土壤養分變化對不同種源杉木幼苗生長的影響

孟慶銀 ，廖迎春 ，張運根 ，江先桂 ，賴建明 ，林源華 ，江祥慶，童浩，李平山，涂龍平

（1.福建省沙縣官莊國有林場，福建 三明 365050；2.南昌工程學院，江西 南昌 330099；3. 福建省三明市國有林場工作站，福建三明365000；4.福建省明溪國有林場，福建 三明 365200；5. 福建省大田桃源國有林場，福建三明366100；6. 福建省三明市郊國有林場，福建 三明 365000）

良種是現代商品林集約經營的基礎，而營建高世代種子園是提供良種的主要途徑，使用優良種源造林可增產10%～15%，良種基地是提供優良種源的保證。通過種源試驗可知，使用不同來源的種子造林，在不同生態條件下，其生長發育特性存在明顯差別。這些差異主要表現在生長量、生育期、抗性和適應性，是可以遺傳給子代的。在我國南方地區集中連片大面積營造杉木（Cunninghamia lanceolata）林較多，立地條件較差的杉木林，出現了一些“小老頭”林。在自然狀態下，植物所需養分依靠土壤供給，土壤是植物賴以生存的物質基礎，能為植物生長提供水分、養分等。土壤養分狀況是影響植被生長和生產力的重要因素，是土壤肥力的重要物質基礎，也是評價土壤肥力水平的重要內容之一，鐘羨芳研究認為，國內杉木生產力低下的原因在于不合理的經營制度引起的林分土壤養分的變化，如單一樹種引起的土壤酶活性下降和生態環境惡化，以及連栽引起的土壤養分流失、地力嚴重衰退等。

杉木是我國南方重要的造林樹種之一，栽培歷史悠久，其干形通直且生長迅速，材質輕軟易加工，分布廣泛，經濟價值高、木材用途廣泛，在建筑、家具制造、造船等領域得以廣泛應用。近年來，連栽導致地力衰退，生態環境惡化，杉木生長量下降。福建省沙縣官莊國有林場、福建省將樂國有林場、福建省尤溪國有林場、福建省洋口國有林場、福建省邵武衛閩國有林場、福建省光澤華僑國有林場6 個國家級林木良種基地承擔著滿足林業生產良種需求的任務，為摸清6 個良種基地杉木第3 代種子園子代在不同土壤養分中生長狀況，緊跟生產需求，做到適地適樹，提高良種遺傳品質，遺傳增益最大化，本文以1 年生杉木第3 代種子園實生裸根苗為研究對象，設置了6 個不同土壤養分環境梯度處理，采用野外盆栽種植，對比不同種源在不同土壤養分生長狀況，以期做到適地適種源，為提高杉木生長水平提供科學依據。

1 研究地區與研究方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在福建省沙縣官莊國有林場羅溪管護站（117°45′E、26°32′N）。該地屬亞熱帶海洋性季風氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明。年均降水量 1 747 mm；年均氣溫19.8 ℃，1 月最低月平均氣溫4.9 ℃，7 月最高月平均氣溫35.3 ℃；年均相對濕度81.1%；極端最低氣溫-7.1 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃；年無霜期300 d。

1.2 試驗設計

試驗苗為6 個國家級林木良種基地杉木第3代種子園混系種培育的1 年生裸根苗，2020 年1 月16 日，選取長勢均勻良好的杉木幼苗移栽于美植袋中，美植袋規格25 cm×25 cm ，每盆種1 株，每個種源90 株，共計540 株；供試土壤來自3 個杉木林分的表層土壤（A 層:0～20 cm、B 層:21～40 cm、C 層:41～60 cm）, 設置了6 個不同土壤養分環境梯度處理，即T（A 層）、T（B 層）、T（2A+1C）、T（1A+1C）、T（1B+2C）和T（C 層），低養分處理土壤，通過在低立地指數表層土壤中摻入一定比例（按體積比）的土壤養分較低的深層土壤（41～60 cm），并將表層土和深層土均勻混和得到。苗木移栽前測定各處理盆栽土的養分含量，6 個處理具體養分含量見表1。由表1 可知，6 個盆栽土壤有機碳和全氮含量存在顯著差異（P＜0.05）。

表1 6 個不同處理土壤養分含量

1.3 數據處理

采用Excel 2010 進行數據處理，SPSS 13.0 進行單因素方差分析，檢驗相關指標的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同種源杉木1 年生苗在不同養分土壤中苗高生長狀況

由表2 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）。其中T、T、T、T和T的苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高18.9%、12.7%、5.5%、2.3%和0.5%。將樂種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T、T（CK）；其中T、T、T、T和 T苗高與 T（CK） 苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高16.8%、10.2%、7.2%、3.0%和2.8%。尤溪種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T（CK）、T和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T和T比T（CK）苗高分別高2.8%、1.1%和0.9%，T和T苗高比T（CK）苗高分別低3.5%和1.0%。華僑種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T（CK）、T、T、T。其中T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別高12.1%和8.3%；T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低5.7%、6.9%和12.0%。洋口種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T、T和 T苗高比T（CK）苗高分別高12.7%、7.3%、4.2%和3.5%，T苗高比T（CK）苗高低0.7%。衛閩種源在6 個處理中苗高從大到小的順序為T、T、T、T（CK）、T和T；其中T、T、T、T和T苗高與T（CK）苗高差異均不顯著（P＞0.05），T、T和 T苗高比 T（CK） 分別高11.4%、7.4%和2.5%，T和T苗高比T（CK）分別低4.6%和7.1%。

表2 不同種源1 年生杉木苗在不同養分土壤中苗高生長狀況/cm

2.2 不同種源杉木1 年生苗在不同養分土壤中地徑生長狀況

由表3 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和T。其中T地徑與T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），T地徑比T（CK）低5.1%；T、T、T和T地徑與T（CK）地徑生長量均差異顯著（P＜0.05），比T（CK）分別低0.8%、15.2%、18.8%、18.8%和24.6%。將樂種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T、T；其中 T、T、T、T和 T地徑與T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）地徑分別低0.8%、1.7%、1.7%、6.7%和6.7%。尤溪種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和 T； 其 中 T、T、T、T和 T地 徑與 T（CK）地徑差異均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低2.2%、5.9%、11.1%、15.6%和17.8%。華僑種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T、T（CK）、T、T、T和T。其中T地徑與T（CK）地徑差異顯著（P＜0.05），比T（CK）高16.8%；T、T、T和T地徑與T（CK）地徑均不顯著（P＞0.05），比T（CK）分別低2.5%、10.9%、16.0%和16.8%。洋口種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T、T（CK）、T、T、T和T；其中T、T、T、T和T與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05），T地徑比T（CK）高1.7%，T、T和T地徑比T（CK）分別低4.2%、5.0%、和10.9%。衛閩種源在6 個處理中地徑從大到小的順序為T（CK）、T、T、T、T和T；其中T、T、T和T與T（CK）差異均不顯著 （P＞0.05），T、T、T和 T地徑比 T（CK）分別低于 6.3%、9.5%、11.1%和 12.7%，T與 T（CK）差異顯著（P＜0.05），比 T（CK）低 17.5%。

表3 不同種源1 年生杉木苗在不同養分土壤中地徑生長狀況/mm

2.3 不同種源杉木1 年生苗木在不同養分土壤中高徑比分析

由表4 可知，盆栽1 年時，官莊種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為 T、T、T、T、T和 T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異顯著（P＜0.05），但相互間差異不顯著（P＞0.05）。將樂種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）；其中T高徑比與T（CK）差異顯著（P＜0.05），T、T、T、和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。尤溪種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T高徑比與T（CK）差異均顯著（P＜0.05），T、T、T和 T高徑比與 T（CK） 差異均不顯著（P＞0.05）。華僑種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T（CK）和T；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。洋口種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為T、T、T、T、T和T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。衛閩種源在6 個處理中高徑比從大到小的順序為 T、T、T、T、T和 T（CK）；其中T、T、T、T和T高徑比與T（CK）差異均不顯著（P＞0.05）。

表4 不同種源1 年生杉木苗在不同養分土壤中高徑比狀況

3 結論與討論

不同土壤養分中有機碳和全氮含量明顯不同，從T至T土壤中有機碳和全氮含量顯著減少。有機碳、全氮是表示土壤肥力狀況的指標，只有適宜的碳、氮比例，才能保證土壤微生物的活力，提高土壤的肥力水平。

苗木高度生長是最直觀的形態指標，地徑與苗木根系大小關系緊密。研究發現，地徑與林木生長量成正比，苗高和地徑是評價苗木造林早期生長兩個最重要指標；高徑比是指苗高與地徑之比，高徑比越大表明林木生長又細又高，土壤是林木賴以生存的物質基礎。

本試驗研究發現，在相同管理措施下，6 個不同杉木種源在不同養分土壤中盆栽1 年時，表現出不同生長特性。其中在T（CK）處理中，苗高大小順序為尤溪種源、洋口種源、衛閩種源、華僑種源、官莊種源、將樂種源，地徑大小順序為官莊種源、尤溪種源、衛閩種源、華僑種源、洋口種源、將樂種源，高徑比大小順序為洋口種源、尤溪種源、華僑種源、衛閩種源、將樂種源、官莊種源；在T中，苗高大小順序為尤溪種源、衛閩種源、洋口種源、將樂種源、官莊種源、華僑種源，地徑大小順序為尤溪種源、衛閩種源、將樂種源、官莊種源、洋口種源、華僑種源，高徑比大小順序為洋口種源、尤溪種源、衛閩種源、將樂種源、官莊種源、華僑種源；在T中，苗高大小順序為洋口種源、華僑種源、尤溪種源、官莊種源、將樂種源、衛閩種源，地徑大小順序為華僑種源、尤溪種源、洋口種源、將樂種源、衛閩種源、官莊種源，高徑比大小順序為洋口種源、官莊種源、將樂種源、衛閩種源、尤溪種源、華僑種源；在T中，苗高大小順序為衛閩種源、將樂種源、尤溪種源、洋口種源、官莊種源、華僑種源，地徑大小順序為將樂種源、洋口種源、衛閩種源、官莊種源、尤溪種源、華僑種源，高徑比大小順序為衛閩種源、尤溪種源、將樂種源、華僑種源、官莊種源、洋口種源；在T中，苗高大小順序為尤溪種源、洋口種源、官莊種源、將樂種源、衛閩種源、華僑種源，地徑大小順序為尤溪種源、洋口種源、官莊種源、將樂種源、華僑種源、衛閩種源，高徑比大小順序為將樂種源、官莊種源、洋口種源、衛閩種源、華僑種源、尤溪種源；在T中，苗高大小順序為洋口種源、尤溪種源、官莊種源、華僑種源、衛閩種源、將樂種源，地徑大小順序為官莊種源、洋口種源、將樂種源、華僑種源、尤溪種源、衛閩種源，高徑比大小順序為尤溪種源、洋口種源、華僑種源、衛閩種源、官莊種源、將樂種源。

綜上所述，不同種源在6 個不同養分土壤中生長狀況不同。杉木生長是一個復雜長期的過程，對于不同種源杉木在6 個不同養分土壤中生長狀況，仍需長期的觀測比較才能得出結論。