陳 藝，王曉明，蔡 能，向 明，李永欣，喬中全，彭先鳳，向祖恒，曾慧杰

（1.湖南省林業(yè)科學院，湖南 長沙 410004； 2.林木無性系育種湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410004；3.龍山縣林業(yè)局，湖南 龍山 416800）

通脫木 （Tetrapanax papyriferus）是五加科（Araliacea）通脫木屬（Tetrapanax）常綠灌木或小喬木，產(chǎn)于我國貴州、廣西、四川、湖南、廣東、福建和臺灣等省份［1］。通草為通脫木的干燥莖髓，是常用中藥材，具有清熱利尿、通氣下乳的功效，主要用于濕熱淋證、水腫尿少和乳汁不下，因莖髓白色又有異名“白通草”。通脫木經(jīng)加工后還可制成通草紙、通草畫、通草花。通草紙為其干燥莖髓切成的薄片，可制作通草畫、通草紙花等小工藝品［2］。在揚州等地，通草花為當?shù)氐姆俏镔|文化遺產(chǎn)，手工藝者將其制成極具觀賞價值的工藝品。廣府通草畫則是嶺南地區(qū)的非物質文化遺產(chǎn)，是廣府文化的傳承，應用前景非常廣闊。

目前通脫木的研究主要集中在組織培養(yǎng)、生藥鑒別、化學成分、藥理作用及臨床應用等方面［3-11］。國內學者徐靜蘭等［6］對通脫木的莖髓部位進行研究，發(fā)現(xiàn)了莖髓中含有的化合物主要是甾類化合物，包括甾醇、甾酮、甾苷以及神經(jīng)酰胺類化合物，對炎癥、癌癥、脂肪肝以及艾滋病等有一定的治療作用［12-15］。譚鵬等［3］以通脫木幼根、幼莖、幼葉和幼芽為外植體，建立了通脫木種苗快速繁殖技術體系。郭建喜等［16］將通脫木引種到寶雞后，冬、夏季均未發(fā)生凍害和酷暑危害，植株能正常生長且開花結實，表明其生態(tài)適應性比較強。

“3414”配方施肥技術是根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥能力和肥料效率提出的大量元素配比方案和相應的施肥方法。林農們有針對性地實施養(yǎng)分精準管理，有利于化肥減量增效，促進施肥結構合理化，實現(xiàn)林業(yè)綠色發(fā)展。本研究針對通脫木栽培的施肥環(huán)節(jié)提出一定的見解，可為通脫木的栽培提供參考依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地點位于湖南省龍山縣洗車河草果村，地理位置109°31＇22.26″E，29°5＇37.056″N，屬亞熱帶大陸性濕潤季風氣候，年平均氣溫16.4℃，年平均降水量1 387.9 mm，土質以砂壤、黃壤為主。采集試驗地的土壤樣品進行肥力性狀檢測可知，pH為5.8，有機質的平均含量為27.86 g·kg-1，堿解氮平均含量為89.62 mg·kg-1，速效磷平均含量為4.15 mg·kg-1，速效鉀平均含量為82.51 mg·kg-1。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

以2年生通脫木實生苗為試驗材料。苗木種植于龍山縣洗車河草果村的向陽坡地。

2.2 試驗設計與方法

2.2.1試驗設計

采用“3414”方案設計，設置3因素4水平（見表1）共14種施肥處理優(yōu)化的不完全實施的正交試驗（見表2）。該方案吸收了回歸最優(yōu)設計處理少、效率高的優(yōu)點（完全實施時＝4×4×4＝64個處理），是目前國內外應用比較廣泛的肥料效應田間試驗方案。本試驗每個處理面積6 m2，設3次重復，完全隨機區(qū)組排列。試驗布置后的田間管理保持一致。

表1 通脫木配方施肥肥料因子及水平Tab.1 Form ula fertilization fertilizer factors and levels of Tetrapanax papyrifer g·m-2

表2 “3414”施肥試驗設計與肥料用量Tab.2 “3414”fertilization test design and fertilizer dosage g·m-2

試驗肥料有：尿素（含N 46.2%），鈣鎂磷肥（含P2O516.0%），硫酸鉀（含K2O 52.0%）。施肥方式為撒施，施肥后進行松土覆蓋。

2.2.2 測定內容和方法

（1）株高、胸徑的測定：在采收季時，標記樣地內的所有供試通脫木植株，分別用卷尺和游標卡尺測定其株高和胸徑（50 cm處）。

（2）莖髓的測定：選定三棵株高、胸徑值接近平均值的植株，剝出莖髓，測定重量，用以估算產(chǎn)量。

3 結果與分析

3.1 配方施肥對通脫木株高增長量的影響

從表3可知，除S2（N0P2K2）處理外，其余的施肥處理株高增長量均顯著高于S1（N0P0K0）不施肥處理，且各處理與不施肥處理均差異顯著。其中以S6（N2P2K2）處理的株高增長量最大，為184.04 cm，較不施肥處理顯著增長了52.87%，這說明施肥能促進通脫木的高生長。將磷、鉀施肥量固定在水平2上 （P2K2），氮肥不同水平（N0、N1、N2、N3）的株高增長量隨著施氮肥量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，株高增長量的大小排序為N2＞N3＞N1＞N0，表明氮肥以N2水平為宜。氮、鉀施肥量固定在水平2上（N2K2），磷肥不同水平（P0、P1、P2、P3）的株高增長量隨著施磷肥量的增加表現(xiàn)出與氮肥施用量相似的趨勢，不同磷肥水平對株高增長量影響順序為P2＞P3＞P1＞P0，也說明施用P2水平的磷肥較適宜。將氮、磷施肥量固定在水平2上（N2P2），鉀肥不同水平（K0、K1、K2、K3）的株高增長量也是隨著鉀肥的增加表現(xiàn)出先增后減的類似趨勢，鉀肥不同水平影響株高增長量的順序是K2＞K1＞K3＞K0，表明過量施用鉀肥不利于株高的增長，以K2為宜。

表3 配方施肥對通脫木株高增長量、地徑增長量、莖髓的影響Tab.3 Effects of formula fertilizationon on plant height grow th，ground diameter grow th and stem pith of Tetrapanax papyriferus

S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）處理的株高增長量分別較 S6（N2P2K2）低36.67%、18.26%、19.27%，這說明氮、磷、鉀肥對株高增長量的影響效應為氮＞鉀＞磷。S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）的株高增長量分別較不施肥處理S1（N0P0K0）提高了-3.18%、24.96%、23.41%，這表明氮、磷、鉀肥對株高增長量的交互作用表現(xiàn)為氮鉀＞氮磷＞磷鉀。

3.2 配方施肥對通脫木地徑增長量的影響

由表3可知，除S2（N0P2K2）外，其他施肥處理與不施肥處理均有顯著差異。各施肥處理中，地徑增長量最大的為S6（N2P2K2），較不施肥處理顯著增長了34.76%。將磷、鉀施肥量固定在水平2上（P2K2），地徑增長量隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，不同施氮水平對地徑增長量的影響排序為N2＞N3＞N1＞N0，表明過量的氮肥對地徑的增長量促進較小，易造成肥料浪費，N2水平較為合理。氮、鉀施肥量固定在水平2上（N2K2），地徑增長量隨著施磷肥量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢。不同磷肥水平下，地徑增長量的變化為P2＞P1＞P3＞P0，表明過量施用磷肥不利于地徑的增粗。氮、磷施肥量固定在水平2上（N2P2），地徑增長量隨著鉀肥量的增加表現(xiàn)出先減后增再減的趨勢，各水平的鉀肥對地徑增長量的影響順序為K2＞K3＞K1＞K0，表明少量或過量施用鉀肥均不利于地徑的增粗。

S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）處理的地徑增長量分別較S6（N2P2K2）處理減小了17.95%、10.83%、10.31%。由此可得，氮、磷、鉀肥對地徑增長量的影響效應為氮＞磷＞鉀。S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）的地徑增長量分別較不施肥處理增粗了10.57%、20.18%、20.87%，表明氮、磷、鉀肥對地徑的交互作用影響順序表現(xiàn)為氮磷＞氮鉀＞磷鉀。

3.3 配方施肥對通脫木莖髓的影響

由表3可知，各施肥處理中，莖髓重量最大的為S6（N2P2K2），較不施肥處理顯著增長了136.17%；除S2、S4、S8外，其余各處理與不施肥處理均差異顯著。將磷、鉀施肥量固定在水平2上（P2K2），氮肥不同水平 （N0、N1、N2、N3）的莖髓增長量隨著施氮肥量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，莖髓產(chǎn)量的大小排序為N2＞N3＞N1＞N0，N1、N2、N3水平比不施肥 （N0）分別增長64.28%、113.66%、65.07%，表明氮肥以N2水平為宜。氮、鉀施肥量固定在水平2上（N2K2），磷肥不同水平（P0、P1、P2、P3）的莖髓增長量同樣隨著施磷肥量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，不同磷肥水平對莖髓增長量影響順序為P2＞P1＞P3＞P0，P1、P2、P3水平比不施肥 （P0）分別增長105.06%、115.63%、70.12%，也說明施用P2水平的磷肥較適宜。將氮、磷施肥量固定在水平2上（N2P2），鉀肥不同水平（K0、K1、K2、K3）的莖髓增長量也是隨著鉀肥的增加表現(xiàn)出先增后減的類似趨勢，鉀肥不同水平影響莖髓增長量的順序是K2＞K1＞K3＞K0，K1、K2、K3水平比不施肥（K0）分別增長97.45%、121.60%、95.93%，表明過量施用鉀肥不利于莖髓的增長，以K2為宜。

S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）的莖髓增長量分別較S6（N2P2K2）處理降低了53.20%、53.62%、54.87%，這說明氮、磷、鉀肥對莖髓增長量的影響效應為鉀＞磷＞氮。S2（N0P2K2）、S4（N2P0K2）、S8（N2P2K0）的莖髓增長量分別較不施肥處理提高了10.54%、9.53%、6.58%，這表明氮、磷、鉀肥對莖髓的交互作用表現(xiàn)為磷鉀＞氮鉀＞氮磷。

3.4 配方施肥對通脫木莖髓肥料效應分析

以N、P、K施肥量與莖髓產(chǎn)量（Y）進行擬合分析，得出三元二次肥料效應方程模型：YNPK＝49.105 3+2.455 3 N+1.098 9 P+0.626 4 K-0.070 3 N2-0.072 3 P2-0.038 9 K2+0.030 2 NP+0.023 4 NK+0.057 5 PK（R2＝0.855 9），經(jīng)回歸分析與檢驗得知，R2為0.855 9，F(xiàn)＝28.064 3，達到極顯著水平，說明自變量N、P、K與因變量Y之間具較高的相關性，莖髓產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥之間存在顯著回歸關系。一次項系數(shù)均為正值，表明氮磷鉀肥均有明顯增產(chǎn)效應；二次項均為負值，符合肥料報酬遞減率；互作項系數(shù)中氮磷、氮鉀、磷鉀為正向互作效應。由三元二次肥料效應方程求得施肥量N＝30.2 g·m-2、P＝29.4 g·m-2、K＝38.8 g·m-2時，莖髓的最大產(chǎn)量為114.5 g·m-2。

3.5 配方施肥對通脫木莖髓肥料效應模型的優(yōu)化

采用頻次分析方法進行模型優(yōu)化。根據(jù)“3414”試驗，共有43＝64個方案。其中通脫木莖髓增長量在平均值54.0 g·m-2以上的施肥方案有35個，如表4所示。從表4可知，氮、磷、鉀肥施用量均以1、2水平取值頻率最高。設置95%的置信度條件，莖髓增長量的優(yōu)化施肥方案為N∶20.54～27.16 g·m-2、P2O5∶20.54～27.16 g·m-2、K2O∶24.64～32.60 g·m-2。

表4 通脫木莖髓增長量的頻率分布及優(yōu)化方案Tab.4 Frequency distribution and optim ization scheme of stem pith increase of Tetrapanax papyrifer

4 結論與討論

4.1 結論

（1）氮、磷、鉀肥對通脫木生長的影響不同，施肥后均不同程度地提高了通脫木株高增長量、地徑增長量。總體趨勢是隨著施肥量的增加，通脫木樹高、地徑都呈現(xiàn)先升后降的趨勢，且不同因素之間存在協(xié)同促進或拮抗作用，水平2下株高增長量、地徑增長量分別較不施肥處理增長了52.87%、34.76%，均差異顯著。

（2）通脫木株高增長量、地徑增長量的增長除受施肥量影響外，還受莖髓空心的影響，目前空心影響因素不明，故肥料效應函數(shù)方程擬合不成功。

（3）氮、磷、鉀肥不同水平對通脫木莖髓重量的影響也不盡相同，建立了氮磷鉀肥效應模型，獲得通脫木最大莖髓增長量施肥量，當施肥量為N＝30.2 g·m-2、P＝29.4 g·m-2、K＝38.8 g·m-2時，莖髓最高產(chǎn)量達到114.5 g·m-2。

（4）運用頻次分析法對肥料效應模型進行全因子優(yōu)化，得到通脫木優(yōu)化施肥方案為N∶20.54～27.16 g·m-2、P2O5∶20.54～27.16 g·m-2、K2O∶24.64～32.60 g·m-2。

4.2 討論

（1）適當?shù)氖┓视欣谥仓甑纳L，施肥不足時不能滿足植物對養(yǎng)分的需求，過量施肥則對苗木造成肥害。本試驗中，S6（N2P2K2）處理的各個生長指標均顯著大于不施肥處理，說明合理的施肥配方可促進通脫木株高和地徑的生長，這與李文［17］對青錢柳的施肥研究結果相似。在P2K2水平下，N0的株高、地徑最小，而在N2時最佳。這可能是N0～N2水平對苗木的生長有顯著促進作用。N0水平時養(yǎng)分不夠，使苗木的生理機能及營養(yǎng)物質的積累和轉運受阻，限制苗木的株高、地徑的生長發(fā)育；而N3水平時，過多的營養(yǎng)物質會不利于莖的增長及增粗，影響苗木質量。

（2）莖髓是通脫木的主要藥用部分，除受光照、溫度及水分因素影響外，還受礦質營養(yǎng)元素的影響。礦質營養(yǎng)元素可通過施肥的方式，為植物補充營養(yǎng)元素，而N、P、K是植物生長發(fā)育需要量最大的礦質元素。施肥能顯著提高通脫木中莖髓的重量，這與曾慧杰等［18］、吳朝峰等［19］對金銀花的施肥研究結果相似。