劉際梅，楊 斌，袁蓮珍，史富強(qiáng)，許林紅

(1. 云南省林業(yè)和草原科學(xué)院 熱帶林業(yè)研究所，云南 景洪 666102；2. 云南省林業(yè)和草原科學(xué)院，云南 昆明 650201； 3. 普洱市林業(yè)科學(xué)研究所，云南 普洱 665000)

杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb.) Hook.)，又名沙木、沙樹等，屬杉科(Taxodiaceae)杉木屬(Cunninghamia)高大喬木，樹高可達(dá)30 m，胸徑可達(dá)2.5～3 m。具有生產(chǎn)快、材質(zhì)好、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，為華南地區(qū)主要造林樹種，也是我國速生用材樹種之一，遍布我國整個亞熱帶南方17個省[1-4]。

近年來，隨著國際貿(mào)易的發(fā)展，市場對木材的需求不斷增加，杉木人工林的種植面積不斷增大，對優(yōu)質(zhì)苗木的需求也在不斷增加。施肥是培育優(yōu)質(zhì)苗木關(guān)鍵技術(shù)措施之一，合理的施肥能有效地促進(jìn)苗木生長，改善苗木質(zhì)量，提高苗木競爭力[5-6]。目前，對于杉木施肥的研究已有許多，但這些研究主要集中在施肥對杉木林生長的影響[7-11]及指數(shù)施肥對杉木苗木的影響[12-15]。本試驗就是采用傳統(tǒng)的施肥和指數(shù)施肥方法，研究不同氮素處理下杉木容器苗的生長及生物量，比較兩種方法，從而得出最適合杉木容器苗生長的氮濃度，為杉木苗木壯苗、速生豐產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 試驗方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于景洪市普文鎮(zhèn)的云南省林業(yè)和草原科學(xué)院熱帶林業(yè)研究所中心苗圃內(nèi)，處于赤道北緣。地理位置為東經(jīng)101°04′～06′，北緯22°24′～26′。該區(qū)屬熱帶北緣季風(fēng)氣候類型，一年之中受濕潤的西南季風(fēng)和干暖的西風(fēng)南支急流交替控制，半年為雨季，月平均降水量可達(dá)140～356 mm，半年(11月至次年4月)為干季，降水量僅占全年的14%，但最少月降水量均在20 mm以上。土壤為赤紅壤，pH值4.3～6.3，有機(jī)質(zhì)含量低，缺氮，少磷，而鉀豐富。以山地雨林和溝谷雨林植被為主，例如西南樺(BetulaalnoidesBuch Ham)、山桂花(Paramicheliabaillonii(Pierre) Hu)、普文楠(PhoebepuwenensisW. C. Cheng)等樹種[16]。

1.2 試驗材料

試驗用種子來源于廣西融安縣西山林場，是2018年12月種子成熟季采于優(yōu)良母樹上。在2019年3月撒播于已處理好的苗床中(對杉木種子用50 ℃的溫水浸泡24 h，苗床播種3 d前已用0.5%的高錳酸鉀消毒)。采用常規(guī)的田間方法管理苗木，當(dāng)苗木長到2個月后，移入有50個5 cm × 5 cm × 7 cm(長 × 寬 × 高)塑料容器穴的容器盤中。每個容器穴中裝有基質(zhì)(基質(zhì)原料體積比為堆漚熟后的咖啡殼∶蛭石∶珍珠巖=1∶1∶1)，其pH值為5.89，有機(jī)質(zhì)含量為205.42 g/kg，容重為0.32 g/cm3，總孔隙度度57.78%，全氮為9.38 g/kg，水解氮為0.48 g/kg，有效磷為0.67 g/kg，速效鉀為9.95 g/kg。每個容器穴中移入2棵杉木苗，待到苗木生長穩(wěn)定后，拔除一株長勢較差的，用留下的幼苗進(jìn)行施肥試驗。施肥試驗前杉木幼苗高為(5.3 ± 0.4)cm，地徑為(0.8 ± 0.1)mm。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗采用2種施肥方式，3種施氮量，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，一個容器盤為1個處理(50株杉木幼苗)，共設(shè)置7個處理，3次重復(fù)。其中對照(CK=0 mg/株)，常規(guī)施肥(CF1=20 mg/株、CF2=40 mg/株、CF3=60 mg/株)，指數(shù)施肥(EF1=20 mg/株、EF2=40 mg/株、EF3=60 mg/株)。指數(shù)施肥則以指數(shù)施肥模型[17]來確定每次的施氮量：

Nt=Ns·(ert-1)-Nt-1，NT=Ns(ert-1)

式中：Nt表示相對添加率r下的第t次施肥量；Ns表示施肥前苗木含氮量；Nt-1表示包括第t-1次施肥的施肥總量；NT表示t次施氮后苗木最終的氮含量；t為施肥次數(shù)；r為相對添加率。

杉木幼苗初始施氮量為35.21 mg/株，氮素為質(zhì)量分?jǐn)?shù)46%的尿素，具體施氮肥進(jìn)度如表1所示。10月8日進(jìn)行第1次施肥，每周1次，共施9次。

表1 杉木幼苗施氮進(jìn)程及施肥量Tab.1 Nitrogen application progress for Cunninghamia lanceolata seedlings mg/株

1.4 指標(biāo)測定

1)生長量測定：用直尺測量杉木幼苗的苗高，用游標(biāo)卡尺測量其地徑。

2)生物量測定：分別取不同處理苗木各5株作為一個樣本，重復(fù)3次，用清水洗凈，待水干后，地上部分與地下部分剪開，用電子天平稱量其質(zhì)量，分別裝入信封中，然后置于烘箱中，105 ℃殺青30 min后，70 ℃烘48 h至恒量，再用電子天平測量其干質(zhì)量，即為生物量。每個處理總生物量(g/株)=地上部分生物量+地下部分生物量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗采用WPS 2019表格及DPS 18.10高級版軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析和Duncan多重比較，圖、表中數(shù)據(jù)均為平均數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對杉木幼苗生長的影響

不同施肥處理對杉木幼苗苗高、地徑的影響分別如圖1，圖2，表2所示。

由圖1、圖2、表2 可以看出，不同施肥處理對杉木幼苗的苗高、地徑都有促進(jìn)作用，且各個施肥間存在極顯著差異。與CK相比，6個施肥處理杉木幼苗苗高顯著增長22.7%～48.6%，地徑增粗7.1%～24.8%；與常規(guī)施肥相比，指數(shù)施肥處理杉木幼苗苗高顯著增長3.2%～9.5%，地徑增粗3.3%～12.8%。無論是常規(guī)施肥還是指數(shù)施肥，隨著施氮量的增加，杉木幼苗苗高、地徑都增加。常規(guī)施肥中，CF3杉木幼苗苗高比CF1高10.6%，比CF2高2.7%，地徑粗3.1%和1.6%；指數(shù)施肥中，EF3杉木幼苗苗高、地徑為最大，苗高為9.94 cm、地徑為1.41 mm，苗高比EF1高出17.4%、比EF2高出6.3%，地徑粗12.8%和6.0%。

圖1 不同施肥處理對杉木幼苗苗高的影響Fig.1 Effects of different fertilization treatments on the height of C.lanceolata seedlings

圖2 不同施肥處理對杉木幼苗地徑的影響Fig.2 Effects of different fertilization treatments on the ground diameter of C.lanceolata seedlings

表2 不同施肥處理對杉木幼苗生長影響的方差分析Tab.2 Variance analysis of the growth of C.lanceolata seedlings under different fertilization treatments

2.2 不同施肥處理對杉木幼苗生物量的影響

不同施肥處理對杉木幼苗地上部分生物量、地下部分生物量及總生物量增長都有促進(jìn)作用(表3)。地上部分生物量大小順序為EF3>CF3>EF2>EF1>CF2>CF1>CK，地下部分生物量大小順序為EF3>CF3>EF2>EF1>CF1>CF2>CK，總生物量的大小順序為EF3>CF3>EF2>EF1>CF2>CF1>CK。與CK相比，6個施肥處理中杉木幼苗地上部分生物量增重25.1%～134.7%，地下部分生物量增重41.3%～133.9%，總生物量增加了28.6%～134.5%；除CF2外，其它5個施肥處理地上部分生物量比例略低于對照，地下部分生物量比例略高于對照。不同施肥處理杉木幼苗地上部分生物量、地下部分生物量及總生物量存在極顯著差異(表4)。Duncan多重比較發(fā)現(xiàn)：施肥處理EF3中地上部分生物量、地下部分生物量及總生物量顯著高于其它施肥處理；施肥處理EF2、EF1、CF2中，地上部分生物量無顯著差異；施肥處理CF2、CF1中，地下部分生物量也無顯著差異。

表3 不同施肥處理對杉木幼苗生物量的影響Tab.3 Effects of different fertilization treatments on of the biomass of C.lanceolata seedlings

表4 不同施肥處理對杉木幼苗生物量影響的方差分析Tab.4 Variance analysis of the biomass of C.lanceolata seedlings under different fertilization treatments

3 結(jié)論與討論

施肥是促進(jìn)幼苗生長、提高苗木質(zhì)量的措施之一，不同的施肥方式對幼苗的生長影響也不相同。本研究得出以下結(jié)論：(1)與對照相比，施氮肥能有效地促進(jìn)杉木幼苗的生長，在施氮總量相同時，指數(shù)施肥方式對杉木幼苗苗高、地徑的促進(jìn)作用均優(yōu)于常規(guī)施肥，且杉木幼苗苗高、地徑在各個施肥處理間存在極顯著差異。原因可能是常規(guī)施肥僅在幼苗生長早期及中期施肥，但幼苗生長早期植株根系發(fā)育尚未完全，根系對養(yǎng)分的吸收能力有限。而在生長后期，幼苗需要大量的養(yǎng)分供給其生長時，養(yǎng)分供給不足，從而使幼苗生長受到限制。指數(shù)施肥則不同，在幼苗生長早期，指數(shù)施肥量較少，這種低濃度氮能有效地促進(jìn)植株根系的生長，增加根系表面積，從而獲取更多的養(yǎng)分[18]。在幼苗生長中后期，隨著植株生長對養(yǎng)分的吸收加大，指數(shù)施肥養(yǎng)分供給量較多，基本能滿足植株生長所需，從而促進(jìn)幼苗的生長。(2)與對照相比，施氮肥能有效地促進(jìn)杉木幼苗生物量的增加。在施氮總量相同時，指數(shù)施肥方式對杉木幼苗地上部分生物量、地下部分生物量及總生物量的促進(jìn)作用均優(yōu)于常規(guī)施肥，且杉木幼苗地上部分生物量、地下部分生物量及總生物量在施肥處理間存在極顯著差異。原因可能是杉木幼苗在指數(shù)施肥中植株生長優(yōu)于常規(guī)施肥，植株對養(yǎng)分的吸收更充分，所以產(chǎn)生的生物量更多。綜上所述，指數(shù)施肥方式中EF3(60 mg/株)最適合半年生實生杉木幼苗的生長。