平衡施肥對油茶林地土壤主要養(yǎng)分含量的影響

劉學(xué)鋒，郭曉敏，李小梅，胡冬南

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園林與藝術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330045)

油茶Camellia oleifera屬山茶科Theaceae山茶屬CamelliaL常綠小喬木或灌木，是我國特有的重要木本食用油料樹種[1]，是與油棕、橄欖、椰子齊名的四大木本食用油源樹種之一[2]，油茶全身是寶，茶籽油對人體具有良好的保健作用，茶餅是茶籽、油茶籽、山茶籽等榨油后的餅粕 (剩余物)，從茶餅中提取茶皂索可得到一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高、性能優(yōu)異的化工和醫(yī)藥原料[3]，油茶果皮是提制栲膠的原料[4-5]。因此，油茶越來越受到人們的高度重視。油茶廣泛分布于我國南方的15個省區(qū)的丘陵地區(qū)，尤以廣西、湖南、江西、云南等地分布的最多[6]。江西是我國油茶的主產(chǎn)區(qū)之一，近年來江西油茶產(chǎn)業(yè)取得了較快的發(fā)展[7]，但產(chǎn)量水平依然不高，因?yàn)榻鞯挠筒枭a(chǎn)目前仍停留在傳統(tǒng)的粗曠經(jīng)營狀態(tài)中，存在盲目施肥和單一施肥的問題。配方施肥可以有效提高化肥的利用率。目前我國化肥利用率仍比較低，平均利用率在35%左右，比世界發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國家低10個百分點(diǎn)左右，提高化肥利用率的潛力很大[8]。胡冬南等人[9]對江西省宜春市袁州區(qū)的油茶幼林進(jìn)行了配方施肥試驗(yàn)，結(jié)果得出，N2P1K1（2.0∶1.0∶1.3）和N1P1K2（1.0∶1.0∶2.6）兩種配方對幼齡油茶的生長較好。鐘劍飛、郭曉敏等人[10]對油茶平衡施肥的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在相同的施肥處理下油茶各品系的產(chǎn)量增加之間具有顯著的差異，其中，4號品系的1號施肥處理(N1P3K0)的收益最大。Bradley R L等人[11]對單施氮、磷肥對溫哥華北部雪松、鐵杉生長的影響情況的研究結(jié)果表明，土壤肥力對植物的生長有直接的影響作用，合理施肥有利于油茶的生長。因此，通過平衡施肥技術(shù)的研究與推廣，可以達(dá)到保持土壤肥力、提高化肥利用率、減少對土壤、環(huán)境和作物的污染、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。本試驗(yàn)對平衡施肥試驗(yàn)區(qū)及對照區(qū)油茶林地土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行了測定和分析，以探索平衡施肥對油茶林地土壤養(yǎng)分的影響，為提高油茶產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在江西省九江市廬山區(qū)和豐城市兩個油茶基地，其中九江基地的成土母質(zhì)主要為花崗巖、片麻巖、石英砂巖等殘積和殘積坡積物發(fā)育的紅壤，土層深厚；該基地的油茶林齡為7 a，已進(jìn)入初果期。豐城基地為泥質(zhì)巖類風(fēng)化物、第4紀(jì)紅色粘土、紅砂巖類風(fēng)化物和河積物發(fā)育的紅壤；該基地的油茶林齡為3 a。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

九江、豐城這兩個基地的林分不同，立地條件不同，所施的配方肥料也不同。但均以ASI法測定結(jié)果為依據(jù)。通過一系列的化學(xué)分析、吸附試驗(yàn)和盆栽試驗(yàn)后，對土壤的養(yǎng)分狀況和養(yǎng)分限制因子有了一個較全面的了解，然后根據(jù)油茶需肥規(guī)律配制油茶專用配方肥料。采用雙因素重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，因素A為施肥處理，因素B為試驗(yàn)基地。采用配方施肥與不施肥2個處理，每個處理30株。每個基地安排3個小區(qū)作為重復(fù)。各處理間留1株油茶作為保護(hù)株。樣地設(shè)置時(shí)間為2011年5月。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 施肥方法

以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)依據(jù)ASI法測土和營養(yǎng)診斷研制的油茶專用配方肥為平衡施肥區(qū)的試驗(yàn)肥料，采用溝施法施入。對照區(qū)只是栽植前每株施用了2 kg有機(jī)肥，以后沒有施肥。施肥時(shí)間為2010年和2011年的冬季。

1.3.2 各養(yǎng)分指標(biāo)的測定方法

2012年6月對不同施肥處理0～40 cm 油茶根際的土壤進(jìn)行了取樣測定：分別采用堿解擴(kuò)散法、0.5 mol/L碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法、1 mol/L NH4AC浸提-火焰光度法、重鉻酸鉀容量法[12]依次測定其堿解氮、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Office Excel2003、DPSv7.05等統(tǒng)計(jì)工具對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 平衡施肥對油茶林地土壤N的影響

土壤中的N素含量是衡量土壤肥力的一個重要指標(biāo)。油茶在生長前期對氮肥的需求量較大，如果土壤中可吸收的有效態(tài)氮量過少，則會直接影響到油茶的產(chǎn)量和品質(zhì)。本試驗(yàn)于2012年6月對平衡施肥區(qū)和對照區(qū)油茶林地土壤中的N含量進(jìn)行了測定，結(jié)果見表1。由表1可知，平衡施肥區(qū)土壤中的N含量比對照區(qū)高，其中九江基地高66%，豐城基地高46%。不同試驗(yàn)基地不同施肥處理土壤中的N含量的大小順序?yàn)椋壕沤仄胶馐┓释寥繬含量＞豐城基地平衡施肥土壤N含量＞九江基地對照區(qū)土壤N含量＞豐城對照區(qū)土壤N含量。可見，平衡施肥與常規(guī)施肥均有利于土壤全N 含量的增加，而以平衡施肥的效果為最優(yōu)。

表1 土壤中的N含量Table 1 N content in soil g/kg

對各不同試驗(yàn)基地不同施肥處理的土壤含N量進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見表2。由表2可知，施肥處理間的P＝0.042 4＜0.05，這說明平衡施肥區(qū)與對照區(qū)土壤N含量有顯著差異，即平衡施肥比常規(guī)施肥能更有效地提高土壤中的N含量，促進(jìn)油茶生長，提高油茶產(chǎn)量；不同試驗(yàn)基地間的P＝0.242 4＞0.05，這說明各基地土壤N含量之間不存在顯著差異。

表2 土樣中N含量的方差分析（固定模型）結(jié)果Table 2 Variance analysis result of N content in soil samples(fixed model)

2.2 平衡施肥對油茶林地土壤P含量的影響

磷是油茶的重要營養(yǎng)元素之一，能促進(jìn)油茶花芽的分化，提早開花結(jié)果，加速果實(shí)成熟；缺磷時(shí)油茶樹的分生組織不能正常發(fā)育[13]。土壤中的有效 P 是土壤供 P 水平的重要衡量指標(biāo)，它不但可以反映出土壤中P的動態(tài)變化情況，而且可以反映土壤對植物的有效供 P 水平。2012年6月對平衡施肥區(qū)和對照區(qū)油茶林地土壤中的P含量進(jìn)行了測定，結(jié)果見表3。如表3可知,平衡施肥區(qū)的P含量明顯高于對照區(qū)，其中九江基地高47%，豐城基地高56%。不同試驗(yàn)基地不同施肥處理土壤P含量的大小順序?yàn)椋壕沤仄胶馐┓释寥繮含量＞豐城基地平衡施肥土壤P含量＞九江基地對照區(qū)土壤P含量＞豐城對照區(qū)土壤P含量。

表3 土壤中的P含量Table 3 P content in soil g/kg

對不同試驗(yàn)基地各處理土樣中的P含量進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見表4。由表4可知,不同施肥處理間P＝0.000 1＜0.01，說明平衡施肥區(qū)與對照區(qū)土壤P含量有極顯著差異；不同試驗(yàn)基地間P＝0.845 8＞0.05，說明各基地之間土壤P含量不存在顯著差異。試驗(yàn)結(jié)果說明，在N、P和K養(yǎng)分含量相等的施肥處理下，平衡施肥能較好地增加土壤有效 P含量，其效果優(yōu)于常規(guī)施肥。

2.3 平衡施肥對油茶林地土壤K含量的影響

通過施肥來影響作物生長和土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)而影響土壤供K能力。通常施肥對全K的影響較小，而施有機(jī)肥和含K化肥或者施有機(jī)肥與化肥配施均能提高土壤速效K的含量[14]。2012年6月對平衡施肥區(qū)和對照區(qū)油茶林地土壤中的K含量進(jìn)行了測定，結(jié)果見表5。從表5中可以看出，平衡施肥區(qū)土壤的K含量明顯高于對照區(qū)，其中九江基地高55%，豐城基地高49%。不同試驗(yàn)基地不同施肥處理土壤含K量的大小順序?yàn)椋壕沤仄胶馐┓释寥繩含量＞豐城基地平衡施肥土壤K含量＞九江基地對照區(qū)土壤K含量＞豐城對照區(qū)土壤K含量。這一結(jié)果說明，平衡施肥對于土壤K含量的提高效果更明顯。

表4 土樣中P含量的方差分析（固定模型）結(jié)果Table 4 Variance analysis result of P content in soil samples (fixed model)

表5 土壤中的K含量Table 5 K content in soil g/kg

對不同試驗(yàn)基地各處理土樣中的K含量進(jìn)行了方差分析，結(jié)果見表6。由表6可知，不同施肥處理間P＝0.000 1＜0.01，說明平衡施肥區(qū)與常規(guī)施肥區(qū)土壤K含量有極顯著差異；不同試驗(yàn)基地間P＝0.063 8＞0.05，說明各試驗(yàn)基地土壤K含量之間不存在顯著差異。

表6 土樣中K含量的方差分析（固定模型）結(jié)果Table 6 Variance analysis result of K content in soil samples (fixed model)

2.4 平衡施肥對油茶林地土壤有機(jī)質(zhì)的影響

土壤中有機(jī)質(zhì)含量雖少，但在土壤肥力上的作用很大，是土壤中各種營養(yǎng)元素的重要來源，幾乎能為作物提供生長所需的所有營養(yǎng)元素，也是土壤微生物必不可少的C源和能源[15]。2012年6月對平衡施肥區(qū)和對照區(qū)油茶林地土壤中的有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行了測定，結(jié)果見表7。如表7所示，平衡施肥區(qū)土壤中的有機(jī)質(zhì)含量明顯高于對照區(qū)，其中九江基地高45%，豐城基地高59%。同試驗(yàn)基地不同施肥處理土壤有機(jī)質(zhì)含量的大小順序?yàn)椋贺S城基地平衡施肥土壤有機(jī)質(zhì)含量＞九江基地平衡施肥土壤有機(jī)質(zhì)含量＞豐城基地對照區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量＞九江基地對照區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量。這一試驗(yàn)結(jié)果說明，平衡施肥可有效提高土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，能為油茶生長提供所需的營養(yǎng)元素，是一種最合理的施肥方式。

表7 土壤中的有機(jī)質(zhì)含量Table 7 The organic matter content in soil g/kg

對不同試驗(yàn)基地各處理土樣中的有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表8。由表8可知，不同施肥處理間P＝0.000 2＜0.01，說明平衡施肥區(qū)與常規(guī)施肥區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量有極顯著差異；不同試驗(yàn)基地間P＝0.067 3＞0.05，說明各基地的土壤有機(jī)質(zhì)含量之間沒有達(dá)到差異顯著水平。這一試驗(yàn)結(jié)果說明，平衡施肥比常規(guī)施肥對于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量的作用更大。

表8 土樣中有機(jī)質(zhì)含量的方差分析（固定模型）結(jié)果Table 8 Variance analysis result of organic matter content in soil samples (fixed model)

3 結(jié)論與討論

文中重點(diǎn)討論了平衡施肥與常規(guī)施肥對土壤主要養(yǎng)分指標(biāo)的影響情況。結(jié)果表明，平衡施肥區(qū)土壤的各養(yǎng)分指標(biāo)值均比對照區(qū)的高。九江基地施肥區(qū)的氮含量比對照區(qū)高66%，豐城基地施肥區(qū)的氮含量比對照區(qū)高46%。就磷含量而言，九江基地施肥區(qū)比對照區(qū)高47%，豐城基地施肥區(qū)比對照區(qū)高56%。九江基地施肥區(qū)的鉀含量比對照區(qū)高55%，豐城基地施肥區(qū)的鉀含量比對照區(qū)高49%。九江基地施肥區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量比對照區(qū)高45%，豐城基地施肥區(qū)的有機(jī)質(zhì)含量則比對照區(qū)高59%。這些數(shù)據(jù)說明，平衡施肥比常規(guī)施肥更能有效提高土壤氮、磷、鉀和有機(jī)質(zhì)的含量，可大大地改良土壤的肥力。

九江基地和豐城基地因其立地條件、林齡、土壤母質(zhì)都存在差別而影響到了土壤養(yǎng)分的含量，所以兩個試驗(yàn)基地的土壤養(yǎng)分指標(biāo)值存在差別。總的說來，九江基地土壤各養(yǎng)分指標(biāo)值要高于豐城基地。根據(jù)土壤的主要養(yǎng)分含量的多少來排序，結(jié)果如下：九江基地平衡施肥土壤N含量＞豐城基地平衡施肥土壤N含量＞九江基地對照區(qū)土壤N含量＞豐城對照區(qū)土壤N含量；九江基地平衡施肥土壤P含量＞豐城基地平衡施肥土壤P含量＞九江基地對照區(qū)土壤P含量＞豐城對照區(qū)土壤P含量；九江基地平衡施肥土壤K含量＞豐城基地平衡施肥土壤K含量＞九江基地對照區(qū)土壤K含量＞豐城對照區(qū)土壤K含量；豐城基地平衡施肥土壤有機(jī)質(zhì)含量＞九江基地平衡施肥土壤有機(jī)質(zhì)含量＞豐城基地對照區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量＞九江基地對照區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量。文中試驗(yàn)結(jié)果說明，在不同立地條件下采用平衡施肥方法對于提高土壤養(yǎng)分含量的作用是有差別的。在實(shí)際生產(chǎn)中，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牧⒌貤l件、土壤母質(zhì)和油茶林齡等條件進(jìn)行科學(xué)合理的施肥。

參考文獻(xiàn)：

[1] 袁德義,王 瑞,袁 軍,等.不同營養(yǎng)元素及配比對油茶花粉萌發(fā)率的影響[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2010,(5)： 471 － 474.

[2] 馬 力,陳永忠.油茶的功能特性分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009, 25(8)：82.

[3] 吳桂嵐.茶餅中皂素的提取和精制[J].廣西化工, 1991, (2)：52－54.

[4] 胡玉玲,胡冬南,郭曉敏,等.不同肥料與蕓苔素內(nèi)酯處理對5年生油茶光合和品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào),2011,28(2)： 194 － 199.

[5] 唐麗麗.茶油加工及綜合應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技.食品科學(xué) ,2010,(4)：375.

[6] 鄒寬生,郭曉敏,曾贛林.江西油茶產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010,(7)：212－215.

[7] 陳竑竣,李貽銓,楊承棟.中國林木施肥與營養(yǎng)診斷[J].世界林業(yè)研究,1998,(3)：58－65.

[8] 莊瑞林.中國油茶[M].北京：中國林業(yè)出版社,2008：51－52.

[9] 胡冬南,游美紅,袁生貴,等.不同配方施肥對幼齡油茶的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(1)：94－97.

[10] 鐘建飛,郭曉敏,劉苑秋,等.油茶平衡施肥經(jīng)濟(jì)效益研究[J].林業(yè)應(yīng)用技術(shù),2009,(9)：3－6.

[11] Radley R L, Titus D, Preston C M,et al. Improvement of nutritional site quality 13 years after single application of fertilizer N and P on regenerating cedar-hemlock cutovers on northern Vancouver Island C[J]. Plant Soil, 2000,(223)：195 － 206.

[12] 洪 楠,侯 軍.統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社,2001.

[13] 龔 偉,顏曉元,王景燕.長期施肥對土壤肥力的影響[J].土壤 ,2011,43(3)：336 － 342.

[14] 詹其厚,陳 杰.基于長期定位試驗(yàn)的變性土養(yǎng)分持續(xù)供給能力和作物響應(yīng)研究[J]. 土壤學(xué)報(bào),2006,43(1)：124－132.

[15] 孫克剛,張桂蘭,姚 健,等.砂姜黑土長期施肥對作物產(chǎn)量及土壤剖面NO3-N累積的影響[J].土壤通報(bào), 1999, 30(6)：262－264.