氮磷鉀肥施用時間與方法對油茶果實經(jīng)濟(jì)性狀的影響

姜佳艷， 楊慧琴， 陶光旭， 白 坤，胡玉玲*

(1. 銅仁學(xué)院 農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院，貴州 銅仁 554300； 2.西華師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 四川 南充 637009； 3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，成都 611130)

0 引言

【研究意義】油茶(CamelliaoleiferaAbel)，俗名山油茶，隸屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)樹種，原產(chǎn)于我國，是重要的木本油料植物[1]，廣泛分布于我國湖南、江西、廣西、湖北、貴州、福建及云南等18個省(區(qū)、市)[2]。茶油是一種對人體健康有益的高級食用油，富含油酸、亞油酸等功能性營養(yǎng)成分，其脂肪酸組成與具有“液體黃金”之稱的橄欖油極其相似，因此享有“東方橄欖油”的美稱[3-4]。依托油茶的良好資源優(yōu)勢，許多省市積極推進(jìn)精準(zhǔn)扶貧與油茶產(chǎn)業(yè)的大融合[5-7]。在農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)上，合理的施肥方法是影響油料作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素之一，但在實際生產(chǎn)中，施肥不當(dāng)造成環(huán)境污染、土壤物理結(jié)構(gòu)被破壞、土壤微生物減少等帶來的一系列減產(chǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。因此，探討氮磷鉀肥的適宜施用時間與方法對油茶的生產(chǎn)具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來，土壤肥力呈下降趨勢，特別是在山地地區(qū)，常因水土流失導(dǎo)致肥效下降，而長期不施肥或施用一種無機(jī)肥料對于油茶而言，則會導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力下降和產(chǎn)量降低等問題，合理的施肥方法和施肥時間對于作物的生長至關(guān)重要[8-10]。李永虎等[11]研究發(fā)現(xiàn)，氮肥對谷子產(chǎn)量的影響最大，其次是磷肥，而施肥的水平距離的影響最小。張文元等[12]研究表明，施鉀會影響油茶葉片和果實的養(yǎng)分積累，并進(jìn)一步影響鮮果產(chǎn)量和產(chǎn)油量。王洋等[13]研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥時期不同施肥量均能影響苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)。汪洪麗等[14]認(rèn)為，油茶營養(yǎng)生長大于生殖生長時期，合理的施肥配比能夠促進(jìn)油茶生長的同時亦能顯著提高油茶產(chǎn)量?！狙芯壳腥朦c】目前，關(guān)于氮肥、磷肥、鉀肥的施用時間與方法對油茶產(chǎn)量和果實經(jīng)濟(jì)性狀的影響研究較少，特別是綜合考慮3種肥料的施肥量、施肥方法和不同生長發(fā)育階段所需補(bǔ)充的肥料研究鮮見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用L27(91+38)正交試驗，探討不同施肥方法、施肥時間和施氮、磷及鉀肥量5因素不同水平組合對油茶果實產(chǎn)量的影響，旨在為當(dāng)?shù)赜筒璺N植實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及最佳養(yǎng)分管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在貴州省銅仁市松桃縣正大油茶基地(N27°59′50.47″，E109°17′18.78″)進(jìn)行。該地屬丘陵地貌，東北高、西南低，降水主要集中在5—9月，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤性氣候。平均海拔690 m，年均氣溫14℃，全年總?cè)照? 278.6 h，年降雨量1 100～2 000 mm，無霜期270 d左右。夏無酷暑，雨量充沛，氣候宜人，林地土壤類型主要為酸性紅黃壤，土層較厚，土壤孔隙通透性良好。

1.2 材料

1.2.1 茶樹 種為湘林210#優(yōu)良無性系，試驗地于2013年開始造林，立地條件和長勢均較為一致，株行距為2 m×3 m。

1.2.2 肥料 氮肥為尿素，含N2O為46%；磷肥為磷酸鈣，含P2O5為12%；鉀肥為氯化鉀，含K2O為52%。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計 試驗采用L27(91+38)空列正交試驗設(shè)計(表1)，以施肥時間(用T表示，9個時間段，每次施肥間隔20 d)、施肥方法(F1為撒施，F(xiàn)2為穴施，F(xiàn)3為放射性溝施)、氮肥(N1為50 g/株；N2為100 g/株；N3為200 g/株)、磷肥(P1為50 g/株；P2為100 g/株；P3為200 g/株)、鉀肥(K1為50 g/株；K2為100 g/株；K3為200 g/株)為變量，設(shè)置空列誤差項。試驗共設(shè)27個處理組，每個處理的油茶數(shù)為5株，共計135株樣本。施肥開始時間為2018年4月20日，2018年10月結(jié)束，由于自然因素的不確定性，若遇大雨或者突發(fā)狀況時，施肥時間推遲2～3 d。

表1 L27(91+38)油茶正交試驗設(shè)計方案

1.3.2 指標(biāo)測定 于施肥第2年(2019年)進(jìn)行采果，并使用游標(biāo)卡尺測定果高、果寬、果長及果皮厚度等指標(biāo)。果高、果寬、果長的測定：對每個處理的5株油茶進(jìn)行測定，每株隨機(jī)選取20個果進(jìn)行果高、果寬、果長的測定(結(jié)果精確到0.01)，計算果形指數(shù)；總果重的測定：采用電子秤依次測定每處理的單株油茶總果重，共計135株(結(jié)果精確到0.01)；果實個數(shù)的測定：對每個處理的5株油茶的果實數(shù)量進(jìn)行測數(shù)，共計135株；鮮籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、干籽質(zhì)量及果皮厚度的測定：每個處理的5株油茶進(jìn)行測定，每株隨機(jī)選取20個果，使用電子天平測定其鮮果質(zhì)量，剝?nèi)ビ筒铓?，測定20個果的鮮籽質(zhì)量，而后計算鮮出籽率，使用游標(biāo)卡尺測定其果皮厚度，將鮮籽先殺青，后烘干至恒重，使用電子天平測定其干籽重量，計算干出籽率；采用索氏提取法[15]測定茶籽出油率，以石油醚作為浸提劑。

果形指數(shù)=果高/果寬

鮮出籽率=鮮籽質(zhì)量/鮮果質(zhì)量

干出籽率=干籽質(zhì)量/鮮籽質(zhì)量

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2010和DPS 17.10對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計及分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較，R為極差，即最大值與最小值之差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理油茶的總果重、總果數(shù)及出油率

從表2看出，不同施肥時間、施肥方法和施磷肥量對油茶總果重影響顯著，不同施氮肥量和鉀肥量、氮磷鉀肥互作影響不顯著；不同施肥時間、施肥方法、施氮磷鉀肥量及氮磷鉀互作對油茶總果數(shù)、種仁出油率影響不顯著。極差的大小可以判斷因素的影響作用大小，其R值越大，說明該因素對其指標(biāo)的影響越大[16-17]。從表2還看出，不同施肥方法(5.189 3)對總果重影響最大，其次是不同施肥時間(2.061 5)，再次為不同施磷肥量(1.993 9)，氮磷肥互作最小(0.195 9)；不同施肥方法(282.233 3)對總果數(shù)影響最大，其次為不同施磷肥量(124.781 5)，磷鉀肥互作(18.537 0)的影響最??；對油茶種仁出油率影響最大的是不同施肥方法(0.138 4)，其次是不同施氮肥量(0.083 8)，影響最小的是不同施鉀肥量(0.015 9)。

表2 油茶總果重、總果數(shù)、種仁出油率正交試驗設(shè)計方差分析結(jié)果

由表3可知，各處理的總果重、總果數(shù)及出油率存在不同程度的差異。各處理的總果數(shù)為13.00～536.00個，以處理18最多，處理2其次，處理27最少；各處理的總果重為0.52～8.89 kg，處理1最大，其次是處理2，處理26最??；各處理的種仁出油率為28.7%～55.6%，以處理10最高，處理7其次，處理19最低。表明，處理1(T1F1N1P1K1)、處理2(T1F2N2P2K2)、處理7(T3F1N1P1K3)和處理10(T4F1N2P3K1)為較好氮磷鉀施肥技術(shù)。

表3 不同處理油茶的總果數(shù)、總果重及種仁出油率多重比較

2.2 不同施肥處理油茶的單果重、果形指數(shù)及果皮厚度

從表4看出，不同施肥方法、施肥時間、施氮/磷/鉀肥量、氮磷鉀肥互作對平均單果重和果形指數(shù)均無顯著影響；不同施肥方法、磷鉀肥互作對果皮厚度有顯著影響。極差分析顯示，不同施肥方法對平均單果重的影響最大(14.412 5)，其次是不同施氮肥量(3.917 7)，再次是磷鉀互作(3.773 7)，最小是不同施鉀肥量(0.247 2)；不同施肥方法對果皮厚度的影響最大(1.363 5)，其次是磷鉀肥互作(0.408 6)，最小是不同施肥時間(0.023 0)；不同施肥方法對果形指數(shù)的影響最大(0.117 7)，最小是磷鉀互作(0.019 8)。

表4 油茶單果重、果皮厚度及果形指數(shù)正交試驗設(shè)計方差分析結(jié)果

從表5可知，各處理的單果重、果形指數(shù)及果皮厚度存在不同程度的差異。各處理的果形指數(shù)為0.867～1.132，以處理18最大，處理27最??；各處理的果皮厚度為2.609～4.893 mm，以處理23最厚，處理1最??；各處理的單果重為12.84～46.92 g，處理27最大，處理23次之，處理18最小。表明，處理1(T1F1N1P1K1)、處理23(T8F2N1P3K3)和處理27(T9F3N2P1K2)為較好的氮磷鉀施肥技術(shù)。

表5 不同處理油茶的單果重、果形指數(shù)及果皮厚度多重比較

2.3 不同施肥處理對油茶鮮出籽率及干出籽率的影響

從表6可知，不同施肥方法、施肥時間、施氮磷鉀肥量、氮磷鉀互作對油茶鮮出籽率和干出籽率均無顯著性影響。經(jīng)極差分析顯示，不同施肥方法對鮮出籽率的影響最大(0.063 7)，其次是磷鉀互作(0.027 6)，最小是不同施氮肥量(0.008 2)；不同施肥方法對干出籽率的影響最大(0.085 5)，其次是氮鉀互作(0.061 3)，最小是不同施肥時間(0.008 9)。

表6 油茶鮮出籽率和干出籽率正交試驗設(shè)計方差分析結(jié)果

從表7可知，各處理的油茶鮮出籽率及干出籽率存在不同程度的差異。茶果鮮出籽率為28.4%～41.4%，處理6最高，處理25最低；各處理油茶干出籽率為33.8%～53.0%，處理8最高，處理14最低。表明，處理6(T2F1N3P3K1)和處理8(T3F2N2P2K1)為較好的氮磷鉀施肥技術(shù)。

表7 不同處理油茶的鮮出籽率及干出籽率多重比較

3 討論

果實生長的關(guān)鍵在于其生長發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的補(bǔ)充，施肥不僅能夠提高植物的花芽分化、樹體生長，還能促進(jìn)果實的發(fā)育與形成，有利于提高油茶的產(chǎn)量與抗性[9,18-19]。合理的施肥方法和施肥時間能夠提高作物的產(chǎn)量，加快營養(yǎng)元素的吸收[20-21]。油茶果實生長根據(jù)其發(fā)育特點大致可以分為：幼果形成期(3月初以前)、果實生長期(3-8月)、油脂轉(zhuǎn)化積累期(8月下旬至10月果熟前)和果熟期，總共4個重要生長時期[1]。其生長發(fā)育過程中不僅需要營養(yǎng)元素的補(bǔ)充，更需要搭配合理的施肥方法，以促進(jìn)油茶對營養(yǎng)的吸收與利用。研究結(jié)果表明，油茶總果重的變化，一是養(yǎng)分存在明顯的時間效應(yīng)，即隨著施肥時間的延后，對油茶總果重的影響作用加大；二是使用放射性溝施更有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，從而促進(jìn)油茶總果重增加；三是隨著施用磷肥量的增加，更有利于油茶總果重的增加。與何金明等[22-24]的研究結(jié)果基本一致，說明油茶在果實發(fā)育階段，施用中高水平的磷有利于促進(jìn)油茶的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，而放射性溝施的施肥方法更加有利于養(yǎng)分的吸收，二者協(xié)同促進(jìn)油茶的干物質(zhì)產(chǎn)量累積、轉(zhuǎn)運(yùn)和形成。李蕾蕾等[25]對肥料種類、施肥量、施肥時間及比例的試驗結(jié)果顯示，在秋施80 kg/hm2P2O5+春施160 kg/ hm2P2O5處理的潛在種子產(chǎn)量和實際種子產(chǎn)量均達(dá)最高；羅佳等[26]在油茶低產(chǎn)林養(yǎng)分及時間配置研究發(fā)現(xiàn)，油茶在春梢期、夏梢期、果實成熟期對N、Ca和全K的需求量最大。研究結(jié)果表明，以2018年10月時施肥對油茶總果重的影響最大，采用放射性溝施下的油茶總果數(shù)最大，可能是因為果實性狀的內(nèi)在因素，并且其遺傳因素、氣候、水文條件等其他因素也會成為影響油茶果實產(chǎn)生此變化的主要原因。

研究還發(fā)現(xiàn)，不同施肥方法、磷鉀互作對果皮厚度的影響顯著，即選用放射性溝施，果皮厚度相對其他處理厚。張清云等[27]的研究表明，對甘草產(chǎn)量影響因子排序為氮鉀互作效應(yīng)(正效應(yīng))>氮磷互作效應(yīng)(負(fù)效應(yīng))>磷鉀互作效應(yīng)(負(fù)效應(yīng))。位高生等[28]研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮水平降低，琯溪蜜柚果皮厚度和可滴定酸含量表現(xiàn)出持續(xù)減少趨勢。研究結(jié)果表明，磷鉀互作對油茶果皮厚度有明顯影響，與張清云等[27-28]的研究不一致，除了環(huán)境條件及植物本身的遺傳因素的影響外，可能在于油茶果皮厚度發(fā)育受木質(zhì)素影響，而施肥時間及肥料種類如何影響油茶木質(zhì)素的分配，還有待進(jìn)一步研究[29]。研究還發(fā)現(xiàn)，不同施肥方法、施肥時間、施氮/鉀量、氮磷鉀互作對油茶總果數(shù)、出油率、平均單果重、果形指數(shù)、油茶鮮出籽率和干出籽率均無顯著性影響，對于油茶果實，不同的營養(yǎng)器官與營養(yǎng)元素之間的運(yùn)輸也存在明顯差異，這也是造成其無顯著性差異的重要原因。未來應(yīng)從油茶生理及分子的角度進(jìn)一步探究其內(nèi)在差異，通過深入研究，弄清適宜油茶的最適宜營養(yǎng)元素種類，從節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的角度選擇合理的施肥方法等，同時應(yīng)用科技手段，使施肥等更加有效，從而更好地促進(jìn)山地油茶的種植。

4 結(jié)論

不同施肥時間、施肥方法和施磷量對油茶總果重影響顯著；對于油茶總果數(shù)、出油率、平均單果重、果形指數(shù)、油茶鮮出籽率和干出籽率而言，各因素對其均無顯著性影響；不同施肥方法、磷鉀肥互作對果皮厚度有顯著影響；T1F1N1P1K1、T1F2N2P2K2、T2F1N3P3K1、T3F1N1P1K3、T3F2N2P2K1、T4F1N2P3K1、T8F2N1P3K3及T9F3N2P1K2為較好的氮磷鉀施肥組合，從人力成本、肥料特性及化肥減施等角度考慮施肥時間4月下旬最佳，該時段土壤濕度大可以選擇撒施，磷肥為微溶性肥可以適當(dāng)增加施肥量以減少施肥人工成本，氮鉀肥為速效肥，容易流失并本著化肥減施以最佳施肥量進(jìn)行施肥，故在4月中下旬撒施氮肥50 g+磷肥200g+鉀肥50 g為氮磷鉀最佳施肥技術(shù)。