矮化对油樟叶产量与内含物及土壤营养元素的影响

贾晨, 张时林, 靳伟, 余天宇, 樊建东

1. 四川省林业科学研究院，四川 成都 610081；

2. 资阳市自然资源和规划局，四川 资阳 641300；

3. 宜宾县林业局，四川 宜宾 644600

油樟（Cinnamomum longepaniculatum）是樟科樟属的珍贵树种，也是国家Ⅱ级重点保护野生植物，主要分布在我国的宜宾市叙州区和台湾省。油樟具有生长快、干形通直、材质好、萌芽力强等特点，其鲜叶含油量达3.8%～4.5%，主要成分桉叶油素高达55%，为材、叶两用的优良速生树种。油樟的提取物是香料合成、防腐剂制作的原料。油樟作为速生树种，在生态环境改善和地方经济发展中有重要的作用。近年来，对油樟开展了空间分布特征及地形对油樟栽植的影响[1-2]、光照强度对苗木生长的影响[3]、油樟营养器官中的内含物测定[4]、油樟精油含量与时空分布关系[5]等方面的研究，但对油樟矮化栽培的效果研究尚未见报道。矮化栽培的目的是减少树木不必要的养分消耗，以便充分利用光能、地力，促进树木提早结果、提高产量或增加观赏效果。在实际生产中，矮化栽培技术较多应用在果树、经济树种、农作物等方面，如苹果、板栗、核桃、银杏、辣木、玉米等[6-11]。诸多学者在多个树种的矮化栽培方面获得了较多的实用技术，为各树种生产经营提供了科技指导。本研究以叙州区油樟矮化试验林为研究对象，探索油樟矮化栽培对产叶量、叶含油率和林下土壤养分的影响，以期为油樟矮化丰产栽培提供数据依据。

1 研究地概况

研究地位于叙州区李场镇。叙州区地貌多样，以丘陵为主，属于亚热带季风气候，低丘、河谷地带有南亚热带的气候属性。具有气候温和、热量丰足、雨量充沛、光照适宜、无霜期长、冬暖春早、四季分明的特点。年平均气温为18.4 ℃，年降雨量1 011.5 mm，5—10月为雨季，降水量占全年的81.7%。年日照时数1 069.9 h，无霜期平均350 d左右。试验林位于东经10.432171°，北纬28.870365°，海拔376 m，东南坡向，土壤为酸性紫色土。林分面积0.8 hm2，林分年龄13年生，林分的株行距2×3 m 至 3 m×3 m，林分密度约 1 290～1 620株·hm-2，平均胸径为8.5 cm，矮化前林分平均高为10.5 m，枝下高7.5 m。

2 研究方法

2.1 试验林营建

油樟矮化试验林的处理方式设置4种处理和1个对照，分别为树高2.5 m、4.5 m、6.0 m、8.0 m截干和10.5 m不截干（CK）。每个处理试验林面积0.13 hm2，在各处理中建立3个标准地，大小20 m×20 m，即各个处理重复3次。试验林截干后，对横断面喷涂油漆，避免感染（见表1）。

2.2 数据调查与处理

在各处理的标准地内，随机调查10植株的胸径、分枝数、分枝长、分枝基径、叶片生物量等指标。采集10株选定木的叶片，在每株选取100片以上，要求叶片成熟度基本一致，将同一处理方式的3个标准地的叶片充分混匀，按照按四分法取样，晾干测定含油率和精油分析。

表1 油樟矮化试验林类型Tab.1 Types of dwarfing experimental forest of Cinnamomum longepaniculatum

在各矮化强度的样地内按S型用土钻取5个位置土壤，分别按 0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土层采集1 kg土样，相同土层混合均匀后，去除石砾和植物根系，按四分法取混合样品1 kg，风干后过筛，按国际标准分析方法测定土壤养分和pH值。

数据处理运用Excel2010和SPSS19.0软件对数据进行统计分析，采用单因素方差分析法对不同矮化强度产叶量差异、土壤养分差异进行方差分析。

3 结果与分析

3.1 油樟矮化栽培对分枝生长和产叶量的影响

由表2可知，各矮化强度的林分胸径差异不大，主要该林分林龄是一致的，矮化时间短，尚未对胸径生长有明显影响。不同矮化强度的树干上分枝数量在38～131个之间，树干上分枝数量与矮化强度成反比，即矮化强度越大，则其分枝数量越少，且各矮化强度间的差异达到显著水平（P<0.05）。树高2.5 m的分枝粗度均值为2.4 cm，分枝长均值为164 cm，树高4.5 m的分枝粗度均值为3.1 cm，分枝长均值为168 cm；树高6.0 m的分枝均值为3.4 cm，分枝长变186 cm；树高8.0 m的分枝粗度均值为3.5 cm，分枝长均值为194 cm，分枝粗和分枝长在不同矮化度间差异不明显，即矮化强度对萌生枝条的生长量影响不明显。油樟矮化后，单株产枝叶量在8.6 kg～2.88 kg之间，树干高度保留越大，单株产叶量越大，单株产枝叶量在不同矮化强度间的差异达到显著水平（P<0.05），树干4.5 m时单株枝叶产量（15.4 kg）低于对照组（21.6 kg），而当树干6.0 m时，其叶产量已超过对照组，但差异不显著（P>0.05），树干8.0 m时，其叶产量明显高于对照组（P<0.05）。

表2 油樟矮化试验林产叶量及分枝生长影响Tab.2 Effects of leaf yield and branch growth of Cinnamomum longepaniculatum dwarfing test experimental forest

根据单株产枝叶量和林分密度（1 350株·hm-2）推算单位面积油樟产叶量，结果表明，树干高度保留2.5 m时，单位面积叶产量13.93 t·hm-2，树干高度保留4.5 m时，单位面积叶产量22.64 t·hm-2，树干高度保留6.0 m时，单位面积叶产量33.06 t·hm-2，树干高度保留8.0 m时，单位面积叶产量37.15 t·hm-2，而未截杆林分单位面积叶产量为28.51 t·hm-2。单位面积叶产量在不同矮化强度间的差异达到显著水平（P<0.05）。树干高度保留6 m和8 m时，单位面积叶产量差异不显著，但明显高于未截杆林分和保留高度4.5 m林分的产量。因此，在对油樟矮化的时候应根据林分林龄、密度、树高等情况确定保留树干高度，对于林龄大于10年生，树高大于10 m的林分，树干保留高度应控制5～8 m，林分密度保留在1 290～1 425 株·hm-2。

3.2 油樟矮化栽培对叶含油率及精油成分的影响

测定分析含油率和精油成分，结果见表3。由表3可知，油樟叶片含油率在6.76%～8.12%，其值在不同矮化强度间差异不显著（P>0.05），未截杆林分叶片含油率最高（8.12%），仅树干高度保留2.5 m的含油率最低（6.76%）；树干高度保留4.5 m和8.0 m的含油率相接近，分别为7.82%和7.88%。樟叶的桉叶油醇含量在50.99%～52.87%之间，不同矮化强度间的差异不显著（P>0.05），与含油率一样，未截杆林分的桉叶油醇含量最高，其次是树干高度保留8.0 m（52.66%）和树干高度保留4.5 m（52.01%）。油樟最主要的价值体现在叶内含有的桉叶油醇，其含量越高，价值越高。对油樟矮化栽培，其樟叶的桉叶油醇的含量没有明显下降，平均含量仍高于50%。

表3 油樟矮化栽培对樟叶含油率和内含物的影响Tab.3 Effects of dwarfing cultivation on leaf oil content and leaf contents of Cinnamomum longepaniculatum

同时，在分析精油成分时，樟油中还含有桧烯、4-松油醇、α-松油醇和1-石竹烯等成分。其中桧烯的含量在119.95%～20.41%之间，4-松油醇的含量在 1.36～1.66%之间，α-松油醇的含量在 12.71%～13.07%之间，1-石竹烯的含量在0.99%～1.34%之间。这些成分的利用价值有待进一步探索。

3.3 油樟矮化栽培对土壤营养元素的影响

对各样地的土壤营养元素进行测定分析，具体结果见表4。由表4可知，各样地的土壤均呈现酸性特征，不同矮化强度间，pH值的差异不显著。各矮化强度的林分中土壤的速效钾含量在77.815～106.7916 mg·kg-1之间，且对照组的含量显著高于矮化试验组。有效磷的含量在4.6706～5.1168 mg·kg-1之间，且各矮化强度间的差异不显著。碱解氮的含量在 37.4262～48.3011 mg·kg-1之间，不同矮化强度间的差异不显著。有机质的含量在8.8595～15.3577 g·kg-1之间，各矮化强度间的差异不显著。全氮的含量在0.4302～0.5782 g·kg-1之间，各矮化强度的差异不显著。全磷含量在0.0912～0.1668 g·kg-1之间，各矮化强度间存在显著差异。全钾含量在13.8791～19.3259 g·kg-1之间，对照组的含量明显高于矮化处理的含量。

综上所述，油樟矮化栽培后，土壤中的营养元素仅有速效钾含量、全磷含量和全钾含量等3个指标在不同矮化强度间存在显著差异。其中未截杆的油樟林的速效钾和全钾的含量均高于矮化试验林，说明矮化栽培可明显影响土壤钾含量的变化，这可能是由于截杆后林分的郁闭度降低，导致土壤的钾含量减少速率明显增加。因此，在油樟矮化栽培时，应适时适量补充钾肥，保证土壤养分平衡。

4 结论与讨论

油樟矮化栽培后，不同矮化强度的栽培能显著影响单位面积的产叶量（P<0.05），树干高度保留在 5～8 m，林分密度可保留在 1 290～1 425 株·hm-2，此时油樟矮化栽培单位面积的产叶量均在较高水平，能实现高产效果。

表4 油樟矮化试验林中土壤营养元素含量Tab.4 Soil nutrient contents in Cinnamomum longepaniculatum dwarfing experimental forest

油樟矮化栽培后，其樟叶的含油率和桉叶油醇的含量均未明下降，其含量分别高于6.5%和50%，仍达到市场要求。油樟矮化栽培后，土壤中的养分仅有速效钾含量、全磷含量和全钾含量等3个指标在不同矮化强度间存在显著差异。其中未截杆的油樟林的速效钾和全钾的含量均高于矮化试验林，说明矮化栽培可明显影响土壤钾含量的变化，这可能是由于截杆后林分的郁闭度降低，导致土壤的钾含量减少速率明显增加。因此，在油樟矮化栽培时，应适时适量补充钾肥，保证土壤养分平衡。