不同類型肥料對廣林香樟無性系萌芽林生長和含油率的影響

朱昌叁，梁曉靜，李開祥，梁文匯，楊卓穎，安家成

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟林培育與利用重點實驗室廣西木本香料工程技術(shù)研究中心，南寧530002）

樟樹（Cinnamomum camphora）又名香樟、芳樟、小葉樟，為我國特有樹種，廣泛分布于長江流域及以南地區(qū)，是我國亞熱帶地區(qū)常綠闊葉林重要組成樹種之一，也是國家二類保護植物[1-3]。除了木材用途及園林綠化外，樟樹還具有重要的經(jīng)濟價值，其根、莖、葉提煉的天然芳香精油可廣泛用于香水、化妝品和食品香精。樟樹是生產(chǎn)天然芳樟醇的主要原料樹種，而芳樟醇是當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大的香料品種[4]。廣西林科院通過樟樹種質(zhì)資源的收集和評價篩選，選育出芳樟醇型的香料用樟樹良種4個（廣林香樟無性系90 號（GLC90）、廣林香樟無性系95 號（GLC95）、廣林香樟無性系100 號（GLC100）和廣林香樟無性系101 號（GLC101）），其得油率高，品質(zhì)好，符合國家輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB∕T 2240-2010。

對樟樹施肥的研究主要集中在苗期施肥方面[5-11]，于靜波等[12]運用三元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計檢測了不同氮、磷、鉀肥下芳樟1年生扦插苗葉精油的含量和芳樟醇的相對含量，確定了最優(yōu)施肥配比；陳曉明等[13]研究了氮、磷、鉀肥對芳樟枝葉產(chǎn)量和含油率的影響，結(jié)果表明，氮有利于枝葉產(chǎn)量提高，鉀有利于含油率的增加。但他們的施肥研究均為小規(guī)模的盆栽試驗，并未進行大田試驗，且施肥以化肥為主，未使用微生物肥料等。

本研究以芳樟醇型良種廣林香樟無性系萌芽林為研究對象，選擇目前市場上能夠較方便獲得的4 種肥料，通過測定株高、地徑、冠幅、生物量、含油率等指標(biāo)，對比分析各類型肥料的肥效，旨在篩選出適合香樟萌芽林生長的肥料類型，為香樟無性系萌芽林的高效栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西壯族自治區(qū)上林縣澄泰鄉(xiāng)云龍村（108°40′54″E，23°24′24″N），該地屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫20.9 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-2.1 ℃，全年平均無霜期337 d，年均降水量1 789.2 mm。地勢平緩，立地條件較好。

1.2 試驗材料

試驗材料為種植1年且生長一致的廣林香樟無性系95號（GLC95），種植密度為1.2m×1.5m，即6390株∕hm2。試驗所用肥料分別為復(fù)合微生物菌肥（氮磷鉀總養(yǎng)分8%，有機質(zhì)20%，有效活菌數(shù)0.2億∕g，A）、市售普通復(fù)合肥（氮磷鉀比例為15∶15∶15，B）、桉樹萌芽林專用肥（氮磷鉀比例為17∶5∶10，C）、寶木微生物復(fù)合肥（N+P2O5+K2O總養(yǎng)分25%，有機質(zhì)20%，地衣芽孢桿菌0.2億∕g，D），以不施肥處理為對照（CK）。

1.3 試驗設(shè)計

以肥料類型為因素，采用單因素完全隨機設(shè)計，設(shè)5個處理，每處理3個區(qū)組，區(qū)組間、處理間均設(shè)有隔離行和隔離株。各處理的肥料類型和施肥量如表1所示，于2019年3月進行施肥試驗。在香樟樹冠幅滴水線處挖半月形溝，溝深約15 cm，將肥料與表面土壤充分混合，施肥后回覆表土。

表1 各處理的施肥類型和施肥量Tab.1 Types and application of fertilizers in different treatments

1.4 測定方法

2019年7月，隨機選擇樣地內(nèi)各處理15 株，用帶刻度的標(biāo)桿測量株高和冠幅，游標(biāo)卡尺測定地徑，離地40 cm以上伐倒，測定全株鮮重，再將全株的枝干與葉子分開，分別測定鮮重。隨機選取5株樣樹，采摘成熟鮮葉獲得混合樣，按《中國藥典》揮發(fā)油測定法（甲法）進行測定，即水蒸氣法連續(xù)蒸餾5 h，獲得精油后稱量質(zhì)量，計算含油率[14]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2010 和SPSS 17.0 進行統(tǒng)計分析，采用Duncan多重比較法分析數(shù)據(jù)間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 香樟無性系萌芽林生長指標(biāo)間的相關(guān)性分析

株高與地徑、地上鮮重、枝干鮮重和葉鮮重之間呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），說明株高與無性系萌芽林的地上生物量密切相關(guān)；冠幅與其他指標(biāo)間的相關(guān)性均未達到顯著水平，表明冠幅并非影響香樟無性系萌芽林地上生物量的主要因素（表2）。

表2 香樟無性系萌芽林各指標(biāo)間的相關(guān)性Tab.2 Correlation among indicators of coppice

2.2 不同類型肥料對香樟無性系萌芽林生長的影響

對不同類型肥料處理的香樟無性系萌芽林株高、地徑、冠幅進行方差分析，表明不同類型肥料處理對株高存在極顯著的影響（P＜0.01）；不同處理對地徑和冠幅的影響達到顯著水平（P＜0.05）（表3）。

表3 不同類型肥料處理下萌芽林生長指標(biāo)的方差分析Tab.3 Variance analysis of growth indicators of coppice under different fertilizer treatments

多重比較表明，處理D和處理B的株高均顯著高于CK（P＜0.05），分別增加了9.98%和4.09%，說明微生物復(fù)合肥和普通化肥對萌芽林株高的生長有顯著的促進作用；處理A和處理C的株高均顯著低于CK（P＜0.05），分別減少了7.38%和6.39%，說明復(fù)合微生物菌肥和桉樹萌芽林專用肥會抑制萌芽林株高的生長（表4）。處理D和處理B的地徑顯著高于CK（P＜0.05），分別增加了13.55%和11.32%，說明微生物復(fù)合肥和普通化肥對萌芽林地徑的生長具有顯著的促進作用；處理A和處理C與CK差異不顯著，說明復(fù)合微生物菌肥和桉樹萌芽林專用肥對地徑的生長無顯著作用。處理D的冠幅顯著高于CK（P＜0.05），增加了8.83%，說明微生物復(fù)合肥對萌芽林冠幅的生長具有顯著的促進作用；處理A、處理B和處理C與CK差異不顯著，說明復(fù)合微生物菌肥、普通復(fù)合肥和桉樹萌芽林專用肥對萌芽林冠幅的生長無顯著作用。

2.3 不同類型肥料對香樟無性系萌芽林地上生物量的影響

對不同類型肥料處理的香樟無性系萌芽林地上生物量進行方差分析，表明不同類型肥料處理對香樟無性系萌芽林地上部分鮮重、枝干鮮重和葉鮮重的影響達到顯著水平（P＜0.05）（表5）。

表4 不同類型肥料處理對樟樹無性系萌芽林生長的影響Tab.4 Effects of different fertilizer treatments on growth of Cinnamomum camphora coppice

表5 不同類型肥料處理下萌芽林地上生物量的方差分析Tab.5 Variance analysis of aboveground biomass indicators of coppice under different fertilizer treatments

多重比較表明，處理B 和處理D 地上部分鮮重、枝干鮮重和葉鮮重均顯著高于CK（P＜0.05），地上部分鮮重分別增加了19.12%和18.53%，枝干鮮重分別增加了23.01%和35.46%，葉鮮重分別增加了18.19%和14.60%，說明普通復(fù)合肥和微生物復(fù)合肥對萌芽林地上生物量的積累有顯著的促進作用，處理B和處理D之間差異不顯著；處理A和處理C 與CK 之間差異不顯著，說明復(fù)合微生物菌肥和桉樹萌芽林專用肥對萌芽林地上生物量的積累無顯著促進作用（表6）。

表6 不同類型肥料處理對樟樹無性系萌芽林地上生物量的影響Tab.6 Effects of different fertilizer treatments on aboveground biomass of Cinnamomum camphora coppice

2.4 不同類型肥料對香樟無性系鮮葉含油率的影響

對不同類型肥料處理的香樟無性系萌芽林枝葉含油率進行方差分析，表明不同肥料類型處理對葉含油率存在極顯著的影響（P＜0.01）（表7）。

表7 不同類型肥料處理下樟樹萌芽林葉含油率的方差分析Tab.7 Variance analysis of percentage of oil content of leaves in coppice under different fertilizer treatments

多重比較表明，處理A、處理C和處理D的鮮葉含油率均顯著高于CK（P＜0.05），分別增加了35.30%、25.42%和31.67%，表明復(fù)合微生物菌肥、桉樹萌芽林專用肥和微生物復(fù)合肥對香樟萌芽林鮮葉中精油的形成具有顯著的促進作用；處理B 的鮮葉含油率與CK 無顯著差異，表明普通復(fù)合肥對鮮葉中精油的形成無顯著促進作用（表8）。

表8 不同類型肥料處理對樟樹無性系萌芽林葉含油率的影響Tab.8 Effects of different fertilizer treatments on percentage of oil content of leaves in coppice

2.5 不同類型肥料對香樟無性系萌芽林產(chǎn)油量的影響

由于香樟無性系萌芽林的枝干中含油率很低，對單位面積產(chǎn)油量影響小，因此在評估對比不同類型肥料施用效果時暫忽略不計。不同類型肥料處理下，對香樟無性系萌芽林的單位面積產(chǎn)油量進行估算，公式為單位面積產(chǎn)油量=平均單株葉鮮重×葉含油率×單位面積株數(shù)。結(jié)果顯示，處理D的單位面積產(chǎn)油量最高（340.05 kg∕hm2，比CK 增加了50.83%，其次為處理A（311.25 kg∕hm2），比CK增加了38.06%；處理B 對萌芽林的株高、地徑和葉鮮重均有顯著促進作用，但對葉含油率無促進作用，含油率比CK稍小，因此單位面積產(chǎn)油量與CK無顯著差異（圖1）。

圖1 不同類型施肥處理下香樟無性系萌芽林產(chǎn)油量Fig.1 Oil yield of Cinnamomum camphora coppice in different fertilizer treatments

3 結(jié)論與討論

合理施肥是維持和提高土壤肥力的有效方式之一[15-16]。近年來，如何通過施肥更有效地改善土壤肥力、增加產(chǎn)量與質(zhì)量等相關(guān)的研究越來越多。作為含有活性微生物的特定肥料，微生物肥料能顯著提高玉米（Zea mays）、烤煙（Flue cured tobacco）等作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[17-19]。香樟萌芽林是以獲得枝葉，提取樟油為目的的短周期經(jīng)營林分，對肥料需求較大，合理施肥是香樟萌芽林速生豐產(chǎn)的重要營林措施[20]，陳曉明等[13]研究表明，施用不同配比的化學(xué)肥料可促進枝葉產(chǎn)量，有利于含油率的增加。

本試驗研究了在大田條件下不同類型肥料對香樟無性系萌芽林生長和精油產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，微生物復(fù)合肥對萌芽林的株高、地徑、冠幅、地上生物量、含油率均有明顯的促進作用，單位面積產(chǎn)油量高于其他處理，效益最優(yōu)。普通復(fù)合肥對株高、地徑、冠幅、地上生物量具有顯著的促進作用，但葉含油率低，導(dǎo)致單位面積產(chǎn)油量低于其他處理。微生物復(fù)合肥是一種新型的生物菌肥，含有地衣芽孢桿菌等大量微生物和豐富的有機質(zhì)，微生物的活動能調(diào)節(jié)土壤酸堿環(huán)境，改善土壤養(yǎng)分供給，增加土壤有效養(yǎng)分含量，促進作物對養(yǎng)分的吸收，提高作物的產(chǎn)量與品質(zhì)[21-25]。胡彩顏等[26]將微生物肥料施放到包括香樟在內(nèi)的3個鄉(xiāng)土樹種苗木中，香樟幼苗對生物菌肥的反應(yīng)最大，苗高生長、生物量、營養(yǎng)積累等指標(biāo)均顯著高于對照，微生物肥料對于促進香樟生長有顯著效果。本試驗的結(jié)果也表明微生物復(fù)合肥能同時促進香樟萌芽林產(chǎn)量與品質(zhì)的提升。

過量施用化肥會引起土壤酸化和板結(jié)、重金屬污染、硝酸鹽污染和土壤次生鹽漬化[27]，不但會造成土壤肥力下降，作物品質(zhì)下降，還會導(dǎo)致水體污染、硝酸鹽通過食物鏈危害人體健康等問題。在林業(yè)生產(chǎn)實踐中，需要大力推廣合理施肥的技術(shù)方法。香樟無性系萌芽林的經(jīng)營中，推薦使用微生物復(fù)合肥，能較好實現(xiàn)產(chǎn)量與效益的提升。因試驗條件有限，本試驗仍存在著不完全性和不充分性，微生物復(fù)合肥如何促進香樟生長，長期施用對土壤物理化學(xué)性質(zhì)、微生物含量有何影響，以何種機制促使香樟含油率增加，有待后續(xù)進行更深入的研究。