桂北地區(qū)中國馬褂木苗木生長情況及土壤肥力研究

唐健民　鄒蓉　柴勝豐　歐紹才　陳秋云　蔣運(yùn)生

摘要[目的]在桂北地區(qū)進(jìn)行中國馬褂木的苗木培育和造林研究，為中國馬褂木在該地區(qū)的推廣種植提供理論依據(jù)。[方法]對桂北地區(qū)中國馬褂木的苗木生長情況及土壤肥力進(jìn)行分析測定。[結(jié)果]在桂北地區(qū)培育的中國馬褂木苗木生長變化顯著，3 a中國馬褂木實(shí)生苗平均株高可達(dá)331.11 cm，平均地徑為5.05 cm，平均冠幅為122.22 cm；用1年生苗木造林3 a后，中國馬褂木平均株高可達(dá)357.20 cm，平均地徑為6.53 cm，平均冠幅為170.43 cm。造林地土壤肥力檢測狀況為：土壤為強(qiáng)酸性，有機(jī)質(zhì)微缺，全磷含量中等，全氮含量豐富，全鉀含量較豐富。[結(jié)論]中國馬褂木在桂北地區(qū)生長迅速，適宜在該地區(qū)推廣種植。

關(guān)鍵詞 中國馬褂木；苗木；生長；土壤肥力

中圖分類號 S718.55+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2016）05-169-03

Abstract[Objective]To carry out seedling cultivation of Liriodendron chinense （Hemsl） Sarg. in northern Guangxi Province of China， and to provide theoretical basis for the extension of L. chinense in this region.[Method]Growth situation and soil fertility of L. chinense seedlings in northern Guangxi Province were analyzed and researched.[Result]L. chinense seedlings showed significant changes during the growth period in northern Guangxi Province of China. The average plant height of threeyear L. chinense reached as high as 331.11 cm； the ground diameter was 5.05 cm and crown diameter was 170.43 cm. After three years afforestation by oneyearold seedlings， the average plant height of L. chinense was 357.20 cm； the ground diameter was 6.53 cm and crown diameter was 170.43 cm. Detection results of soil fertility was as follows： soil had strong acidity， organic matter and total phosphorus had middle content； total potassium content was relatively abundant.[Conclusion]L. chinense grows rapidly in northern Guangxi Province of China and is suitable for extension in this area.

Key words Liriodendron chinense； Seedling； Growth； Soil fertility

中國馬褂木[Liriodendron chinense（Hemsl）Sarg.]又稱鵝掌楸、楓荷樹等，屬木蘭科（Magnoliaceae）鵝掌楸屬（Liriodendron）的殘遺樹種，主要星散分布于我國長江流域以南地區(qū)，數(shù)量稀少，已被列為我國二級珍稀瀕危保護(hù)植物[1]。中國馬褂木生長快速，花朵美麗，葉形奇特、呈馬褂狀，樹干高大通直，根系發(fā)達(dá)，其皮可藥用，是優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)生態(tài)型樹種，被廣泛應(yīng)用于防護(hù)林、生態(tài)林、工業(yè)原料林等建設(shè)中。中國馬褂木抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣，喜溫濕、偏微酸性、通透性好的土壤[2]。我國南嶺西南部屬亞熱帶氣候區(qū)，雨水充沛，氣候溫和，其自然地理環(huán)境適合中國馬褂木生長。目前關(guān)于中國馬褂木的苗木造林研究僅限于豫南大別山地區(qū)，其余地區(qū)未見研究報(bào)道。筆者選擇在桂北地區(qū)進(jìn)行中國馬褂木的苗木培育和造林研究，分析桂北地區(qū)的土壤肥力，研究中國馬褂木苗木在桂北地區(qū)的生長情況，為中國馬褂木在桂北地區(qū)的推廣種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及供試材料

試驗(yàn)地點(diǎn)在廣西桂林市恭城瑤族自治縣馬林源林場，地理坐標(biāo)為110°58′073″ E，25°07′949″ N，海拔367 m。恭城瑤族自治縣位于廣西東北部、桂林東南部，總面積2 149 km2，東西北三面環(huán)山，中間為河谷丘陵地帶。屬亞熱帶氣候，年平均氣溫為19.7 ℃左右，其雨水充沛，年平均降水量達(dá)1 437.70 mm。供試材料是從桂北地區(qū)采集的中國馬褂木種子。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子育苗。

2012年9月將種子采集回來，陰干、沙藏（有助于提高種子的發(fā)芽率）[3]，選擇林場土層深厚、疏松肥沃且排灌良好的苗床圃地。播種前，深翻土地、消毒，將土地平整成規(guī)格為寬100 cm、高25 cm的苗床。要提前30 d對中國馬褂木種子進(jìn)行催芽，將濕沙和種子分層混藏，表面加蓋草簾，每隔一段時間適當(dāng)?shù)亓芩瓌?，保持一定濕度。播種采用條播，溝深3 cm左右，條距30 cm左右，將種子均勻撒在溝底，然后覆蓋薄土一層，加蓋草簾。

1.2.2 造林栽培。

林場地區(qū)山高谷深，根據(jù)中國馬褂木適生條件，選擇山地谷底，其土層深厚，水濕條件較好。造林之前整地，開挖明穴，造林密度不可過大。采用1年生苗木進(jìn)行造林。

1.3 生長指標(biāo)測定及土壤樣品數(shù)據(jù)采集

1.3.1 實(shí)生苗生長指標(biāo)測定。

2015年8月底，選擇苗圃地內(nèi)生長1～3 a中國馬褂木實(shí)生苗各10株，測量地徑、株高、冠幅等生長指標(biāo)，測量1～3 a實(shí)生苗根數(shù)、根長、根粗，稱量苗木總鮮重、總干重、地上（下）鮮重和地上（下）干重等指標(biāo)。

1.3.2 造林生長指標(biāo)測定。

隨機(jī)選擇50株，測量造林1～3 a中國馬褂木苗木的地徑、株高和冠幅等指標(biāo)。

1.3.3 土壤樣品數(shù)據(jù)采集。

按照梅花法采樣，采樣深度為0～40 cm，分別采集造林1～3 a中國馬褂木的土壤，四分法留1 kg土壤備用。檢測項(xiàng)目及方法參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[4]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用單因素方差分析[4]和最小顯著差異法（LSD）比較不同樹齡中國馬褂木植株的各項(xiàng)生長指標(biāo)的差異。平均冠幅=最大值×最小值[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 地徑、株高和冠幅生長動態(tài) 由表1可知，不同年齡植株的馬褂木地徑、株高、冠幅差異顯著。1年生實(shí)生苗的平均地徑和株高分別為1.24 cm和73.33 cm，2年生實(shí)生苗分別為2.38 cm和143.22 cm，3年生實(shí)生苗分別為5.05 cm和331.11 cm，表明中國馬褂木實(shí)生苗生長迅速，每年的生長增速都非常明顯。隨著地徑和株高的增長，其冠幅也穩(wěn)定增長，3年生實(shí)生苗的冠幅達(dá)122.22 cm。

2.2 根數(shù)、根長和根粗生長動態(tài)

由表2可知，1年生實(shí)生苗平均根數(shù)只有15.10條，第2年增加到35.75條，與1年生苗差異顯著，而第3年中國馬褂木實(shí)生苗平均根數(shù)達(dá)57.56條，增速明顯。中國馬褂木平均根長也隨著苗齡增長顯著增加，從第1年至第3年增長了43.03 cm，3年生實(shí)生苗較1年生實(shí)生苗根粗增加0.56 cm。中國馬褂木在生長前3 a根數(shù)、根長和根粗均顯著增加。

2.3 生物量生長動態(tài)

植物生長包括地上部分和地下部分，植物地上部分與地下部分在生長發(fā)育過程中既互相競爭又互相依賴。生長茂盛的莖葉有利于光合產(chǎn)物合成、貯存及向根部轉(zhuǎn)運(yùn)。樹木鮮重是森林及林分生物量和生產(chǎn)力測量的依據(jù)[6]。由表3可知，中國馬褂木隨著苗齡不斷增加，生物量變化均顯著。隨著地上部分的不斷生長，植株光合能力逐漸加強(qiáng)，促進(jìn)地下部分根系的增粗、增多，也造成地下鮮重顯著提高，彼此之間相互關(guān)系密切。地下部分強(qiáng)勢生長，為地上部分提供生長必需的水分和營養(yǎng)，促進(jìn)了地上部分快速生長，使地上部分生物量顯著增加。

1～3年生中國馬褂木的地上鮮重和地下鮮重都顯著增加，說明中國馬褂木每一年的生長速率都非常快，地上部分的快速生長顯著促進(jìn)地下部分的快速生長及根部干物質(zhì)的沉淀，地下部分的強(qiáng)勢生長為地上部提供生長必需的水分和營養(yǎng)，促進(jìn)地上部分快速生長，使地上部分生物量顯著增加。

2.4 單因素方差分析中國馬褂木的生長指標(biāo)

F檢驗(yàn)結(jié)果表明，測定的10個中國馬褂木生長指標(biāo)間的差異性均達(dá)到了極顯著（P<0.001）。根據(jù)F值[7-8]可以看出10個生長指標(biāo)間的差異程度從大到小依次為地上鮮重、地上干重、地下干重、地徑、地下鮮重、株高、冠幅、根長、根數(shù)、根粗，說明地上鮮重、地上干重、地下干重、地下鮮重、地徑、株高對馬褂木生長的影響比較大。

2.5 中國馬褂木造林生長指標(biāo)動態(tài) 由表4可知，用1年生苗木進(jìn)行造林，造林1 a后其地徑達(dá)1.98 cm，造林2 a地徑達(dá)4.17 cm，造林3 a地徑可達(dá)6.53 cm。通過單因素?cái)?shù)據(jù)分析可知，地徑生長速度快，且每年的增速明顯。造林1 a實(shí)生苗的株高平均達(dá)125.62 cm，造林2 a株高可生長到243.51 cm，是造林第1年株高的近2倍，造林3 a株高達(dá)357.20 cm，是造林第1年株高的近3倍，說明1年生實(shí)生苗造林第1年株高增長不明顯，植株從苗圃地栽種至山上需要一個緩沖階段，到造林第2年后，其株高增長顯著。1年生實(shí)生苗造林1 a的冠幅為38.65 cm，造林2 a冠幅達(dá)99.18 cm，造林3 a冠幅增長到170.43 cm。說明中國馬褂木的枝葉逐年茂密，光合作用能力不斷提升，為中國馬褂木速生提供源源不斷的能量基礎(chǔ)。

2.6 土壤肥力

2.6.1 土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)。

土壤有機(jī)質(zhì)及大量營養(yǎng)元素的養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)見表5（國家標(biāo)準(zhǔn)）。

2.6.2 中國馬褂木造林的土壤養(yǎng)分狀況。根據(jù)表5全國土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)和表6中國馬褂木造林的土壤養(yǎng)分含量可知，造林1 a的土壤中有機(jī)質(zhì)含量微缺，造林2 a和3 a的土壤中有機(jī)質(zhì)含量處于中等程度，中國馬褂木造林土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為1.97%，說明土壤有機(jī)質(zhì)含量總體微缺，各營養(yǎng)元素的吸收與轉(zhuǎn)化水平一般。造林土壤全氮含量平均為2.71 g/kg，處于豐富的狀態(tài)，可為植物提供豐富的氮素，有利于植物光合作用和蛋白質(zhì)的合成[9]。造林土壤全磷含量為0.48～1.04 g/kg，平均為0.71 g/kg，造林1 a和3 a的土壤全磷含量處于微缺水平，造林2 a的土壤全磷含量處于豐富狀態(tài)，總體含磷量處于中等水平。造林3 a的土壤全鉀含量處于中等水平，造林2 a的土壤全鉀含量處于較豐富水平，造林1 a的土壤全鉀含量豐富，造林土壤全鉀含量平均值為23.75 g/kg，說明造林土壤全鉀含量總體較為豐富，豐富的鉀元素有利于植物體內(nèi)淀粉和糖的形成，促進(jìn)植物對氮的吸收，增強(qiáng)植物的抗逆性和抗病性。造林2 a的土壤為酸性，而造林1 a和3 a的土壤為強(qiáng)酸性，整體屬強(qiáng)酸性土壤。

從土壤養(yǎng)分含量測定的結(jié)果表明，桂北地區(qū)中國馬褂造林地土壤屬強(qiáng)酸性，有機(jī)質(zhì)微缺，全磷含量中等，全氮含量豐富，全鉀含量較豐富。

3 結(jié)論與討論

綜合以上數(shù)據(jù)表明，中國馬褂木的生長變化顯著，生長速度快。在桂北馬林源林場試驗(yàn)基地種植的中國馬褂木，其地徑和株高增粗增長非常顯著，3年生苗平均地徑可達(dá)5.05 cm，平均株高可達(dá)331.11 cm。相較于西安植物園種植的中國馬褂木[10]（3年生平均高為255.0 cm、平均地徑為3.16 cm），桂北地區(qū)地徑和株高更粗更長，且地下鮮重和地下干重都顯著增加，表明中國馬褂木在桂北地區(qū)根系更發(fā)達(dá)、生長發(fā)育更迅速。桂北地區(qū)土壤屬強(qiáng)酸性（馬褂木喜酸性土壤），土壤有機(jī)質(zhì)微缺，全氮含量豐富，全鉀含量較豐富，全磷含量中等，非常適合中國馬褂木的生長，因此在桂北地區(qū)推廣種植中國馬褂木具有非常廣闊的開發(fā)利用前景。

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