刘新亮，刘 蕾，何小三，彭文才，符 潮，温世钫，黄琴明，郭 捷，李 江

（1.江西省林业科学院 国家林业和草原局樟树工程技术研究中心，江西 南昌 330032；2.赣州市林业技术推广站，江西 赣州 341000；3.寻乌县林业技术推广站，江西 赣州 342200；4.定南县林业局，江西 赣州 341900）

施肥和修枝是森林集约经营的重要措施，已成为林木定向培育和提高森林质量不可或缺的技术措施。合理施肥可以科学有效地改善土壤条件，促进林木生长及生理代谢，有效缓解修枝对林木造成的机械损伤，提高林木对胁迫环境的适应性[1-2]。人工修枝即通过人为手段修去林木枯枝和部分活枝，可有效地调节树体营养分配和避免木材死节的形成，对改善林分结构、提高林木质量和减少林分病虫害具有重要意义，是大径级无节材和优质丰产人工林培育的重要技术手段[3-4]。施肥与人工修枝相结合更有利于提高林分质量，培育大径无节良材，对人工林特别是珍贵用材林高效培育具有重要意义。近年来，国内外对湿地松Pinus elliottii[5]、花旗松Pseudotsuga menziesii[6]、红锥Castanpsis hystrix[7]、福建柏Fokienia hodginsii[8]、麻栎Quercus acutissima[9]等树种相继开展了修枝、施肥等抚育措施综合效应研究，结果表明修枝和施肥对林分结构和生长影响明显，其影响程度因立地条件、肥料种类与施肥量、修枝方式与强度等因素的不同而不同。目前国内外对施肥、修枝的研究多以针叶树种为主，而且主要集中在苗期或幼林阶段，对阔叶树种的修枝及修枝和施肥综合效应的研究鲜有报道。

樟树Cinnamomum camphora又称香樟、芳樟，樟科樟属常绿乔木树种，自然分布于我国10°—34°N，88°—122°E 之间，以江西、浙江、台湾、广东、福建、湖南等地区居多，是我国亚热带常绿阔叶林的代表树种之一，是集药用、油用、材用、园林景观及生态环境建设于一体的多用途树种[10-11]。樟树木材属硬木类，具有密度适中、耐腐蚀虫蛀、容易加工等特点，且常伴有特殊香气，是制作雕刻艺术、高档家具、木地板及室内装饰的良材[12-13]。樟树具有速生、适应性强、耐贫瘠、生态友好等特点，是我国南方营造珍贵阔叶用材林的优良树种。目前，国内外对樟树材用林高效培育技术的研究较少，施肥研究主要集中在苗期且多为室内盆栽试验[14-15]，关于樟树人工修枝技术的研究未见报道。

本研究以江西定南的樟树幼林为对象，采用U6（3×3）均匀设计开展修枝和施肥试验，建立林分产量的收获模型，分析修枝和施肥对林分生长的影响，以期为材用樟树人工林的集约经营提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省赣州市定南县老城镇（24°40′N，115°1′E），属中亚热带季风湿润气候区，年平均气温18.8 ℃，降水量1 587.3 mm，降雨天数为161 d，日照1 777.1 h，无霜期293 d。试验林分海拔约315 m，土壤为黄红壤，呈酸性，pH 值4.5～5.0，土壤容重1.29 g·cm-3，母岩为花岗岩。土壤有机质含量13.39 g·kg-1，全N 0.67 g·kg-1，全P 0.19 g·kg-1，全K 26.36 g·kg-1，有效N 47.02 mg·kg-1，有效P 2.00 mg·kg-1，有效K 44.14 mg·kg-1。试验林营建于2014年3月，面积约19 hm2。造林苗木为2年生实生容器苗，造林密度为833 株·hm-2（株行距为3 m×4 m），造林后进行定期除草和防治病虫害等抚育管理。

1.2 试验设计

试验采用均匀设计加随机区组设计。2018年3月在试验地南坡林分中，分上坡、中坡和下坡位置各设置7 个20 m×20 m 的样地，每段坡位7 个样地为一个区组。试验包括修枝和施肥两个因素，其中修枝处理设置不修枝、轻度修枝（修去活枝冠层1/4 长的下层枝条）和中度修枝（修去活枝冠层1/3 长的下层枝条）3 个水平；施肥处理设置低肥（75 g·株-1）、中肥（150 g·株-1）和高肥（225 g·株-1）3 个水平，肥料为复合肥（N:P2O5:K2O=15:15:15，总养分含量45%）。每个区级设置一个空白对照（不修枝、不施肥）。根据均匀设计表U6（3×3）安排试验方案（表1）[16]。

试验处理前调查所设样地内樟树的胸径、树高、冠径等。用测高杆测量树高，测围尺测量胸径，冠径为南北和东西两个方向树冠垂直投影长度的均值。供试林分植株平均胸径6.73 cm，平均树高3.13 m，平均冠径1.82 m。2018年3月底对样地内樟树进行修枝和第一次施肥，2018年12月进行第二次施肥。2019年12月调查各试验样地的樟树胸径、树高、冠径等指标。

表1 均匀设计试验方案Table 1 Uniform design U6（3×3）

1.3 数据处理

采用Excel 2016 软件对试验数据进行整理和统计。单株材积按二元材积计算公式计算，单位面积蓄积为单株材积与林分密度的乘积[17]。运用SPSS17.0 软件进行方差分析、多重比较（Duncan’s新复极差法）和逐步回归分析。运用Uniform Design Version 3.00 软件拟合单株材积与处理间的回归方程，运用Excel 对回归方程进行规划求解。

2 结果与分析

2.1 修枝和施肥对樟树幼林生长量的影响

分别计算不同修枝和施肥组合处理的樟树幼林的平均单株胸径、树高、冠径、材积和林分蓄积，并比较不同修枝和施肥组合处理间的差异性，结果见表2。

表2 修枝、施肥处理对樟树幼林净生长量的影响†Table 2 Effects of pruning and fertilization on growth increment of C.camphora

由表2可知，不同修枝强度和施肥量组合处理间的平均单株胸径、树高、冠径、材积和林分蓄积增长量的差异均达到了显著水平（P＜0.05）。组合4（复合肥150 g·株-1+不修枝）条件下林分平均单株胸径增长量最大，达到了3.16 cm，为对照（CK，不施肥+不修枝）的190.36%。组合5（复合肥225 g·株-1+1/4 修枝强度）的树高和材积增长量均最大，分别为2.03 m 和0.015 3 m3，分别比CK 高109.28%和135.38%。林分平均冠径增长量最大的为组合4，显著高于其他组合，但组合4 外的各组合间差异未达到显著水平（P＞0.05）。可见，施肥和修枝对樟树幼林生长具有明显的影响。

同一施肥条件下，修枝抑制了林分单株胸径和材积生长，但不同修枝强度间差异均未达到显著水平（P＞0.05）。修枝能显著提高林分平均树高增长量，但对冠径生长有抑制作用。组合5 的树高增长量显著高于组合6（复合肥225 g·株-1+1/3修枝强度）（P＜0.05），说明1/4 修枝强度对树高生长的促进作用大于1/3 修枝强度。林分平均胸径、平均树高、材积和林分蓄积增长量随施肥量的增加表现出逐渐增大的趋势。同一修枝强度下，林分平均胸径和材积增长量均随施肥量的增加而增大，不修枝和1/4 修枝强度林分不同施肥量间增长量差异显著（P＜0.05）。施肥量为150 g·株-1和225 g·株-1条件下，各组合间林分胸径和材积增长量差异均不显著，但均显著高于0 g·株-1和75 g·株-1施肥条件（P＜0.05）。因此，合理的施肥和修枝措施能明显促进樟树树高、胸径的生长，从而促进单株材积和林分蓄积的积累。

2.2 施肥量和修枝强度与林分生长指标间的回归分析

将施肥量（X1）和修枝强度（X2）分别与单株平均胸径、树高、材积和林分蓄积增长量进行逐步回归分析，各生长指标的最优线性回归方程见表3。从表3可知，最终在α=0.05 水平进入模型的只有X1，说明影响樟树幼林生长的主要因素是施肥；各回归方程P值均小于0.05，表明各方程均达到显著水平，特别是单株材积和林分蓄积的P值均小于0.001，说明施肥对材积和林分蓄积增长的影响尤为显著。

表3 试验因素与幼林生长指标的回归分析Table 3 Regression analysis of seedling growth indexes with pruning and fertilization

将单株材积增长量与施肥（X1）、修枝（X2）经Uniform Design Version 3.00 软件处理，得到二次多元回归方程，单株材积增长量=1.27E-3+1.26E-4X1-2.71E-3X2-2.83E-7X12。对回归方程进行显著性检验（表4），结果表明，在显著性水平α=0.05 时，检验值Ft=24.07，大于F（0.05,3,2）=19.16，复相关系数R=0.986 4，回归方程显著。各方程项对回归的贡献率按偏回归平方和降序排列结果为：U（1）=7.24E-6，U（1）/U=19.5%；U（3）=3.29E-6，U（3）/U=8.87%；U（2）=6.65E-7，U（2）/U=1.79%，进一步证实了施肥是影响单株材积增长的主要因素。

表4 回归方程显著性检验Table 4 Significance test of regression equation

对二元二次方程进行规划求解，得出优化拟合施肥量和修枝强度分别为222.61 g·株-1和0，即施肥222.61 g·株-1+不修枝组合时，单株材积最大。

3 结 论

1）施肥和修枝组合处理可明显提高樟树幼林生长量。不同施肥量和修枝强度对樟树幼林早期生长量影响效应明显，不同施肥+修枝组合下的单株平均胸径、树高、材积和林分蓄积增长量差异显著，其中复合肥225 g·株-1+1/4 修枝强度组合的林分生长情况最优，单株平均胸径增长量为3.08 cm，高出对照85.54%，树高增长量为2.03 m，高出对照109.28%，材积增长量为0.015 3 m3，高出对照135.38%。

2）施肥是影响樟树幼林生长的主要因素。林分单株平均胸径、材积和蓄积增长量对施肥的响应明显，均随施肥量的增加而增大；施肥量和修枝强度与林分生长指标间的回归分析表明，施肥是影响樟树幼林生长的主要因素；修枝对胸径和材积生长具有一定的抑制作用，但可显著提高林分平均树高增长量，1/4 修枝强度对树高生长的促进作用大于1/3 修枝强度。

3）施肥量和修枝强度与林分生长指标间存在显著的回归关系。通过逐步回归分析发现，林分生长指标胸径、树高、材积和林分蓄积增长量分别与施肥量间存在显著的一元线性关系，其中材积和林分蓄积增长量与施肥量间的线性关系尤为显著；拟合施肥量（X1）和修枝强度（X2）与单株材积增长量（Y）的二次回归模型为Y=1.27E-3+1.26E-4X1-2.71E-3X2-2.83E-7X12，模型中施肥量的贡献率远高于修枝强度，规划求解得出施肥量和修枝强度分别为222.61 g·株-1和0 时单株材积最大。

4 讨 论

修枝作为培育无节良材的重要营林措施之一，有利于调节林木干、枝、叶、根不同器官间营养物质的合理分配，促进林木生长。修枝强度是修枝技术的关键环节，强度的确定因树种、树龄、立地条件的不同而异，科学合理的修枝强度是在不降低林木生长量的前提下，达到理想的修枝效果[18]。本试验结果表明，修枝能显著提高樟树幼树的高生长，1/4 修枝强度下林分树高生长的增长量最大，显著高于1/3 修枝强度和CK（P＜0.05）。这与国内外对云南松Pinus yunnanensis[19]、亮果桉Eucalyptus nitens[20]、辐 射 松Pinus radiata[21]、兴 安落叶松Larix gmelinii[22]等的修枝研究结果较为一致，均表现为随修枝强度的增加，修枝对树高生长的促进作用逐渐降低，重度修枝则抑制林木生长。这是由于林木具有特定促进其生长的树冠高度，保留此树冠高度即可满足林分正常生长，修去林木下部不必要的侧枝，可减少其对树体营养的消耗及主梢营养物质的竞争，增强顶端优势，促进林分生长[19]。而过度修枝保留侧枝较少，对树体伤害较大，影响林木光合产物的积累，同化物质不能满足林木生长的需求，在短时间内造成生长缓慢。

修枝虽然降低了樟树幼林单株平均胸径和材积净增长量，但均未达到显著水平（P＜0.05），可见胸径生长对修枝响应的敏感度明显小于树高生长量。这说明樟树同其他树种一样，修枝后存在补偿机制，即林木修枝后光合产物不能通过修枝切口向下运输，为了补偿下部枝条缺失对同化物质积累的影响，通过提高光合作用等途径进行补偿，造成树冠部分同化物质积累，出现高生长大于径向生长的现象[23-24]。另外，林木在正常情况下主干高生长优于径向生长，而林木下部枝条主要为树干基部及根部生长提供光合产物，修去下部部分枝条减弱了树干基部对物质积累能力，而补偿机制在一定程度上补偿了这一不利影响[18,23]。一般认为合理的修枝不会降低林木材积的增长[25]，本试验中修枝对樟树单株材积增长的影响不显著，说明1/4～1/3 修枝强度为樟树合理的修枝强度。

江西位于亚热带地区，土壤风化程度较高，容易导致土壤磷的缺乏，林业生产上经常通过施加氮磷钾复合肥增加森林土壤氮含量和缓解土壤磷缺乏[26]。林地施肥应遵循适合需求的原则。一般情况下，施肥能够有效促进林地林分的生长，林木的生长量会随肥料施用量的增加而增加，理想状态下可使林木生长量提高30%～50%[27-28]。课题组前期关于樟树生长过程的研究表明樟树在造林3～6 a 时处于生长旺盛期。本试验选取的林分为造林4 a 的樟树幼林，此时林分尚未郁闭，处于快速生长期，此时施肥能够满足樟树快速生长所需要的大量元素，对其早期生长影响显著。本试验中，施肥对樟树幼林的影响明显强于修枝，是影响林分生长的主要因素。施肥后林分单株平均胸径、材积和林分蓄积增长量除复合肥75 g·株-1+1/4 修枝强度组合外均显著高于未施肥处理（P＜0.05），且随施肥量的增加表现为逐渐增大的趋势。对拟合的二元二次回归模型规划求解，得出单株材积最大时的施肥量和修枝强度组合为222.61 g·株-1+不修枝，这也说明施肥是影响单株材积的主要因素。本试验中修枝对单株材积增长影响较小，但是由于修枝可明显提高树干圆满度和通直度，考虑林分蓄积和后期树体干形，可确定樟树幼林的适宜施肥量和修枝强度分别为225 g·株-1+1/4 修枝。

本试验以造林4 a 的樟树幼林为研究对象，调查了樟树施肥和修枝约2 a 后林分的生长情况，观测时间较短，施肥和修枝对冠径生长的影响还不明显，修枝对胸径和单株材积的影响可能还未完全表现出来，施肥和修枝组合处理对樟树林分生长的长期影响情况有待于进一步研究。因此，在以后的研究中，可考虑对樟树幼林进行多年的施肥和修枝试验，以观测施肥和修枝对林分生长的长期效应和互作效应。随着樟树林龄的不断增加，特别是到中龄林阶段时，林分多已郁闭，林木群体结构稳定，林木由树高和直径的速生时期转入到树干材积的速生时期，林分对施肥和修枝强度的响应可能会发生变化，还需再次进行施肥和修枝试验。此时可以考虑对不同龄级樟树进行施肥和修枝试验，重点考察施肥方式、施肥量及修枝和施肥对樟树林分生长的影响，并视实际情况对林分进行追肥。另外，修枝试验还应完善干形研究指标，研究修枝强度及修枝方式对樟树干形的影响，建立林分动态生长模型，为樟树用材林的高效培育提供技术措施和理论依据。