不同类型肥料对广林香樟无性系萌芽林生长和含油率的影响

朱昌叁，梁晓静，李开祥，梁文汇，杨卓颖，安家成

（广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室广西木本香料工程技术研究中心，南宁530002）

樟树（Cinnamomum camphora）又名香樟、芳樟、小叶樟，为我国特有树种，广泛分布于长江流域及以南地区，是我国亚热带地区常绿阔叶林重要组成树种之一，也是国家二类保护植物[1-3]。除了木材用途及园林绿化外，樟树还具有重要的经济价值，其根、茎、叶提炼的天然芳香精油可广泛用于香水、化妆品和食品香精。樟树是生产天然芳樟醇的主要原料树种，而芳樟醇是当今世界上用途最广、用量最大的香料品种[4]。广西林科院通过樟树种质资源的收集和评价筛选，选育出芳樟醇型的香料用樟树良种4个（广林香樟无性系90 号（GLC90）、广林香樟无性系95 号（GLC95）、广林香樟无性系100 号（GLC100）和广林香樟无性系101 号（GLC101）），其得油率高，品质好，符合国家轻工行业标准QB∕T 2240-2010。

对樟树施肥的研究主要集中在苗期施肥方面[5-11]，于静波等[12]运用三元二次回归正交旋转组合设计检测了不同氮、磷、钾肥下芳樟1年生扦插苗叶精油的含量和芳樟醇的相对含量，确定了最优施肥配比；陈晓明等[13]研究了氮、磷、钾肥对芳樟枝叶产量和含油率的影响，结果表明，氮有利于枝叶产量提高，钾有利于含油率的增加。但他们的施肥研究均为小规模的盆栽试验，并未进行大田试验，且施肥以化肥为主，未使用微生物肥料等。

本研究以芳樟醇型良种广林香樟无性系萌芽林为研究对象，选择目前市场上能够较方便获得的4 种肥料，通过测定株高、地径、冠幅、生物量、含油率等指标，对比分析各类型肥料的肥效，旨在筛选出适合香樟萌芽林生长的肥料类型，为香樟无性系萌芽林的高效栽培提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西壮族自治区上林县澄泰乡云龙村（108°40′54″E，23°24′24″N），该地属南亚热带季风气候，年均气温20.9 ℃，极端最高气温40.4 ℃，极端最低气温-2.1 ℃，全年平均无霜期337 d，年均降水量1 789.2 mm。地势平缓，立地条件较好。

1.2 试验材料

试验材料为种植1年且生长一致的广林香樟无性系95号（GLC95），种植密度为1.2m×1.5m，即6390株∕hm2。试验所用肥料分别为复合微生物菌肥（氮磷钾总养分8%，有机质20%，有效活菌数0.2亿∕g，A）、市售普通复合肥（氮磷钾比例为15∶15∶15，B）、桉树萌芽林专用肥（氮磷钾比例为17∶5∶10，C）、宝木微生物复合肥（N+P2O5+K2O总养分25%，有机质20%，地衣芽孢杆菌0.2亿∕g，D），以不施肥处理为对照（CK）。

1.3 试验设计

以肥料类型为因素，采用单因素完全随机设计，设5个处理，每处理3个区组，区组间、处理间均设有隔离行和隔离株。各处理的肥料类型和施肥量如表1所示，于2019年3月进行施肥试验。在香樟树冠幅滴水线处挖半月形沟，沟深约15 cm，将肥料与表面土壤充分混合，施肥后回覆表土。

表1 各处理的施肥类型和施肥量Tab.1 Types and application of fertilizers in different treatments

1.4 测定方法

2019年7月，随机选择样地内各处理15 株，用带刻度的标杆测量株高和冠幅，游标卡尺测定地径，离地40 cm以上伐倒，测定全株鲜重，再将全株的枝干与叶子分开，分别测定鲜重。随机选取5株样树，采摘成熟鲜叶获得混合样，按《中国药典》挥发油测定法（甲法）进行测定，即水蒸气法连续蒸馏5 h，获得精油后称量质量，计算含油率[14]。

1.5 数据分析

用Excel 2010 和SPSS 17.0 进行统计分析，采用Duncan多重比较法分析数据间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 香樟无性系萌芽林生长指标间的相关性分析

株高与地径、地上鲜重、枝干鲜重和叶鲜重之间呈显著正相关（P＜0.05），说明株高与无性系萌芽林的地上生物量密切相关；冠幅与其他指标间的相关性均未达到显著水平，表明冠幅并非影响香樟无性系萌芽林地上生物量的主要因素（表2）。

表2 香樟无性系萌芽林各指标间的相关性Tab.2 Correlation among indicators of coppice

2.2 不同类型肥料对香樟无性系萌芽林生长的影响

对不同类型肥料处理的香樟无性系萌芽林株高、地径、冠幅进行方差分析，表明不同类型肥料处理对株高存在极显著的影响（P＜0.01）；不同处理对地径和冠幅的影响达到显著水平（P＜0.05）（表3）。

表3 不同类型肥料处理下萌芽林生长指标的方差分析Tab.3 Variance analysis of growth indicators of coppice under different fertilizer treatments

多重比较表明，处理D和处理B的株高均显著高于CK（P＜0.05），分别增加了9.98%和4.09%，说明微生物复合肥和普通化肥对萌芽林株高的生长有显著的促进作用；处理A和处理C的株高均显著低于CK（P＜0.05），分别减少了7.38%和6.39%，说明复合微生物菌肥和桉树萌芽林专用肥会抑制萌芽林株高的生长（表4）。处理D和处理B的地径显著高于CK（P＜0.05），分别增加了13.55%和11.32%，说明微生物复合肥和普通化肥对萌芽林地径的生长具有显著的促进作用；处理A和处理C与CK差异不显著，说明复合微生物菌肥和桉树萌芽林专用肥对地径的生长无显著作用。处理D的冠幅显著高于CK（P＜0.05），增加了8.83%，说明微生物复合肥对萌芽林冠幅的生长具有显著的促进作用；处理A、处理B和处理C与CK差异不显著，说明复合微生物菌肥、普通复合肥和桉树萌芽林专用肥对萌芽林冠幅的生长无显著作用。

2.3 不同类型肥料对香樟无性系萌芽林地上生物量的影响

对不同类型肥料处理的香樟无性系萌芽林地上生物量进行方差分析，表明不同类型肥料处理对香樟无性系萌芽林地上部分鲜重、枝干鲜重和叶鲜重的影响达到显著水平（P＜0.05）（表5）。

表4 不同类型肥料处理对樟树无性系萌芽林生长的影响Tab.4 Effects of different fertilizer treatments on growth of Cinnamomum camphora coppice

表5 不同类型肥料处理下萌芽林地上生物量的方差分析Tab.5 Variance analysis of aboveground biomass indicators of coppice under different fertilizer treatments

多重比较表明，处理B 和处理D 地上部分鲜重、枝干鲜重和叶鲜重均显著高于CK（P＜0.05），地上部分鲜重分别增加了19.12%和18.53%，枝干鲜重分别增加了23.01%和35.46%，叶鲜重分别增加了18.19%和14.60%，说明普通复合肥和微生物复合肥对萌芽林地上生物量的积累有显著的促进作用，处理B和处理D之间差异不显著；处理A和处理C 与CK 之间差异不显著，说明复合微生物菌肥和桉树萌芽林专用肥对萌芽林地上生物量的积累无显著促进作用（表6）。

表6 不同类型肥料处理对樟树无性系萌芽林地上生物量的影响Tab.6 Effects of different fertilizer treatments on aboveground biomass of Cinnamomum camphora coppice

2.4 不同类型肥料对香樟无性系鲜叶含油率的影响

对不同类型肥料处理的香樟无性系萌芽林枝叶含油率进行方差分析，表明不同肥料类型处理对叶含油率存在极显著的影响（P＜0.01）（表7）。

表7 不同类型肥料处理下樟树萌芽林叶含油率的方差分析Tab.7 Variance analysis of percentage of oil content of leaves in coppice under different fertilizer treatments

多重比较表明，处理A、处理C和处理D的鲜叶含油率均显著高于CK（P＜0.05），分别增加了35.30%、25.42%和31.67%，表明复合微生物菌肥、桉树萌芽林专用肥和微生物复合肥对香樟萌芽林鲜叶中精油的形成具有显著的促进作用；处理B 的鲜叶含油率与CK 无显著差异，表明普通复合肥对鲜叶中精油的形成无显著促进作用（表8）。

表8 不同类型肥料处理对樟树无性系萌芽林叶含油率的影响Tab.8 Effects of different fertilizer treatments on percentage of oil content of leaves in coppice

2.5 不同类型肥料对香樟无性系萌芽林产油量的影响

由于香樟无性系萌芽林的枝干中含油率很低，对单位面积产油量影响小，因此在评估对比不同类型肥料施用效果时暂忽略不计。不同类型肥料处理下，对香樟无性系萌芽林的单位面积产油量进行估算，公式为单位面积产油量=平均单株叶鲜重×叶含油率×单位面积株数。结果显示，处理D的单位面积产油量最高（340.05 kg∕hm2，比CK 增加了50.83%，其次为处理A（311.25 kg∕hm2），比CK增加了38.06%；处理B 对萌芽林的株高、地径和叶鲜重均有显著促进作用，但对叶含油率无促进作用，含油率比CK稍小，因此单位面积产油量与CK无显著差异（图1）。

图1 不同类型施肥处理下香樟无性系萌芽林产油量Fig.1 Oil yield of Cinnamomum camphora coppice in different fertilizer treatments

3 结论与讨论

合理施肥是维持和提高土壤肥力的有效方式之一[15-16]。近年来，如何通过施肥更有效地改善土壤肥力、增加产量与质量等相关的研究越来越多。作为含有活性微生物的特定肥料，微生物肥料能显著提高玉米（Zea mays）、烤烟（Flue cured tobacco）等作物的产量与品质[17-19]。香樟萌芽林是以获得枝叶，提取樟油为目的的短周期经营林分，对肥料需求较大，合理施肥是香樟萌芽林速生丰产的重要营林措施[20]，陈晓明等[13]研究表明，施用不同配比的化学肥料可促进枝叶产量，有利于含油率的增加。

本试验研究了在大田条件下不同类型肥料对香樟无性系萌芽林生长和精油产量的影响。结果表明，微生物复合肥对萌芽林的株高、地径、冠幅、地上生物量、含油率均有明显的促进作用，单位面积产油量高于其他处理，效益最优。普通复合肥对株高、地径、冠幅、地上生物量具有显著的促进作用，但叶含油率低，导致单位面积产油量低于其他处理。微生物复合肥是一种新型的生物菌肥，含有地衣芽孢杆菌等大量微生物和丰富的有机质，微生物的活动能调节土壤酸碱环境，改善土壤养分供给，增加土壤有效养分含量，促进作物对养分的吸收，提高作物的产量与品质[21-25]。胡彩颜等[26]将微生物肥料施放到包括香樟在内的3个乡土树种苗木中，香樟幼苗对生物菌肥的反应最大，苗高生长、生物量、营养积累等指标均显著高于对照，微生物肥料对于促进香樟生长有显著效果。本试验的结果也表明微生物复合肥能同时促进香樟萌芽林产量与品质的提升。

过量施用化肥会引起土壤酸化和板结、重金属污染、硝酸盐污染和土壤次生盐渍化[27]，不但会造成土壤肥力下降，作物品质下降，还会导致水体污染、硝酸盐通过食物链危害人体健康等问题。在林业生产实践中，需要大力推广合理施肥的技术方法。香樟无性系萌芽林的经营中，推荐使用微生物复合肥，能较好实现产量与效益的提升。因试验条件有限，本试验仍存在着不完全性和不充分性，微生物复合肥如何促进香樟生长，长期施用对土壤物理化学性质、微生物含量有何影响，以何种机制促使香樟含油率增加，有待后续进行更深入的研究。