不同氮素形態肥料對油茶春梢生長的影響*

馮名開，李蘭蘭，顏妙珍，周歧偉，袁高慶，潘曉芳，賴家業**

(1.廣西大學林學院，廣西南寧 530004；2.廣西大學農牧產業發展研究院，廣西南寧 530004；3.廣西大學農學院，廣西南寧 530004)

在已有的文獻中，比較集中地報道了不同肥料類型及配比對油茶春梢生長的影響。劉應珍等[7]在幼齡油茶施肥研究中發現，單獨施加氮肥比氮磷鉀混施更有利于當年生春梢的生長。朱叢飛等[8]在氮磷鉀的施肥量對油茶生長的研究中發現，隨著氮素施加量增多，幼樹的葉片葉綠素積累量也隨之增加，多施氮肥氮素能促進油茶的生長。胡玉玲等[9]研究表明，油茶春梢長度主要受施肥時間與氮肥的影響，而與磷鉀元素的相關性較小。可見氮元素是油茶春梢的主導因子，而植物從土壤中吸收的氮肥主要有硝態氮和銨態氮兩種氮素形式，硝態氮與銨態氮對植物有不同的調控效應[10]。

油茶春梢發育后期便開始花芽的生理分化，肥效持續時間過長容易導致春梢貪青晚熟，不利于花芽分化[11]，而水溶肥具有供肥迅速、肥效短的特點，因此比固體肥更適合追肥。目前，不同形態氮元素的水溶肥對油茶成齡樹的春梢形態、養分及生理的研究鮮有報道，本文以“岑軟3號”油茶為研究對象，通過在春梢萌發前施用不同氮形態的水溶肥配方，分析春梢生長量、春梢葉片的養分積累情況與光合特性，以期摸清油茶春梢期需肥特點，為油茶高效施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況

試驗地位于廣西壯族自治區河池市環江毛南族自治縣油茶生產示范基地(108°07′26″ E，25°06′03″ N)。海拔450 m，該地氣候類型為亞熱帶季風氣候，氣候溫和，夏季雨水充沛。山地坡度25-30°，屬典型的喀斯特地貌。年平均氣溫15.7℃；1月平均氣溫10.1℃，7月平均氣溫28℃；歷年最低氣溫-5.2℃，無霜期290 d；全年太陽輻射量為4.17×106kJ/m2。降雨集中于4-9月份，約占全年降水量的70%，年平均降水量為1 750 mm，空氣平均相對濕度77%。土壤為黃紅壤，土層深度多為40-60 cm，少部分薄于30 cm，小石礫較多，油茶林地根區土壤(0-40 cm)的養分情況如下：總氮含量0.93 g/kg，總磷含量0.38 g/kg，全鉀含量1.97 g/kg，有機質含量4.3%，pH值5.0-6.0。

1.1.2 材料

2021年3月在河池市環江毛南族自治縣油茶科技小院油茶基地內選13年生豐產期的“岑軟3號”油茶作為實驗材料，株行距2.5 m×3 m，樹高1.7-2.5 m，冠幅直徑1.5-2.2 m，地徑7.0-9.5 cm，生長狀況正常的無病害植株，試驗所用試劑均為分析純試劑。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

2021年3月5日，對試驗樣株采用液體澆灌的方式進行施肥，試驗所用液體肥料均為分析純試劑，按表1配方加入5 L自來水配置而得。試驗采用單因素隨機區組設計，分別設計微量元素(T1)、微量元素+硝態氮(T2)、微量元素+銨態氮(T3)、微量元素+酰胺態氮(T4)、微量元素+硝態氮+銨態氮+酰胺態氮(T5)共5個施肥處理和1個空白對照(CK)，T2-T5處理每株樹施氮量為46.62 g，各試驗組單株施肥量見表1。在坡長200 m的山坡上坡段、中坡段以及下坡段各設置1個區組，每個處理9株油茶樹。區組間間隔6行，處理間間隔1行。施肥前清除林下雜草，沿著油茶冠幅2/3的區域挖深度為10 cm的環狀溝，將液體肥料均勻淋在施肥溝內后覆蓋土壤。試驗過程中每月進行除草管護。

總之，《疼痛護理查檢表》實現了我院疼痛質量評價的標準化，可定量反映疼痛護理質量持續改進的成效。建立科學有效的疼痛護理質量評價指標，將醫院標準與患者標準相結合，可以使疼痛質控更適合“以患者為中心”的管理模式，進一步提高疼痛管理質量，是未來研究的方向。本研究雖然取得了一定的效果，但由于實施時間短，存在一定的局限性。今后需在進一步推廣使用中，檢驗各項指標的靈敏度、適用性，以更好地提高疼痛護理管理質量。

表1 不同處理單株施肥情況(g)

1.2.2 指標測定

在2021年5月28日油茶春梢發育成熟后采集樣品與測定指標，每個處理隨機挑選3株油茶樹，在東、西、南、北4個方向上各挑選3根長勢好的一年生枝條，以該枝條上春梢作為油茶春梢的指標。統計選定枝條的春梢數，用游標卡尺測量頂春梢基部直徑作為春梢直徑，用直尺測量頂春梢基部到頂芽基部作為春梢長度。分別采集頂春梢、一級側春梢、二級側春梢從上往下數第4-5片成熟葉，混合均勻后，一部分放冰盒保存，帶回實驗室后取出少量無破損的鮮葉用于測定總葉綠素含量；剩余部分烘干粉碎用于測定總氮、總磷、全鉀；一部分葉片采摘后馬上放入液氮罐中保存，帶回實驗室用于測定可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)。

總氮測定用凱氏法，總磷測定用磷鉬藍比色法，全鉀測定用火焰光度法[12]。可溶性糖的含量測定用蒽酮比色法；可溶性蛋白的含量測定用考馬斯亮藍G-250染色法；總葉綠素含量測定用乙醇-丙酮提取法[5]；過氧化物酶活性測定用愈創木酚法；超氧化物歧化酶活性測定用氮藍四唑光化還原法；過氧化氫酶活性測定用紫外吸收法；油茶的光響應曲線使用Li-6400光合測定儀測定當年生的頂春梢上第5片成熟葉。測定光響應曲線的光照強度變化梯度依次為0 μmol?m-2?s-1、20 μmol?m-2?s-1、50 μmol?m-2?s-1、100 μmol?m-2?s-1、150 μmol?m-2?s-1、200 μmol?m-2?s-1、400 μmol?m-2?s-1、600 μmol?m-2?s-1、800 μmol?m-2?s-1、1 000 μmol?m-2?s-1、1 200 μmol?m-2?s-1、1 500 μmol?m-2?s-1、1 800 μmol?m-2?s-1。

1.3 數據處理與統計分析

采用Excel 2019及SPSS 23.0 軟件對試驗數據進行方差分析和多重比較，光合數據使用雙曲線修正模型擬合計算。

2 結果與分析

2.1 不同處理對油茶春梢形態特征的影響

春梢數量、春梢長度、春梢直徑的單因素方差分析結果如表2所示。與CK處理相比，T1處理春梢數量減少2.80%，T2-T5處理分別增加21.92%、11.33%、12.30%、33.74%，說明施加氮肥能促進油茶春梢數量的增長。在6個處理中，油茶春梢數量排序為混合態氮肥>硝態氮肥>酰胺態氮肥>銨態氮肥，其中T5處理能顯著促進油茶春梢數量增長(P<0.05)。各施肥處理均對春梢長度有促進作用，T1-T5處理與CK處理相比，春梢長度分別增長4.52%、52.08%、54.07%、43.49%、71.97%，其中T5處理為(19.02±2.02) cm，且與其他5個處理間均存在顯著差異(P<0.05)。T2處理和T3處理間差異不顯著(P>0.05)，CK處理與其他5個處理均存在顯著差異(P<0.05)。說明混合態氮肥對春梢長度的增長效果最佳，而硝態氮與銨態氮的作用相差不大，酰胺態氮的影響較小。對春梢直徑而言，T1處理較CK處理減少1.00%，T2-T5處理分別增加18.41%、17.91%、9.95%、27.86%，T5處理對油茶春梢直徑的增長效果最佳，高達(2.57±0.18) mm，且與其他5個處理間差異顯著(P<0.05)，可見施加氮肥有利于春梢的增粗。以上結果表明，施加氮肥對春梢形態有顯著的促進作用，在春梢數量、春梢長度、春梢直徑表現為混合態氮肥優于單一態氮肥，在單一氮肥的作用中硝態氮肥>銨態氮肥>酰胺態氮肥。

表2 不同處理對油茶春梢形態特征的影響

2.2 不同處理對油茶春梢葉片養分含量的影響

不同處理對油茶春梢葉片養分含量的結果如圖1所示。不同施肥處理的總氮含量較CK對照均有不同程度的增加，T1-T5處理分別增加27.84%、53.49%、48.70%、34.93%、60.58%。在所有處理中，T5處理對春梢葉片總氮的積累作用最大，達15.40 g/kg；CK處理中春梢葉片總氮含量為9.59 g/kg，其積累效應最小；且不同處理間均存在顯著差異(P<0.05)。T2處理對油茶春梢葉片磷元素積累作用最佳，達1.29 g/kg；CK處理的油茶春梢葉片磷含量最小，其值為0.94 g/kg。多重比較結果表明，T2、T3和T4這3個處理間差異不顯著(P>0.05)，T5與其他5個處理間以及CK與其他5個處理間有顯著差異(P<0.05)。T5處理全鉀含量最高，其值為3.88 g/kg；而T1處理含量為2.60 g/kg，處于最低水平。多重比較結果表明，T2、T3分別與T4、T5處理無顯著性差異(P>0.05)，而T4和T5處理間差異顯著(P<0.05)。以上分析結果表明，施肥有利于春梢葉片礦質養分的積累，不同氮素形態肥料效果存在明顯差異，氮元素的積累以3種氮形態混施效果最好，硝態氮對磷鉀的積累最有利。酰胺態氮對油茶春梢葉片中氮磷鉀的積累量最小，但相對于未施加氮肥的對照而言，仍提高了葉片礦質養分的積累。

同組中不同字母表示差異顯著(P<0.05)

2.3 不同處理對油茶春梢葉片主要有機物質含量的影響

不同處理對油茶春梢葉片主要有機物質含量的影響如圖2所示。T5處理總葉綠素含量高達0.85 g/kg FW，而CK處理最低，僅有0.45 g/kg FW。T1-T5處理較CK對照分別增加30.28%、76.60%、78.72%、70.21%、88.89%。施氮肥能顯著增加油茶春梢葉片總葉綠素的含量(P<0.05)，不同氮肥間差異不顯著(P>0.05)，說明施加氮肥對葉綠素含量有顯著的增加效應。各處理可溶性糖含量排序為T2>T5>T3>T4>CK>T1。CK處理的可溶性糖含量為21.57 g/kg，與CK處理相比，施加氮肥的T2和T5處理對油茶春梢可溶性糖含量的提高幅度較大，分別提升17.90%、17.66%，其值分別為25.43 g/kg和25.38 g/kg，說明硝態氮及混合態氮有利于提高可溶性糖含量。多重比較分析結果表明，T3、CK均與T4處理差異不顯著(P>0.05)，而T5與T3、T4處理間存在顯著差異(P<0.05)。說明酰胺態氮對油茶葉片可溶性糖含量積累的影響較小。對可溶性蛋白而言，T5處理最高，其值為8.35 g/kg；CK處理最低，其值為7.54 g/kg。可溶性蛋白含量增加明顯的3組排序為T5>T3>T2，較CK對照分別提高10.74%、8.36%、7.96%。多重比較結果表明，T3、T4、T5和T2處理間均差異不顯著(P>0.05)，而T5與T4處理間存在顯著差異(P<0.05)。綜上分析可知，不同氮素形態對春梢主要有機物質含量提高有明顯作用，總體而言混合態氮最好，其次是硝態氮，再次是銨態氮，酰胺態氮的提升效果較差。

同組中不同字母表示差異顯著(P<0.05)

2.4 不同處理對油茶春梢葉片保護酶活性的影響

不同處理對油茶春梢葉片保護酶活性的影響如表3所示。不同處理的SOD活性排序為T5>T2>T3>T4>T1>CK，其中T5處理含量為(0.800±0.057) U?min-1?g-1，與CK處理相比提升26.78%；而CK處理含量僅為(0.631±0.031) U?min-1?g-1。多重比較結果表明，CK與T4處理間以及T5、T2和T3這3個處理間差異不顯著(P>0.05)，而T5與T4處理間差異顯著(P<0.05)。說明施加混合態氮肥對SOD活性影響最大，施加硝態氮與銨態氮肥之間相差不大，酰胺態氮的作用小于硝態氮或者銨態氮。不同處理的POD活性排序為T5>T2>T4>T3>T1>CK，其中T5處理含量為(5.01±0.29) U?min-1?g-1，較CK處理提升209.26%，而CK處理含量僅為(1.62±0.48) U?min-1?g-1。施加氮肥的各處理POD活性均遠高于不施加氮肥的處理，說明施加氮肥對油茶春梢葉片POD活性具有促進作用，但不同氮形態肥料間差異未達到顯著水平(P>0.05)。不同氮肥形態處理中CAT活性以CK處理最低，其值為(46.36±3.15) U?min-1?g-1；T5處理最高，達到(60.31±4.96) U?min-1?g-1，相較于CK處理提升30.09%，T5與CK處理間差異顯著(P<0.05)。CAT活性排序為T5>T2>T3>T4>T1>CK，表明施加混合態氮、硝酸態氮、銨態氮均能顯著提高油茶春梢CAT的活性，酰胺態氮對過氧化氫酶的活性有促進作用，但未達到顯著水平。

表3 不同處理對油茶春梢葉片保護酶的影響(U?min-1?g-1)

由此發現，不同處理間CAT活性與SOD活性的排序規律高度一致，表明油茶正常生長發育過程中自由基生成與消除之間的平衡需要CAT與SOD的共同作用。本試驗中施加氮肥均能提高葉片中抗逆性酶的活性，其中施用混合態氮的酶活性均高于其他處理，表明春梢生長發育過程中氮肥對自由基的清除效果為混合態氮的增強效應強于施加單一氮形態的氮肥，硝態氮與銨態氮的作用次之，再次是酰胺態氮。

2.5 不同處理對油茶春梢葉片光合特性的影響

由圖3和表4可知，不同處理對油茶春梢葉片暗呼吸速率影響較小，均在0.59-1.99 μmol?m-2?s-1。不同處理間光補償點T5處理最小，其值為20 μmol?m-2?s-1；CK處理最大，其值為86 μmol?m-2?s-1。各施肥處理的光補償點均小于CK，表明施肥處理能提高油茶對弱光的利用效率，其中T5處理對弱光的利用能力最強。不同處理的最大凈光合速率排序為T5>T2>T3>T1>T4>CK，T5處理為8.59 μmol?m-2?s-1，較CK處理增長66.80%，說明施氮肥有利于提高油茶對中強光的利用效率，不同氮肥對提高油茶凈光合速率的排序為混合態氮>硝態氮>銨態氮>酰胺態氮。

圖3 不同處理對油茶春梢葉片光響應曲線的影響

表4 不同處理對油茶春梢葉片光合參數的影響(μmol?m-2?s-1)

2.6 油茶春梢各指標的相關性分析

油茶春梢各指標的相關性分析結果如表5所示。春梢各指標兩兩之間存在正相關關系，其中春梢葉片礦質養分的積累量、春梢葉片抗逆性酶及活性物質的含量三者間除可溶性糖與總葉綠素，CAT與可溶性蛋白為顯著正相關外，其他指標間均存在極顯著正相關關系。總氮與其他指標均存在顯著正相關或者極顯著正相關關系，說明氮元素是油茶春梢生長最關鍵的因子，其中與總氮相關系數較大的是POD含量(相關系數為0.864)、總磷含量(相關系數為0.859)、SOD含量(相關系數為0.827)。

表5 油茶春梢形態生長指標和養分積累及活性物質與酶的相關性分析

3 討論

油茶是以產出茶油為目的的經濟林樹種，其中施肥管理是林地經營管理中很重要的一項，施肥有利于油茶在生長發育過程中對礦質元素的吸收與積累，為提高坐果率打下基礎。而春梢是油茶最主要的掛果枝，同時也是油茶最主要的營養源，春梢的良好生長狀態是油茶林地經濟效益的保障[13]。 本研究對CK、T1、T2、T3、T4、T5這6個處理間春梢的形態特征、礦質養分、主要有機物以及抗逆性酶進行分析，結果表明，施加氮肥對油茶春梢各個指標有促進作用，且與不施加氮肥處理相比有顯著性差異，這與羅漢東等[14]的研究結果一致，說明抽春梢前15 d施氮肥對油茶春梢的生長發育有促進作用，作用機理可能是施加氮肥后植物從土壤中吸收的礦質養分增多，促進了礦質元素在植物體內的積累，進而可以合成更多的可溶性蛋白、可溶性糖及葉綠素，促進植物生長。

通過對比T2、T3、T4處理可以發現，相同施氮量下，油茶春梢葉片總葉綠素含量與POD活性不受氮肥形態的影響，酰胺態氮對各指標的積累效應較小，其中葉片總氮含量顯著小于硝態氮與銨態氮。這可能與植物對不同氮素吸收利用的生理過程不同有關，植物根部對硝態氮能大量吸收并轉移到葉片后還原與同化[15]，而根系對銨態氮吸收量與根系有機酸含量正相關[16]，植物可以直接利用少量酰胺態氮，剩余大量的酰胺態氮需要土壤微生物分泌脲酶將其轉化為銨態氮后才能被植物吸收利用[17]。植物對氮素形態的吸收利用過程不同，從而影響植物的生理活動強弱[18]；而混合態氮的綜合效應最好，這與李先信等[19]的研究結果一致，可能與根系對混合態氮的吸收不影響根際環境pH、油茶根系內各類酶能保持較高活性有關。而湯丹丹等[20]對茶樹的研究發現，葉片中的大量元素積累量表現為銨態氮>混合態氮>硝態氮；代新俊等[21]在研究小麥時也得到酰胺態氮的吸收效率高于硝態氮與銨態氮的結論，這與本研究結論不一致，可能與不同植物、不同品種對氮素形態的偏好與分配利用存在較大差異有關。

4 結論

油茶春梢萌動前15 d施加氮肥對油茶春梢生長具有顯著影響，在相同的氮素施加量下，不同氮素肥料對春梢的促進作用綜合評價為混合態氮肥(硝態∶銨態∶酰胺態=1∶1∶1)>硝態氮肥>銨態氮肥>酰胺態氮肥。在實際生產中可以選擇多種氮元素形態復合的肥料作為促進油茶生長的肥源，有利于提高肥料的利用效率，促進油茶高效生產。春梢的生長離不開養分供應與水分運輸，還受土壤、氣候、林齡等諸多因子的制約，并且各個生態因子并不是單獨起作用，它們之間存在交互作用，因此本試驗僅僅探索了不同氮肥形態對春梢的影響，下一步需要對其他元素以及不同的水平進行研究。