幼林期杉木家系施肥效应

岑祚舟

（广西壮族自治区国有雅长林场，广西百色 533000）

杉木是我国南方重要的用材林树种，具有巨大的经济和生态效益。随着杉木天然林面积的不断缩减，人工林培育大径材杉木林已经成为解决南方杉木木材短缺的主要方式。传统上认为杉木耐瘠薄、易栽培、无需施肥便能获得丰产，但粗放式的经营造成杉木林分肥力衰退，林分生产力下降，制约着杉木产业的可持续性发展[1-3]。随着森林经营集约化、科学化管理水平的不断提高，人们意识到将某些肥料施给杉木，能够改善土壤营养状况，促进其快速生长，达到速生丰产目的。在采用良种、选择合适的立地和种植密度基础上，施肥已成为提高林地质量和林木优质、速生、丰产的重要措施[4-8]。

目前，在杉木苗期[9-11]、幼林[12-14]、中林[15-16]、成熟林[17]进行不同施肥时间、肥料类型、肥料比例的研究已有较多报道，施肥有利于杉木生长。以上研究主要是以追肥形式进行处理，还未见对于基肥施入量不同对杉木生长是否有影响，以及影响时间可持续多久的相关研究报道。为此，笔者以杉木5年生半同胞子代家系为材料，研究基肥施入不同量钙镁磷肥对各家系幼树5年内生长的影响，为进一步完善杉木人工林速生丰产技术中制定施肥方案提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验林地概况

试验地位于广西国有雅长林场场外营林点（106°08'～106°23' E，24°37'～25°00' N），该区域属南亚热带季风气候，热量丰富，具有明显的干湿季节。年平均气温为16.8℃，历年最高气温和最低气温分别为40.0℃和-4℃，年降雨量和年蒸发量分别为1 058、1 484.7 mm，年均相对湿度82%。植被类型属于西部南亚热带常绿阔叶林，生物多样性丰富。林下植被覆盖度约为80%，枯落物层厚度为2～3 cm。试验地海拔700 m 左右，坡度平缓，土壤为砖红壤，土层厚度80～100 cm。前茬为马尾松（Pinus massoniana）采伐迹地林，林地立地指数为16 级。

1.2 试验材料与设计

2014年采集杉木初级种子园6个家系和1个混系对照种子，于2015年进行轻基质杯育苗。造林基肥设计3个不同施肥量处理，依次为 300 g（K1）、600 g（K2）和 900 g（K3）钙镁磷肥（17%），以不施肥为对照。试验采用裂区设计，3个重复，设计6个家系和1个混系对照，小区面积为666.67 m2，即每个小区内设3个处理和1个对照副区。采用穴状整地，规格为40 cm×40 cm×30 cm，造林株行距为2.0 m×1.8 m。2015年 3月定植，造林当年 10月抚育 1 次，第 2年和第3年分别于5月和10月抚育2 次，因自然稀疏，进行采脂试验时林分保存率在80%～85%。

1.3 生长量数据调查

于造林后第1年调查保存率，2～5年每年年底对子代幼树生长量进行测定。

1.4 统计分析方法

根据测定的胸径和树高数据，单株材积采用V=0.000 058 777 042×D1.9699831H0.896415（7V 为材积，D 为胸径，H 为树高）计算[18]。利用SPSS19.0 软件对杉木的地径/胸径、树高、材积等生长量进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥量对杉木保存率的影响

对不同施肥处理进行的保存率调查及施肥的差异显著性分析表明（表1～2），造林当年各家系的平均保存率达到92.9%，家系间及不同的施肥处理间保存率无显著差异，表明不同施肥处理初期对不同家系的苗木保存率没有影响。

表1 不同杉木家系的保存率统计

表2 不同施肥处理杉木保存率统计

2.2 不同处理对家系幼树生长的影响

对幼林期杉木不同家系连续4年的生长性状进行方差分析表明（表3），在造林后2年，不同家系间的地径和树高均达到了极显著差异水平（P＜0.01），随林龄的增加，林分郁闭程度不断加大，到第3～5年生时，家系间地径或胸径间未达到显著差异（P＞0.05），树高达到显著差异（P＜0.05），第 4年生材积达到显著差异（P＜0.05），说明不同家系在达到郁闭前生长性状存在显著差异。

表3 不同杉木家系间生长性状方差分析

为进一步研究不同施肥处理对杉木各家系的影响，分别对不同处理和对照在各家系内胸径、树高、材积性状进行了方差分析和多重比较。从表4 可以看出，各家系在不同处理和对照的胸径、树高、材积均未达到显著差异水平。各家系在种植5年生内在不同处理和对照间并未达到显著差异，不同施肥处理对杉木家系的胸径、树高、材积均未起到明显的促进作用。

表4 不同处理家系性状的方差分析

不同处理各家系性状的多重比较分析（表5）表明，家系2 号在5年生时K2施肥量的处理，胸径和材积均与对照存在显著差异（P＜0.05），K2施肥处理的胸径和材积生长量最大，分别高于对照6.60%和14.29%，可见K2是家系2 号的最佳施肥处理。家系4 号在5年生时K3处理的施肥量与对照相比在胸径上存在显著差异（P＜0.05），高于对照9.45%，而树高和材积分别高于对照7.29%和18.75%，但没有达到显著差异，K3处理对家系4 号生长的促进效果最佳。从总体处理效果来讲，不同的施肥量虽然对各家系内的胸径、树高、材积有一定的影响，如杉木1 号家系第5年K1处理胸径比K2处理高9.35%，材积高出19.2%，但均未达到差异水平。

表5 不同处理下杉木家系性状的多重比较

3 结论与讨论

不同施肥处理对杉木造林保存率无显著差异，均达到了92.9%，这与孙启武等[19]的研究结论有一定不同，可能与造林时雨水充足，造林后能够及时进行抚育有关，保证了保存率较高。不同的施肥处理对家系胸径、树高、材积之间生长量未存在显著差异，在杉木造林初期施肥，对生长的影响不大；在造林2年后，发现不同处理对杉木生长未达到显著差异，这一现象可能与杉木的生物学特性有关，在立地条件较好时土壤营养已可以满足杉木生长所需，肥效早期表现并不显著。

多重比较分析表明，2 号家系在5年生时K2施肥量的处理效果显著，4 号家系在5年生时K3处理与对照显著差异，而对其他家系的影响不大。刘辉强[20]研究不同家系对施肥的响应也得出同样的结果，虽然杉木2个家系在第5年生时不同处理存在差异，但大部分家系在不同处理间的差异还未显现。该研究在杉木5年生时K3处理与K1、K2、CK 在胸径生长性状上达到了显著差异，可以看出在进行施肥处理第5年时，不同处理间差异逐渐显现出来，这是因为磷肥作为长效肥，在施后的肥效发挥较缓慢，肥效时间长，对杉木地上部分生长表现有一定的滞后性，在第4年后效果才逐渐显现。

树木生长由对土壤养分的吸收和利用来决定[21]，广西作为杉木主要产区之一，但土壤中有效磷严重缺乏[22]，缺磷已成为杉木发展的限制因素之一。因此造林时适当施磷肥对杉木生长有促进作用，但在进行施肥时应考虑立地条件，综合经济效益。该研究结果显示，采用K3处理从第5年开始对杉木生长产生影响，因此，提出2 种施肥方式，即种植时采用K3进行施基肥，达到郁闭间伐后可不施肥，或种植时不施肥，达到郁闭间伐后进行施肥。