洞庭湖平原堿性土壤條件下不同栽植深度對香樟生長及香樟黃化病發(fā)生的影響

陳曉敏，謝英奇，夏帥志，徐 洪，李青春，黃范全

(沅江市林業(yè)局，湖南 沅江 413100)

洞庭湖平原位于湖南省東北部，主要由長江通過松滋、太平、藕池、調(diào)弦四口輸入的泥沙，以及洞庭湖水系湘江、資江、沅江、澧水等帶來的泥沙沖積而成，總面積18780km2，土壤深厚、肥沃，是湖南省重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)土壤為堿性，據(jù)調(diào)查，平均土壤pH為7.8，其中，pH7.5～8.5的堿性土壤占82.17%，pH>8.5的強堿性土壤占0.85%。洞庭湖平原地下水豐富，地下水位普遍較高，國土普查統(tǒng)計，豐水季節(jié)，地下水深度<30cm的占21.2%，30～60 cm的占23.8%，>60cm的占54.9%[1]。

香樟(Cinnamomumcamphora)是樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠大喬木，為亞熱帶常綠闊葉樹種，在我國主要分布于長江以南及西南地區(qū)。香樟也是益陽市資陽區(qū)、赫山區(qū)及沅江市赤山島等丘岡地帶最主要的自然植物種群和名貴鄉(xiāng)土樹種。香樟樹大蔭濃，四季常青，枝葉秀麗而具有香氣，是我國南方多省區(qū)風景名勝綠化和旅游開發(fā)的首選樹種；香樟木材木質(zhì)紋理清晰兼有芳香氣味，木材結(jié)構(gòu)細致均勻、易削切、切面光滑、耐腐蝕、耐蟲蛀，常用作雕刻、家具裝飾、高檔木板的原材料；香樟枝葉富含精油，是日用化工、醫(yī)藥及食品等的重要原材料。香樟適生于深厚肥沃的pH 5.5～7.0的酸性或中性砂壤土，根系發(fā)達，深根性，抗倒能力強，不耐干旱和瘠薄，能短期耐水淹[2-3]。

香樟黃化病是一種非侵染性病害，是由于土壤pH過高，造成土壤中的鐵元素被土壤吸附固定，不能正常地被植物吸收利用，使植物葉片處于缺鐵狀態(tài)而呈現(xiàn)黃化癥狀的生理性病害。輕度香樟黃化病影響香樟正常生長，重度香樟黃化病導(dǎo)致香樟死亡[4]。

大量研究證明，土壤溶液pH越高，土壤對各種重金屬元素的吸附量和吸附能力則越強。當pH>7時，一些元素特別是微量金屬陽離子，如Fe2+等溶解性降低，導(dǎo)致植物和微生物中這些元素缺乏。土壤pH受地下水、地面灌溉水、雨水的影響。碳酸鹽和鈣離子在地下水源中很常見，因此成為堿性水源，雨水通常為弱酸性，此外還要考慮酸雨，其中既有硫酸鹽又有大量的氫離子。因此，堿性土壤地區(qū)的表層土壤，特別是耕作層土壤的pH要低于較深層土壤的pH[5-8]。

香樟在洞庭湖平原有廣泛的栽培，但其生長表現(xiàn)參差不齊，有的生長良好，有的黃化嚴重，有的生長十分緩慢，原因是多方面的，但洞庭湖平原高地下水位和高pH是影響香樟生長最大的因子。由于香樟不定根不發(fā)達，主根由胚根發(fā)育，生長在固定的位置，香樟地下莖在移栽后較難生長出有利于生長的側(cè)根。香樟栽植過深，過多的地下水影響了根呼吸和延緩了地溫的升高，導(dǎo)致香樟生長緩慢或死亡。同時，栽植過深，理論上香樟黃化病也更易發(fā)生；栽植過淺，香樟容易倒伏和不耐干旱，影響成活率[9-13]。為了論證香樟在洞庭湖平原堿性土壤條件下最合理的栽植深度，于2021年2月至2022年11月在沅江市開展了相關(guān)研究。

1 研究地概況

試驗地位于湖南省沅江市南大膳鎮(zhèn)大寨渠南岸，全長8.6km。試驗地光照充足，土壤肥沃，排水良好，年平均氣溫16.9 ℃，年平均日照時數(shù)為1743.5h，年平均降水量1322mm，多集中在4—6月，無霜期276d。土壤為河湖沖積物沉積形成的湖潮土，土壤pH8.0 ，地下水50～100cm。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗用香樟來自沅江市赤山島，該島為雪峰山余脈，土壤為四紀紅壤，pH5.5～6.5，試驗樹帶土移栽，胸徑4～5cm，土球直徑35cm，樹干在2.4m處截干，不保留樹冠和側(cè)枝。

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗設(shè)計

本試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計方法，設(shè)置栽植深度一個因素，栽植深度是指苗木根莖處埋土深度。2021年2月下旬至3月上旬進行栽植，設(shè)置了-5、0、5、10、15、20、25、30cm共計8種深度的栽植處理(-5cm是指根莖處高于地平面5cm，土球周圍填土15cm至根莖處，簡稱“淺栽高培土”)，每個處理重復(fù)3次，共計24個小區(qū)，每個小區(qū)栽30株，共計720株。栽植株行距為4m×5m。試驗穴規(guī)格為70cm×70cm×70cm，根據(jù)栽植深度回填土壤。

因試驗栽植苗木較多，為減少因栽植時間不同帶來的誤差，每個重復(fù)的起苗、運苗、植苗均在同一天內(nèi)完成。苗木在栽植后澆足澆透頭水，1周后澆二水，之后每隔15～20d檢查1次土壤墑情，發(fā)現(xiàn)土壤缺水及時澆水，澆水持續(xù)至2021年4月下旬。苗木栽植后的后期管理均采取相同標準，即：統(tǒng)一時間標準澆水、施肥、抹芽、病蟲害防治和松土除草。

2.2.2 調(diào)查內(nèi)容與方法

(1)成活率調(diào)查

于2021年6月上旬、11月上旬及2022年11月上旬，采用全株調(diào)查法對各處理香樟成活率進行調(diào)查并數(shù)據(jù)分析。為了便于區(qū)分是黃化病還是干旱等其它原因?qū)е铝苏翗渲仓晁劳?，在黃化病調(diào)查時，對感病植株用油漆標注，并結(jié)合黃化病致死癥狀加以區(qū)分。

(2)香樟黃化病調(diào)查

于2021年6月上旬及2022年11月上旬，對各處理香樟進行黃化病調(diào)查。為簡化數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，本試驗黃化病調(diào)查不做危害程度等級區(qū)分和感病指數(shù)計算，香樟苗成活生長出枝葉后，凡有樹葉失綠變黃、生長異常的香樟，均統(tǒng)計為感病株。

(3)生長量調(diào)查

于2021年11月上旬和2022年11月上旬，對各處理香樟的樹高、胸徑進行測量，對調(diào)查所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。其中，樹高采用塔尺調(diào)查，胸徑采用測樹專用圍尺調(diào)查。

3 結(jié)果與分析

3.1 栽植深度對香樟黃化病的影響

從表1可知，栽植深度對香樟黃化病的影響較為顯著，香樟黃化病的發(fā)生與栽植深度呈正相關(guān)，當栽植深度達到20cm以上時，香樟黃化病發(fā)生率明顯上升，當栽植深度達到25cm以上時，出現(xiàn)嚴重感病和死亡植株。

表1 不同栽植深度對香樟黃化病的影響Tab.1 Effects of different planting depths on yellowing disease of Cinnamomum camphora栽植深度/cm栽植株數(shù)2021年6月2022年11月感病株數(shù)感病率/%感病株數(shù)感病率/% 備注-5901112.255.6090910.055.65901213.366.610901314.477.715901415.688.920901820.01617.825901921.11718.9 病危1株30902224.42124.4死亡1株

2022年11月調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，隨著香樟的生長，根系越來越發(fā)達，植株越來越健壯，對黃化病表現(xiàn)出了一定的自愈力，這種自愈力主要體現(xiàn)在栽植深度-5～15cm的區(qū)域，平均黃化病感病率由2021年6月的13.1%降至2022年11月的6.9%，降幅為47%，而栽植深度大于20cm的區(qū)域自愈力表現(xiàn)微弱，平均黃化病感病率由2021年6月的21.8%降至2022年11月的20%，降幅僅為8.3%。

3.2 栽植深度對香樟成活率的影響

從表2可以看出，栽植深度對香樟成活率的影響較為顯著，栽植當年，栽植深度小于20cm的小區(qū)，香樟成活率均較高，栽植深度大于20cm的小區(qū)，香樟成活率顯著下降；同時，香樟枝葉萌發(fā)明顯延遲，部分樹干上端枯死。

表2 不同栽植深度對香樟成活率的影響Tab.2 Effects of different planting depths on survival rate of Cinnamomum camphora栽植深度/cm栽植株數(shù)2021年6月2021年11月2022年11月成活株數(shù)成活率/%成活株數(shù)成活率/%成活株數(shù)成活率/%-5908796.78392.27684.40908695.68594.48392.25908897.88897.88796.710908695.68695.68695.6

2021年6月成活率調(diào)查，栽植深度為5cm、15cm小區(qū)的成活率最高，達97.8%，栽植深度為30cm的小區(qū)成活率最低，僅88.9%，前者比后者成活率提高了8.9%；栽植深度小于20cm的小區(qū)平均成活率為96.7%，栽植深度大于20cm的小區(qū)平均成活率為90%，前者比后者成活率提高了6.7%。

2021年11月成活率調(diào)查，栽植深度為-5cm小區(qū)的成活率降低了4.5%，栽植深度為0cm小區(qū)的成活率降低了1.2%，其它小區(qū)成活率均未有變化，這可能是由于2021年夏、秋季的高溫與干旱導(dǎo)致栽植過淺樟樹部分死亡。

2022年出現(xiàn)了自1961年以來的最熱夏季，栽植過淺的-5cm小區(qū)出現(xiàn)較多的植株死亡，成活率降至84.4%，栽植深度為0cm小區(qū)出現(xiàn)2株死亡，成活率降至92.2%，其它栽植較深的小區(qū)均表現(xiàn)出了較強的耐干旱能力，成活率較穩(wěn)定。

3.3 栽植深度對香樟生長量的影響

從表3可以看出，栽植深度對香樟胸徑和樹高生長量的影響均極顯著。栽植第一年，栽植深度為0cm的小區(qū)，生長表現(xiàn)最好，平均胸徑生長量和平均樹高生長量分別為1.3cm、82cm，增長率分別為28.9%、34.2%。栽植深度為30cm的小區(qū)，生長表現(xiàn)最差，平均胸徑生長量和平均樹高生長量分別為0.4cm、45cm，生長率分別為8.9%、18.8%。栽植第二年，栽植深度為5cm的小區(qū)，生長表現(xiàn)最好，平均胸徑生長量和平均樹高生長量分別為2.4cm、155cm，生長率分別為42.12%、48.3%。栽植深度為30 cm的小區(qū)，生長仍表現(xiàn)最差，平均胸徑生長量和平均樹高生長量分別為1.1cm、86cm，生長率分別為22.4%、30.2%?？傮w來看，栽植深度為-5～10cm的小區(qū)生長均表現(xiàn)良好，尤其以栽植深度為0～5cm小區(qū)表現(xiàn)最好，當栽植深度大于15cm時，栽植越深，生長表現(xiàn)越差，栽植深度達到25cm以上時，一些植株表現(xiàn)出了生長遲滯的病態(tài)。

表3 不同栽植深度對香樟生長的影響Tab.3 Effects of different planting depths on the growth of Cinnamomum camphora栽植深度/cm2021年2022年胸徑樹高胸徑樹高生長量/cm生長率/%生長量/cm生長率/%生長量/cm生長率/%生長量/cm生長率/%-51.022.279.032.92.036.4143.044.801.328.982.034.22.339.7150.046.651.226.781.033.82.442.1155.048.3100.920.076.031.22.138.9148.046.8150.715.665.027.11.630.8125.041.0200.715.658.024.21.426.9103.034.6250.511.149.020.41.326.095.032.9 300.48.945.018.81.122.486.030.2

從表3中兩年生長量對照來看，栽植深度對香樟胸徑生長量的影響，第一年要明顯大于第二年。2021年，生長最好的小區(qū)平均胸徑生長量1.3cm，是生長最差小區(qū)平均胸徑生長量0.4cm的3.25倍；而2022年，生長最好的小區(qū)平均胸徑生長量2.4cm，僅為生長最差小區(qū)平均胸徑生長量1.1cm的2.18倍。

4 結(jié)論與討論

(1)香樟栽植的深度不同，黃化病感病株率有較顯著的差異。栽植越深，香樟黃化病越容易發(fā)生。栽植深度0cm的小區(qū)，黃化病感病株率最低，兩年感病株率分別為9%、5.6%；而栽植深度為30cm的小區(qū)，黃化病感病株率最高，兩年感病株率分別為27.8%、25.6%。試驗表明，黃化病感病株率較低、且較易自愈的栽植深度為-5～15cm。

(2)香樟栽植的深度不同，成活率的差異較顯著。栽植過淺，如-5cm，苗木生根不完全，容易倒伏，遇干旱季節(jié)，容易死亡。栽植過深，如20cm以上，苗木根部因水份過多、地溫過低、氧氣稀少，苗木成活率降低。試驗表明，成活率高且較耐干旱的栽植深度為0～20cm。

(3)香樟栽植的深度不同，胸徑和樹高生長量有顯著的差異。合理的栽植深度，可提高香樟胸徑和樹高生長量，試驗表明，栽植深度為-5～10cm時，香樟胸徑和樹高生長表現(xiàn)正常，栽植深度為0～5cm時，香樟胸徑和樹高生長表現(xiàn)最佳。

綜上所述，在洞庭湖平原堿性土壤條件下，香樟的栽植深度均對香樟黃化病、成活率、生長量有較顯著的影響。綜合考慮黃化病、成活率、生長量、造林成本等因素，香樟最適宜的栽植深度為0～10cm。