肥料施肥对不同柚木无性系早期生长的影响1)

周强 黄桂华

(云南省景谷傣族彝族自治县林业技术推广中心，景谷，666400)(中国林业科学研究院热带林业研究所)

张绍祥 周再知 王先棒 梁坤南

(云南省景谷傣族彝族自治县林业技术推广中心) (中国林业科学研究院热带林业研究所)

施肥是调节和改良土壤养分条件，提高人工林生产力的重要栽培技术措施[1-3]。施肥促进树木的光合作用[4-6]，提高林木生长量[7-8]，尤其是在较差立地上，施肥增加林木产量可达30%～50%[9],甚至可达86.30%[8]。因此，施肥是实现人工林速生丰产的重要手段[3]。

柚木(TectonagrandisL.f.)是世界珍贵热带硬木树种之一，天然分布于缅甸、印度、泰国和老挝，在热带的亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲等70多个国家和地区被广为种植[9-10]；作为我国的外来引进树种，早在1820年前后在云南省边境寺庙被作为庭院绿化树种种植[11]，现在引种遍及我国热带、南亚热带地区或干热河谷热区80多个县市。早在1933年Coster[12]就报道了国外柚木施肥，而国内开展柚木施肥研究较晚，针对施肥对不同种植材料的影响，仅见于对柚木不同种源[13-14]和单一无性系的报道[8]，而对不同无性系幼林早期生长的影响未见报道，尤其是配施微量元素后对柚木无性系生长的影响，其它树种人工林幼林微量元素施肥仅见于桉树(Eucalyptusspp.)[15-16]、杉木(Cunninghamialanceolata)[17-18]、秃杉(Taiwaniaflousiana)[19]、云南松(Pinusyunnanensis)[20]、兴安落叶松(Larixgmelinii)[21]、思茅松(Pinuskesiyavar.langbianensis)[22]和西南桦(Betulaalnoides)[23]等树种上。本研究开展钙镁磷肥和有机肥配施铜、锌和硼微量元素的施肥试验，探讨不同无性系幼林早期生长对不同肥料配施微量元素的响应，进一步了解微量元素在柚木施肥的作用，为不同的柚木无性系幼林经济施肥、精准施肥和微量元素应用提供科学依据。

1 试验地概况

试验地位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治县益智乡，威远江河谷地带，属南热带季风气候。年平均气温21 ℃，年降水量1 190 mm，雨季旱季明显，5—10月雨季，11月—翌年4月旱季。土壤为砖红壤，pH值5.47，有机质质量分数2.36%，全N质量分数1.14 g/kg，全P质量分数0.78 g/kg，全K质量分数17.07 g/kg,有效P质量分数4.52 mg/kg，速效K质量分数93.73 mg/kg,有效Zn质量分数63.08 mg/kg,盐基饱和度38.12%。海拔850 m。

2 材料与方法

2.1 试验材料

种植材料为中国林科院热林所选育的柚木缅甸无性系77103、7514、7549和印度无性系7114组培瓶苗在景谷县培育的营养袋苗造林，苗高20～25 cm。

磷肥以云南玉溪钙镁磷肥厂产的钙镁磷肥(P2O5质量分数≥12%)和茂源有机肥(N、P、K总质量分数≥6%，有机质质量分数≥48.0%和腐殖酸≥12%)为主配加微量元素(锌、铜和硼肥)做基肥。6个施肥处理为：①磷肥2 kg、②有机肥2 kg、③磷肥1 kg+有机肥1 kg、④磷肥1 kg+有机肥1 kg+锌肥20 g、⑤磷肥1 kg+有机肥1 kg+铜肥15 g、⑥磷肥1 kg+有机肥1 kg+硼肥20 g。

2.2 试验设计与造林措施

采用裂区设计，无性系为主区，施肥处理为副区，主区内无性系和副区内施肥处理均完全随机，每个施肥处理小区为9株(3行×3株)，3次重复(区组)。带状造林，一带三行，株距2 m，带内行距2 m，带间距8 m，1 260株/hm2。每个无性系216株，整个试验864株。

造林地砍杂炼山后，穴状整地，规格为60 cm×60 cm×50 cm。施肥前回土半穴，再按试验设计作基肥一次性施入不同处理肥料，搅拌均匀，在回土填满。2016年7月21日造林，当年12月份抚育1次，此后3 a，每年抚育3次，每年7月份结合抚育，每株统一施云南云天化股份有限公司年胜牌复混肥(含N 13%、P2O55%和K2O 7%)150 g作追肥。

2.3 数据收集与统计分析

3 结果与分析

3.1 柚木1年生无性系树高生长

1年生无性系间树高生长差异不显著(表1)，4个无性系1年生树高生长在26.39～38.71 cm，无性系树高生长的极差为12.32 cm，1年生表现最好的无性系为7549(38.71 cm)是最差无性系77103生长的1.47倍。6个施肥处理间1年生树高生长为30.33～35.85 cm，树高生长的施肥处理极差为5.52 cm，处理间差异显著，主要体现在处理5(磷肥和有机肥各1 kg配施铜肥)和处理2(有机肥2 kg)的树高生长与处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)的差异显著，配施铜肥效果显著好于配施锌肥效果。尽管1年生树高生长无性系间差异不显著，但其极差值远大于施肥处理间的极差值。

表1 施肥处理与无性系1年生树高生长邓肯多重比较

无性系与施肥处理存在极强的交互作用，反映出不同无性系对肥料有不同的反应(表2)。7114、7514和7549无性系1 a树高对不同施肥处理反应敏感，无性系内不同施肥处理间生长差异达到极显著，而77103无性系则对施肥处理反应不敏感，处理间生长差异不显著。施肥处理的极差也反映出无性系对肥料的敏感度，7114无性系极差值最大，然后依次是7514和7549无性系，而77103无性系的最小。7114无性系最佳施肥为处理3(磷肥和有机肥各1 kg)与处理2(单施有机肥2 kg)差异不显著，但前者与其它4个处理差异显著，说明前者的施肥效果显著好于单施磷肥2 kg或磷肥和有机肥各1 kg+微肥(锌肥、铜肥和硼肥)；7514无性系最佳施肥是处理5，与处理2、3、4差异显著，说明该无性系施磷肥和有机肥各1 kg+铜肥的效果显著好于有机肥2 kg或磷肥和有机肥各1 kg或磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥；7549无性系最佳施肥是处理2，与处理1、3、6差异显著，说明该无性系施有机肥2 kg的效果显著好磷肥2 kg或磷肥和有机肥各1 kg或磷肥和有机肥各1 kg配施硼肥。

3.2 柚木3年生无性系树高生长

3年生树高生长方差分析结果(表2)，3年生树高生长不同无性系间差异极显著。4个无性系3年生树高生长最好的为7514无性系(4.33 m)，与其它无性系差异显著(表3)；其次是7549无性系，生长最差的无性系为7114无性系，生长最好无性系是生长最差的无性系1.25倍。不同施肥处理间差异极显著，3年树高生长在6个施肥处理中以施肥处理1最好，树高生长为4.02 m，与施肥处理4和6差异显著，即3年生树高生长单施磷肥2 kg的施肥效果显著好于混施磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥或配施硼肥。从树高生长无性系间极差和处理间极差来看，无性系极差值(0.87 m)超过施肥处理极差值(0.31 m)，说明3年生无性系树高生长效应大于施肥的生长效应。

表2 施肥处理与无性系不同年龄生长方差分析的F值结果

无性系与施肥也存在极显著的交互作用，说明3年生高生长不同无性系对不同肥料的反应不一。生长最好的7514无性系，树高生长对肥料不敏感，施肥处理间差异不显著，但以施肥处理5生长最好；其它3个无性系对肥料敏感，树高生长无性系内施肥处理间差异显著或极显著，7114无性系以处理3(磷肥和有机肥各1 kg)最好，与除处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)外的其余处理差异不显著；7549无性系以处理3(磷肥和有机肥各1 kg)生长最好，与处理5(磷肥和有机肥各1 kg配施铜肥)和处理6(磷肥和有机肥各1 kg配施硼肥)的生长差异显著；77103无性系以处理1(单施磷肥2 kg)生长最好，与处理2(有机肥2 kg)和处理3(磷肥和有机肥各1 kg)的差异显著。

表3 施肥处理与无性系3年生树高生长邓肯多重比较

3.3 柚木3年生无性系胸径生长

3年生胸径生长方差分析结果(表1)表明，无性系间生长差异显著。在4个无性系中，7514无性系胸径生依然最好，其次是7549无性系，它们间差异不显著，但它们与最差的7114无性系间的差异显著(表4)，7514无性系3年生胸径生长是最差的7114无性系的1.32倍。尽管施肥处理间3年生胸径生长差异不显著，生长最好的处理1(单施磷肥2 kg)胸径生长是生长差的处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)的1.12倍。比较无性系间和施肥处理间的极差大小，前者的(1.18 cm)大于后者的极差(0.51 cm)，说明无性系胸径的生长效应大于施肥的生长效应。

无性系与施肥处理存在显著的交互作用，但仅7114无性系的施肥处理间差异显著，胸径生长最好的处理2(单施有机肥2 kg)是生长最差的处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)1.34倍，其它无性系内不同施肥处理间差异不显著，说明大部分无性系3年生胸径生长对施肥处理不敏感。

3.4 柚木3年生无性系单株材积生长

对3年单株材积生长进行方差分析，结果(表1)表明，单株材积生长无性系间差异显著。4个无性系中，7514无性系3年生材积生长最好，仅与最差的7114无性系差异显著，前者是后者的2.03倍。施肥处理间差异显著，3年生材积生长以处理1(单施磷肥2 kg)最好，仅与最差的处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)差异显著，前者材积生长是后者的1.32倍。从表5还可以看出，无性系效应的极差(0.003 0 m3)大于施肥效应的极差(0.001 3 m3)。

无性系与施肥处理交互作用显著，7114和77103无性系对肥料比较敏感，施肥处理间材积生长差异显著或极显著。7114无性系最好施肥处理为处理6(磷肥和有机肥各1 kg配施硼肥)，与最差施肥处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)差异显著，而77103无性系最好施肥处理是处理1(单施磷肥2 kg)，与最差施肥处理4(磷肥和有机肥各1 kg配施锌肥)差异显著。尽管其它两个无性系内施肥处理间差异不显著，但最好施肥处理各不一样，7514无性系和7549无性系最好施肥处理分别是处理5(磷肥和有机肥各1 kg配施铜肥)和处理2(单施有机肥2 kg)。

表4 施肥处理与无性系3年生胸径生长邓肯多重比较

表5 施肥处理与无性系3年生材积生长邓肯多重比较

4 结论与讨论

4.1 柚木无性系生长效应和施肥效应

本研究结果表明，柚木不仅具有无性系间的生长效应，还具有施肥效应。柚木无性系间生长效应从最初1年生树高生长差异不显著到3年生树高、胸径和单株材积生长差异显著或极显著，说明随着年龄的增加，无性系的生长差异性逐渐凸显出来；而施肥处理间效应也从最初树高生长差异显著到3年生极显著，说明树高生长一开始就存在显著的施肥效应，但3年生极差分析比较，无性系间生长效应大于施肥处理间增产效应。因此，对柚木无性系造林来说，无性系选择尤为重要，可起到事半功倍的作用。

4.2 不同柚木无性系生长对不同肥料处理的响应

不管何种生长阶段，不同林木基因型对肥料反应会存在不同的差异，应根据不同基因型配置不同配方[26-27]。白桦(Betulaplatyphylla)家系苗期生长[28]和青海云杉(Piceacrassifolia)家系幼树生长[29]，需要不同施肥配方;相同施肥处理，不同家系毛白杨(Populustomentosa)苗木反应不一[30]。同样，赵瑞等[31]对19个白桦无性系苗期施肥，得出了不同的精准施肥量；火炬松(Pinustaeda)10个自由授粉家系8年生施肥试验，施肥对不同家系树高生长增长幅度从21%到66%[32]。本结果也表明，不同无性系对不同施肥处理有不同反应，与上述树种的家系或无性系结果是一致的。3年生树高、胸径和单株材积生长最好的7514无性系，对施肥处理的反应不敏感，但均以施肥处理5(磷肥和有机肥各1 kg配施铜肥)最好；而生长排第二位的7549无性系3年生树高生长对施肥处理反应敏感，胸径和单株材积生长的反应不敏感，树高以施肥处理3(磷肥和有机肥各1 kg)、胸径和单株材积以施肥处理2(单施有机肥2 kg)的生长最好；生长排第三位的77103无性系3年生施肥处理间树高和单株材积生长对施肥处理反应敏感，胸径生长则不敏感，但均以施肥处理1(单施磷肥2 kg)表现最好；3年生表现最差的7114无性系，1年生树高和3年生树高、胸径和单株材积生长均对施肥处理极为敏感，施肥最佳处理各不一。因此，不同无性系应采用不同的施肥配比，通过精准施肥，才能充分发挥不同无性系的生长潜力。

4.3 不同柚木无性系生长对微量元素施肥的响应

本研究3年生各生长性状均以施肥处理1(单施磷肥2 kg)生长最好，与生长最差处理4(磷肥和有机肥各1 kg+20 g锌肥)在树高和单株材积生长上差异显著。与处理1生长差异不显著的处理3(磷肥和有机肥各1 kg)则在树高和单株材积生长与处理4差异显著，这表明锌肥或许抑制了柚木无性系的树高和材积生长，尤以生长表现最差的7114无性系对锌肥的反应最强烈，树高、胸径(除处理1外)生长加锌肥与不加锌肥处理差异显著。但即使是生长表现最好的7514无性系处理间差异不显著，加锌肥的处理均比不加锌肥的略差。该结果与柚木人工林土壤调查得出柚木生长与土壤Zn3+含量呈极显著正相关[33-34]的结论不一致，后者的结论也正是本研究添加锌肥的诱因。柚木苗期营养诊断结果[35]也表明，缺Zn3+的苗木生长显著低于全素营养的生长。思茅松幼树施15 g锌肥试验，对地径有显著促进作用，但施30 g锌肥的地径和冠幅生长反而不如不施锌肥处理[22]。土壤养分分析结果表明，有效锌的质量分数为63.08 mg/kg，是否因施20 g锌肥过量导致柚木生长受抑制尚未清楚，这有待于今后进一步进行锌肥施肥的梯度试验。

柚木人工生长与土壤中微量元素铜和硼含量呈显著的正相关[33]，与柚木叶片硼含量成正相关[36]。本研究不同无性系对微量元素铜肥和硼肥的反应不一，对添加这两种微量元素有正反应，也有负反应。在相同条件(1 kg钙镁磷肥+1 kg有机肥)下，施铜肥对7514和77103无性系、施硼肥对7114和77103无性系是有一定的促进作用，而施铜肥对7549和7114无性系、施硼肥对7514和7549无性系反而不如未施的生长好，说明无性系遗传特性的差异，导致了无性系对微量元素反应的相异性。本研究时间短，微量元素对无性系生长的影响有待今后进一步的试验观测。

综上所述，柚木无性系间的生长效应大于施肥处理间的增产效应，无性系选择尤为重要；不同无性系应选择不同的施肥方案，按品系配肥，实现无性系的精准施肥，才能充分发挥不同无性系的生长潜力。