红锥幼林不同施肥模式效果初探

杨晓慧 叶龙华 廖焕琴

(广东省森林培育与保护利用重点试验室/广东省林业科学研究院，广东 广州 510520)

红锥(Castanopsis hystrix)，又名刺黎、刺栲，是我国华南地区重要的珍贵用材树种，生长快速，干型通直，其木材坚硬耐腐，易于加工，且可以形成富含淀粉的种子，可以为鸟类和啮齿类动物提供充足的食物，并可以和多种针叶及阔叶树种进行混交，提升林地的生物多样性，是南亚热带优良的乡土阔叶树种之一，目前仅在广东一省，即保有约5.33万hm2以上，是广东省种植面积最大的珍贵树种，且种植面积仍在逐年增加[1-3]。红锥目前已经被广东、广西、福建等省区列为重点发展的珍贵树种，木材加工利用相关产业也逐步发展起来，目前已经初步形成了红锥家具和地板等产品，未来随着红锥成熟林木产量的逐渐提升，其木材产品可能进入中高端家具建材市场。目前红锥在种源评价、种质创制、育苗基质、抗逆胁迫、生态功能等方面均开展了研究，取得了一定的研究成果[4-8]。但目前红锥栽培一直采用较为传统的造林模式，营林单位为了实现早期快速生长，过量施用肥料，造成了人力和肥料的浪费，污染了林地附近水源[9]。李志宏[10]和魏国余等[11]在红锥幼林和中龄林的施肥试验中，评选了可以快速促进生长的施肥方式，提升了造林成活率和林木保存率，但研究中均使用了较大的肥料施用量，增加了早期的造林投入，对于大面积造林来说，显著提升了前期的材料和人力成本。对闵楠、无患子等树种的研究发现，基肥和追肥的方式和用量可以显著影响生长量，但早期提升的材积占全周期材积积累的比例依旧较小[12,13]。因此，如何选取适宜的施肥方法，满足早期较快速度生长并提升保存率，减少长培育周期树种早期施肥量以降低全周期人工与材料投入，可以更好地指导红锥全周期的经营，提升林地的收益。本研究设置了不同的施肥方式，比较了各施肥处理下林地的株高、胸径、成活率、保存率、分枝数量和分枝角度的差异情况，综合各生长指标评选出比较适合红锥幼林高效培育的施肥方式，对红锥高效培育具有重要的指导作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在阳江市国有阳江林场宝山分成进行，林地位于E111°26′17"，N21°32′32"。当地属于亚热带季风气候，雨量充沛，气候温和。试验林地平均海拔79m，年平均气温22℃，年降雨量2040mm，坡度10°，年日照时数1685h，坡向为东南145°。试验材料为红锥省级良种CH8家系苗木，种苗基质为蛭石∶珍珠岩∶草木灰=2∶1∶3的混合基质，培育在空气切根容器中，选择健壮苗木进行造林，造林时苗木平均高度为56cm，平均地径为6.2mm，2018年4月种植，初植密度为3m×3m，人工挖穴规格为40cm×40cm×30cm。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，使用的肥料为挪威yara复合肥(氮∶磷∶钾=15%∶15%∶15%)，基肥施用方式为在造林前15～20d将肥料施入挖好的栽植穴底并回填土15cm厚，待肥料稍溶解分散后再进行造林，防止肥料浓度过高烧苗，造林后施肥方式为在植株基部一侧30cm处挖深15cm的施肥沟，施入肥料并用土填平防止流失。共设计3种施肥方式，分别为T1(对照)：不施基肥且不追肥；T2：施肥150g作为基肥但不追肥；T3：施肥150g作为基肥，并在2020年4月施肥150g；T4：施肥250g作为基肥，并在2020年2月施肥250g。以一块30m×30m的标准地为1个处理单元，每个处理重复5次。

1.3 观测指标与测定方法

造林完成后调查每个标准地内各单株的株高初始数据，并在每个单株上悬挂金属号码牌进行标记，以便于长期观测；于2018年12月和2019年12月调查全部单株的株高；2020年12月调查各单株的株高和胸径；2021年12月调查各单株的株高、胸径，并在每个处理的林地内随机选择3株平均木，伐倒后选定单株后测定全株侧枝数量并对每1个分枝角进行测定。其中分枝角测定采用拍照测定法，对每个侧枝的基部进行拍照，照片导入医学影响分析软件Digmizer中，利用软件中的角度测定功能对分枝角进行测定。

1.4 数据分析方法

原始测定数据利用Excel进行整理，各表型的平均值、标准差、方差分析和多重比较分析利用R语言中“agricolae”程序包完成，多重比较选用Bonferroni方法进行校正。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对生长量的影响

不同处理在不同时期株高测定结果见表1，随着生长时间的延长，不同施肥方式下的单株生长量在造林后2a未出现明显差异，但是自造林后31个月和43个月的调查数据显示，T3和T4处理的生长量显著高于另外2个处理。2020年12月T3和T4的平均株高达到2.91m和3.01m。在2021年12月T3和T4 2个处理的平均株高分别达到4.11m和4.24m，相比于对照分别提升23.7%和27.7%。在补充施肥后，T3和T4的处理的平均株高净生长量分别为2.46m和2.53m。T1和T2处理的平均株高在各生长阶段均未出现显著差异。随着施肥量的增加，不同处理内株高的标准差呈现下降的趋势。

表1 不同施肥处理对红锥幼林株高的影响

2020年12月和2021年12月测定的胸径生长量见表2。不同施肥处理下造林后31个月的红锥幼林的胸径尚未出现明显差异，但造林后施肥处理的平均胸径均高于另外2个处理，其中T4处理的平均胸径达到1.64cm，而对照组仅为1.34cm。2021年12月测定结果显示T3和T4处理的胸径生长显著高于另外2个处理，其平均胸径达到3.92cm和4.01cm，较对照提升了20.6%和23.4%，而对照组平均胸径值最低，仅为3.25cm。随着施肥量的增加，不同处理内胸径的标准差也呈现出下降的趋势，与不同处理的株高标准差变化趋势类似，即施肥可以提升林地内各单株生长的整齐度。

表2 不同施肥处理对红锥幼林胸径的影响

2.2 不同施肥处理对造林成活率和保存率的影响

2018年4月底造林过程中连续降雨，造林效果较好，造林后2个月调查不同处理的造林成活率达到94.8%～96.1%，见表3，表明造林成活率基本未受到干旱或强日照等因素的影响，在2019年12月的调查数据显示，不同施肥处理间的保存率未出现显著差异，保存率达到92.2%～94.9%，其中T4处理最高，对照最低。但在造林31个月后对照处理的成活率出现了显著的降低，对照处理在2021年12月的保存率降低至83.1%。而T2、T3和T4处理的保存率在造林后均未出现先出差异，均达到90%以上，可以满足森林经营的需求。在造林31个月后保存率最高的处理为T4处理，保存率为93.7%，造林43个月后保存率最高的处理为T3处理，保存率达到92.6%。

表3 不同处理下成活率与保存率情况

2.3 不同施肥处理对分枝数量和分枝角度的影响

2021年12月对各样方中平均木的分枝数量和分枝角度进行分析，可以发现，随着总体施肥量的增加，植株的分枝数量明显提升，其中，T1处理的平均木仅有29.3个侧枝，而T3和T4处理的分枝数量分别达到61.5个和64.5个，较对照增加了109.9%和120.1%。而在不同处理间，分枝角度并未出现明显的差异，不同处理的平均分枝角在41.6°～46.2°，见表4。可见不同的施肥处理对冠形的影响不大，但显著促进了侧枝的发生，提升了植株进行光合作用的能力，进而促进整株植物生物量的积累。

表4 不同施肥处理下分枝数量与分枝角度情况

3 讨论

红锥幼龄林在不同的施肥模式下生长量、保存率等均出现了明显差异，且随着生长时间的延长，差异逐渐增大，该结果表型施肥对提升林地的生长量和保存率起到了至关重要的作用。而李松海[14]和郭光智等[15]均发现，在长轮伐期的树种中，林木最终材积与立地水平直接相关，而早期过量的施肥对最终产量的贡献率极小，过量的施肥可能造成了肥料和人工的浪费，降低了全周期的经营收益。因此，选择合理的幼龄林施肥方式，在保证成活率的情况下尽量减少施肥量，可以降低国营林场和种植户的早期经济投入，提升林地全周期的经营收益。

红锥在生长早期有“蹲苗”现象，此阶段红锥根系生长较快，地上部分生长较慢，而在造林后第3年～第10年，红锥开始地上部分的快速生长，胸径年生长量可达1.5cm以上，株高年生长量可达1m以上[16]。本研究发现，在T1处理(对照)条件下，在造林后的前2a，生长量总体与另外3组处理并未出现较大的差异，认为该现象与红锥早期“蹲苗”的特性节律有关，此阶段红锥地上部分生长受限，在可以保证存活率的条件下，T3和T4处理分别施用了150g和250g基肥，但在造林后19个月内，不同处理间的生长量、造林成活率和保存率均未出现明显的差异，适当减少基肥的施用量，即可以很好地完成造林成活率95%的目标。但考虑到早期施用基肥可能对根系的生长起到显著的促进作用，同时综合各树种的造林流程，依然认为应该按照T3处理的方式施用部分基肥，避免由于林地土壤费力较差造成苗木的损失。

在红锥造林后第3年起，红锥进入快速生长阶段，对营养的需求量提升，在此阶段补充施用肥料后发现其效果较为理想，T3和T4处理在此阶段的生长量显著提升，而T1处理在此阶段生长较其它处理有着显著的减缓，且造林保存率逐年下降，而在此阶段，T3处理和T4处理虽然分别施用了150g和250g肥料，但是2个处理生长差异并不明显，施肥后株高的净生长量分别为2.46m和2.53m，并未呈现显著差异，此阶段红锥总生物量仍然较小，难以吸收更多的养分并加以利用，因此施用250g肥料可能造成肥料的浪费。而从侧枝数量也可看出，在幼林阶段施用不同的肥料对树木总体生长势也产生了明显的影响，随着施肥量的增加，树木可以有更多的营养供给侧枝发育，而更多的侧枝也可以更好地实现光合作用，进而促进林木的生长。

本研究中，T3和T4处理，即在造林后第3年春季进行追肥，可有效促进红锥的生长，但是调查结果显示，T3和T4处理虽然显著优于T1和T2处理，但T4处理每株总计多施用200g肥料，以4600元·t-1的肥料价格计算，需多消耗价值68元·667m-2的肥料，与T3处理相比，该施肥方式经济性较差。

4 结论

本研究认为，T3处理即施用150g肥料作为基肥并在造林后第3年春季施用150g肥料的效果最优，提升了幼龄期的单株生长量和成活率，实现了促进生长与经济性的统一，可以有效提升幼林的经营效果，为红锥大径级无节材高效培育提供有效的指导。