油茶餅粕有機肥對馬占相思和窿緣桉幼苗生長的影響

馮少平 ，黃 婷 ，張 暉 ，王炳新 ，董 斌 ，黃永芳

(1. 臺山市紅嶺種子園，廣東 臺山 529000；2. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點實驗室／林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院 廣東 廣州 510642；3. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，廣東 廣州 510225；4. 廣東省臺山市林業(yè)局，廣東 臺山 529000；5. 廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510507)

馬占相思(Acacia mangium)是速生樹種，具有紙漿得率高、干型通直、出材率高、耐酸、耐貧瘠、適應(yīng)性強、速生高產(chǎn)及固氮改土等特性，是改良土壤和水土保持的優(yōu)良樹種，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益都十分顯著。窿緣桉(Eucalyptus exserta)為桃金娘科植物，華南至西南均有栽培，是目前華南地區(qū)造林常用的樹種。木材淡紅色，紋理細致，堅硬耐腐，為礦柱、建筑、造紙等用材。兩種樹在過去都廣泛種植于我國廣東、廣西、海南、福建等地區(qū)[1—2]。

油茶(Camellia oleifera)被列為國家大宗油料作物，其種植面積、產(chǎn)油量、產(chǎn)值均逐年穩(wěn)步提高[3]。2018年我國油茶種植面積達426.7萬 hm2，平均每年以12.5萬hm2的速度增長；茶籽產(chǎn)量更是達到263萬t，油茶籽榨油后剩下的油茶粕年產(chǎn)量在5.0×105t以上[4]。大量的油茶粕在提取了茶皂素后剩下的原料如何加工利用亟須解決，目前眾多工作都在努力加快資源的利用開發(fā)，以提高整個油茶產(chǎn)業(yè)鏈的價值[5—6]。

對于提取茶皂素后的油茶餅粕，可通過發(fā)酵制成有機肥使用，而關(guān)于油茶餅粕應(yīng)用于林木育苗方面的研究目前還比較少。本試驗以發(fā)酵油茶餅粕有機肥為原料，通過試驗比較不同添加比例的油茶餅粕有機肥對馬占相思和窿緣桉苗的生長影響，為油茶餅粕有機肥應(yīng)用于林木育苗工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

未提取茶皂素的茶粕由廣東新大地生物科技有限公司提供。馬占相思種子和窿緣桉種子由廣東省林業(yè)局種子冷庫提供。

1.2 方法

1.2.1 去茶皂素油茶茶粕

將茶粕浸泡在pH=10，固液比1:10的80℃熱水中，12 h后進行脫水，烘干備用。

1.2.2 茶粕堆漚發(fā)酵

本試驗主要用堆漚的辦法對油茶餅粕進行發(fā)酵。將浸泡過濾后的油茶餅粕堆放在一個水泥池里面，鋪蓋透明薄膜，每隔一個星期揭開薄膜，在表面淋適量的水分并攪動，直到油茶餅粕不發(fā)出異味時，油茶餅粕發(fā)酵完全可作為有機肥試驗使用。

1.2.3 種植試驗設(shè)計

將馬占相思和窿緣桉種子放到沙床里進行發(fā)芽，當(dāng)馬占相思的種子破芽出土?xí)r進行移植，把幼苗移到營養(yǎng)袋(直徑15 cm×高12 cm)里面，種植袋土壤配方按照表1進行，其中土壤的成分為：70%黃心土+30%火燒土，每個處理做3次重復(fù)，每個重復(fù)30株。移植后30 d觀察每個處理的成活率，并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。于移植第40天進行第一次生長量測定，測量苗高，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，之后每隔15 d測一次苗高，并記錄苗木至第70天。

表1 茶粕試驗配方Table 1 Experimental formula of oil-tea cake

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

采用SAS統(tǒng)計分析軟件對測定指標(biāo)進行單因素方差分析和DUNCAN檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶餅粕成分含量的分析

由表2可看出，未提茶皂素的油茶餅粕的N:P:K為5.2:1.0:4.9；水浸提茶皂素油茶餅粕發(fā)酵后N:P:K為7.2:1.0:5.4。油茶餅粕中的N、K含量高，水浸發(fā)酵后的油茶餅粕中養(yǎng)分N、P、K含量較未提茶皂素的油茶餅粕分別降低了8.5%、34.3%和28.2%。

表2 不同類型油茶餅粕養(yǎng)分含量Table 2 Nutrient content of different types of oil-tea cake

2.2 發(fā)酵油茶餅粕對兩樹種幼苗成活率影響

移植40 d，馬占相思幼苗成活率最高的為CK組，其成活率為95.6%，而添加有油茶餅粕的處理組中，成活率最高的為 A1，成活率為 93.5%。隨著油茶餅粕含量的增加，其成活率有不同幅度下降。其中A2和A3處理組的成活率分別為90%和78.9%。在55 d時，雖然處理組馬占相思幼苗的成活率有下降，但是下降幅度在3%～6%間。在70 d時，成活率最高的仍為 CK對照組，成活率為91.1%，而A1、A2、A3處理成活率分別為83.3%、87.8%和 70.0%(圖1)。

圖1 發(fā)酵油茶餅粕對馬占相思幼苗成活率的影響Fig. 1 Effect of fermented oil-tea cake on the survival rate of Acacia mangium

從70 d的窿緣桉幼苗生長結(jié)果可以看出，除了A3的成活率(88.9%)比CK對照組的成活率90.0%低1.2%以外，其余的都比CK高。由此得知，油茶餅粕有機肥的施用不會導(dǎo)致窿緣桉幼苗的死亡，只要施用得當(dāng)反而促進窿緣桉幼苗成活率的提高；從各個處理對窿緣桉幼苗成活率的影響來看，A2中窿緣桉幼苗的成活率是最高的，達到95.6%，A1次之，為 94.0%(圖1)。

圖2 發(fā)酵油茶餅粕對窿緣桉幼苗成活率的影響Fig. 2 Effect of fermented oil-tea cake on the survival rate of Eucalyptus exserta

2.3 發(fā)酵油茶餅粕對兩樹種幼苗高生長的影響

有機肥對馬占相思苗高生長的影響見表3。三次的觀察結(jié)果都顯示，對照組馬占相思幼苗的生長情況優(yōu)于添加有油茶餅粕的處理組。不同的油茶餅粕有機肥施用量對40 d馬占相思幼苗苗高生長產(chǎn)生影響。A2處理組平均苗高3.7 cm，較對照低0.2 cm，兩處理間差異性顯著。A1和 A3處理苗高均為3.1 cm，處理間差異性不顯著，但與A2間差異性顯著。在70 d時，對照組平均苗高為6.7 cm，與茶粕有機肥組差異性顯著，后者苗高最高組為A2處理，平均苗高為5.6 cm。

表3 發(fā)酵油茶餅粕對馬占相思幼苗生長的影響Table 3 The effect of fermented oil-tea cake on the growth of Acacia mangium

從70 d窿緣桉幼苗高生長進行多重比較結(jié)果顯示(表4)，A1的苗高為各處理中最大，平均苗高為12.4 cm，其次為A2。A3的苗高平均值最低，比對照的要低。A1與 CK、A3之間差異顯著，A2和A3之間有差異顯著。由此得知，在各個處理之間，A1和A2處理對窿緣桉幼苗有明顯的生長促進作用，當(dāng)添加比例達到 A3時，對窿緣桉的生長有一定的抑制。

表4 發(fā)酵油茶餅粕對窿緣桉幼苗生長的影響Table 4 The effect of fermented oil-tea cake on the growth of Eucalyptus exserta

3 結(jié)論與討論

發(fā)酵油茶餅粕處理的馬占相思苗的成活率都比空白對照的成活率低，其中發(fā)酵油茶餅粕含量在30%時，馬占相思苗成活率是最低的。在發(fā)酵油茶餅粕添加組中，含量20%的處理組成活率最高，為87.8%。而同樣處理的窿緣桉的成活率也是最高的，達到95.6%，且顯著高于對照組。

油茶餅粕有機肥對馬占相思的苗高有抑制作用。在40 d和70 d，各個處理的馬占相思幼苗高平均值的大小排列順序都為：CK＞A2＞A3＞A1。由此說明油茶餅粕有機肥不適合應(yīng)用于馬占相思幼苗的生長階段，當(dāng)使用油茶餅粕于馬占相思育苗時，其含量應(yīng)控制在20%以下。油茶餅粕有機肥對窿緣桉的育苗有促進作用，在70 d時，油茶餅粕含量在10%和20%時均對窿緣桉苗生長有促進作用。

目前，從油茶餅粕中可提取蛋白、多糖、多酚類化合物和茶皂素，以應(yīng)用于食品的研發(fā)、保鮮膜的制作和農(nóng)產(chǎn)品有機肥等[7]。油茶餅粕在制作成有機肥時，堆肥化過程能產(chǎn)生高溫，從而殺死其中的病原菌，使有機物達到穩(wěn)定化[8]。

查錢慧等[9]以發(fā)酵油茶餅粕作為有機肥，比較不同比例處理對番茄生長的影響，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵油茶餅粕能促進番茄苗高、地徑生長，提高植株干物質(zhì)、葉綠素、可溶性糖含量，增強根系活力并提高番茄結(jié)果率，提升番茄品質(zhì)，選擇 30%餅粕＋70%土壤作為最優(yōu)配方。黃永芳等[10]利用油茶餅粕有機肥進行草坪草試驗，發(fā)現(xiàn)茶粕有機肥能明顯改善草坪的色澤和質(zhì)地，提高草坪的密度和均勻性；已脫茶皂素并已發(fā)酵的茶粕能快速增加草坪的分蘗數(shù)，未脫茶皂素的茶粕能有效預(yù)防病蟲害；同時，茶粕有機肥的施用促進了草坪草全氮、全磷、全鉀養(yǎng)分以及葉綠素含量的增加，改善了土壤的理化性質(zhì)。向賽男等[11]在研究不同用量有機肥對香蕉苗生長影響時發(fā)現(xiàn)當(dāng)有機肥施用量為 15 kg/株時蕉苗長勢最好，而有機肥施用量達 50 kg/株時，蕉苗的長勢顯著低于對照處理。

未發(fā)酵的有機肥施入農(nóng)田后容易再次腐熟發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)生的熱量易引起植株燒苗現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且腐熟分解過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體(甲烷、氨等)，可導(dǎo)致土壤內(nèi)部及作物本身產(chǎn)生酸害和作物根系的破壞[12，13]。

有機肥發(fā)酵完成的評價標(biāo)準(zhǔn)多以溫度、氣味來說明，這個明顯過于主觀。陳裕新等[14]對菜粕堆漚發(fā)酵有機肥變化進行分析，總結(jié)出可以電導(dǎo)率值和游離氨基酸含量，作為菜粕發(fā)酵生產(chǎn)有機肥過程中監(jiān)測物料腐熟程度的方法和指標(biāo)。本試驗中發(fā)酵油茶餅粕施用組最低含量為10%，馬占相思苗的成活率和生長性均低于對照，與一般對有機肥促進苗木生長[15，16]或品質(zhì)提升[17]的常規(guī)認(rèn)知差異很大。這可能與茶粕發(fā)酵未完全腐熟有關(guān)，也可能是其中存有一些抑制性因子使得馬占相思生長受到抑制，這需要在往后的試驗中進一步探究，同時，可嘗試借助一些監(jiān)測手段來評估油茶餅粕腐熟的程度。