全 文 ：Vol. 35 No. 6
Jun. 2015
第 35卷 第 6期
2015年 6月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期：2014-12-15
基金项目：福建省林业厅种苗科技攻关项目（k85130001）；科技部农业成果转化项目（1C4005002）；福建省五新项目（FKY018001）
作者简介：冯 瑜，硕士研究生 通讯作者：张国防，教授，博士生导师，E-mail：fjzgfzgf@126.com
引文格式：冯 瑜 ,张国防 ,李左荣 . 模拟不同施肥处理对芳樟树高和地径的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2015,35(6):34-39.
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.06.007 http: //qks.csuft.edu.cn
芳樟 Cinnamomum camphora var. 1inaloolifera
Fujita.属樟科樟属樟组，是提取天然芳樟醇重要树
种之一 [1-3]。随着国际市场对天然芳樟醇需求量的
日益增大，科学、有效地开展樟树林的大规模培
育与生产已成为当前亟需解决的重要问题。国内
外对芳樟的研究主要集中于芳樟精油的提取和分
析 [4-11]，对芳樟栽培技术中林木施肥方面的研究鲜
有见报。林地施肥既是森林集约经营的一种技术
模拟不同施肥处理对芳樟树高和地径的影响
冯 瑜，张国防，李左荣
（福建农林大学 林学院，福建 福州 350002）
摘 要：为探讨不同施肥处理对芳樟 Cinnamomum camphora var. 1inaloolifera Fujita.树高和地径的影响。运用三
元二次通用旋转组合设计，对不同的施肥处理对芳樟的树高和地径的影响开展研究；结合各个指标值建立数学
模型，对其拟合方程进行最优求解，确定芳樟最优生长的施肥配比。显著性分析结果显示：N和 K施用量对树
高和地径有显著影响，P施用量对树高和地径极显著。建立 N、P和 K施用量与芳樟树高和地径数学模型的回归
方程，据此计算出最优树高可达到 43.16 cm，与之对应的 N，P和 K的施肥量分别为 3.64，5.00，3.07g。最优
地径可达到 6.34 mm，与之对应的 N，P和 K的施肥量分别为：3.01，3.01，2.7g。研究结果显示：不同的芳樟
树高和地径最佳 N、P和 K施肥配比不完全相同，树高生长对 N、P、K需求量均较大，对 P的需求尤为明显，
地径生长对 N、P、K需求均较大。因此在实际的芳樟林培育生产中，可以根据不同的生产需求或阶段选择需要
的最优施肥方案，而达到施肥功效最大化的目的。
关键词：芳樟；施肥处理；树高；地径；三元二次回归正交旋转组合设计
中图分类号：S792.23 文献标志码：A 文章编号：1673-923X(2015)06-0034-06
Effects of simulated different fertilization treatments on tree height and
base diameter of Cinnamomum camphora var. 1inaloolifera Fujita.
FENG Yu, ZHANG Guo-fang, LI Zuo-rong
(College of Forestry, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, Fujian, China)
Abstract: The ternary quadratic general rotary unitized design was applied to study the effects simulated different fertilization
treatments of on tree height and base diameter of Cinnamomum camphora var. 1inaloolifera Fujita. The mathematic model was built
based on the integration of all index values. The best solution was calculated for simulated equation systems in order to determine the
best fertilization proportion. The signifi cance analysis indicated the fertilization amount of N and K had signifi cant effects on tree height
and base diameter while the effect from fertilization amount of P was more remarkable. The regression equations of the mathematic
models of N, P and K fertilization proportion versus the height and ground diameter of C. camphora var. 1inaloolifera Fujita were
established. According to the regression equations, the predicted optimal tree height will be up to 43.16 cm with the fertilization amount
of N, P and K of 3.64 g, 5.00 g and 3.07 g respectively, the predicted optimal base diameter will be 6.34 mm with the fertilization
amount of N, P and K of 3.01 g, 3.01g and 2.70 g respectively. The results indicate that the fertilization proportions of N, P and K are
not identical for optimization of tree height and ground diameter. Tree height growth will have larger demand of N, P, K, demand for P
will be particularly evident, diameter growth also will have larger demand of N, P, K. Therefore, in the actual production of C. camphora
var. 1inaloolifera Fuji ta forests , the optimal fertilization program should be selected according to different production needs or stage
selection requirements, thus obtaining the purpose of maximizing the effectiveness of fertilization.
Key words: Cinnamomum camphora var. 1inaloolifera Fujita.; fertilizer treatment; tree height; base diameter; ternary quadratic general
rotary unitized design
35第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
措施，也是低产林分改造的一种手段 [12]，已成为
经济林培育和提高森林质量的一种必不可少的基础
技术措施 [13]。对苗木施肥的主要目的是促使幼树快
速长高、增加其生物量，在这一阶段正确的施肥处
理产生的良好效益通常能持续数年之久 [14]。在生产
实践中对于长势稍弱的植物给予叶面喷肥等外施肥
料对于获得提高产量及获得更高品质的果实有一定
的帮助 [15]。N、P、K是植物必需的三大元素，研
究对芳樟树高和地径生产最优的 N、P、K施肥比
例将对芳樟树林培育和生产起着科学的指导作用。
在众多的试验设计方法中，三元二次回归正
交旋转组合设计具有旋转性，能使与试验中心距
离相等的点上预测值的方差相等，而且试验次数
较少、计算简便，消除了回归系数间的相关性，
因而，采用这一方法作为施肥模型可确定最佳的
肥料种类和用量 [15]。
为此，作者在试验中根据三元二次旋转方程
建立了不同施肥量处理与芳樟树高、地径等回归
关系的数学模型，并求最优解。通过 20个处理组
的芳樟树高和地径分析比较，进而分析相应的的N、
P、K优良的施肥配比，以期对芳樟树林培育和生
产提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 材料
试验采用的材料来源于厦门市牡丹公司苗圃
的一年生“牡丹 1号”扦插苗。
1.2 方法
1.2.1 试验设计
试验地位于福州市福建农林大学温室内进行，
采用盆栽实验法，选取生长均匀、高度一致的扦
插苗种植于栽培盆中，每盆 1株；盆栽基质为黄
心土，每盆装土约 3.5 kg，其理化性质见表 1，各
肥料的有效成分含量见表 2。
表 1 供盆栽试验黄心土的主要理化性质
Table 1 Main physical and chemical properties of experimental yellow soils by pot culture
名称 pH值 水解性 N /( mg·kg-1) 有效 P /( mg·kg-1) 速效 K /( mg·kg-1) 全 N /( g·kg-1) 全 P /( g·kg-1) 全 K /( g·kg-1) 有机质 /( mg·kg-1)
黄心土 5.5 19.286 11.480 228.2 65 0.214 0.012 8 0.527 3.233
表2 肥料有效成分含量
Table 2 Contents of effective nutrients in experimental
fertilizers
名称 尿素 过磷酸钙 氯化钾
有效成分 46% 12% 60%
试验采用三元二次回归旋转试验设计（表 3），
共设置 20个处理，3次重复，施肥试验分 6次完成，
分别在 2013年 3月份至 9月份每月份 30日施用，
各次比例为 15%、15%、15%、15%、20%、20%、氮、
磷、钾肥采用尿素、过磷酸钙和氯化钾，根据栽
培盆中土壤水分状况，每隔 3～ 5d等量浇 200mL
清水，以保证植株正常生长。
表 3 氮、磷、钾肥三因素各水平施肥量（g/盆）
Table 3 Fertilizing amounts of N, P, K factors with every
levels g/pot
因素
（纯用量）
处 理 水 平
-1.682 -1 0 1 1.682
N 0 1.01 2.5 3.99 5
P 0 1.01 2.5 3.99 5
K 0 1.01 2.5 3.99 5
1.2.2 树高和地径的跟踪测定以及取样
三月起开始测定芳樟的生长指标，即 3～ 9
月每月 30日测定六个重复的各芳樟树高与地径，
并将数据整理保存。9月份，施肥处理结束，测定
各个处理芳樟的鲜重、烘干重（24h、70℃恒温处
理），记录数据，保存样品的完整性。
1.3 数据统计和分析
采用 Excel 2003和 SPSS 11.5统计分析软件对
实验数据进行方差分析和回归分析。
2 结果和分析
2.1 不同施肥处理对芳樟树高的影响及其数学模型
2.1.1 不同施肥处理组芳樟不同月份的树高的比较
采用三元二次回归正交旋转组合设计设置 N、
P和 K的不同施用量，各处理组芳樟不同月份的
树高见表 4。
由表 4可以得出由于原始处理 1平均树高有
优势，在 3、4和 5月都处于最大值，然而到 6月
其中有 6个处理（处理 20、19、18、17、8、6、
5）的平均树高均超过处理 1，其中最大值是处理
20（N、P和 K施用量均为 2.50 g），达到 31.83
cm，说明随着时间的推移不同的施肥组合呈现出
冯 瑜，等：模拟不同施肥处理对芳樟树高和地径的影响36 第 6期
不同的促进生长的效果。7月树高基本都达到了
30 cm，最小的树高是处理 10（N、P和 K施用量
分别为 0、1.01和 1.01 g），仅为 23.67 cm，最大
值是处理 19（N、P和 K施用量均为 2.5 g），达
到了 38.67 cm，在 8月最小值仍然是处理 10，仅
为 25.33 cm，而处理 11（N、P和 K施用量分别
为 2.50、5.00和 2.50 g）达到了 42.33 cm为全部
处理之最。
2.1.2 回归显著性分析
对不同施肥处理组芳樟不同月份的树高进行
回归显著性分析，结果见表 5。
分析结果表明：经 T检验，芳樟树高总体
回归显著性分析 P值为 0.002，说明不同施肥处
理对芳樟树高的生长影响存在着极显著的回归关
系。其中，N和 P施用量的 P值分别为 0.000和
0.013，说明了不同的 N、P施肥量对芳樟的树高
生长存在着极显著影响；而 K施用量的 P值为
0.495，高于 0.05，未能达到显著结果，说明了 K
的不同施用量对芳樟树高的生长没有显著影响；
N×P和 N×K的 P值分别为 0.025与 0.046，说
明 N×P和 N×K的相互作用对芳樟的树高生长存
在显著的相关关系；然而 P×K的 P值为 0.690，
说明 P×K的相互作用对芳樟的树高不存在显著影
响；N2和 P2的 P值为 0.006和 0.005都达到了极
显著性水平，说明了 N施用量的平方和 P施用量
的平方对芳樟的树高的影响极为显著，而 K2的 P
值为 0.416明显高于 0.05，说明 P施用量的平方对
芳樟的树高不能表现出显著的相关关系。
2.1.3 数学模型建立
不同施肥处理芳樟 8月份的树高数据建立数学
表 4 N、P和K不同施用量芳樟不同月份的树高
Table 4 Tree height values C. camphora var. 1inaloolifera Fujita. in different months with different application amounts of
N, P and K cm
处理号 X1 (N)g/盆
X2 (P)
g/盆
X3 (K)
g/盆
树高
2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月
1 3.990 3.990 3.990 18.580 20.970 23.330 25.450 28.670 33.830 39.360
2 3.990 3.990 1.010 13.390 17.580 20.250 22.670 27.080 30.450 32.260
3 3.990 1.010 3.990 13.490 16.680 19.120 21.330 25.500 29.550 30.330
4 3.990 1.010 1.010 13.590 17.870 21.080 25.170 28.330 30.330 33.510
5 1.010 3.990 3.990 12.460 16.350 2 1.470 22.530 29.230 31.830 33.330
6 1.010 3.990 1.010 10.890 13.670 15.730 18.030 31.23 0 27.350 29.830
7 1.010 1.010 3.990 9.430 12.830 16.270 18.080 25.830 30.170 31.670
8 1.010 1.010 1.010 11.560 15.830 19.830 25.350 29.670 33.670 38.760
9 5.000 2.500 2.500 10.780 13.130 15.380 16.520 22.830 28.830 36.830
10 0.000 2.500 2.500 11.160 14.170 16.880 18.380 20.830 23.670 25.330
11 2.500 5.000 2.500 11.520 14.470 16.470 18.100 24.170 35.830 42.330
12 2.500 0.000 2.500 11.040 13.110 15.780 17.070 21.330 24.830 28.170
13 2.500 2.500 5.000 12.160 15.230 17.750 18.750 25.670 32.500 34.170
14 2.500 2.500 0.000 9.230 13.780 17.930 19.670 26.330 28.330 30.330
15 2.500 2.500 2.500 10.500 12.750 15.980 18.270 26.170 33.440 39.500
16 2.500 2.500 2.500 12.230 16.170 19.080 21.030 26.230 34.830 40.830
17 2.500 2.500 2.500 14.240 18.270 22.230 24.350 31.230 33.830 39.330
18 2.500 2.500 2.500 13.170 17.800 21.850 23.820 28.670 36.330 39.290
19 2.500 2.500 2.500 15.390 18.470 22.420 23.620 31.530 38.670 40.170
20 2.500 2.500 2.500 17.460 20.450 23.270 25.220 31.830 35.170 41.110
表 5 N、P和K不同施用量对芳樟树高影响的显著性分析
结果
Table 5 Significance analysis results for effects of different
fertilizer amounts of N, P and K on tree height of
C. camphora var. 1inaloolifera Fujita.
变异来源 df MS T P
N 1 3.680 5.706 0.000
P 1 1.988 3.003 0.013
K 1 1.530 0.708 0.495
N×P 1 1.530 2.637 0.025
N×K 1 0.326 1.385 0.046
P×K 1 0.326 0.411 0.690
N2 1 0.242 0.689 0.006
P2 1 0.328 -3.607 0.005
K2 1 0.270 -0.848 0.416
回归 9 0.002
剩余 10
总和 19 　 　 　
37第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
模型，进行回归方程的拟合，所得回归方 程如下 ：
Y = 2 0 . 9 9 7 + 5 . 9 7 1 X 1+ 1 . 0 8 3 X 2+ 4 . 0 3 4 X 3-
0.451X1 X2+0.134X1X3+0 .167X2X3-1.185X 1
2 -0.229X2
2-
0.872X3
2。
式中，y代表树高值（cm）；X1代表 N肥施
用量（g）；X2代表 P肥施用量（g）；X3代表 K
肥施用量（g）。根据上述所得的树高回归方程，
求得的最优树高可达到 43.16 cm，与之对应的 N、
P、K的施肥量分别为 3.64、5.00、3.07 g。
由表 1数据可看出：处理 11（N、P和 K施
用量分别为 2.50、5.00和 2.50 g）与上述所得的N、
P和 K最优施用量最接近，八月份处理 11的树高
值也是最大。处理 15～ 20处理（N、P和 K施用
量均为 2.50g）相当接近求得的 N、P和 K最优施
肥量，从 8月份的树高列表中，可以看出这 6个
处理的树高较其他处理要大，这也说明了在此大
盆和土壤环境下芳樟树高生长对 N、P和 K需求
量均较大，对 P的需求表现尤为明显。相反，当
N、P和 K中任意一种施肥量不足时都会不利于芳
樟树高的生长。
2.2 不同施肥处理对芳樟地径的影响及其数学模型
2.2.1 不同施肥处理不同月份芳樟地径的比较
采用三元二次回归正交旋转组合设计设置 N、
P和 K的不同施用量，各处理组芳樟不同月份地
径见表 6。
表 6 N、P和K不同施用量芳樟不同月份的地径生长量
Table 6 Base diameter of C. camphora var. 1inaloolifera Fujita. in different months with different application amounts of
N, P and K mm
处理号 X1 (N)g/盆
X2 (P)
g/盆
X3 (K)
g/盆
生长量
2月 3月 4月 5月 6月 7月
1 3.990 3.990 3.990 3.900 4.100 4.280 4.520 5.070 5.350
2 3.990 3.990 1.010 3.600 3.850 4.370 4.700 5.300 5.520
3 3.990 1.010 3.990 3.200 3.320 4.220 4.430 4.560 5.370
4 3.990 1.010 1.010 3.780 3.980 4.500 4.680 5.040 5.100
5 1.010 3.990 3.990 3.690 4.020 4.400 4.480 5.130 5.490
6 1.010 3.990 1.010 3.000 3.250 3.600 3.920 4.680 5.020
7 1.010 1.010 3.990 3.400 3.800 4.630 5.050 5.220 5.340
8 1.010 1.010 1.010 3.100 3.330 3.580 4.220 4.570 4.690
9 5.000 2.500 2.500 3.100 3.150 3.820 4.270 4.900 5.500
10 0.000 2.500 2.500 3.100 3.420 3.660 3.850 4.270 4.530
11 2.500 5.000 2.500 3.410 3.630 3.800 3.980 4.520 5.020
12 2.500 0.000 2.500 3.390 3.550 3.750 4.020 4.400 5.050
13 2.500 2.500 5.000 3.540 3.900 4.100 4.700 5.170 5.630
14 2.500 2.500 0.000 3.100 3.470 3.820 4.100 4.900 5.420
15 2.500 2.500 2.500 3.000 3.050 3.500 3.830 4.720 5.830
16 2.500 2.500 2.500 3.600 3.880 3.970 4.230 4.670 5.570
17 2.500 2.500 2.500 3.800 4.280 4.550 4.930 5.280 5.750
18 2.500 2.500 2.500 3.700 4.080 4.500 5.020 5.300 6.000
19 2.500 2.500 2.500 3.400 3.880 4.450 4.900 5.370 5.900
20 2.500 2.500 2.500 4.100 4.470 4.600 5.220 5.700 5.920
由表 6 可以看出芳樟的原始地径状态均在
3 mm～ 4.1 mm之间，处理 20（N、P和 K施用量
均为 2.50 g）的地径在 3月、4月、5月、6月的生
长中一直处于地径最大的状态，说明处理 20对芳
樟地径的生长在各个处理中起到最大的促进作用。
而 7月份的处理 18（N、P和 K施用量均为 2.50 g），
地径是当月的最大值，在六个月的生长中，处理 10
（N、P和 K施用量分别为 0、1.01和 1.01 g）的地
径一直生长不佳，在 7月、8月、9月都处于最小
的状态，说明处理 10对芳樟的地径生长促进作用
在各个处理里最小。处理 15（N、P和 K施用量均
为 2.50 g）在各个月份的生长中均处于中上游的水
平。说明N、P、K的施肥量分别为 2.5、2.5、2.5 g时，
对芳樟的地径生长促进作用明显。处理 16与 18的
地径大小在各个月份的生长明显，在 8月份的测量
中均值都达到了 6.41 mm，仅 次于处理 15。
2.2.2 回归显著性分析
对不同施肥处理组不同月份芳樟地径进行回
冯 瑜，等：模拟不同施肥处理对芳樟树高和地径的影响38 第 6期
归显著性分析，结果见表 7。
表 7 N、P和K不同施用量对芳樟地径影响的显著性分析
结果
Table 7 Significance analysis results for effects of different
fe rtilizer amounts of N,P and K on base diameter
of C.camphora var. 1inaloolifera Fujita.
变异来源 df MS T P
N 1 0.273 4.713 0.000
P 1 0.147 4.366 0.001
K 1 0.113 1.603 0.001
N×P 1 0.113 -0.107 0.14
N×K 1 0.024 0.798 0.917
P×K 1 0.024 -1.934 0.443
N2 1 0.018 -4.923 0.082
P2 1 0.024 -3.25 0.001
K2 1 0.020 -1.249 0.009
回归 9 0.001
剩余 10
总和 19 　 　 　
分析结果表明：经 T检验，芳樟地径总体回
归显著性分析 P值为 0.01，说明不同施肥处理对
芳樟地径的生长影响存在着极显著地回归关系 。
其中 N、P、K的施用量的 P值为 0.000、0.001、
0.001，说明了不同的 N、P和 K的施肥量对芳樟
的地径生长存在着极显著影响。此外，N×P、
N×K、P×K 的 P 值均高于 0.05，说明 N×P、
N×K以及 P×K的相互作用对芳樟的地径生长的
影响不明显；而 N2的 P值为 0.082，这表明 N的
平方处理对芳樟的地径不存在显著影响；P2、K2
的 P值为 0.001和 0.009均达到了极显 著性水平，
说明了 P2、K2对芳樟的地径影响极为显著。
2.2.3 数学模型建立
不同施肥处理芳樟 8月份的地径数据建立数
学模型，进行回归方程的拟合，所得回归方程如下：
Y = 4 . 2 8 3 + 0 . 6 9 5 X 1+ 0 . 4 9 5 X 2+ 0 . 1 8 2 X 3 -
0.003X1X2+0.019X1X3-0.035X2X3-0. 12X 1
2-0.065X2
2-
0.0253X3
2，
式中，Y代表地径值（mm）；X1代表 N肥施
用量（g）；X2代表 P肥施用量（g）；X3代表 K
肥施用量（g）。根据上述所得的地径回归方程，
求得的最优地径可达到 6.34 mm，与之对应的 N、
P、K的施肥量分别为：3.01、3.01、2.7g。
由表 6可得出处理 15～ 20（N、P和 K施用
量均为 2.50 g）与地径数学模型最优求解求得的N、
P和 K施肥值最接近，这 6个处理的地径较其他
处理大。此外，处理 6（N、P和 K施用量分别为
1.01、3.99和 1.01 g ）的地径值达到 6.01 mm，处
理 6与求得的 N、P和 K最优施用值比较，处理 6
的 N、K稍低，P较高，这说明芳 樟的地径生长对
N、P、 K需求较大，P较为明显。
3 讨论和结论
本研究结果表明：不同的施肥处理对芳樟的
树高和地径均有显著的影响，不同处理间的同一
指标差异明显，各个回归方程进行最优求解，求
得当 N、P、K的施肥量分别为：3.01、3.01、2.7 g
时得到最优树高为 43.16 cm，通过对不同处理下
树高的表现情况，可得芳樟树高生长对 N、P、K
需求量均较大，对 P的需求尤为明显，相反，当N、
P、K中任意一种施肥量不足时都会不利于芳樟树
高的生长。当 N、P、K的施肥量分别为：3.01、
3.01、2.7 g时可得到最优地径为 6.34 mm，表明芳
樟的地径生长对 N、P、K需求较大。
通过以上总结得知不同的芳樟树高和地径的
最佳 N、P、K施肥配比不完全相同，其中树高生
长对N、P、K需求量均较大，对 P的需求尤为明显，
地径生长对 N、P、K需求较大。因此在实际的芳
樟林培育生产中，可以根据不同的生产需求 或阶
段选择需要的最优施肥方案，而达到施肥功效最
大化的目的。
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