g·株-1，与其他处理的树高净生长量差异均不显著；在第Ⅱ组试验中，除第1年施肥对秃杉树高的生长量影响显著(F=3.8161>F0.05=2.8477)外，4 a累计施肥量较多是B处理：共施尿素2600 g·株-1、磷酸二氢钾280 g·株-1、微量元素(锌、锰、硼、铜)400 g·株-1，D处理共施复合肥2700 g·株-1、微量元素(锌、锰、硼、铜)400 g·株-1，F处理共施尿素1000 g·株-1、复合肥1000 g·株-1、微量元素(锌、锰、硼、铜)400 g·株-1，与其他处理的树高净生长量差异均不显著；在第Ⅲ试验中，2 a累计施肥量最大的C处理和F处理，均施尿素或复合肥1600 g·株-1，与其他处理的树高生长差异均不显著。

第Ⅰ组试验的4 a间树高年平均生长量为0.72 m，其中2011年生长量为0.55m，2012—2014年年生长量在0.73～0.85 m之间，对照4 a间树高年平均生长量为0.70 m；第Ⅱ组试验的4 a间树高年平均生长量为0.85 m，其中2011年生长量为0.66 m，2012—2014年年生长量在0.72～1.11 m之间，对照4 a间树高年平均生长量为0.81 m；第Ⅲ组试验2 a间树高年平均生长量为0.98 m，其中2013—2014年树高年生长量0.97～0.98 m之间，对照2 a间树高年平均生长量为0.94 m。在3组试验中，各处理间树高生长差异均较小。

图1 第Ⅰ组树高净生长量图2 第Ⅱ组树高净生长量

图3 第Ⅲ组树高净生长量

2.2 施肥对秃杉中幼林胸径生长的影响

3组试验胸径各年的净生长量见图4～图6。第I组试验中，施肥后第2年对秃杉胸径净生长量有显著影响(F=3.0126>F0.05=2.8477)，但到第4年施肥对秃杉的胸径生长量影响的差异不显著；尽管秃杉的施肥量很大，最大的达尿素或复合肥800 g·株-1，最终与其他处理的胸径净生长量差异均不显著。在3组试验中，不施肥处理(G)的胸径净生长均不是最小的，在第Ⅰ组试验的7个处理中处于第6位，在第Ⅱ组试验的7个处理中处于第3位，在第Ⅲ组试验的7个处理中处于第6位。

第Ⅰ组试验4 a间胸径年平均生长量为1.94 cm，其中2011年生长量为1.22 cm，2012—2014年年生长量在2.13～2.23 cm之间，对照4 a间胸径年平均生长量为1.87 cm；第Ⅱ组试验4 a间胸径年平均生长量为1.97 cm，其中2011年生长量为1.38 cm，2012—2014年生长量在2.01～2.27 cm之间，对照4 a间胸径年平均生长量为2.02 cm；第Ⅲ组试验2 a胸径年平均生长量为2.07 cm，其中2013年生长量为2.05 cm，2014年生长量为2.09 cm。

2.3 施肥对秃杉中幼林的材积生长的影响

3组试验中单株材积各年的净生长量见图7～图9。施肥量的多少对秃杉中幼林的材积生长量影响不大，各处理间材积净生长量差异均不显著。在3组试验中，对照(G)的材积净生长均不是最小的，在第Ⅰ组试验的7个处理中处于第6位，在第Ⅱ组试验的7个处理中处于第3位，在第Ⅲ组试验的7个处理中处于第5位，11～14年生的秃杉幼林显示出极强的材积生长力。

第Ⅰ组试验中秃杉4 a材积年平均生长量为0.000498 m3，其中2011年生长量为0.000221 m3，2012—2014年年生长量在0.000468～0.000693 m3间；第Ⅱ组试验中秃杉4 a材积年平均生长量为0.000531 m3，其中2011年生长量为0.000259 m3，2012—2014年年生长量在0.000538～0.000725 m3间；第Ⅲ组试验中秃杉2 a材积年平均生长量为0.000698 m3，其中2013年生长量为0.000614 m3，2014年生长量为0.000782 m3。

图4 第Ⅰ组胸径净生长量图5 第Ⅱ组胸径净生长量图6 第Ⅲ组胸径净生长量图7 第Ⅰ组材积净生长量图8 第Ⅱ组材积净生长量图9 第Ⅲ组材积净生长量

3 结论与讨论

秃杉11～14年生期间连续4 a的施肥试验结果表明，秃杉4 a累计施用尿素2700 g·株-1或复合肥2900 g·株-1或尿素2600 g·株-1、磷酸二氢钾280 g·株-1、微量元素(锌、锰、硼、铜)400 g·株-1，与对照在树高、胸径、材积和冠幅的生长量上影响不显著。说明秃杉生长到一定阶段，人工施肥对秃杉生长的促进作用已经不大，因其根系开始连生扩展，构成特殊的根群结构[8]，从林地土壤中吸取营养物质和水分满足了生长需要。秃杉生长到 8～10 a以后林分已郁闭，林地中枯枝落叶不断增多，成为林地有机物质的主要来源，能维持和提高土壤肥力，保障秃杉持续稳定的生长[9-12]。因此，秃杉造林一般在10 a后不必施肥，过度施肥将造成大量人力、物力和财力的浪费，施肥应遵循“养分归还学说”和“报酬递减律”[13-14]。

秃杉造林和大径材人工林培育应选择优良种源或良种，并选择在最适宜区和适宜区水肥条件好、土层深厚、土质疏松、排水良好的土壤上种植。造林早期阶段，秃杉枝叶凋落物少，林地自肥能力弱，1～3 a的幼林期施肥可促进其树高、胸径的快速生长和林分郁闭。10年生以后的秃杉中幼林，形成郁闭的林分，需进行常规的抚育经营和管护。

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