微生物菌肥与化学肥料配施对盈江省藤生长的影响

何明阐 王慷林 李杨涛 张恩向

(1 德宏州林业科学研究所 云南瑞丽 678601；2 西南林业大学 昆明 650224；3 云南康森林业技术咨询有限公司 云南芒市 678400)

棕榈藤，是棕榈科 (Palmae) 省藤亚科(Calamoideae) 省藤属(Calamus) 植物的总称，主要产品藤材是仅次于木材和竹材的重要林产品，随着制藤工业的日益发展，野生藤资源日益枯竭，无法满足工业和贸易快速发展的需求，国家已把棕榈藤相关研究列入重点科研项目。盈江省藤(C.nambariensisvar.yingjiangensis) 为省藤属攀援性植物的一种，主要分布于云南西部(盈江铜壁关) 及西南部(沧源)、海拔1 350～1 450 m 的常绿阔叶林中，其藤茎质地优良[1-3]，是制作高档家具和工艺品的重要原材料。

微生物菌肥是一种新型肥料，可增加土壤中有益微生物的数量和活性，改良土壤结构，消除土壤板结，改善地力，还可增强植物抗逆性，提高作物品质，有的还能释放生长激素并抑制有害生物的产生[4-6]，但其不能代替肥料，必须与有机肥或无机肥同时施用[7]。已有研究指出:微生物菌肥对1 年生杨梅(Myrica rubra) 生长具有显著的促进作用(P＜0.05)，施用微生物菌肥可显著促进苹果(Malus pumila) 花脸病感染植株的根系生长，增强根系对氮的吸收和向地上部的运输；微生物菌肥还有利于调整土沉香 (Aquilaria sinensis)、海南黄花梨(Dalbergia odorifera)、海南坡垒(Hopea hainanensis) 林地土壤微生物群落结构和代谢活性[8-13]。总体上，微生物菌肥有益于提高立地质量，促进植物生长。

近年来，国内外对一些重要的棕榈藤种类，特别是盈江省藤的研究，取得了一定的进展，从形态结构、物理特性、种子萌发、苗木培育、幼苗管理和施肥等方面都有文献报道[14-21]，但有关微生物菌肥结合化学肥料施肥对棕榈藤生长影响的研究较少。基于此，本研究通过微生物菌肥和化学肥料配施，了解其对盈江省藤生长的影响，以期获得人工种植盈江省藤幼林最佳的肥料配比，为其人工林高效培育提供科学依据。

1 试验材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省德宏州瑞丽市的州林科所派罗山林区，地理位置为北纬24°07′02″、东经97°52′06″，海拔1 184～1 210 m；造林地坡向为北坡，平均坡度13°，土壤以棕黄壤和沙壤为主，土层厚0.8～2.5 m，土壤疏松，腐质层较厚；气候温暖湿润，属亚热带季风气候，全年无霜。植被类型为天然次生阔叶林，上层乔木以红木荷(Schima wallichii)、润楠(Machilus nanmu)和栎类(Quercus spp.)等大乔木为主，郁闭度0.7～0.9；下层灌木和草本由鱼尾葵(Caryota ochlandra)、桫椤(Alsophila spinulosa)和禾本科(Gramineae)植物组成，盖度约10%～30%。该区域属省藤的适生区域。

1.2 材料和方法

于2014 年采用非均匀密度方式造林(株行距1 m × 2 m × 4 m)、且成活率较好的2 年生盈江省藤幼林中，在立地条件基本一致的地段选择生长健壮的植株，采用微生物菌肥(生物功能菌，有效活菌数≥200 亿/g)、福泽农复合肥(N ∶P ∶K＝22 ∶0 ∶5) 和磷肥(过磷酸钙有效成分≥16%) 3 种肥料，开展3 因素3 水平(表1) 的施肥试验。采用L9(34) 正交设计布置试验(表2)，试验设置一个空白对照，共有10 个处理组合，每个处理组合施肥20 株，3 次重复。

表1 试验因素和水平Tab.1 The factors and levels of the trial

试验前，选择立地条件基本一致的地段，按双行统计省藤植株数，根据各因素水平组合，将试验林地分为30 个小区，各水平组合随机排入小区内。施肥前，选择生长基本一致的植株，在其地径外20 cm 处的上坡方向开挖半圆形施肥沟，将按表2 的各组合配置混合肥料均匀撒在沟内后覆土，施肥时间为每年的5 月，从2016 年开始，连续进行3 年施肥试验。

表2 L9 (34) 正交设计因素水平及试验组合表Tab.2 The L9 (34) orthogonal design of the trial

于试验开始施肥的当年12 月份测定省藤的地径、株高、叶片数和冠幅，之后每年12 月份跟踪测定，分析不同施肥处理对省藤生长的影响。数据采用Excel 和SPSS 软件进行整理和分析。

2 结果与分析

2.1 藤苗地径生长

2.1.1 施肥处理对苗木地径生长的影响

施肥的第1 年至第3 年，藤苗平均地径分别为0.63～1.20、0.92～2.34 和1.07～3.33 cm；施肥的第1 年，处理1～3 的苗木平均地径极显著大于其他处理[P＝ (8.7E-23) ＜0.01]，除处理5 外的所有处理的苗木平均地径均极显著的大于对照(CK)；施肥的第2 年，处理1 和2 的平均地径极显著地大于其他处理[P＝ (6.0E-33) ＜0.01]；施肥的第3 年，则仅处理1 的平均地径极显著大于其他处理[P＝ (1.8E-40)＜0.01]。在连续施肥的3 年中，所有处理的苗木地径均大于对照的地径(图1)，表明微生物菌肥和化学肥料配施，施肥当年即可促进盈江省藤的地径生长，随着林龄的增长，连续施肥措施对其促进作用增强；处理1 的苗木地径在3年中始终表现最大。

图1 不同处理的苗木平均地径Fig.1 Average basal diameters of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

2.1.2 影响苗木地径生长的主要因素及优水平组合

表3 显示，在施肥的1～3 年中，影响藤苗地径生长的主导因子都是复合肥(A)；施肥当年，影响地径生长的次要因素是磷肥(B)，不施复合肥和磷肥处理的苗木地径极显著[P＝ (1.9E-19) ＜0.01] 和显著(P＝0.02＜0.05) 地大于施肥的处理；微生物菌肥(C) 的不同施肥量未对苗木地径产生显著差异的影响[P＝ (1.0E-01)＞0.05]。施肥的第2 和3 年，不施复合肥和磷肥的苗木地径同样极显著地大于施肥的处理[PA-2a＝ (2.0E-25) ＜0.01，PA-3a＝ (1.2E-27) ＜0.01；PB-2b＝ (5.4E-3) ＜0.01，PB-3b＝ (6.5E-6) ＜0.01) ]，施微生物菌肥0.3 和0.6 g/株的苗木地径极显著地大于施0.9 g/株的处理[PC-2a＝ (4.2E -5) ＜0.01，PC-3b＝ (1.6E -6) ＜0.01]；施肥后，影响苗木地径生长的理论优水平组合均为施微生物菌肥0.3 g/株的处理(A1B1C1)，与实际试验测得的苗木最大地径处理相一致(表3)。连续3 年的施肥试验，都表现出施复合肥和磷肥抑制盈江省藤地径生长的结果，表明无机肥料对其地径生长产生负效应；第2 年施微生物菌肥后，0.3 和0.6 g/株的施肥量处理均促进了苗木地径生长。

表3 不同处理藤苗地径的极差分析Tab.3 Range analysis of basal diameters of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

2.2 藤苗株高生长

2.2.1 施肥处理对苗木株高生长的影响

施肥的第1 年至第3 年，各处理的苗木平均株高分别为14.3～32.3、17.9～65.9 和20.7～131.8 cm；施肥当年，处理1 的苗木株高极显著地高于其他处理，施肥的第2 和3 年，处理1 和2的苗木株高极显著地高于其他处理[P＝ (2.8E-46～1.9E-33) ＜0.01]，对照处理的苗木株高低于多数施肥组合处理，施肥的第3 年，苗木株高较第2 年生长迅速(图2)，表明施肥促进了苗木株高生长，而且适宜的施肥组合可极显著促进其株高生长。

图2 不同处理的平均株高Fig.2 Average heights of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

2.2.2 影响苗木株高生长的主要因子及其水平间的差异

与苗木地径相同，复合肥是影响盈江省藤株高生长的主导因子；施肥当年和第3 年，不施复合肥和磷肥的苗木株高极显著地高于施肥的处理[PA-1a＝ (1.0E-40) ＜0.01，PA-3a＝ (9.6E-16)＜0.01；PB-1a＝ (2.4E -04) ＜0.01，PB-3a＝(2.3E-05) ＜0.01) ]；施肥的第2 年则是不施复合肥的苗木株高极显著地高于施肥的处理[P＝(2.5E-30) ＜0.01]；微生物菌肥则是施肥当年和第3 年，施0.3 g/株的处理显著(P＝0.032＜0.05) 和极显著[P＝ (1.3E-6) ＜0.01] 地高于施0.9 g/株的处理；影响苗木株高生长的理论优水平组合为施肥当年和第3 年，结果相一致，亦与实际测得的株高最高的水平组合相一致。施肥第2 年的理论优水平组合则是10 g/株磷肥与0.3 g/株微生物菌肥组合的施肥处理，与实际测得的株高最高的水平组合不一致(表4)。施肥第2 年，盈江省藤株高的理论优水平组合与实际试验最高的处理组合不一致，同时与其余2 年的也不一致。株高对施肥量的响应，即无机肥抑制盈江省藤株高生长的结果，与地径相一致，进一步揭示在试验林地条件下，仅施微生物菌肥即可实现促进盈江省藤生长的目的。

表4 不同处理藤苗株高的极差分析Tab.4 Range analysis of height of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

2.3 藤苗叶片生长

施肥的第1 年至第3 年，各水平组合的平均叶片数分别为2.1～3.2、2.4～4.2 和2.5～5.1 片/株，其中处理1 的平均叶片数始终极显著地多于其他处理 [P＝ (2.42E -64～ 1.55E -18) ＜0.01]，与地径和株高生长表现一致(图3)；随着林龄的增长，叶片数逐渐增多，在施肥第3 年时，所有水平组合的叶片数均多于对照，表明连续施肥可促进盈江省藤的叶片生长，并随着林龄的增长其促进作用增强。随着植株叶片数的增加，光合作用增强，促进了苗木的地径和株高生长。

图3 不同处理的单株苗木叶片数Fig.3 Number of leave per seedling with different treatments

在施肥的1～3 年中，影响苗木叶片生长的主导因子与地径和株高的一致，均为复合肥；施复合肥和磷肥极显著地抑制苗木叶片的发育[P＝(4.7E-9～1.1E-3) ＜0.01]，且其抑制作用低于微生物菌肥的促进作用(微生物菌肥在主次因子排序中排在最后)；施0.3 或0.6 g/株微生物菌肥极显著地促进叶片发育[P＝ (3.5E-15～7.7E-4) ＜0.01]；影响叶片生长的理论优水平组合为A1B1C1(表5)，与影响地径的理论优水平组合相一致，表明苗木的叶片发育与地径生长协调一致。

表5 不同处理藤苗叶片数的极差分析Tab.5 Range analysis of leaf numbers of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

2.4 藤苗冠幅生长

施肥的第1 年至第3 年，各水平组合的平均冠幅分别为20.11～42.66、24.12～54.79 和24.65～76.68 cm；施肥当年，处理1 的平均冠幅极显著大于其他处理[P＝ (5.03E-36) ＜0.01]，除处理5、6、9 外，苗木平均冠幅均大于对照[ (28.61～42.66) cm ＞23.08 cm]；施肥后第2年，处理1 的平均冠幅极显著大于其他处理[P＝(7.86E-14) ＜0.01]，处理1～9 的平均冠幅均大于对照[(35.55～54.79) cm＞24.12 cm]；施肥后第3 年，处理1～3 的平均冠幅极显著大于其他处理[P＝ (9.69E-49) ＜0.01]，除处理9 外，平均冠幅均大于对照 [ (32.16～ 76.68) cm ＞30.42 cm]的(图4)，表明微生物菌肥和化学肥料可促进盈江省藤的冠幅生长，且地径、株高、叶片数和冠幅协同生长，处理1 的冠幅随施肥次数的增加增长最显著，连续单施少量的微生物菌肥可作为盈江省藤幼林抚育的主要措施。

图4 不同处理的苗木冠幅Fig.4 Crown width of seedlings with different treatments

与叶片一样，影响冠幅的主导因子是复合肥，除施肥第3 年10 g/株的磷肥处理显著促进冠幅扩展外，施复合肥和磷肥的处理依然显著或极显著地抑制冠幅生长[PA＝ (3.6E-50～1.2E-18) ＜0.01，PB＝ (0.015～ 3.7E -14) ＜0.05 或＜0.01) ]；施0.3 和0.6 g/株微生物菌肥可促进冠幅扩展，除第3 年外，冠幅的理论优水平组合与叶片数的理论优水平组合相一致(为A1B1C1)，第3 年理论优水平组合与叶片数的的理论优水平组合不一致，主要是此阶段10 g/株磷肥对冠幅扩展产生促进作用所致(表6)，随着盈江省藤的生长，其对磷肥需求相应增加。

表6 不同处理藤苗冠幅的极差分析Tab.6 Range analysis of crown width of C. nambariensis var. yingjiangensis seedlings with different treatments

3 结论与讨论

3.1 结论

试验结果显示，对2 年生盈江省藤幼林施0.3～0.6 g/株的微生物菌肥能促进其生长；除第3 年施10 g/株的磷肥促进冠幅扩展外，其余试验年份施复合肥和磷肥则显著(P＜0.05) 和极显著(P＜0.01) 地抑制苗木地径和株高生长，以及叶片发育和冠幅扩展，且其抑制作用大于微生物菌肥的促进作用。因此，试验地盈江省藤幼林单施微生物菌肥即可达到促进其生长的效果，且施肥量不宜超过3～6 g/株，可随着林龄增长逐渐增加施肥量。

3.2 讨论

彭超等[21]指出，相对低浓度的氮肥和高浓度的磷肥能够促进小省藤(Calamus gracilis) 和盈江省藤幼苗早期生长；杨文君等[22]试验结果表明，尿素对盈江省藤幼苗生长具有负效应，过磷酸钙有益于盈江省藤幼苗的生长，此阶段不宜施用尿素。本研究显示，复合肥极显著地抑制盈江省藤2～5 年生幼林生长，与杨文君等的研究结果一致，与彭超等的研究结果不同；磷肥抑制幼林生长的结论也与以上研究者的试验结果不相同，其原因可能是林地土壤养分含量不同所致，有待进一步试验研究。在本研究的试验林地条件下，仅施微生物菌肥即可实现促进此林龄阶段盈江省藤生长的目的，增加复合肥和磷肥不但增加成本，而且抑制了苗木生长。本试验中不能确定的是幼林对高氮复合肥的需求是否较低，土壤中含有或者微生物菌肥分解的氮元素是否已经能满足需求，将有待于对试验地土壤养分及生物量做进一步研究。

连续3 年的施肥试验显示，微生物菌肥对盈江省藤幼林生长产生的积极影响，与微生物菌肥增加土壤中的有益微生物活性、改善了土壤营养环境有关；微生物菌肥与复合肥配施，虽然也对盈江省藤幼林有一定的促进作用，但其效果显著差于单施微生物菌肥，原因可能是化学肥料会抑制微生物菌肥中的微生物活性，影响林木根系对养分的吸收所致，亦需要更为深入的试验研究。