施肥与密度对桉树无性系生长的影响

张挺，谢仕锦，卢翠香，唐庆兰，郭东强*

施肥与密度对桉树无性系生长的影响

张挺1,2，谢仕锦1,2，卢翠香1，唐庆兰1，郭东强1*

(1. 广西壮族自治区林业科学研究院/中南速生材繁育国家林业和草原局重点实验室/广西优良用材林资源培育重点实验室， 广西 南宁 530002；2. 广西国有三门江林场，广西 柳州 545000)

以尾巨桉无性系为研究对象，采用3种密度、3种施肥处理，对其3个生长阶段进行调查并分析，评价各组合处理对生长的影响，探求最佳施肥模式。结果表明：处1.5生时树高生长差异不显著外，密度和施肥处理对林分生长各阶段的影响都存在显著差异；4.5年生时的林分在1 333株·hm‒2的种植密度和450 kg·hm‒2的追肥处理组合下生长最佳，单位面积蓄积量达163.92 m3·hm‒2。

森林培育；桉树；施肥效应；生长效应

桉树(spp.)作为我国南方最主要的速生丰产林树种之一，为国家木材生产和木材安全提供了重要保障。以广林9和DH32-29为代表的桉树无性系因其生长快速、材质优良和产量稳定的特点，在广西、广东、福建等省区得到广泛种植[1-6]。随着桉树人工林的持续种植，部分学者研究发现桉树林地土壤存在一定程度的酸化趋势，部分林地土壤表现出缺素和植物营养不均衡等问题[7-11]。

造林密度和抚育施肥是营造桉树速丰林的重要因素，研究表明适宜的抚育措施可在满足林木生长的前提下，实现林地肥力的改善和增加林地抗逆性，并促进微生物群落多样性及有机物转化功能[8-14]。为实现桉树多年连栽的高产，部分经营者采取施重肥、增加施肥次数结合高强度精细管理的方法进行作业，这一做法虽然短期内实现了林分高产，但从长远来看加大了对土壤的干扰，存在土壤pH值下降、土壤铝和锰毒害增加的潜在风险[15-16]。本研究以尾巨桉()人工林为对象，通过分析不同造林密度和施肥措施下林分生长情况，以期找到科学合理的栽植密度与施肥措施，为桉树人工林科学培育和可持续经营提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地位于广西国有东门林场雷卡分场9林班(107°55’E，22°25′N)，用苗为尾巨桉DH32-29无性系。试验地气候属亚热带大陆性季风气候，年平均温度22 ℃，极端最低温度‒3 ℃，极端最高温度40 ℃，年均降雨量为1 250 mm，地势平缓，海拔90 ～ 120 m，试验地微坡向东，坡度≤10°，土壤为砖红壤。

1.2 试验设计

采用3因素3水平正交试验设计，共设计9个处理，详见表1。每处理0.13 hm2，重复3次，每处理测定5行，每行测定15株样木。

按照单位面积养分投入量相等的原则进行每株施肥，采用机耕带垦的整地方式，按设计密度、株行距定点挖穴，穴规格为60 cm(穴面宽) × 40 cm(穴底宽) × 30 cm(穴深)。试验林于2016年7月种植，不施基肥，造林后的抚育措施为：第1次除草、松土、施肥在造林后1.5个月时进行，先全面除草、1.2 m宽带状(以种植行为中线两边各0.6 m)松土(深15 ～ 20 cm)，后施肥；第2、3、4次于造林后的第2、3、4年3—4月进行，均为桉树专用肥(N、P、K有效养份含量为30%)。

1.3 林分调查

于2017年12月、2018年11月和2021年1月对试验林进行每木调查胸径和树高，采用文献[17]的方法计算单株材积。

=0.000 109 154×[0.187 892‒0.005 691 86×(D+H)]

×[0.652 6+0.007 847 54×(D+H)]

式中为单株材积(m3)，为胸径(cm)，为树高(m)。

1.4 数据处理

采用EXCEL 2010和SPSS 19.0进行数据分析。

表1 造林密度与施肥组合试验设计

2 结果与分析

2.1 处理间树高生长差异分析

由图1可知，1.5年生时，A2B2处理的平均树高生长量最低，为6.8 m，其余处理的树高生长量均在7 m以上，最高的为A3B1(7.9 m)。2.3年生时，树高生长最高的处理是A2B1与A3B1，树高均为14.7 m，树高生长最低的处理是A2B3，树高为12.4 m。4.5年生时，树高生长量最高的处理是A1B1，树高为19.0 m，树高生长最低的处理是A3B3，树高为14.2 m。

1.5年生时，密度和施肥间对树高生长影响差异不显著，密度和施肥的交互作用对树高影响显著；2.3年和4.5年生时，密度和施肥对树高生长影响存在极显著差异，但密度和施肥的交互作用对树高生长影响差异不显著(表2)。

表2 树高方差分析

图1 处理间树高生长分析

2.2 处理间胸径生长差异分析

由图2可知，1.5年生时，胸径生长量最大的处理是A3B1，为6.9 cm；2.3年生时，胸径生长最大的处理是A3B1，为9.6 cm，生长量最小的处理为A2B3；4.5年生时胸径生长量最大的处理是A1B1，为13.1 cm，生长量最小的处理为A3B3。

方差分析结果表明(表3)，不同处理间差异极显著，其中1.5年生和2.3年生密度和施肥处理对于林分胸径的生长存在极显著差异，4.5年生密度对胸径生长的作用存在极显著差异，施肥的影响作用减小，但仍呈显著差异。林分生长的各阶段种，密度与施肥间的交互作用对胸径生长的影响无显著差异。

图2 处理间胸径生长分析

表3 胸径方差分析

2.3 处理间蓄积量生长差异分析

单株材积受树高和胸径的直接影响。在不同处理下的单株材积生长量最大的处理是A3B1，1.5年生、2.3年生平均单株材积分别为0.017 0、0.053 6 m3，4.5年生平均单株材积最大的处理是A1B1，为0.123 0 m3(图3)。由表4可知，1.5生和2.3年生的林木单株材积受到施肥的影响差异显著，密度和交互作用对单株材积的影响差异不显著，4.5年生时造林密度对单株材积的影响差异极显著。

由图4可知，1.5年生林分蓄积量最大的处理是A3B3，为26.79 m3·hm-2，其余处理单位面积蓄积量差异不显著；2.3年生时，林分蓄积量最大的为处理A3B2，为81.61 m3·hm-2，蓄积量最小的处理是A2B1，为56.47 m3·hm-2；4.5年生时，林分单位蓄积量最大的处理是A1B1，单位面积蓄积量达163.92 m3·hm-2，较蓄积量最小的处理A3B2(88.80 m3·hm-2)产量高84.6%，A1B1、A1B3和A2B1的蓄积量显著高于其他处理。

图3 处理间单株材积生长分析

图4 处理间单位面积蓄积量生长分析

表3 单株材积方差分析

3 结论与讨论

林分处于幼林阶段时，在第一次追肥后林木生长主要受到施肥和密度的交互作用影响。林分1.5年生时，交互作用差异不显著，各栽植密度处理除1 666株·hm-2外，其他处理以1 005 kg·hm-2的施肥量生长最优，在胸径的生长影响上以1 005 kg·hm-2的施肥量生长最优，但处理间差异不显著。林分4.5年生时，各处理的生长最大值均为450 kg·hm-2的施肥处理，单株材积最大的处理为A1B1，且显著高于其他种植密度下林木的生长。

从试验结果看，初植密度的影响贯穿于整个营林周期，合理降低栽植密度、不施基肥的同时在幼林期加大追肥量可促进林木有效生长。施肥作用的影响在幼林期呈极显著差异，4年生时呈显著差异，说明后期施肥对林木生长的作用虽趋于一致，但仍有不同，可在保证林木生长的前提下减少肥料投入。本研究以1 333株·hm-2的种植密度，为减少对林地的扰动不施基肥，减少追肥以450 kg·hm-2的处理生长效果最好。3种种植密度对比之下，在4.5年生呈现一定范围内林木蓄积量随着施肥量增加而减少的规律，说明在延长施肥年限的同时，应将施肥用量控制在一定范围内，过度施肥反而会降低生长量。速生桉树种植后期施肥与否目前还存在争论，部分学者的结论与本研究类似，如中耕措施及追肥对4年生桉树人工林后期生长有显著影响，且5年生时施肥对林分蓄积量和利润的增加作用更明显[18]，后期施肥也更有利于采伐后萌芽林更新生长[19]。

从分析数据看，本研究所采取的“降低密度+不施基肥+适度施肥+每年施肥”小径材经营模式可以减少施基肥的施工费用，而且全经营周期区别于以往前三年施肥的方式，既能够保证每年林木生长所需养分，又可减少肥料的盲目投入。林木的生长受到营养元素的摄入、光热条件、土壤条件、种植方式等综合影响[20-26]，生产实践中肥料成分、肥料流失率、林木肥料利用率等问题也影响到经营效果。密度与施肥措施对桉树人工林生长的影响存在多重因素，本研究仍缺乏不同类型的肥料对土壤理化性质的作用和对林地微生物的影响，需要继续开展不同立地类型条件的对比试验，探明各气候区和立地条件下桉树人工林最佳密度与施肥措施。

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Effects of Fertilization and Density on the Growth ofClones

ZHANG Ting1,2, XIE Shijin1,2, LU Cuixiang1, TANG Qinglan1, GUO Dongqiang1*

()

Taking×clones as study objects, three kinds of density and three kinds of fertilization treatments were used to investigate and analyze their three stages of growth, evaluate the effects of each combination treatment on growth, and explore the best fertilization mode. The results showed that there was no significant difference in tree height growth in 1.5-year-old stands, but there were significant differences for stand growth among different densities and fertilization rates. The best growth was obtained in the 4.5-year-old stand under the combination of 1 333 trees·hm-2and 450 kg·hm-2topdressing treatment, with the unit area volume reaching 163.9 m3·hm-2.

silviculture;; fertilization effect; growth effect

S725.5

A

10.13987/j.cnki.askj.2022.04.004

广西创新驱动发展专项(桂科AA172004087-6)

张挺(1983— )，男，工程师，从事林业管理工作。E-mail:116844265@qq.com

郭东强(1986— )，男，高级工程师，从事林木育种和栽培研究。E-mail:79244381@qq.com