马尾松不同家系施磷肥效应对比研究

颜培栋，李 鹏，零天旺，陆绍浩，杨章旗

（1.广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业和草原局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心，广西南宁 530002；2.横县镇龙林场，广西横县 530327）

马尾松（Pinus massoniana）是我国南方重要的用材林树种，有巨大的经济和生态效益。传统观念认为马尾松耐瘠薄且易栽培，无需施肥便能丰产，但粗放式的经营造成马尾松林地土壤肥力逐渐衰退，制约马尾松生长，造成林分生产力和产值较低。随着森林经营集约化和科学化管理水平不断提高，马尾松的经营理念发生了改变。在采用良种及选择合适立地和种植密度的基础上，施肥成为提高林地质量及速生丰产的重要措施[1-3]。目前，在马尾松 苗 期[4-5]、幼林[6-8]、中林[9-10]和成熟林[11]进行了不同施肥时间、肥料类型和肥料比例的研究，结果表明施肥有利于马尾松生长。以上研究主要是以追肥形式进行处理，不同基肥施入量对马尾松生长的影响及影响的持续时间等方面的研究还未见报道。因肥效反应与磷的含量密切相关，马尾松又是对磷敏感植物，而且马尾松主栽区土壤缺磷严重，因此本研究以马尾松优良无性系半同胞子代为材料，研究不同磷肥作为基肥，其施入量对各家系幼林6年生长的影响，可为进一步完善马尾松人工林速生丰产技术提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

试验地位于横县镇龙林场（109°08'～109°19'E，23°02'～23°08'N，）三合分场5 林班，属南亚热带气候，温暖多雨，热量丰富，年均相对湿度80%以上，年均气温21．5 ℃，最低气温-4 ℃，最高气温39．2 ℃，年均日照时长1 758．9 h，年均降水量1 477．8 mm，年均蒸发量1 056．9 mm。该地属丘陵山地，海拔350 m。土壤为砂页岩发育形成的赤红壤，土层深厚，土质疏松，呈酸性或微酸性。造林地原为马尾松采伐迹地，立地指数18，适宜林木生长。

1．2 试验材料

采用6 个马尾松家系（91、92、99、105、110 和104 号），均来自南宁市林业科学研究所马尾松初级种子园，2007年对上述家系种子（种子园自由授粉种子，即半同胞子代）进行采收，2008年采用轻基质育苗技术进行育苗。所用肥料为钙镁磷肥，有效磷含量≥17%。

1．3 试验设计

共设4个处理，为T0（不施肥对照）、T1（250 g/株）、T2（500 g/株）和T3（750 g/株）。采用裂区设计，设6个优良家系品种小区，每小区面积600 m2，每小区内设3 个处理和1 个对照副区，副区面积150 m2。设3个重复，小区以湿地松（P.elliottii）分界。

于2009年4月10日造林，定植前按试验设计施入磷肥，采用挖明坎（块状）整地，整地规格40 cm×40 cm×30 cm，株行距2 m×2 m，初植密度2 500株/hm2。种植后前3年，每年的5—6月和9—10月进行除草抚育。

1．4 生长量数据调查

种植当年的12月调查保存率；种植后第2～7年，每年年底测定幼树的地径（第2～4年）、胸径（第5～7年）和树高。

1．5 数据统计与分析

单株材积（V单）的计算公式[12]为：

V单= 0．0000714265437×D1．867008H0．9014632

式中，D为胸径，H为树高。

采用Excel 2016 进行数据处理，并进行单因素方差分析，采用LSD 差异显著性检验不同磷肥施入量对马尾松生长的影响。

2 结果与分析

2．1 不同处理对保存率的影响

不同家系间苗木保存率差异不显著，平均保存率为92．9%；不同处理间保存率差异不显著。表明定植时按统一造林要求和管护措施，保证保存率达到试验要求，可保障试验后期的正常进行。

2．2 不同处理下各家系间幼树生长的差异

T0 处理的各家系间，1～2年生幼树的地径差异极显著（P＜0．01），3～5年生时各家系间地径或胸径差异不显著，6年生时差异显著（P＜0．05）；1～6年生幼树的树高差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01）；4年生和6年生幼树的单株材积差异显著（P＜0．05）；说明未施肥的情况下，林分生长达到郁闭后，各家系的生长性状差别明显（表1）。T1、T2 和T3 处理的各家系间1～3年生幼树的地径和树高差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01）；随着林分生长，差异逐渐分化，4～6年生幼树的树高差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01），大部分单株材积差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01），大部分胸径差异不显著；说明施肥对树高和单株材积的生长起到一定作用，且随着林龄和郁闭度增加，树高的差异导致了蓄积量的差异。

2．3 各家系不同处理间幼树生长的差异

各家系不同处理间幼树的生长存在差异，105号家系的差异最大（表2）。不同处理下，3～4年生105 号家系的树高差异显著（P＜0．05），4年生105号家系的单株材积差异显著（P＜0．05）；5 和6年生91和105号家系的树高差异极显著（P＜0．01），单株材积差异显著（P＜0．05）；其他家系的生长差异均不显著。

表1 不同处理下各家系间幼树生长差异Tab.1 Growth differences of young trees among different families in different treatments

马尾松各家系在不同处理下幼树的地径或胸径（图1）、树高（图2）和蓄积量（图3）均随林龄的增大不断增加。1～3年生时，92 号家系的地径和树高随林龄增加的速度最快；地径年均增长表现为92号（1．22 cm/年）= 104 号＞110 号（1．21 cm/年）＞91号（1．20 cm/年）= 105 号＞99 号（1．14 cm/年）；树高年均增长表现为92 号（0．69 m/年）＞105 号（0．68 m/年）＞104 号（0．67 m/年）＞110 号（0．64 m/年）＞91 号（0．63 m/年）= 99 号。4 ～6年生时，104 号家系的胸径与92 号家系的树高和单株材积随林龄增加的速度最快；胸径年均增长表现为104 号（1．45 cm/年）＞99 号（1．44 cm/年）＞91 号（1．42 cm/年）＞92 号（1．38 cm/年）＞110 号（1．35 cm/年）＞105 号（1．32 cm/年）；树高年均增长表现为92 号（0．64 m/年）＞104 号（0．63 m/年）＞99 号（0．61 m/年）＞105 号（0．60 m/年）＞110 号（0．59 m/年）＞91 号（0．58 m/年）；单株材积年均增长表现为92 号（0．006 8 m3/年）＞104 号（0．006 6 m3/年）＞110 号（0．006 3 m3/年）= 91号= 99 号＞105 号（0．006 2 m3/年）。在整体水平上，92 号家系更具有速生优势，但磷肥的施用对其生长的影响不显著。

不同施肥条件下，1～4年生时91号家系各生长指标均差异不显著，5～6年生时树高和单株材积均差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01），T2 处理下表现最好；1～2年生时105 号家系各生长指标均差异不显著，3～6年生时树高和单株材积均差异显著（P＜0．05）或极显著（P＜0．01），T2处理下表现最好。

表2 各家系不同处理间幼树生长差异Tab.2 Growth differences of young trees from different families among different treatments

图1 各家系不同处理下幼树地径或胸径的变化规律Fig.1 Variation of ground diameter or DBH of young trees from different families in different treatments

图2 各家系不同处理下幼树树高的变化规律Fig.2 Variation of tree heights of young trees from different families in different treatments

图3 各家系不同处理下幼树单株材积的变化规律Fig.3 Variation of individual volume of young trees from different families in different treatments

3 结论与讨论

不同施肥处理对造林保存率影响不显著，均达到了92．9%。卢立华等[4]研究认为不同施肥处理对马尾松成活率影响显著，这可能是由于本研究中马尾松幼苗造林时雨水充足，未遇到干旱气候，种植后能及时进行抚育，经过统一管护措施，能保证保存率达到试验要求。

不同施肥处理下，不同林龄6 个家系间的生长指标差异显著，说明马尾松的前期生长受不同家系的影响，这与陈刚等[13]对云杉（Picea asperata）的研究和李天芳等[14]对白桦（Betula platyphylla）的研究结果一致。本试验结果显示，大部分家系幼树在不同施肥处理下的生长指标差异不显著。张荣健[15]的研究显示，在马尾松造林初期，施肥对生长的影响不大；施友文[16]在种植第2年施肥后，发现不同处理下马尾松的生长差异不显著；黄承标等[1]、谌红辉等[7]、肖祥希等[8]、梁瑞龙等[10]、周运超等[17]和胡炳堂等[18]的研究结果也显示，在马尾松人工幼林中施肥与不施肥间的差异不大。这一现象可能与马尾松耐瘠薄的生物学特性有关，此外苗木种植的立地条件较好，土壤的营养可以满足马尾松早期生长所需，肥效在早期不明显。

对不同施肥处理下各家系幼树的生长进行多重比较发现，5～6年生的91 号家系在T2 处理下效果显著，3～6年生的105 号家系也在T2 处理下效果显著，其他家系受施肥的影响不大。陈刚等[13]和李天芳等[14]对云杉和白桦的研究也表明施肥对不同家系的影响存在差异。

5年生的91和105号家系幼树的胸径在T2处理下与T1、T3 和T0 处理下差异显著，可以看出在施肥处理第6年时，不同处理间的差异逐渐显现，这可能是因为磷肥为长效肥，施后的肥效发挥较缓慢，肥效时间长，对马尾松地上部分的生长影响有一定的滞后性[19-20]。谌红辉等[7]和周运超等[17]对马尾松幼林的施肥研究表明在种植后第2年时施肥，肥效在7年后才发挥作用；肖祥希等[8]发现造林当年肥效反应不显著，从第3年开始效果显著。这些结论证明了本研究的结果，说明磷肥作为基肥能连续提供树木营养所需。

土壤养分的吸收和利用决定着树木的生长，广西为马尾松主要产区，但土壤中有效磷缺乏严重[21]，缺磷已成为马尾松生长发育的限制因素之一，造林时适当施放磷肥对马尾松的生长有促进作用，T2 处理（500 g/株）对马尾松生长的促进效果最好。