游 璐,郭曉敏,李小梅,劉 卉,徐 猛,胡冬南
(江西農業大學園林與藝術學院,江西 南昌 330045)
鉀素水平對油茶生長和結實的影響
游 璐,郭曉敏,李小梅,劉 卉,徐 猛,胡冬南*
(江西農業大學園林與藝術學院,江西 南昌 330045)
設置6個不同水平的鉀肥處理,對油茶(Camellia oleifera)盛果期營養生長和結實情況進行跟蹤調查,結果表明:鉀素水平對油茶春梢長度、鮮果產量和葉綠度值的影響在短期內不顯著,對春梢粗度、葉面積和鮮果出油率的影響達到了顯著水平;所設6個鉀素水平中,以K3(K2O 180 g/株)和K4(K2O 240 g/株)處理相對較佳,K3處理可使長林53產量比對照提高51.52%,鮮果出油率提高26.54%;而K4處理可使長林27產量提高139.90%,鮮果出油率提高25.64%。品系是影響油茶產量的重要原因,不同品系對鉀素水平的響應也存在差異,在生產實踐中養分管理宜分系經營。
油茶;鉀素水平;生長;結實
油茶(Camellia o leifera)屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)小灌木,是我國特有的木本食用油料樹種,與油橄欖(Olea europaea)、油棕(Elaeis gui neensis)、椰子(Cocos nucifera)并稱為世界四大木本油料植物,與烏桕(Sapium s ebiferum)、油桐(Vernicia fo rdii)和核桃(Juglans regi a)并稱為我國四大木本油料植物。油茶廣泛分布于我國南方的15個省(市、區)丘陵地區,而廣西、湖南、江西、云南等分布最多[1]。目前有關油茶林地養分管理已經做了很多有成效的工作,但以往對油茶的研究往往集中在幼齡油茶的研究和低產林改造方面[2],隨著大面積新造高產無性系油茶陸續進入掛果階段,油茶林地對養分需求和獲得養分的能力隨著林分發育而發生很大改變[3],特別是對磷(P)和鉀(K)的需求量在增加。對江西省油茶主產區土壤理化性狀調查可知,油茶林地土層較厚,但層次不清晰、腐殖質少、土壤養分含量均比較低,尤其是P,其次是N(氮)、K,林地的保水保肥能力差[4]。江西大多數地方為紅壤,K素很容易流失,而K素幾乎直接或間接地參與了植物生長的每一個過程[5]。因此油茶林地K素的管理成為油茶高產養分管理不可忽略的因素。本研究在科學測土的基礎上確定理論最佳氮肥和磷肥施入量,并在此基礎上以不同鉀肥水平為試驗因素,在已進入到掛果期的油茶林中開展施肥效應研究,以探明鉀肥的適宜施用量,為油茶高產高效生產提供科學依據。
試驗基地設在江西省吉安市永豐縣藤田綠海油脂有限公司油茶基地,地處中亞熱帶東部季風性濕潤氣候區,溫暖濕潤,日照充足,雨水充沛,結冰期短,無霜期長。年平均氣溫為18℃,年平均降水量為1 577.4 mm,年平均無霜期為278 d,平均有效積溫為5 723.4℃,平均相對濕度為81%。林地地勢平緩,土壤為花崗巖母質發育而成的紅壤,土層厚度大于40 cm,土壤pH為4.4 ~ 5.7,土壤中銨態氮為5.4 mg/L,硝態氮為2.3 mg/L,有效磷為4.3 mg/L,有效鉀為40.5 mg/L。
2.1 試驗設計
本試驗采用雙因素有重復試驗設計,以油茶品系為試驗A因素,以不同施鉀水平為試驗B因素。在科學測土的基礎上確定理論最佳氮肥和磷肥施入量,并在此基礎上設置6個不同水平的鉀肥處理,每個處理設計5個單株,重復3次,區組間、處理間設置隔離行和隔離株,株行距為2 m×3 m。肥料采用半月形溝施法,施肥從2010年10月開始,以后每年4月和10月底各施一次,各處理的施肥量及養分比見表1。試驗油茶品系為“長林27”和“長林53”。

表1 鉀肥系列試驗施肥用量Table 1 Different level of K fertilizer g·株-1
2.2 試驗材料與觀測方法
本試驗以2005年種植的“長林系列”油茶為對象。試驗測定指標有春梢梢長、梢直徑、葉綠度、單葉面積、產量和鮮果出油率。每年6月測定春梢梢長、梢直徑、葉綠度及單葉面積;梢長測定在植株的4個方向分別取生長較好的頂梢,用直尺測量梢長,并取平均值;梢直徑用游標卡尺測定已選取春梢的直徑,并取其平均值;葉面積和葉綠度均為定點株上隨機取樣測定,在植株的四個方向取5片當年生葉片,葉面積用葉面積儀測定,葉綠度用SPAD-502型葉綠度儀測定,并取其平均值。油茶果實在10月中旬采集茶果,用電子秤測定產量。鮮果出油率用索式提取法進行測定。
3.1 不同鉀素水平對油茶春梢生長指標的影響
3.1.1 不同鉀素水平對油茶春梢葉綠度的影響 葉面的葉綠度值的大小可以用來衡量葉片中葉綠素含量的高低,可表明光合作用的強弱,另外還可以反映葉片養分特別是N素的含量情況。圖1是2012年6月測得的2個參試品系的葉綠度值。從圖1中可以看出,參與試驗的2個油茶品系的葉綠度值存在較大差異,以“長林53”的葉綠度更高,說明不同油茶品系對養分的需求可能存在差異。
在6種不同鉀肥處理下,其中K3處理(K2O 180 g/株)的油茶葉綠度相對較好。比較6個試驗處理的葉綠度值可知,所有施K處理的葉綠度值均比不施K的對照組高,2個品系葉綠度值隨著施鉀量的增加,呈現出先增大而后減小的趨勢,不同的是長林53增大的幅度比長林27更大。同時表明K5處理肥料用量過大,影響油茶葉綠度值。
對葉綠度值進行方差分析,結果如表2所示。從表2中可以看出,在不同的油茶品系之間葉綠度值存在極顯著差異,6個鉀素水平對油茶葉綠度有差異,差異接近顯著水平。

表2 葉綠度值方差分析Table 2 ANOVA on SPAD values
3.1.2 不同鉀素水平對油茶春梢長度的影響 春梢長度變化是直觀反映油茶植株生長情況的生理指標,同時也能反映出土壤的肥力狀況[6]。不同鉀肥處理下的2個參試品系油茶的春梢梢長如圖2所示。從圖2中可以看出,不同油茶品系對肥料的響應存在差異,長林53春梢梢長明顯大于長林27春梢梢長,且K1處理的2個品系春梢梢長均較好,各處理之間對2品系梢長影響差異性均不大。由此表明,不同鉀肥用量對油茶春梢梢長生長的促進作用及影響并不明顯。

圖1 不同施鉀處理后2個品系油茶葉面的葉綠度值Figure 1 SPAD values of two C. oleifera clones treated with different Potassium level

圖2 不同施鉀處理后2個品系油茶春梢長度Figure 2 Shoot length of two C. oleifera clones treated with different Potassium level
對油茶春梢梢長進行方差分析,結果如表3所示。不同油茶品系對春梢梢長存在極顯著差異,而不同鉀肥處理間春梢梢長的差異并不顯著,進一步表明施用不同用量的鉀肥對春梢梢長的影響并不大。

表3 春梢梢長方差分析Table 3 ANOVA on shoot length

表4 春梢直徑方差分析Table 4 ANOVA on shoot diameter
3.1.3 不同鉀素水平對油茶春梢直徑的影響 不同施鉀處理后2個品系油茶的春梢直徑如圖3所示。結果表明,施用K肥在一定的程度上有利于油茶春梢增粗,施肥組明顯大于對照組,以 K3處理對油茶春梢的生長效果為最好,K5處理肥料用量過大,對油茶春梢直徑生長有不良影響。且在 6種鉀肥處理下,長林 27的梢直徑要大于長林53的梢直徑,說明品系在春梢直徑的影響上往往起到了關鍵的作用。對梢直徑進行方差分析,如表4所示。2個品系春梢直徑的差異達到了顯著水平,6個施鉀處理對春梢直徑的影響也達到了顯著水平。因此,油茶春梢的粗度在受品系影響的同時,合理施用鉀肥對春梢直徑的生長也有很大的促進作用。

圖3 不同施鉀處理后2個品系油茶春梢梢直徑Figure 3 Shoot diameter of two C. oleifera clones treated with different Potassium level

圖4 不同施鉀處理后2個品系油茶春梢葉面積Figure 4 Leaf area of two C. oleifera clones treated with diferent Potassium level
對不同鉀素水平油茶梢直徑生長的數據進行多重比較(LSD法),結果見表5。從表5中6個鉀素水平之間比較可知,K3處理與其它各組之間存在明顯差異,K0、K1、K5 3個施鉀處理間的差異不明顯。
3.1.4 不同鉀素水平對油茶春梢葉面積的影響 葉片面積的大小對油茶的光合作用有一定的影響,葉面積越大,光合作用所獲得的能量越多,就越能促進油茶的生長[7]。不同鉀素水平對油茶春梢葉面積的影響如圖4所示。2個參試品系相比,長林27油茶葉面積要明顯大于長林53油茶葉面積,且2品系之間隨著鉀肥施量的增多油茶葉面積均呈現先增加后減小的趨勢。在試驗所設6個鉀素水平中,以K3、K4處理相對較好,但又以K3處理為最佳,KK55處理對油茶春梢葉面積有不良影響;由此可見,施用的KK肥用量不宜過高,使用時必須注意適當配比和用量。以最佳處理KK33施肥水平對油茶葉面積增大的促進作用最大,而KK11、KK22、KK55處理對油茶葉面積增大無明顯的促進作用。

表5 梢直徑多重比較Table 5 Multiple comparisons on shoot diameter
對油茶葉面積進行方差分析,結果如表66所示。不同施鉀處理對油茶葉面積的影響接近顯著水平;不同品系對油茶葉面積的影響不大。
3.2 不同鉀素水平對油茶結實的影響
3.2.1 不同鉀素水平對油茶果實產量的影響不同鉀素水平下油茶鮮果單株產量均值見表7。由表7可知,對于長林53而言,鮮果產量除K1外其它處理鮮果產量均大于對照組,以K3處理最佳,其次是K2處理,單株分別為4 084.47、3 878.67 g/株,分別比K0(2 695.75 g/株)提高了51.52%、43.88%;而對于長林27來說,除K5處理外其它處理鮮果產量均大于對照組,以K4處理最佳,其次是K2,單株分別為3 672.17、2 269 g/株,分別比K0(1 530.68 g/株)提高了139.90%、48.23%。因此,施KK33對長林5533的效果最好,而施KK44對長林2277的效果最好。從總體結果來看,所有試驗組均比對照組單株產量有不同程度的提高,且長林5533的單株產量相對要高于長林2277單株產量。

表6 葉面積方差分析Table 6 Variance analysis of lea

表7 不同施鉀處理后2個品系鮮果單株產量均值Table 7 Average fruit yield of two C. oleifera clones treated with different Potassium level
對油茶鮮果產量進行方差分析,如表 88。結果表明,不同品系對油茶果實產量有顯著差異,不同鉀肥水平的果實產量有差異,但是差異未達到顯著水平。因此可以推測品系是影響鮮果產量的主要因素,但是合理施用鉀肥對油茶的增產有一定的促進作用。

表8 鮮果單株產量均值方差分析Table 8 ANOVA on average fruit yield
3.2.2 不同鉀素水平對油茶鮮果出油率的影響 不同鉀素水平下鮮果出油率均值如表9。從表中可知6種處理下長林53鮮果出油率K3、K5處理分別比對照組K0提高了26.54%、19.66%;長林27的鮮果出油率K4、K3處理分別比對照組K0提高了25.64%、25.40%。因此通過對產量及出油率比較可分析得出,施用K3對長林53果實品質的效果最好,而對長林27來說施用K4效果最好。
不同鉀素水平對油茶鮮果出油率方差分析見表10。不同品系對油茶鮮果出油率影響不顯著,不同鉀素水平對油茶鮮果出油率達到顯著水平。由此可推出鉀肥是影響油茶鮮果出油率的重要因素,合理的施鉀量能促進油茶的油脂轉化,并顯著提高油茶的鮮果出油率。對油茶鮮果出油率進行多重比較(LSD法)結果表明,K3處理與其它各處理間存在極顯著差異,K2、K4、K5處理在極顯著水平上差異不顯著,K0、K1差異也不顯著。因此,K3處理是最優處理,能夠明顯提高油茶鮮果出油率。

表9 不同鉀肥處理后2個品系鮮果出油率Table 9 Percent of oil production of two C. oleifera clones treated with different Potassium level %

表10 鮮果出油率方差分析Table 10 ANOVA on percent of oil production
本試驗結果表明,施用鉀肥對盛果期油茶的生長有良好的促進作用,對油茶的春梢長度、油茶產量、葉綠度值的影響在短期內不顯著,但是對油茶葉面積、春梢粗度、鮮果出油率的影響卻達到了顯著水平。對于產量和鮮果出油率2個指標來說,品系因素是影響油茶產量的重要原因,而影響油茶鮮果出油率的因素是鉀素水平。
對于油茶春梢生長來說,不同施鉀處理表現明顯不一樣。在各處理中,以K3處理為最佳,對油茶的葉片葉綠度、葉面積、春梢粗度及鮮果出油率有明顯的促進作用。K5處理對油茶的施鉀量最多,但對油茶的春梢生長促進作用卻不大,因此油茶林地不是施肥量越大越好,施肥過量或不足對油茶光合性能和產量影響均不利,不能達到改善樹體營養狀況、增產增收的目的[8]。同時過多施肥還造成油茶林地的環境污染和不必要的浪費。
從2個品系的對比來說,油茶葉片葉綠度差異達到極顯著水平,其它各項指標也達到或接近顯著水平。長式53在油茶葉綠度、春梢長度和果實品質方面均要優于長林27,而長林27的春梢粗度和葉面積要大于長林53。而對于油茶產量及鮮果出油率來說,不同品系之間K3對長林53表現最優,而K4對長林27的表現最優。
總體而言,油茶盛果期對肥料的需求量是十分迫切的,優良無性系林每年掛果量多,對各種營養元素的需求量也大,所以要使優良無性系達到豐產栽培,施肥是必不可少的措施之一[9]。但在油茶的培育過程中,油茶品種即遺傳因子的影響是最大的,往往起決定作用[10]。本試驗結果也證明了上述觀點,說明在油茶生產中,良種是實現高產、高效的基礎,而施鉀是促進油茶增產增收的重要手段。因此,在今后的林地管理中,K肥管理應引起高度重視,根據品系差異,分類經營,針對不同品系施入有效鉀肥量。但因各林地經營狀況及養分含量差異,具體施肥量應結合實際情況而定。
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Effect of Different Potassium Level on Growth and Fruit Yield of Camellia oleifera
YOU Lu,GUO Xiao-min,LI Xiao-mei,LIU Hui,XU Meng,HU Dong-nan*
(College of Landscape Architecture and Art, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)
Experiments were conducted on different amount of potassium in Camellia oleifera stand in the main producing region in Jiangxi province. Two years of continuous investigation on vegetative growth and fruiting showed that both the K3 (K2O 180g/tree) and K4 (K2O 240g/tree) treatment had better effect. Fruit yield and percent of oil production increased by 51.52% and 26.54% in Changlin 53 series of treatment K3, while 139.90% and 25.64%n in Changlin 27 series of treatment K4. The result indicated that clone had major effect on fruit yield.
Camellia oleifera; potassium level; growth; fruit yield
S714.6
A
1001-3776(2014)05-0037-06
2013-12-29;
2014-05-14
國家自然科學基金項目(31260194);國際植物營養研究所(IPNI)項目(Jiangxi-29)
游璐(1991-),女,江西宜豐人,碩士研究生,從事經濟林研究;*通訊作者。