全 文 : 第 28 卷第 5期
2004 年9 月
南 京林业大 学学报(自然科 学版)
Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition)
Vol.28 , No.5
Sept., 2004
施肥处理对尾叶桉无性系纸浆材
生长和材性的影响
潘 彪1 ,徐永吉1 ,李贻铨2 ,梁坤南2
(1.南京林业大学 ,江苏 南京 210037;2.中国林业科学研究院 , 北京 100091)
摘 要:研究了 5 种不同施肥处理对 6.5 年生尾叶桉无性系单株材积 、木片密度 、纤维形态的影响规律。 结果
表明:施肥处理显著加快尾叶桉生长速度;对木材密度影响甚微;对纤维长度没有显著的影响;使纤维宽度显
著增加。但并非施肥量越多 ,生长速度越快 , 纤维宽度越宽。尾叶桉无性系短周期速生林木是一种优良的 、有
发展前途的造纸原料。
关键词:尾叶桉无性系;施肥处理;木片密度;纤维形态
中图分类号:S753;S781 文献标识码:A 文章编号:1000-2006(2004)05-0011-04
Effects of Fertilization on Growth and Traits of
Eucalyptus urophylla Clones
PAN Biao1 ,XU Yong-ji1 ,LI Yi-quan2 ,LIANG Kun-nan2
(1.Nanjing Forestry University , Nanjing 210037 , China;2.Chinese Academy of Forestry , Beijing 100091 , China)
Abstract:In order to investigate the effects of fertilization on pulpwood quality of Eucalyptus urophylla
clones.Wood samples of 6.5 years old E.urophylla clones tree were collected from five plots with differ-
ent fertilization treatments in Kaiping city ,Guangdong province.This paper deals with volume per individ-
ual , gravity and fiber formation of E .urophylla wood from plantation.The results are as follows:(1)Fer-
tilization treatments significantly promote the growth of E .urophylla clones.(2)There are no significant
effects on average gravity with the different treatments.(3)Fertilization treatments have not obvious effects
on fiber length ,whereas having a significant effect on fiberwidth by increase.However , the increasing ten-
dency of fiber width can not be attributed to the increased fertilization.(4)The wood of E.urophylla
clones with a short-term is a good and advanced source of pulping material.
Key words:Eucalyptus urophylla clones;Fertilization;Wood gravity;Fiber formation
尾叶桉(Eucalyptus urophylla S.T.Blake)是属桃金娘科(Myrtaceae)桉树属的速生人工林树种 ,原产印
度尼西亚 。因其生长快 ,干形通直 ,轮伐期短 ,近年来已成为广东 、广西和海南等省区的重要短周期纸浆
用材造林树种。利用尾叶桉速生种植材料(组培或扦插繁殖)的无性系造林在各地兴起。施肥作为营林
措施 ,能够提高产量 ,缩短轮伐期 ,现已成为一种重要的速生丰产培育措施 ,被广泛应用。笔者进行了不
同施肥条件对尾叶桉无性系生长量 、木材密度及纤维形态的影响规律的研究 ,为尾叶桉纸浆材定向培育
过程中施肥措施提供科学的理论依据。
1 材料与方法
尾叶桉无性系试材于 1999 年 6月采自广东省西南部开平市境内的镇海林场 。试验林于 1993年
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收稿日期:2003-11-17 修回日期:2004-06-16
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30271050)
作者简介:潘 彪(1964-),男 ,浙江浦江人 ,南京林业大学木材工业学院副教授。
4月种植 ,选用的无性系为广东省雷州林业局选出的尾叶桉 MLA ,株行距为 2m×3m ,以氮 、磷 、钾肥的
不同配比 ,5种施肥处理条件(原试验林地共有 9个施肥处理条件)的对比试验 ,分别编号为 1 , 2 ,3 ,4 ,5 ,
其中 5号为未施肥的对照处理 ,在每个处理的 3个重复内各取 2 株(即每条件 6株)平均木 ,共计取材
30株。各试验地的施肥处理及采伐样木时林木生长状况见表 1。
表 1 尾叶桉无性系施肥方案及林木生长状况
Table 1 Fertilization scheme and trees conditions
处理号 施肥配方(N∶P∶K)
平均胸径
/ cm
平均树高
/m
1 50∶150∶50 15.18 9.67
2 75∶200∶50 16.73 11.05
3 50∶250∶75 15.97 9.95
4 75∶300∶75 14.93 9.10
5 未施肥对照组 14.08 7.78
树木伐倒后 ,在每株样木胸高处截取 15 cm 厚
圆盘 ,用于测定生长轮宽度 、木片密度和纤维形态 。
将圆盘沿纵向一分为二 ,在每块的南北向各取
一楔形木块 ,用于测定木片密度 ,以各圆盘的南北向
木片密度算术平均值作为整个圆盘的木片密度。在
每株样木另一圆盘的北向沿半径取得 1 ~ 2 cm 宽的
中心条 ,从木条上每一轮的轮始 、轮中和轮末区分别
切取离析试样。离析用富兰克林法 ,每一轮分别制
作4片临时观测切片 ,通过显微投影仪在每片上测量 10个纤维长度 、纤维宽度及胞腔宽度 ,计算长宽
比 、壁腔比 、柔性系数 。每一特征值测量 40个完整的纤维 ,取其平均值。
2 结果与分析
2.1 施肥对尾叶桉无性系单株材积的影响
表 2 不同施肥处理尾叶桉无性系单株材积比较
Table 2 Effects of different fertilization treatments
on wood volume per individual
处理
号
单株材
积/m3 相对百分率% F 值
1 0.047 162 18.12**
2 0.069 238 50.80**
3 0.054 186 6.23*
4 0.042 145 14.36**
5 0.029 100
注:单株材积 V=0.333 3×H ×D 2 , H 为树高(m), D 为胸径
(cm);方差分析自由度均为 1;*示 0.05水平显著 , **示
0.01水平显著;F(0.05)=4.96。
材积生长是反映林木生长快慢程度重要指标 。
在林龄相同的情况下 ,单株材积越大 ,表明林木生长
速度越快 。不同施肥处理尾叶桉无性系单株材积比
较见表 2。从表 2 可以看出 ,经过施肥处理的 1 , 2 ,
3 ,4号的平均单株材积明显大于未经施肥处理的第
5号对照材 ,各施肥条件是未施肥对照材的 145%~
238%,其中以第 2处理条件(N75P200K50)生长速度最
快 ,说明并非施肥量越多 ,生长越快 。而结合土壤实
际 ,采用适当的配方 ,合理施肥才是关键 。方差分析
也表明 ,施肥处理与对照材之间存在显著差异 。与
梁坤南对尾叶桉无性系幼林施肥效应的研究是一致
的[ 1] 。
2.2 施肥对尾叶桉无性系木材密度的影响
木材密度是木材的一项主要品质指标。一般认为木材密度与树木生长速度之间呈负相关性。施肥
处理可使树木速生 ,但在一定程度上会降低木材密度 ,甚至存在显著差异 ,也有研究表明差异甚小[ 2~ 4] 。
表 3 不同施肥处理尾叶桉无性系木片基本密度比较
Table 3 Effects of different fertilization treatments
on wood gravity
处理
号
木片基本密度
/g·cm-3
相对百
分率% F 值
差异显
著性
1 0.476 101 0.9999 不显著
2 0.487 103 0.9993 不显著
3 0.487 103 0.9992 不显著
4 0.477 101 0.9998 不显著
5 0.472 100
注:自由度为 1 , F(0.05)=4.300 9
不同施肥处理的尾叶桉无性系木片基本密度见
表3 。从表3可以看出 ,施肥处理后 ,木片基本密度
并未降低 ,相反还略有增加 ,但差异很小 ,均没有达
到统计意义上的显著性 。这说明适当的肥料配方 ,
合理施肥 ,可显著提高尾叶桉无性系的生长量 ,而且
不会降低木材密度 ,达到速生优质目的 。
2.3 施肥对尾叶桉无性系纤维形态的影响
2.3.1 纤维长度
木材纤维长度与木材性质及利用有着密切关
系 ,同时也是造纸用材的重要指标之一 ,纤维长度对
纸张的撕裂强度 、耐破度及耐折度均有一定影响。
已有的研究表明 ,木纤维长度是树种固有的属性 ,它受生态环境的影响甚微 。柴修武在研究中发现
施肥引起的快速生长与杨木纤维长度变化呈弱负相关[ 2] ;张耀丽对广东生长的尾叶桉实生苗纤维形态
—12—
南京林业 大学学报(自然 科学版) 第 28卷 第 5 期
受施肥影响的研究表明 ,施肥引起的快速生长与纤维长度变化呈弱度正相关;两者均未呈现显著性差
异[ 5] 。而罗建举对广西生长的尾叶桉实生苗纤维形态受施肥影响的研究表明 ,施肥引起的快速生长与
纤维长度变化之间无规律性[ 3] 。
5种不同施肥处理下的尾叶桉的纤维长度由髓心向外呈递增趋势 ,且增加显著(图 1)。平均纤维长
度在 640 ~ 1 250μm。由于 6.5年生的尾叶桉属于幼龄材 ,尚属于生长旺期 ,故纤维长度增大没有明显放
缓。
图 1 不同施肥处理尾叶桉无性系纤维长度和纤维宽度的径向变异
Fig.1 Radial variation of fiber length and fiber width of different fertilization treatments
─★─ 1;─□─ 2;─■─ 3;─×─ 4;─○─ 5
尾叶桉无性系木材纤维长度在不同施肥处理条件下略有差异 ,但纤维长度的变化没有规律性(表
4),未因生长速度的加快呈现纤维长度降低或增加的相关性。方差分析也表明没有显著性差异(表 5)。
2.3.2 纤维宽度
5种不同施肥处理尾叶桉无性系的纤维宽度 ,从髓心向外 ,均呈缓慢增加的趋势(图 1b)。尾叶桉木
材平均纤维宽度在 18.2 ~ 20.3μm。不同施肥处理条件 ,其纤维宽度存在着较为明显的差异 。1 , 2 ,3 , 4
号处理条件的纤维宽度均比未施肥的 5号大(表 4)。表明施肥处理引起树木速生与细胞直径的增大有
关。方差分析表明 ,施肥处理与对照材之间存在显著差异(表 5)。与施肥量对单株材积的影响相似 ,施
肥总量最多的 4号处理 ,纤维宽度并非最大 ,而以 3号处理的纤维宽度为最大 。
表 4 不同施肥处理尾叶桉无性系纤维形态的比较
Table 4 Effects of different fertilization treatments on fiber formation
处理号 纤维长度/μm 纤维宽度/μm 长宽比 壁腔比 柔性系数
1 968.2(102.4) 18.9(100.5) 51.3(102.0) 0.44(100) 0.69(100)
2 936.4(99.0) 19.3(102.7) 48.4(96.2) 0.40(90.9) 0.72(104.3)
3 941.7(99.6) 20.4(108.5) 46.1(91.7) 0.46(104.5) 0.69(100)
4 947.9(100.2) 19.5(103.7) 48.6(96.6) 0.45(102.3) 0.69(100)
5 945.8(100) 18.8(100) 50.3(100) 0.44(100) 0.69(100)
注:括号内数据为相对百分率(%)。
表 5 不同施肥处理尾叶桉无性系纤维长度和纤维宽度的方差分析
Table 5 The variance analysis for fiber formation of E.urophylla wood from
plantation by different fertilization treatments
分析项目 离差来源 自由度 离差平方和 均方差 F 值 F(0.05) 显著性
纤维长度
纤维宽度
组间 4 4096 1024 0.028 2.69 不显著
组内 30 1 109 814 36 993
组间 4 3.749 0.937 4.782 2.69 显著
组内 30 5.881 0.196
2.3.3 长宽比 、壁腔比和柔性系数
造纸工业对纤维原料的选择依据 ,除了纤维长度 、纤维宽度 ,纤维的长宽比 、壁腔比及柔性系数也是
重要的指标 。不同施肥处理的尾叶桉无性系纤维的长宽比在 46.07 ~ 51.26。在造纸用材中对纤维长宽
比的要求要大于 30 ~ 50 ,尾叶桉无性系人工林木材均已满足造纸材的要求 ,完全可作为造纸用材进行
定向培育 。
柔性系数(腔径比)影响纸张的硬度和结合力 ,柔性系数越接近于 1 ,纸张的拉力越强 ,纤维壁薄者 ,
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2004 年 总第 113 期 潘 彪等:施肥处理对尾叶桉无性系纸浆材生长和材性的影响
更具有优点 ,抄纸时纤维交织得扁平紧贴 ,纸张的强度更佳。从柔性系数对造纸的影响来看 ,以第 2号
施肥处理为佳。
尾叶桉纤维壁较薄 ,胞腔直径较大 ,壁腔比都小于 1 ,这种纤维形态可以生产出纸质均匀 、有良好的
耐破度和张力的纸张 ,因此 ,人工栽培的尾叶桉幼龄材是一种优良的造纸原料。
3 结 论
(1)施肥处理可以显著加快尾叶桉无性系幼林生长速度 ,但施肥量与生长速度并非成正比。
(2)施肥对尾叶桉无性系木材密度无显著影响 ,表明合理地控制肥料用量和配比可以达到速生而不
降低材质的目的 。
(3)不同施肥处理对尾叶桉无性系纤维长度的影响甚微;对纤维宽度有显著影响 ,方差分析表明 ,施
肥与未施肥的对照材之间纤维宽度有显著差异。
(4)根据对尾叶桉无性系幼林木纤维长度 、宽度 、长宽比 、壁腔比以及柔性系数的研究表明 ,短周期
人工林速生尾叶桉可作为定向培育的造纸工业原料。
(5)对于尾叶桉无性系纸浆材的培育 ,在 5种施肥处理条件中 ,从生长速度 、木材密度和纤维形态等
主要材性指标来说 ,以 2号施肥处理(N75P200K50)为最佳。
[ 参 考 文 献 ]
[ 1] 梁坤南 ,周文龙.尾叶桉无性系幼林施肥效应的分析[ J] .林业科学研究 , 1999(2):127-131.
[ 2] 柴修武 ,李贻铨 ,陈道东 ,等.不同施肥效应对Ⅰ-69杨木材性质的影响研究[ J] .林业科学 , 1993 ,29(2):145-151.
[ 3] 罗建举 ,方文彬 ,代秀珍 ,等.施肥处理对尾叶桉材性影响规律的研究[ J] .世界林业研究(专集), 1995(8):336-343.
[ 4] 罗真付 ,徐永吉 ,潘 彪 ,等.施肥处理对尾叶桉生长量和木材密度的影响[ J] .南京林业大学学报 , 1999 , 23(5):31-34.
[ 5] 张耀丽 ,徐永吉 ,徐 柯 ,等.不同施肥处理对尾叶桉纤维形态的影响[ J] .南京林业大学学报 ,2000 , 24(1):41-44.
[ 6] 鲍甫成 ,江泽慧.中国主要人工林树种木材性质[ M] .北京:中国林业出版社 , 1998.
(责任编辑 李燕文)
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