配方施肥對澳洲茶樹萌芽林生長性狀的影響研究

張燁 覃子海 陳博雯 韋鑠星 肖玉菲 覃玉鳳 劉海龍

摘 要 采用“311-A”最優混合設計，研究了不同氮、磷、鉀配比施肥對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的影響。結果表明：氮、磷、鉀的合理配比有利于提高澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重和側枝重。純氮、純磷、純鉀的用量分別為99.2、32.6和96.7 g/株時，側枝重達到最大，為3.23 kg/株，相應的地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株，此時澳洲茶樹萌芽林的氮、磷、鉀施肥配比為1∶0.33∶0.97。

關鍵詞 澳洲茶樹 ；萌芽林 ；配方施肥 ；枝葉總重 ；側枝重

中圖分類號 S792.99 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.07.003

Abstract The effects of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers on ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves of Melaleuca alternifolia sprout forest were analyzed by using“311-A”optimum compound design. The results indicated that the reasonable mix of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer increased the ground diameter， plant height， total weight of branches and leaves， weight of branches and leaves. When nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer were dressed at a respective rate of 99.2， 32.6 and 96.7 g per plant， the branches of the plant were the highest in weight， up to 3.23 kg/plant， and the plant grew 4.7 cm in ground diameter and 308.1cm in plant height， and produced a total weight of branches and leaves of 4.85 kg/plant. The mix ratio of nitrogen， phosphorus and potassium fertilizers was 1∶0.33∶0.97.

Keywords Melaleuca alternifolia ； sprout forest ； formulated fertilizer ； total weight of branches and leaves ； weight of branches

澳洲茶樹（Melaleuca alternifolia Cheel）屬桃金娘科（Myrtaceae）白千層屬（Melateuca）植物，原產于澳大利亞。中國于20世紀90年代初引進澳洲茶樹，目前陸續在廣東、福建、廣西、重慶等地種植并進行產業開發[1]。澳洲茶樹四季常綠，生長快速，萌芽能力強，可進行多次收割。從4-松油醇型澳洲茶樹新鮮枝葉提取的精油（俗稱茶樹油），應用廣泛，具有很高的經濟價值[2-7]。茶樹油為無色至淡黃色透明油狀液體，具有令人愉快的豆蔻氣味，是公認的優良天然芳香劑、抗菌劑、防腐劑[8]。2002年被收入歐洲和英國藥典。當前，茶樹油在農用殺菌劑、日用衛生制品、皮膚保健品、化妝品、食品香料、藥品等行業中已開始廣泛應用[9]。澳洲茶樹具有萌芽力強、生長快等特點，種植后1年即可采收枝葉提取精油，每年可收割枝葉1～2次，經濟效益明顯。隨著國內外對茶樹油的需求量逐年增長，種植和加工澳洲茶樹已成為一個新興產業。

澳洲茶樹的生長離不開對肥料的需求，目前配方施肥對澳洲茶樹初代林生長性狀[10]及產油量[11]的影響已經有報道。但是，配方施肥對澳洲茶樹萌芽林生長性狀的研究未見報道，澳洲茶樹萌芽林施肥中只能參照初代林專用肥或者普通的復合肥。然而，澳洲茶樹初代林專用肥和普通的復合肥在養分比例和含量上與澳洲茶樹萌芽林的需肥規律存在較大的差距，導致人工澳洲茶樹萌芽林未能發揮其生長潛力，增產效率普遍較低。本文針對澳洲茶樹萌芽林進行不同配比的施肥試驗，研究澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的最佳施肥配比方案，探尋澳洲茶樹萌芽林階段的科學施肥技術，為培育高產優質澳洲茶樹林、獲取高產優質茶樹油提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地位于廣西南寧市廣西壯族自治區林業科學研究院生物技術研究所苗圃，東經108°21′2″，北緯22°55′16″。境域屬濕潤的亞熱帶季風氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.6℃左右，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫-2.4℃。冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最熱的7、8月平均28.2℃。年均降雨量達1 304.2 mm，平均相對濕度為79%，氣候特點是炎熱潮濕。土壤為第四紀紅壤，立地條件中等，質地為輕粘土，土壤有機質、全氮、全磷、全鉀平均含量分別為11.3、0.14、0.16 和6.43 g/kg。

供試植物為廣西壯族自治區林業科學研究院培育出的澳洲茶樹良種組培苗，在試驗地種植一年后采伐，第二年澳洲茶樹林萌芽。萌芽的樹樁高8.0～13.0 cm、地徑1.8～3.4 cm，苗木生長健壯，無病蟲害。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗采用“311-A”最優混合設計[12]，設純氮（N）、純磷（P）、純鉀（K）3個因素、5個水平，共設11個處理組合，隨機排列，試驗因素水平及其變化間距見表1，試驗處理方案見表2。純氮（N）、純磷（P）、純鉀（K）分別由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，其純度均為99%。其中NH4NO3含純氮35.0%，NaH2PO4含純磷25.8%，K2SO4含純鉀44.8%。

試驗于2017年3月開始進行，2018年1月結束。種植密度：株行距0.8 m×0.8 m。根據表2施肥處理方案，試驗設11 個處理，每個處理5株澳洲茶樹萌芽林，每個處理重復 3 次。表2中的氮、磷和鉀肥用量為澳洲茶樹萌芽林1 個采收期每棵樹用肥的總量。分5次施入，第1 次在萌芽后30～40 d把每種處理總肥料量的50% 溝施到植株4周，第2 次、第 3 次、第 4 次和第5次作為追肥施入，施肥量分別為各處理總肥料量的5 %、10 % 、15 %和20%，分別在5月、7月、9月和11月施入。每月月底檢測每株地徑和株高[13-14]，2018年1月16日，用割草機在植株離地面 20 cm 處截干收割，稱取每株的枝葉總重、側枝重（除主干外的重量，含葉重，下同）。

1.2.2 數據分析

運用Excel 2013及 DPS統計分析軟件[15]對數據進行回歸分析。

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的回歸分析

根據最優混合設計原理和澳洲茶樹萌芽林的試驗結果，以地徑（Y1）、株高（Y2）、枝葉總重（Y3）、側枝重（Y4）為目標函數，純氮（X1）、純磷（X2）、純鉀（X3）3 因子為控制變量，運用 DPS統計分析軟件[15]，通過計算機進行回歸分析，分別得出澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的回歸模型系數，并建立回歸方程如下：

Y1=30.887+0.568X1-0.243X2+0.056 9X3-0.003 7X1×X1-0.006 9X2×X2-0.001 1X3×X3+0.000 67X1×X2-0.001 2X1×X3+0.008 03X2×X3

Y2=2.606+0.010 3X1-0.002 9X2-0.000 06X1×X1-0.000 6X2×X2-0.000 13X3×X3-0.000 025X1×X2+0.000 038X1×X3+0.000 57X2×X3

Y3=3.039 7+0.016 5X1-0.076 1X2-0.021 6X3-0.000 21X1×X1-0.001 3X2×X2-0.000 11X3×X3+0.000 97X1×X2+0.000 12X1×X3+0.001 5X2×X3

Y4=1.893+0.009 4X1-0.045X2-0.017X3-0.000 14X1×X1-0.000 79X2×X2-0.000 031X3×X3+0.000 57X1×X2+0.000 099X1×X3+0.000 86X2×X3

通過對以上4個方程的回歸關系進行顯著性檢驗，4個方程的方差分析F值的顯著水平p均小于0.05，達到顯著水平，Durbin-Watson統計量d接近2，相關系數R均高于99%?？梢娨陨?個三元二次回歸方程對試驗結果具有很好的擬合性，可用作為澳洲茶樹萌芽林施肥決策和預報。

2.2 氮、磷、鉀對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的主效應分析

從回歸模型 Y1和Y2可知，一次項影響大小順序為X1>X2>X3，說明3因素對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高起主要作用的是氮，其次是磷、鉀，氮、鉀與地徑、株高成正相關，磷與地徑株高成負相關。從回歸模型Y3和Y4可知，一次項影響大小順序為X2>X3>X1，說明 3因素對澳洲茶樹萌芽林枝葉總重、側枝重起主要作用的是磷，鉀、氮起次要作用，氮與枝葉總重、側枝重成正相關，磷、鉀與枝葉總重、側枝重成負相關。

2.3 氮、磷、鉀與澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的關系

澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重都隨著氮、磷、鉀含量的增加而增大，但增大到一定程度又呈現下降趨勢，變化趨勢呈拋物線的形式。澳洲茶樹萌芽林地徑達到最大值（拋物線的最高水平）時，各因素組合為：純氮（X1）60.9 g、純磷（X2）33.9 g、純鉀（X3）96.7 g，此時地徑為5.1 cm；株高達到最大值（拋物線的最高水平）時，各因素組合為：純氮（X1）99.8 g、純磷（X2）37.6 g、純鉀（X3）97.3 g，此時澳洲茶樹萌芽林的株高為310.0 cm；澳洲茶樹萌芽林枝葉總重達到最大值（拋物線的最高水平）時，各因素組合為：純氮（X1）98.1 g、純磷（X2）33.5 g、純鉀（X3）96.1 g，此時澳洲茶樹萌芽林的枝葉總重為4.78 kg/株；澳洲茶樹萌芽林側枝重達到最大值（拋物線的最高水平）時，各因素組合為：純氮（X1）99.2 g、純磷（X2）32.6 g、純鉀（X3）96.7 g，此時側枝重為3.23 kg/株。

2.4 澳洲茶樹萌芽林最佳N、P、K配比施肥方案的確定

種植澳洲茶樹的主要目的是提取茶樹精油。根據相關研究，大部分的精油來源于側枝[6]。因此，側枝重是衡量澳洲茶樹生長質量的最主要因素，故選擇回歸模型 Y4（側枝重）來確定澳洲茶樹萌芽林施肥時氮（X1）、磷（X2）、鉀（X3）的最佳用量。澳洲茶樹萌芽林側枝重達到最大值時，各因素組合為：純氮（X1）99.2 g、純磷（X2）32.6 g、純鉀（X3）96.7 g，此時側枝重達到最大為3.23 kg/株，地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株。因此，氮、磷、鉀肥配比1∶0.33∶0.97為側枝重最大時澳洲茶樹萌芽林的最優氮、磷、鉀肥配比。

3 結論與討論

（1）11個氮、磷、鉀不同配比施肥處理的地徑、株高、枝葉總重、側枝重的變化幅度較大。這說明氮、磷、鉀不同配比的施肥組合，對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高、枝葉總重、側枝重的影響較大。通過回歸模型分析可知，3因素對澳洲茶樹萌芽林地徑、株高起主要作用的是氮，其次是磷、鉀，氮、鉀與地徑、株高成正相關，磷與地徑株高成負相關；3因素對澳洲茶樹萌芽林枝葉總重、側枝重起主要作用的是磷，鉀、氮起次要作用，氮與枝葉總重、側枝重成正相關，磷、鉀與枝葉總重、側枝重成負相關。

（2）種植澳洲茶樹是以提取精油為最終目標，在對澳洲茶樹萌芽林進行枝葉測產的基礎上，將產油量與不同N、P、K施肥配比作回歸方程，或許會比側枝重與不同N、P、K施肥配比的回歸方程更加準確，因此，下一步將對此進行研究。澳洲茶樹林為一次種植，多年收割，可連續萌芽20多年，產量逐年增加。因此，為防止土壤酸化、板結，保證產量，應考慮施用有機肥等措施來保證經營林地土壤質量不退化。

（3）前期的研究證實，澳洲茶樹初代林對氮肥的需求量很大，對磷肥、鉀肥需求量較少。但是澳洲茶樹萌芽林對氮肥、磷肥、鉀肥的需求較初代林有所不同，萌芽林對氮肥的需求量也很大，對磷肥、鉀肥的需求相應增大，特別是鉀肥，用量基本與氮肥持平。磷肥、鉀肥不足，會嚴重影響側枝重。

（4）當純氮、純磷和純鉀的用量分別為99.2、32.6和 96.7 g/株，比例為1∶0.33∶0.97時，澳洲茶樹萌芽林的植株側枝重達到最大值為3.23 kg/株，地徑為4.7 cm、株高為308.1 cm、枝葉總重為4.85 kg/株。因此，氮、磷、鉀肥配比1∶033∶0.97，為澳洲茶樹幼林側枝重最大時的最優氮、磷、鉀肥配比。澳洲茶樹萌芽林在最優氮、磷、鉀肥配比的條件下所獲得的側枝重比初代林在最優氮、磷、鉀肥配比的條件下所獲得的側枝重明顯增加。

（5）施肥只是影響澳洲茶樹萌芽林生長性狀的一個方面，影響澳洲茶樹萌芽林生長性狀的還有初代林的種植密度、水分等指標，怎樣確定初代林的種植密度與水分等指標的最優組合，有待進一步研究。

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