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施肥对白花树各生长性状的影响

2013-01-26石从广朱光权李因刚柳新红彭佳龙王永升

浙江林业科技 2013年3期
关键词:优树花树冠幅

石从广,朱光权,李因刚,柳新红*,徐 梁,彭佳龙,王永升

(1. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;2. 浙江省仙居县林业局,浙江 台州 317300;3. 浙江省松阳县象溪镇林业工作站,浙江 松阳 323400)

施肥对白花树各生长性状的影响

石从广1,朱光权1,李因刚1,柳新红1*,徐 梁1,彭佳龙2,王永升3

(1. 浙江省林业科学研究院,浙江 杭州 310023;2. 浙江省仙居县林业局,浙江 台州 317300;3. 浙江省松阳县象溪镇林业工作站,浙江 松阳 323400)

对白花树(Styrax tonkinensis)进行了不同施肥处理对其生长性状的影响试验。结果表明,8株优树 2011年树高、地径和冠幅的值比2010年分别增长1.25 m、2.12 cm和1.58 m,而从2011年到2012年,这些指标的年增长量均有所下降;36株各施肥处理白花树2011年对应的树高、地径和冠幅比2010年的值分别增长1.24 m、1.57 cm和1.09 m,同样地从2011年到2012年,各指标的年增长量有所降低,说明2011年是白花树人工林生长的大年;2010-2012年,800 g/株(或400 g/株)的年施肥量对应的地径的年增长量、种子含油率、种子体积和百粒重以及平均单株种子产量的值均最大,且与其它施肥处理对应的值差异显著,说明施肥对白花树地径的生长,对种子体积、百粒重以及单株种子年产量的提高均有一定促进作用。

白花树;年施肥量;年生长量;种子年产量;种子体积;百粒重

白花树(Styrax tonkinensis),又名越南安息香,属安息香科安息香属落叶乔木,主要分布于热带和亚热带海拔100 ~ 1 000 m的低山丘陵区,是优良的速生材用、油用和药用多用树种[1~6]。近年来,白花树作为新兴的木本油料植物受到广泛关注。目前对白花树的相关研究集中在苗木繁育[7~8]、栽培与分布[9~11]、木材材性分析[3~4]、油脂分析[11~13]以及利用其种子油脂制备生物柴油等方面[14]。万娜娜等[15]研究了井冈山槠和白花树等阔叶树播种苗年生长规律,发现白花树1年生苗木平均高度为1.20 m,苗高年生长规律呈“S”型曲线,生长盛期为6月上旬至9月底;浙江省丽水市林科所也对该树种开展了引种工作,并在浙南山区进行多点造林对比试验,结果发现2年生白花树已郁闭,且林相整齐[9]。刘志强等[16]对3种阔叶树育苗技术及苗木生长规律进行了研究,发现白花树旬生长量有两个最高峰期:7月上中下旬、8月中旬至10月中旬,且一年生苗高可达123.7 cm,仅次于蓝果树的132.1 cm,大大高于闽楠的30.5 cm。总之,对白花树人工林各生长性状的变化规律及它们之间的关系的探讨,以及对施肥处理如何影响白花树各生长性状的研究,目前还少有相关报道。

本试验对仙居水阁试验地的白花树人工林进行功能划分,根据2 m×2 m密度划定3个标准地,每个标准地22 ~ 33株;根据选优原则选出8株生长良好的优株,并且对随机分布的36株白花树连续3年(2010-2012)进行施肥处理;同时对标准地、8株优树和施肥处理的36株白花树进行每木调查。每年的10月中上旬对8株优树和施肥处理的36株白花树以单株为单位采集果实,对标准地以单个标准地为单位混收采果,采集的果实分开晾晒保存,人工脱果壳得到种子并称重,然后测定种子的各外在和内在性状。通过试验探讨各生长性状的变化规律和它们之间的关系以及施肥处理对白花树各生长性状的影响,以期找出合适的施肥方法和栽培模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于浙江省仙居县田市镇水阁,坡向为东北坡,坡度8 ~ 18°,海拔170 m,属亚热带季风性气候,四季分明,温暖湿润;土壤类型为山地黄壤,土层深厚,pH6.8;白花树试验林于2008年3月采用1年生实生苗上山造林,实生苗种源均来自江西吉水,栽植密度为2 m×2 m,造林后每年全垦抚育一次,在2月底前完成。

1.2 施肥试验

设计为小区试验,随机区组排列。设置3个区组,每个区组3个处理,每个处理重复4次,共计36株试验白花树,且各试验树的树高和冠幅乘积要尽量一致。施肥前全垦(除草)一次,采用沟施,在冠幅投影内挖放射沟,沟深20 cm,施入肥料,和表土混合后再覆土。

2010-2012年共进行三年度施肥试验,施用国产复合肥,N:P:K为1:1:1,各元素含量均为15%,同时设计每株0、400、800 g/a 3个水平的施肥处理,每年分2次施,每次施半量。第一次施肥在发芽前15 d(3月上旬),达到促进花芽分化,增加花量的目的;第二次在开花前15 d(5月上旬),达到保花保果的目的。

1.3 种子产量和体积、百粒重测定

标准地采用混收种子,每个标准地的种子混收在一起,除以标准地株数,即平均单株种子产量;优树和施肥处理的白花树分单株采果。每年的十月上旬采集标准地、优树和施肥处理白花树的果实,分开晾晒保存,然后脱果壳,得到干燥的种子并称重。施肥处理的种子分单株称重后并测量体积、百粒重等指标。

种子体积采用排水法,每次取10粒白花树种子,塞进盛有6 ~ 7 mL水的10 mL量筒中,并保证每粒种子都没入水中,记录种子加进前后量筒水位的变化,变化的差值即种子的体积(每10粒种子),每株施肥处理的种子重复3次。每次称取单株100粒种子的质量,重复3次,平均值即每株施肥处理的种子百粒重。

1.4 含油率测定

2011年和2012年的种子含油测定均参考GB/T14772-2008。

1.5 数据分析

方差分析(显著性分析)采用软件SPSS11.5的ANOVA功能;偏相关性分析采用软件SPSS11.5的Partlal功能。

2 结论与分析

2.1 标准地和优树各生长性状的变化

从图1可知,2012年白花树的各指标值均大于2011年,三标准地的地径、冠幅和树高都呈平稳增长,而平均单株种子年产量增加尤为明显;标准地Ⅰ各性状平均值最低,标准地Ⅲ各性状平均值最高,每标准地内平均单株种子产量误差线跨度较大,即平均单株种子年产量存在较大的波动,表明影响种子产量的因素较多。从表2可知,3标准地树高的生长幅度大于地径和冠幅的生长幅度,表明在控制2 m×2 m的密度且树龄小于6 a情况下,白花树趋向高度发展,单株种子年产量的增长幅度以标准地Ⅲ最高,超过1倍,标准地Ⅰ最低,但仍然大于50%,说明标准地白花树的平均盛果期从造林后的第4年开始。

由图2可知,8株优树的地径、冠幅和树高都呈平稳增长,但单株种子年产量变化存在较大的波动,说明影响种子产量的因素较多。造林后的第4年,优树最高树高为6.4 m,最大地径达到12 cm,最大冠幅为6 m,可见白花树是极速生树种。表3是8株优树各性状两年的均值的差,△2010-2011表示 2011年的均值减去2010的得到的差值,△2011-2012表示2012年的均值减去2010的得到的差值。从表3可知优树平均树高、地径和冠幅的年生长量2010-2011年度均高于2011-2012年度,表明白花树生长趋势有所减缓;平均单株种子产量2011-2012年差值出现负值,即2012年平均单株种子产量低于2011年,表明2011年是优树生长的大年。

2.2 施肥处理对白花树各性状生长的影响

用2011年测定的36株施肥处理白花树的树高、地径、冠幅均值减去其2010年的均值,得到2010-2011年△树高、△地径和△冠幅,以此类推得到2011-2012年△树高、△地径和△冠幅,图3是各施肥处理对应的△树高、△地径和△冠幅,图4是各施肥处理对应的平均单株种子年产量、种子体积、百粒重和粗脂肪含量。从图3可知,2010-2011年地径与冠幅的生长量均大于2011-2012年的生长量;由图4可知2011年种子平均体积和百粒重的均值均大于2012年的均值,这些都表明2011年是36株施肥处理的白花树生长的大年。图4中空白对照对应的2011年和2012年的平均单株种子产量差异极为明显,说明不施肥时种子产量大小年现象明显,而施以400 g/株和800 g/株的肥料后两年的平均单株种子产量的差异有所缓解,说明施肥能缓解白花树结实的大小年差异。

从表4可知,不同年施肥量对应的2011-2012年地径生长量、2011年种子体积和百粒重、2012年种子粗脂肪含量和平均单株种子产量的差异显著,除了年施肥量400 g/株对应的2012年粗脂肪含量最高外,其余均以800 g/株对应的值最高,说明施肥对白花树地径、种子体积、百粒重以及单株种子产量均有一定促进作用。

2.3 各生长性状与单株种子产量的相关性分析

利用SPSS11.5软件对36株施肥处理和8株优树的单株种子年产量与对应的树高、地径和冠幅进行偏相关分析。从表5可知,在控制其他因素前提下,单株种子产量与树高有一定负相关,与地径有一定正相关,但偏相关性不大;在控制地径和树高的前提下,单株种子产量与冠幅的相关系数为0.23,此时p = 0.026 < 0.05,表明相关性较为显著。图5是单株种子产量与冠幅的相关性散点图,可以作一条斜率为0.23的直线,表示单株种子产量与冠幅存在某种线性相关。

3 结果与讨论

3.1 白花树各性状的生长规律探讨

吴克选等[2]调查了江西省吉水县境内天然林各树种,发现白花树直径总生长量分别是木荷(Schima superba)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、山杜英(Elaeocarpus sylvestris)的1.50 ~ 2.02倍、1.36 ~ 1.62倍和1.43 ~ 1.66倍,树高生长也较快,基本上处于林冠上层;树干解析表明,其树高、胸径、材积的速生期在前4 ~ 5年,6年后生长迅速下降,其数量成熟龄为 6年。谢建秋等[9]在浙江丽水地区进行白花树引种试验,数据调查显示,丽水云和、遂昌、龙泉等地的2年生白花树平均树高分别为4.08、2.70和2.88 m,平均胸径分别为2.55、2.00和2.14 cm,显著高于对照乡土速生树种毛红椿(Toona ciliata var. pubescens)、马褂木(Liriodendron chinense)、香椿(Toona sinensis)、枫香(Liquidambar formosana)和南酸枣(Choerospodi asaxillaris)。林竞成等[18]引种试验表明,定植10年的白花树单株高达19.63 m,最矮亦达10.32 m,平均树高比早1年定植的杉木(Cunninghamia lanceolata)高1.79 m。吴明晶等[19]对多种阔叶树种进行了造林试验,观测结果显示9年生白花树的胸径和材积大于台湾桤木(Alnus formosana)、南酸枣、毛红椿、闽粤栲(Castanopsis fissa)和中华安息香(Styrax chinensis)等树种,而且整枝能力最强,干形最好。

对白花树各生长性状与单株种子年产量作了偏相关分析,发现在控制树高和地径的前提下,单株种子年产量与冠幅存在一定正相关,且相关性较显著,原因是对于相似树高和地径的白花树而言,冠幅越大,结果枝也越多,相应的种子产量也就越高,这就要求造林时控制一定的栽植密度,密度太大不利于冠幅的生长,密度太小种子的平均产量就会受到影响;对仙居试验林的枝下高观察统计结果表明,枝下高年均变异大,下冠层枝条更新快,这是因为2 m×2 m的栽植密度时下冠层枝干由于受不到阳光照射容易枯死,故应适当降低种植密度。

白花树自然整枝能力强,各性状生长也很迅速。3标准地2012年的平均树高比2011年的增长了30%多,地径和冠幅的平均增长率也有20%多;8株优树2010-2011年树高、地径和冠幅的年生长量分别达到1.25 m、2.12 cm和1.58 m,2011-2012年这些指标的年生长量均有所下降;36株施肥处理白花树2010-2011年各施肥处理对应的树高、地径和冠幅的最大年生长量分别为1.24 m、1.57 cm和1.09 m(数据未在文中列出),相应地2011-2012年生长量有所下降,但相对其他树种依然很高,说明 2011年是仙居试验地白花树人工林生长的大年。仙居水阁试验地白花树均为2008年造林,造林时已有1年树龄,按此计算2011年和2012年是白花树生长的第4和第5年,这与其他文献的相关报道是一致的。

3.2 施肥处理对白花树生长的影响

施肥处理不能改变白花树各性状生长的大小年现象。3种施肥处理对应的2010-2011年地径与冠幅的生长量均大于2011-2012年的生长量;3种施肥处理对应的2011年种子平均体积和百粒重的均值均大于2012年的均值,这些都表明2011年是36株施肥处理的白花树生长的大年,这和2011年是标准地和优树生长的大年的结论颇为一致。

施肥能缓解白花树结实的大小年差异。未施肥的标准地和优树不同年份单株种子产量波动较大,标准地Ⅲ2012年的平均单株种子产量甚至比2011年的增长1倍以上;施肥处理对照的平均单株种子年产量差异明显,而施以400 g/株和800 g/株的肥料后两年的平均单株种子产量的差异有所缓解,这些都说明施肥能缓解白花树结实的大小年差异。

施肥能促进白花树地径的生长并提高种子产量和内外品质。除了400 g/株年施肥量对应的2012年的种子含油率最高外,800 g/株的年施肥量对应的2011-2012年地径增长量、2011年种子体积、百粒重以及2012年平均单株种子产量的值均最大,且与其它施肥处理对应的值差异显著,说明施肥对白花树地径的生长,对种子体积、百粒重以及单株种子年产量的提高均有一定促进作用,而且800 g/株/年的施肥量对白花树各性状的生长的促进作用比400 g/株/年的作用更为明显。

综上所述,施肥处理不能改变白花树各生长性状的大小年现象,但能缓解白花树结实的大小年差异,而且施肥能促进白花树地径的生长并提高种子产量和内外品质。这一结论还目前没有相关文献报道,当然三年的数据得到的推论还需要进一步的验证。

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Effect of Cultivation and Fertilization on Growth Traits of Styrax tonkinesis

SHI Cong-guang1,ZHU Guang-quan1,LI Yin-gang1,LIU Xin-hong1*,XU Liang1,PENG Jia-long2,WANG Yong-sheng3
(1. Zhejiang Forestry Academy. Hangzhou 310023, China; 2. Xianju Forestry Bureau of Zhejiang, Xianju 317300, China; 3. Songyang Xiangxi Forestry Station of Zhejiang, Songyang 323400, China)

Complete enumeration was conducted on Styrax tonkinesis at 3 plots, and 36 individual treated by fertilization (0, 400 and 800g/year)and 8 superior trees for 3 consecutive years (2010-2012) in Xianju, Zhejiang province. Determination and analysis was made on traits of their seeds. It indicated that the annual increment of tree height, ground diameter and crown width of 8 S. tonkinesis superior trees in 2011 was 1.25m, 2.12cm and 1.58m, while that in 2012 was smaller than in 2011. Growth of height, ground diameter and crown width of 36 S. tonkinesis trees treated with different amount of fertilizer in 2011 was 1.24m, 1.57cm and 1.09m, and that in 2012 was also smaller, indicating that 2011 was the on-year for S. tonkinesis growth in Xianju. The experiment demonstrated that fertilizer treatment of 800g/year to S. tonkinesis trees had the highest annual increment of ground diameter, seed crude fat content, seed size and 100-seed weight, which had significant difference with treatment of 400g/year.

Styrax tonkinesis; annual fertilization; annual growth; 100-seed weight

S718.45

A

1001-3776(2013)03-0009-07

2013-01-21;

2013-02-17

浙江省创新团队建设与人才培养项目(2010F20014);浙江省省院合作林业科技项目(2010SY05);浙江省科技厅公益类项目(2012C22097)

石从广(1981-),男,湖北黄石人,助理研究员,博士,从事白花树遗传改良及开发利用研究;*通讯作者。

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