不同濃度磷肥對2年生油茶苗生長和養(yǎng)分含量的影響

關鍵詞：油茶苗；磷肥；養(yǎng)分；株高；地徑

油茶Camelliaoleifera，是山茶科山茶屬小喬木，因其種子可榨油供食用，故名“油茶”[1-3]。油茶是我國主要的經(jīng)濟林樹種，占全球油茶資源的95%以上[4]，生命周期長[5]，極具經(jīng)濟價值和社會價值[6]。油茶籽含有以油酸、亞油酸為主的不飽和脂肪酸，含量高達90%以上，還含有茶多酚、山茶皂苷等活性成分，長期食用油茶籽油可以預防心腦血管疾病[5，7]，能有效降低血液中膽固醇水平，油茶籽油享有“東方橄欖油”的美稱[8-9]。油茶主要生長在我國南方的酸性紅壤中，磷是其重要的限制因子[10]。磷作為植株組織的大量元素之一，通過以生化途徑參與植物體內(nèi)的生理活動來影響植株對磷的吸收[11]。同時，磷是植物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一，土壤有效磷的含量直接決定著植物的正常生長[12-14]。施用磷肥是提高土壤有效磷含量的重要途徑，紅壤區(qū)磷肥投入水平往往較高[15]。王金路[16]的研究結果表明，施用磷肥能顯著促進油茶的苗高、地徑和主根生長，提高葉片葉綠素含量。但是，磷素在土壤中的大量累積增加了磷在土壤中的移動和流失風險[17]。本試驗中選用2年生嫁接苗作為研究對象，采用江西省宜春市袁州區(qū)富硒土壤，進行不同濃度磷肥的施肥處理，研究油茶苗生長變化規(guī)律、養(yǎng)分含量及其影響因素，分析不同濃度磷肥的利用效率，以及施用不同濃度磷肥對油茶苗短時間內(nèi)的生長及其養(yǎng)分吸收的影響，旨在為油茶苗的科學施肥提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

2023年春季，在江西農(nóng)業(yè)大學中藥園大棚內(nèi)，選用生長健壯、長勢一致、無病蟲害的2年生‘贛無2號’嫁接苗作為盆栽試驗對象。在江西省宜春市袁州區(qū)星火農(nóng)林有限公司油茶基地，采集0～20cm土層的土壤，土壤pH為4.6～4.8，試驗前將所用土壤過篩（孔徑2mm），滅菌消毒備用。磷肥為磷酸二氫鈉，P2O5含量58%。

1.2試驗設計

將嫁接苗移栽至塑料盆內(nèi)（口徑25.5cm、底徑19.1cm、高度17.5cm）。共設置4個磷濃度處理，磷濃度依次為0、30、60、90mmol/L，分別記為P0（CK）、P1、P2、P3，每個處理3次重復，每次重復3株，共36株，且每個處理中有10株單獨記錄株高、地徑，總計76株。將肥料配置為相應濃度的溶液，按照每盆0.4L的量均勻澆灌至盆中。2023年3—9月，共計施肥3次，施肥時間分別為4月初、5月初、7月初，取樣時間分別為5月初、7月初、9月初。取樣后測定各項指標，其中植株莖、葉干質(zhì)量及主根長的測定以9月為主。

1.3測定指標與方法

施肥前（4月初）和取樣前對油茶植株的株高、地徑進行記錄。用卷尺測量苗高，精確到0.01cm；用游標卡尺測量地徑，精確到0.01mm。取樣后，將油茶植株用去離子水洗凈，晾干后將根、莖、葉分別裝至不同的紙袋內(nèi)，進行殺青（105℃、30min）、烘干（60℃）處理，稱取其干質(zhì)量后，磨碎過尼龍篩（孔徑0.149mm）備用。分別測定根、莖、葉中氮、磷、鉀含量，氮含量測定用凱氏定氮法，磷含量測定用鉬銻抗比色法，鉀含量測定用火焰光度法[18]。植株葉片中可溶性糖含量和淀粉含量的測定采用蒽酮法。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析

采用MicrosoftExcel2019軟件整理數(shù)據(jù)，使用SPSS27軟件分析數(shù)據(jù)，使用Origin2021軟件繪圖。將株高、地徑、生物量、養(yǎng)分含量等數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（One-wayANOVA）、Duncan’s法多重比較和皮爾遜相關性分析。

2結果與分析

2.1不同濃度磷肥對油茶苗株高和地徑的影響

施肥前（4月初）和施磷肥后的5月、7月、9月各記錄1次幼苗株高，結果如圖1所示。由圖1可知，隨著施用磷濃度增加，幼苗株高在5月呈現(xiàn)先上升、后緩慢下降的趨勢，7月呈現(xiàn)平穩(wěn)的趨勢，9月呈現(xiàn)先上升、后下降、再緩慢上升的趨勢。整體而言，施用磷肥對株高起促進作用。觀察9月株高變化，P1處理下的株高相對于P0增長了3.33%、P2和P3相對于P0分別降低了5.46%、3.73%；在5月，P1、P2、P3處理下的株高比對照分別增加了2.02%、6.14%、4.30%，各處理按照油茶株高從大到小排序依次為P2、P3、P1、P0。在9月，P1處理與P2處理的株高間存在顯著差異（P＜0.05）。

施肥前（4月初）和施磷肥后的9月各記錄1次幼苗地徑，結果如圖1所示。由圖1可知，P1處理下植株地徑相對于P0增加了2.45mm，施用磷肥促進了油茶地徑的增長，但隨著施肥濃度增加，對地徑起到了抑制作用。在9月，P2和P3處理下植株地徑相對于P0分別減少了0.49、0.07mm，分別降低了12.22%、1.75%，但在P1處理下，植株地徑達到了峰值6.46mm，與P2處理存在顯著差異（P＜0.05），各處理按照油茶苗地徑從大到小排序依次為P1、P0、P3、P2?？傮w可見，施用30mmol/L磷肥對地徑生長的促進作用明顯。

2.2不同濃度磷肥對油茶苗主根長及干質(zhì)量的影響

如圖2所示：在P2處理下，莖的干質(zhì)量明顯增加，達到最大值8.82g，比對照組（8.09g）增加了9.02%；P1、P3處理對莖的干質(zhì)量起到抑制作用。如圖2所示：在P1處理下葉的干質(zhì)量增加，達到最大值10.16g，比對照組（7.98g）增加了27.32%；在P2處理下葉的干質(zhì)量也得到了增加，相對于P1處理不顯著，比對照組（7.98g）增加了13.03%；P3處理則對葉的干質(zhì)量起到了抑制作用。如圖2所示，隨著施用磷濃度增加，根冠比呈現(xiàn)緩慢增長趨勢，各處理按照根冠比從大到小排序依次為P3、P2、P1、P0，P3處理下根冠比達到了最大值0.35。由圖2可以得出，P1處理顯著增加了油茶苗主根長度，達到了437.55cm，P2處理達到了351.79cm，P3處理則相反，與P0（280.97cm）相比，無顯著差異（P＞0.05）?？梢?，施用30mmol/L磷肥對油茶苗主根生長的促進作用明顯，對植株干質(zhì)量影響不明顯；施用90mmol/L磷肥對油茶苗莖葉干質(zhì)量有負面影響。

2.3不同濃度磷肥對油茶苗各部位氮磷鉀含量的影響

由表1可知，在植物根部，P1、P2與P3處理的氮含量之間均無顯著差異（P＞0.05）。P2處理下的根系氮含量達到最大，為26.84g/kg，而對照組僅23.67g/kg，增加了13.39%；在P3處理下，植物葉部氮含量達到最大值17.28g/kg，比對照組的13.62g/kg增加了26.87%；在植物莖部，3個濃度處理與對照組相比，無顯著差異（P＞0.05）。就磷元素含量來說，在P3處理下，植物根、葉部的磷元素含量達到最高，比對照組分別增加了18.90%、6.69%，隨著施用磷濃度增高，莖部磷含量呈現(xiàn)先降低、后逐漸增加趨勢。在P1、P2、P3處理下，與P0相對比，各部位鉀元素含量呈現(xiàn)不規(guī)則增加或減少的現(xiàn)象。

2.4不同濃度磷肥對油茶苗葉片可溶性糖和淀粉含量的影響

由表2分析可知，可溶性糖含量的P值大于0.05，說明施用磷肥濃度對油茶苗葉片可溶性糖含量無顯著影響?？扇苄缘矸酆康腜值小于0.01，說明施用磷肥濃度對油茶苗葉片可溶性淀粉含量有極顯著影響。

為了深入研究施用磷肥濃度對油茶苗葉片中可溶性糖和淀粉含量的影響，對統(tǒng)計結果進行多重比較，分析結果如圖3所示。由圖3可知，5月可溶性淀粉含量在P0水平下達到最大值165.91mg/g，在P3水平下可溶性淀粉含量最低，相對于P0處理，減少了36.69%；7月可溶性淀粉含量同樣在P0水平下最大，在P2水平下達到最低值，相對于P0減少了15.84%；9月可溶性淀粉含量在P2水平下最低，在P3水平下達到峰值，相對于P0處理增加了20.43%。整體來看，可溶性淀粉含量在5月隨著施用磷肥濃度增加呈現(xiàn)降低趨勢，說明在5月磷肥濃度的增加抑制了油茶苗葉片中可溶性淀粉的生成，而7月和9月葉片中可溶性淀粉含量基本呈平穩(wěn)趨勢。5月可溶性糖含量在P3水平下達到最大值，相對于P0處理增加了7.68%，在P1水平下含量最低；7月可溶性糖含量在P3水平下達到最低值，相對于P0處理減少了18.22%；9月可溶性糖含量在P3水平下達到峰值，相較于P0處理增加了6%。總體而言，在5月葉片可溶性糖含量隨著施用磷肥濃度增加呈現(xiàn)先降低、后升高的趨勢，在7月隨著磷肥濃度增加呈現(xiàn)下降趨勢，說明7月磷肥濃度增加抑制了油茶苗葉片中可溶性糖的生成，9月葉片中可溶性糖含量基本呈平穩(wěn)趨勢。可見，施用磷肥對油茶苗葉片中可溶性糖含量的影響明顯。

2.5不同濃度磷肥與油茶苗生長指標和養(yǎng)分的相關性

由表3可知，施磷水平與可溶性淀粉含量的相關系數(shù)為0.652，呈現(xiàn)顯著正相關（P＜0.05），與全鉀含量呈現(xiàn)顯著負相關，與株高呈現(xiàn)極顯著負相關（P＜0.01）。全鉀含量與可溶性淀粉含量和可溶性糖含量的相關系數(shù)分別為-0.074和-0.381，差異性并不顯著（P＞0.05）?？扇苄缘矸酆颗c葉干質(zhì)量間相關系數(shù)為-0.740，呈現(xiàn)極顯著負相關。葉干質(zhì)量與株高、主根長之間的相關系數(shù)分別為0.582、0.663，在0.05水平下呈現(xiàn)顯著正相關。全磷含量與有機質(zhì)含量、可溶性淀粉含量、可溶性糖含量、株高、地徑、主根長及葉干質(zhì)量之間的相關系數(shù)分別為-0.128、-0.020、-0.343、-0.229、-0.007、-0.303、-0.338，差異性并不顯著。

3討論與結論

3.1施加外源磷肥對油茶苗生長的影響

施肥通過提高土壤肥力，改善了植株體內(nèi)的營養(yǎng)狀況，從而有效促進植株生長，合理施肥可使油茶植株體內(nèi)的營養(yǎng)元素保持在一定的平衡狀態(tài)[19]。本研究中隨著外源磷肥濃度增加，植株根部磷含量有所增加，莖部和葉部的磷含量呈現(xiàn)先降低、后升高的趨勢，這可能與施肥的時間或用量有關，磷肥的施用方式會顯著影響作物對磷素的吸收和利用率[20]。施肥效果的影響因素包括肥料種類、施用量、施用方式和施肥時間等[21]。本研究結果表明，隨著施用磷肥濃度增加，植株的高和地徑增加，與王金路[16]的研究結果相似，即施用磷肥能顯著促進油茶苗高和地徑的生長。在9月，各處理下植株均存在掉葉、死亡的情況。首先，可能與所選取土壤有關，試驗用土為富硒土壤，pH處于4.6～4.8，屬酸性土壤，影響作物根系生長進而導致減產(chǎn)；其次，可能與施肥時的環(huán)境條件有關，施肥時環(huán)境氣溫較高可能影響植株吸收肥料的能力，進而抑制植株正常生長；再次，可能與施肥的累積量有關，傳統(tǒng)的撒施磷肥法容易導致磷肥積累在土壤表層，造成根際區(qū)域磷肥量較低[22]。施肥是育苗工作的重要步驟之一，育苗期是苗木生長發(fā)育的關鍵時期，植物需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)來支持其生長和發(fā)育，缺乏必要的營養(yǎng)物質(zhì)可能導致植株生長緩慢、發(fā)育不良，甚至死亡[23-25]。

3.2施加外源磷肥對油茶苗養(yǎng)分的影響

氮肥是油茶植株生長不可缺少的營養(yǎng)元素，磷肥可提高油茶根系的活力，鉀肥是影響油茶果品質(zhì)的主要營養(yǎng)元素[26]。在不同供磷水平下，油茶苗的根莖葉中氮含量、磷含量、鉀含量等指標間存在顯著差異，隨著施磷濃度增加，植物根莖葉中氮含量先增加、后緩慢降低，磷含量、鉀含量緩慢減少，從整體上看各元素含量較為平穩(wěn)。氮含量增加的效應表現(xiàn)在對油茶苗生長量的促進，即隨著供磷濃度增加，幼苗株高生長旺盛，然后趨于平穩(wěn)狀態(tài)。

可溶性糖和可溶性淀粉為有效的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，其含量影響植株對逆境脅迫的抵抗能力[27]。施用不同濃度磷肥后，在7月植株葉片的可溶性淀粉含量整體上略高于9月，說明在7月對油茶苗施加外源磷肥效果最佳；在5、7、9月，葉片的可溶性糖含量整體呈現(xiàn)升高趨勢，說明9月植株對外源磷肥的吸收效果最好。在9月葉片的可溶性淀粉含量和可溶性糖含量整體上隨著磷肥濃度增加逐漸升高，說明施用磷肥對油茶苗葉片可溶性淀粉和可溶性糖含量的增加起到促進作用。

3.3施加外源磷肥與油茶苗生長和養(yǎng)分含量之間的相關性

在本研究中，施磷水平與植株鉀含量顯著負相關（P＜0.05），與株高極顯著負相關（P＜0.01），可能與植株前期對鉀的需求量有關。鉀元素通常被認為是作物的“品質(zhì)元素”，作物在生長前期對鉀的需求量較少，隨著生育期的發(fā)展，作物對鉀的需求量越來越高[28]，導致植株中鉀含量減少，進而影響植株高的生長。

在農(nóng)林生產(chǎn)中，磷肥的合理施入能促進植株對礦質(zhì)元素的吸收，從而促進植株體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的累積，使植株保持在良好的狀態(tài)下[29]。本研究具有局限性，僅在大棚中進行了盆栽試驗，后續(xù)將繼續(xù)開展大田試驗，探索不同濃度磷肥對不同年齡油茶苗生長與養(yǎng)分含量的影響，篩選最適合油茶苗的外源磷肥濃度。

本研究結果表明：4個施磷濃度處理按照9月油茶苗的株高由高到低排序依次為P1（30mmol/L）、P0、P3（90mmol/L）、P2（60mmol/L）；在P1處理下，9月的地徑達到最大值6.46mm，葉干質(zhì)量達到最大值10.16g，說明施用30mmol/L的磷肥促進了油茶苗株高的生長，同時使葉干質(zhì)量增加；在P2處理下，植株莖的干質(zhì)量達到峰值8.82g，9月地徑為最小值3.52mm，說明施用60mmol/L磷肥促進了植株莖干質(zhì)量的增加，抑制了植株地徑的生長。從施加磷肥對油茶苗養(yǎng)分含量的影響來看：在P2處理下根系氮含量達到最大值26.84g/kg，在P3處理下葉部氮含量達到最大值17.28g/kg，由此可見，施用60～90mmol/L磷肥對植株氮含量的增加有促進作用；在P3處理下，9月葉片可溶性淀粉含量達到峰值175.91mg/g，5月和7月的可溶性淀粉含量均為最低值，5月葉片可溶性糖含量達到最大值56.20mg/g，9月葉片可溶性糖含量基本呈平穩(wěn)趨勢，可見施用90mmol/L磷肥對油茶苗可溶性淀粉和糖積累的促進作用不明顯。綜上所述，適宜的油茶苗磷肥濃度為30mmol/L。