吳 慧，王湘瑩，王曉明，喬中全，曾慧杰，李永欣，蔡 能，陳 藝，劉思思

（1.湖南省森林草原防火監(jiān)測(cè)調(diào)度評(píng)估中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；3.湖南林下特色生物資源培育與利用工程技術(shù)研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

凹 葉 厚 樸 （Magnolia officinalis var.biloba Rehd.etWils.）是我國(guó)主要的木本藥材樹種，也是我國(guó)二級(jí)保護(hù)樹種，其樹皮入藥，具有燥濕消痰、下氣除滿功能［1-2］。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)凹葉厚樸研究較多的 是 種 質(zhì) 資 源［3-4］、繁 育［5-7］、種 植［8-10］、藥用有效成分［11-14］等方面，涉及到施肥的研究較少，僅有少數(shù)學(xué)者開展了施肥對(duì)凹葉厚樸生長(zhǎng)和酚類物質(zhì)影響的研究［11，15-19］，未涉及不同肥力區(qū)的施肥試驗(yàn)。為了探究施肥對(duì)不同肥力區(qū)凹葉厚樸生長(zhǎng)和藥用有效成分含量的影響，本項(xiàng)目組在研究配方施肥對(duì)低肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)及藥用有效成分含量影響的基礎(chǔ)上［20］，繼續(xù)開展了中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹施肥試驗(yàn)，旨在探討氮、磷、鉀肥施肥量對(duì)不同肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)量及藥用有效成分含量的影響，為凹葉厚樸精準(zhǔn)施肥提供參考。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于湖南省湘西自治州龍山縣長(zhǎng)光林場(chǎng)厚樸良種示范推廣基地，海拔為500～1 000 m，地處109°37′49.12″E，29°07′40.32″N。該區(qū)年平均氣溫為13.4℃，極端最高氣溫為40.1℃，極端最低氣溫為-9.7℃，1月平均氣溫為4.2℃，7月平均氣溫為28.1℃，≥10℃積溫為5 139.6℃；年平均降雨量為1 512 mm；全年平均無霜期為285.3 d。試驗(yàn)地土壤為砂巖和石灰?guī)r發(fā)育的黃壤。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料是5年生的凹葉厚樸良種“洪塘營(yíng)7號(hào)”。施肥設(shè)計(jì)采用“3414”方案（見表1），設(shè)計(jì)氮、磷、鉀肥3個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)計(jì)4個(gè)水平，共計(jì)14種處理。采用隨機(jī)區(qū)組排列，每種處理設(shè)置4株單行小區(qū)，在處理間設(shè)置隔離行，3次重復(fù)。氮肥為含N 46%的尿素，磷肥為含P2O513%的鈣鎂磷肥，鉀肥為含K2O 60%氯化鉀。施肥方法為條狀溝施，在3月初、5月上旬進(jìn)行施肥，每次施肥量為總施肥量的50%。試驗(yàn)林栽培管理措施均相同。

表1 氮、磷、鉀肥施肥方案Tab.1 Experiment scheme of different treatments of N，P，and K fertilizers

2.2 土壤樣品采集與分析

按照“隨機(jī)”、“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行土壤樣品采集。采用S形布點(diǎn)采樣，采樣深度0～40 cm。土樣風(fēng)干后研磨過篩，按鮑士旦土壤分析方法［21］分析土壤的有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量，得出土壤有機(jī)質(zhì)含量為 18.23 g· kg-1，堿解氮含量為 40.14 mg·kg-1，速效磷含量為3.16 mg·kg-1，速效鉀含量為28.54 mg·kg-1。根據(jù)王湘瑩等［20］劃分的湖南省凹葉厚樸主要栽培區(qū)的土壤肥力分級(jí)，本試驗(yàn)區(qū)屬中肥力區(qū)。

2.3 樹皮樣品的采集與分析

在凹葉厚樸幼樹樹干離地面100 cm的位置割取樹皮，風(fēng)干后參照《中華人民共和國(guó)藥典》［1］對(duì)厚樸藥用有效成分厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量進(jìn)行定量分析。

2.4 生長(zhǎng)量測(cè)量

在3月初施肥時(shí)測(cè)定凹葉厚樸幼樹的樹高、地徑；幼樹停止生長(zhǎng)后，于12月底再測(cè)定幼樹的樹高、地徑，計(jì)算幼樹當(dāng)年的樹高、地徑生長(zhǎng)量。

2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 24.0和DPS 19.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 施肥對(duì)幼樹樹高生長(zhǎng)量的影響

由表2和圖1可知：施肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹高生長(zhǎng)量的影響顯著。不施肥處理（T1）的樹高平均生長(zhǎng)量最低，僅為56.03 cm，與施肥處理的差異均達(dá)顯著。施肥處理的樹高生長(zhǎng)量較T1處理的增長(zhǎng)了34.02%～95.72%，其中T7處理的樹高平均生長(zhǎng)量最大，達(dá)109.66 cm，比T1處理的增長(zhǎng)了95.72%；T6、T10、T11處理的較大，均與T7處理間沒有顯著性差異，但與其他處理間的差異均達(dá)到顯著性水平，比T1處理的增長(zhǎng)了84.67%～88.27%。這說明施肥能顯著促進(jìn)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹的高生長(zhǎng)。

表2 中肥力區(qū)不同施肥處理的凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)量及樹皮藥用有效成分含量Tab.2 Effects of different fertilization treatments on grow th and content of medicinal com ponents of young trees in medium fertility area of Magnolia officinalis

當(dāng)磷、鉀肥施用量固定在水平2上時(shí)，不同氮肥施用量的T3、T6、T11處理的樹高平均生長(zhǎng)量分別為97.82、105.49、103.95 cm，比不施氮肥的T2 處理的分別增長(zhǎng)了 30.27%、40.48%、38.43%，平均增長(zhǎng)35.06%。當(dāng)?shù)?、鉀肥施用量固定在水?上時(shí)，不同磷肥施用量的T5、T6、T7處理的樹高平均生長(zhǎng)量分別為98.89、105.49、109.66 cm，比不施磷肥的T4處理的樹高生長(zhǎng)量分別增長(zhǎng)了25.72%、34.11%、39.41%，平均增長(zhǎng)33.08%。當(dāng)?shù)⒘追适┯昧抗潭ㄔ谒?上時(shí)，不同鉀肥施用量的T9、T6、T10處理的樹高平均生長(zhǎng)量分別為98.75、105.49、103.47 cm，分別比不施鉀肥的T8處理的樹高生長(zhǎng)量增長(zhǎng)了24.72%、33.23%、30.68%，平均增長(zhǎng)29.54%。這說明在中肥力區(qū)施用氮、磷、鉀肥對(duì)凹葉厚樸幼樹樹高生長(zhǎng)量影響的順序是氮肥＞磷肥＞鉀肥。

3.2 施肥對(duì)幼樹地徑生長(zhǎng)量的影響

由表2和圖1還可知：施肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹的地徑生長(zhǎng)有顯著性影響。不施肥的T1處理的地徑平均生長(zhǎng)量最小，僅為0.98 cm。施肥處理的地徑生長(zhǎng)量比T1處理的增長(zhǎng)了54.08% ～100.00%，其中T7處理的最大，達(dá)1.96 cm，比T1處理的增長(zhǎng)了100.00%；T6、T10、T11處理的較大，與T7處理之間均沒有顯著性差異，但與處理T1之間有顯著性差異，比T1處理的增長(zhǎng)了91.84%～97.96%。這說明施肥可促進(jìn)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼林的地徑生長(zhǎng)。

圖1 中肥力區(qū)施肥處理的凹葉厚樸幼樹樹高、地徑相對(duì)不施肥處理的增長(zhǎng)率Fig.1 Grow th rate of tree height and ground diameter of Magnolia officinalis young forest in medium fertilizer area under fertilization treatment than that w ithout fertilization treatment

當(dāng)磷、鉀肥施用量固定在水平2上時(shí)，不同氮肥施用量的T3、T6、T11處理的地徑平均生長(zhǎng)量分別為1.84、1.94、1.88 cm，分別比不施氮肥的T2處理的增長(zhǎng)了15.72%、20.01%、18.24%，平均增長(zhǎng)17.99%。當(dāng)?shù)?、鉀肥施用量固定在水?上時(shí)，不同磷肥施用量的T5、T6、T7處理的地徑平均生長(zhǎng)量分別為1.82、1.94、1.96 cm，分別比不施磷肥的T4處理的增長(zhǎng)了20.53%、28.48%、29.80%，平均增長(zhǎng)26.27%。當(dāng)?shù)⒘追适┓柿抗潭ㄔ谒?上時(shí)，不同鉀肥施用量的T9、T6、T10處理的地徑平均生長(zhǎng)量分別為1.72、1.94、1.93 cm，分別比不施鉀肥的T8處理的增長(zhǎng)了5.52%、19.02%、18.40%，平均增長(zhǎng)14.31%。這表明氮、磷、鉀肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹地徑生長(zhǎng)量影響的順序是磷肥＞氮肥＞鉀肥。

3.3 施肥對(duì)幼樹樹皮藥用有效成分含量的影響

從表2和圖2中可以看出：施肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹皮厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量均沒有顯著性影響。T1處理（不施肥）的樹皮厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量最低，分別為1.115%、1.130%、2.245%；T7處理的樹皮厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量最高，分別達(dá)1.203%、1.216%、2.419%，比 T1 處理的分別提高了 7.88%、7.62%和7.75%。施肥處理的樹皮厚樸酚、和厚樸酚、總酚平均含量分別為1.159%、1.177%、2.336%，比 T1 處理的分別提高了 3.95%、4.16%、4.05%。

圖2 中肥力區(qū)施肥處理的凹葉厚樸幼樹樹皮藥用有效成分含量相對(duì)不施肥處理的增長(zhǎng)率Fig.2 G row th rate ofm edicinal com ponents of Magnolia officinalis treated w ith fertilizer in medium fertilizer area of young forest com pared w ith that w ithout fertilizer

當(dāng)磷、鉀肥施用量固定在水平2上時(shí)，施用氮肥的T3、T6、T11處理的樹皮厚樸酚含量分別為1.153%、1.183%、1.202%，比不施氮肥處理（T2 處 理） 的 分 別 增 長(zhǎng) 了 1.14%、3.77%、5.44%，平均增長(zhǎng)3.45%；樹皮和厚樸酚含量分別為1.169%、1.199%、1.202%，比T2處理的分別增長(zhǎng)了1.65%、4.26%、4.52%，平均增長(zhǎng)3.48%；樹皮總酚含量分別為2.322%、2.382%、2.404%，比 T2 處理的分別增長(zhǎng)了 1.40%、4.02%、4.98%，平均增長(zhǎng)3.47%。當(dāng)?shù)?、鉀肥施用量固定在水?上時(shí)，施用磷肥的T5、T6、T7處理的樹皮厚樸酚含量分別為1.149%、1.183%、1.203%，比不施磷肥處理（T4處理）的分別增長(zhǎng)了1.43%、4.39%、6.22%，平均增長(zhǎng)4.01%；樹皮和厚樸酚含量分別為1.195%、1.199%、1.216%，比T4處理的分別增長(zhǎng)了2.05%、2.39%、3.85%，平均增長(zhǎng)2.76%；樹皮總酚含量分別為2.344%、2.382%、2.419%，比T4 處理的分別增長(zhǎng)了 1.74%、3.39%、4.99%，平均增長(zhǎng)3.37%。當(dāng)?shù)?、磷肥施用量固定在水?上時(shí)，施用鉀肥的T9、T6、T10處理的樹皮厚樸酚含量分別為1.149%、1.183%、1.189%，比不施鉀肥處理（T8處理）的分別增長(zhǎng)了1.28%、4.26%、4.83%，平均增長(zhǎng)3.46%；樹皮和厚樸酚含量分別為1.179%、1.199%、1.202%，較 T8 處理的分別增長(zhǎng)了 3.01%、4.73%、4.98%，平均增長(zhǎng)4.24%；樹皮總酚含量分別為2.328%、2.382%、2.402%，比T8處理的分別增長(zhǎng)了1.70%、4.06%、4.94%，平均增長(zhǎng)3.57%。綜上所述，氮、磷、鉀肥施用量對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹皮藥用有效成分含量的影響各異，其中影響厚樸酚含量的順序?yàn)榱追剩锯浄剩镜?，影響和厚樸酚、總酚含量的順序均為鉀肥＞氮肥＞磷肥?/p>

3.4 氮、磷、鉀肥施用量對(duì)樹高生長(zhǎng)的影響

用DPS軟件對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行三元二次多項(xiàng)式擬合分析，建立了氮肥、磷肥、鉀肥施用量與樹高生長(zhǎng)量的三元二次肥料效應(yīng)方程模型：

式中：X1為氮肥施用量；X2為磷肥施用量；X3為鉀肥施用量；Y為樹高生長(zhǎng)量。

肥料效應(yīng)方程模型的R2＝0.981，F(xiàn)＝22.99＞F0.01（14.66）。這說明該方程達(dá)到了極顯著性差異水平，表明該肥料效應(yīng)方程擬合程度良好，氮、磷、鉀肥施用量與中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹高生長(zhǎng)量之間的回歸關(guān)系達(dá)到顯著性水平。

由該肥料效應(yīng)方程可見，方程中氮肥（X1）、磷肥（X2）、鉀肥（X3）的一次項(xiàng)偏回歸系數(shù)均為正值，說明樹高生長(zhǎng)量與氮肥、磷肥和鉀肥的效應(yīng)表現(xiàn)為正效應(yīng)，施肥能促進(jìn)幼樹樹高生長(zhǎng)。氮肥與磷肥（X1X2）、氮肥與鉀肥（X1X3）、磷肥與鉀肥（X2X3）的交互效應(yīng)系數(shù)也都是正值，表明彼此之間的交互效應(yīng)為正效應(yīng)，兩者之間存在相互促進(jìn)的作用。

由以上肥料效應(yīng)方程求解，可獲得凹葉厚樸幼樹在中肥力區(qū)樹高的最大生長(zhǎng)量為122.02 cm，對(duì)應(yīng)的氮肥（N）、磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）的施用量分別為190.80、126.40、79.69 g·株-1。

4 結(jié)論與討論

本研究表明，施用氮、磷、鉀肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)有顯著促進(jìn)作用，對(duì)樹皮藥用有效成分含量的影響沒有達(dá)到顯著水平，但能不同程度地提高樹皮藥用有效成分含量。不施肥處理的凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)量和樹皮藥用有效成分含量均最低，施肥量N為100 g·株-1、P2O5為90 g·株-1、K2O為40 g·株-1處理的樹高生長(zhǎng)量、地徑生長(zhǎng)量、樹皮厚樸酚含量、和厚樸酚含量、總酚含量均最大，分別比不施肥處理的增長(zhǎng)了95.72%、100%、7.88%、7.62%、7.75%。凹葉厚樸幼樹在中肥力區(qū)樹高的最大生長(zhǎng)量為122.02 cm，對(duì)應(yīng)的氮肥（N）、磷肥（P2O5）、鉀肥（K2O）的施用量分別為190.80、126.40、79.69 g·株-1。

目前有關(guān)施肥對(duì)厚樸生長(zhǎng)影響的報(bào)道中，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為施肥能促進(jìn)厚樸生長(zhǎng)，如陸寧等［15］在研究不同氮、磷、鉀肥施肥量對(duì)厚樸生長(zhǎng)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用氮、磷、鉀肥能使6年生野生厚樸樹高提高11.3% ～56.5%，胸徑提高10.2% ～48.4%；張雨平［16］認(rèn)為，施肥能顯著促進(jìn)厚樸的樹高、胸徑、冠幅等生長(zhǎng)；施向東［17］也認(rèn)為施肥可以顯著促進(jìn)良好立地條件下9年生厚樸林分的胸徑、樹高生長(zhǎng)，但對(duì)立地條件較差的林分促進(jìn)作用不理想。這些研究均與本研究的結(jié)果基本吻合。但也有少數(shù)學(xué)者認(rèn)為施肥對(duì)不同年齡厚樸生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不一樣。如斯金平等［18］認(rèn)為，在厚樸幼林期施氮肥和磷肥，對(duì)其初期生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，但與不施肥（對(duì)照）比較，兩者的差異不顯著，3年后差異完全消失，且對(duì)胸徑生長(zhǎng)基本無影響；李克和等［19］認(rèn)為，施復(fù)合肥對(duì)3齡前凹葉厚樸有顯著的促進(jìn)作用，3齡后則沒有施復(fù)合肥的必要。這可能是試驗(yàn)材料、試驗(yàn)地的立地條件和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同而導(dǎo)致研究結(jié)論的差異，但總體上說，施肥對(duì)厚樸生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。本項(xiàng)目組在研究氮、磷、鉀配方施肥對(duì)低肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹生長(zhǎng)及樹皮藥用有效成分含量的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，施肥對(duì)低肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹的樹高和地徑生長(zhǎng)量均有顯著促進(jìn)作用，但以施肥量為N 100 g·株-1、P2O560 g·株-1、K2O 20 g·株-1時(shí)的樹高、地徑生長(zhǎng)量最大，以施肥量為N 100 g·株-1、P2O560 g·株-1、K2O 60 g·株-1時(shí)的樹皮厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量最高［20］。這與本研究得出的中肥力區(qū)幼樹的最大生長(zhǎng)量及樹皮藥用有效成分含量的施肥量有差異，可能與土壤肥力不同有關(guān)。

本研究表明，氮、磷、鉀肥對(duì)中肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹高、地徑生長(zhǎng)量影響的排序分別為氮肥＞磷肥＞鉀肥和磷肥＞氮肥＞鉀肥，對(duì)樹皮藥用有效成分厚樸酚、和厚樸酚、總酚含量影響的排序分別為磷肥＞鉀肥＞氮肥、鉀肥＞氮肥＞磷肥和鉀肥＞氮肥＞磷肥。這與本項(xiàng)目組對(duì)低肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹氮、磷、鉀配方施肥的研究結(jié)果有差異［20］。施用氮、磷、鉀肥對(duì)低肥力區(qū)凹葉厚樸幼樹樹高、地徑生長(zhǎng)量影響的排序?yàn)殁浄剩镜剩玖追屎偷剩玖追剩锯浄剩鴮?duì)樹皮厚樸酚、和厚樸酚和總酚含量影響的排序分別為氮肥＞磷肥＞鉀肥、氮肥＞鉀肥＞磷肥和鉀肥＞磷肥＞氮肥。這進(jìn)一步說明在不同土壤肥力區(qū)，施肥量對(duì)凹葉厚樸幼樹的樹高、地徑生長(zhǎng)量及樹皮藥用有效成分厚樸酚、和厚樸酚和總酚含量的影響有差異，建議在生產(chǎn)實(shí)踐中根據(jù)凹葉厚樸林分的土壤肥力確定氮、磷、鉀肥的施用量，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥的栽培目標(biāo)。