楊慧琴 姜佳艷 胡玉玲 楊勝優 楊小菊 龍雪燕 李建新 楊紅










摘要:以8年生“湘林210#”油茶為材料,采用L9(34)正交試驗設計研究不同施肥時間、施肥方法下氨基酸肥濃度和沼液濃度對油茶果經濟性狀的影響,以期為油茶豐產栽培提供液體肥及其施用技術。結果表明:不同濃度氨基酸肥對油茶果鮮籽重、果體積、鮮出籽率有顯著影響,對茶籽含水率有極顯著影響;不同濃度沼液對單果重、果形指數有顯著影響,對鮮出籽率、茶籽含水率、總果重、果皮厚度有極顯著影響;果實經濟性狀指標以處理9(成熟期采用葉噴+根灌600倍氨基酸肥及10倍沼液)較好,茶籽經濟性狀指標以處理7較好,即在9月以1200倍氨基酸肥和100倍沼液配比進行葉面噴施,能有效促進油茶果生長,降低茶籽含水率。
關鍵詞:氨基酸肥;沼液;施肥時間;施肥方法;油茶果;經濟性狀
油茶(CamelliaoleiferaAbel)屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)常綠小喬木,是我國南方特有油料作物[1,2],與油棕、油橄欖、椰子并稱世界四大木本油料植物[3]。油茶果與茶籽經濟性狀最為人們所重視,茶果到茶油主要受單果重、出籽率、含油率等性狀影響[4,5]。土壤養分供應直接影響油茶生長,科學施肥是高效種植油茶的重要舉措之一[6]。近年來,葉面肥已廣泛應用于田間管理當中,其主要表現在促進作物生長、提高葉片功能進而提高作物產量、品質等方面[7]。在油茶施肥研究中,液態肥的施用也逐漸取得較好效果[8-10]。
氨基酸肥是以氨基酸為主要成分,與多種微量元素復配而成的綠色、高效、無公害新型有機液態肥[11]。沼液是植物殘體和動物廢棄物經過厭氧發酵所形成的有機物液態肥[12]。兩種液態肥原料簡單易得,價格低廉,可以改良土壤、促進作物生長,在一定程度上能緩解生態壓力。近年來,這兩種液態肥在果蔬類作物應用廣泛[13-15],在油茶上的研究主要集中于樹體生長[16],但對油茶果方面的研究較少,尤其是兩種液態肥配比對油茶果實經濟性狀的影響規律尚不明晰。為此,本研究采用正交試驗法探討不同施肥時間、施肥方法下氨基酸肥濃度和沼液稀釋倍數對油茶果實性狀的影響,旨在篩選出對油茶果實生長較好的氨基酸肥和沼液配比施用模式,為油茶豐產栽培提供技術參考。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗地位于貴州省松桃苗族自治縣盤信鎮(東經109.205855°,北緯28.00093°)。該地為云貴高原向湘西丘陵過渡的斜坡地帶,屬于丘陵地貌,中亞熱帶季風氣候,平均海拔560m,年降雨量為1100~2000mm,日照時數1112.39h。試驗地土層較厚、通透氣良好,主要為酸性紅黃壤。耕層土壤有機質含量3.2~4.8g/kg、全氮0.7~0.9g/kg、全磷0.2~0.4g/kg、全鉀0.1~0.2g/kg。造林時間為2013年春季,株行距為2m×3m。
1.2試驗材料與設計
在立地條件適宜且較為一致的大田中選擇長勢較為相似的普通油茶“湘林210#”為材料,采用L9(34)正交試驗設計,共設置9個處理(表1)。每處理油茶8株,共計72株樣本。施肥前對試驗株進行掛牌標記并測定本底數據,處理間留1株為保護行,施肥時如遇大雨或者突發狀況,施肥時間提前或者推遲2~3天。按照表1試驗設計稀釋濃度,分別量取氨基酸液肥和沼液,混合均勻,在不同時間段采用不同施肥方法對試驗樹進行施肥。氨基酸肥和沼液由本地有機肥廠提供。
1.3測定指標與方法
油茶果采摘后,當日使用電子天平(精確至0.01)測定每株總果重,數出個數,計算單果重;隨機取出15個油茶果實,用游標卡尺分別測量果高、果徑(橫徑與縱徑),計算果形指數(果形指數=平均果徑/果高)。油茶果實形狀為紡錘狀橢圓形,體積可采用橢圓形體積公式測定,即V=(4/3)πab2(V為果實體積,π≈3.14,a為果高,b為平均果徑)。油茶果去皮,選擇每個果實果皮厚度均勻處測量,取平均值,并記錄茶籽數量和鮮重。鮮籽重=鮮茶籽總質量/鮮茶籽數量;鮮出籽率(%)=鮮籽總質量/鮮果總質量×100。將茶籽放置120℃條件下殺青處理2h,之后80℃烘干至恒重,測定茶籽含水率。茶籽含水率(%)=(鮮茶籽質量-干茶籽質量)/鮮茶籽質量×100。烘干后的茶籽去掉種殼,獲取種仁。
茶籽出油率的測定以石油醚為浸提劑,采用索氏提取法進行。具體方法為用電子天平準確稱取3~5g干仁(記M),于研缽內研磨至細小均勻,用無磷濾紙包好,并用無磷棉線捆扎,稱重,記錄棉線+濾紙+茶籽重量(記M1)。置于索氏抽提器中抽提,耗時6~8h,抽提完畢后取出供試樣品,置于通風櫥中數小時,待石油醚揮發完,放入(105±2)℃烘干箱中烘干2~3h,恒重后取出,稱重(記M2)。
含油率X(%)=(M1-M2)/M×100 。
1.4數據處理與分析
采用MicrosoftExcel和DPS12.01軟件對數據進行統計、作圖與分析,使用LSD法進行多重比較。
2結果與分析
2.1不同施肥處理對油茶茶果經濟性狀影響
2.1.1不同施肥處理對茶果總果重的影響 由由表2看出,沼液稀釋倍數對總果重有極顯著影響(P<0.01),施肥方法對總果重有顯著影響(P<0.05)。由極差分析可知,各施肥因素對油茶總果重影響權重大小依次是:沼液稀釋倍數>施肥方法>施肥時間>氨基酸肥稀釋倍數。
由圖1A看出,施肥時間對油茶總果重的影響:果實成熟期>果實生長期>春梢生長期,各水平分別為1112.78、978.89、659.90g/株,隨施肥時間的推移總果重呈上升趨勢。施肥方法對油茶總果重的影響:葉噴+根灌>根灌>葉噴,各水平分別為1156.94、1020.83、573.79g/株,葉噴+灌根效果最好。氨基酸肥稀釋倍數對總果重的影響:600倍>1200倍>300倍,各水平分別為982.50、939.17、829.90g/株,隨稀釋倍數的增加,油茶總果重呈先上升后降低趨勢。沼液稀釋倍數對總果重的影響:10倍>200倍>100倍,各水平分別為1547.67、668.06、535.83g/株,隨稀釋倍數的增加,油茶總果重先下降后略增。
從圖1B看出,不同施肥處理油茶總果重的變化范圍為410.00~2048.33g/株,其中處理9最大,處理7最小,處理5與處理9無顯著差異,處理5與處理6、2、4、3、7均有極顯著差異(P<0.01),與處理1、8無顯著差異。
2.1.2不同施肥處理對油茶單果重的影響 由表2看出,施肥方法和沼液稀釋倍數對單果重有顯著影響(P<0.05)。由極差分析看出,各施肥因素對單果重影響權重大小依次是:施肥方法>氨基酸肥稀釋倍數>沼液稀釋倍數>施肥時間。
由圖2A看出,施肥時間對單果重的影響:果實成熟期>果實生長期>春梢生長期,各水平分別為24.15、23.54、20.60g,隨施肥時間的推移油茶單果重呈上升趨勢。施肥方法對單果重的影響:葉噴>葉噴+根灌>根灌,各水平分別為25.29、22.82、20.18g,其中葉噴效果最好。氨基酸肥稀釋倍數對油茶單果重的影響:300倍>600倍>1200倍,各水平分別為24.35、23.69、20.24g,隨稀釋倍數的增加,單果重呈下降趨勢。沼液稀釋倍數對油茶單果重的影響:10倍>200倍>100倍,各水平分別為25.40、21.55、21.35g,中高稀釋倍數對油茶單果重影響差異很小。
由圖2B看出,不同施肥處理油茶單果重為16.92~27.76g,其中以處理9最大,處理2最小。處理9與處理1、4、6、7、8相比,單果重分別增加0.42、1.99、3.99、5.03、5.83g,均無顯著差異。處理6比處理3、2分別顯著增加6.24、6.85g。處理1與處理2、3、5差異顯著(P<0.05)。
2.1.3不同施肥處理對油茶果體積的影響 由表2可以看出,施肥方法對油茶果體積有極顯著影響(P<0.01),施肥時間和氨基酸肥稀釋倍數對油茶果體積有顯著影響(P<0.05)。由極差分析看出,各施肥因素對油茶果體積影響權重大小依次是:施肥方法>氨基酸肥稀釋倍數>施肥時間>沼液稀釋倍數。
由圖3A看出,施肥時間對油茶果體積的影響:果實成熟期>果實生長期>春梢生長期,各水平分別為25.90、21.91、20.68cm3,隨施肥時間的推移呈上升趨勢。施肥方法對油茶果體積的影響:葉噴+根灌>葉噴>根灌,各水平分別為25.36、24.92、18.22cm3。氨基酸肥稀釋倍數對油茶果體積的影響:600倍>300倍>1200倍,各水平分別為25.14、24.10、19.26cm3,隨稀釋倍數增加,果體積呈先上升后降低趨勢。沼液稀釋倍數對油茶果體積的影響:10倍>100倍>200倍,各水平分別為24.86、22.00、21.64cm3,隨稀釋倍數增加,油茶果體積呈下降趨勢。
由圖3B看出,不同施肥處理油茶果體積為15.75~32.77cm3,其中以處理9最大,處理5最小。處理9與處理2、3、5、8差異極顯著(P<0.01),與其余各組無顯著差異,處理1與處理5差異極顯著(P<0.01)。
2.1.4不同施肥處理對油茶果形指數的影響 由表2看出,施肥時間對果形指數有極顯著影響(P<0.01),施肥方法和沼液稀釋倍數對果形指數有顯著影響(P<0.05)。由極差分析可以看出,各施肥因素對果形指數影響權重大小依次為:施肥時間>施肥方法>沼液稀釋倍數>氨基酸肥稀釋倍數。
由圖4A看出,施肥時間對油茶果形指數的影響:果實成熟期>果實生長期>春梢生長期,各水平分別為1.07、1.01、0.99,隨施肥時間的推移果形指數呈上升趨勢。施肥方法對油茶果形指數的影響:葉噴+根灌>葉噴>根灌,各水平分別為1.05、1.03、0.99。氨基酸肥稀釋倍數對油茶果形指數的影響:300倍>600倍>1200倍,隨稀釋倍數增加,果形指數呈下降趨勢。沼液稀釋倍數對果形指數的影響:10倍>100倍>200倍,隨稀釋倍數的增加,果形指數呈下降趨勢。
由圖4B看出,各施肥處理果形指數為0.95~1.15,其中以處理9最大,處理2最小。處理9與處理6無顯著差異,與其余各處理差異極顯著(P<0.01);處理6與處理2差異極顯著(P<0.01),與處理1、3、4、5、7、8均無顯著差異。處理4的果形指數為1.00,果實最圓潤。
2.1.5不同施肥處理對油茶果果皮厚度的影響
由表2看出,沼液稀釋倍數對果皮厚度有極顯著影響(P<0.01)。由極差分析可以看出,各施肥因素對果皮厚度影響權重大小依次是:沼液稀釋倍數>氨基酸肥稀釋倍數>施肥時間>施肥方法。
由圖5A看出,施肥時間對果皮厚度的影響:果實生長期、春梢生長期>果實成熟期,各水平分別為3.49、3.49、3.32mm,隨施肥時間的推移果皮厚度總體呈下降趨勢。施肥方法對果皮厚度的影響:根灌>葉噴+根灌>葉噴,各水平分別為3.53、3.39、3.37mm。氨基酸肥稀釋倍數對果皮厚度的影響:600倍>300倍>1200倍,各水平分別為3.66、3.36、3.25mm,隨稀釋倍數的增加,果皮厚度呈先上升后下降趨勢。沼液稀釋倍數對果皮厚度的影響:10倍>200倍>100倍,各水平分別為3.75、3.52、3.02mm,隨稀釋倍數的增加,果皮厚度呈先降低后增加趨勢。
由圖5B看出,不同施肥處理油茶果皮厚度變化范圍是2.67~3.83mm,其中以處理9最大,處理7最小。處理7與處理9、4、5、1差異極顯著(P<0.01),與其余各處理無顯著差異。
2.2不同施肥處理對茶籽經濟性狀的影響
2.2.1不同施肥處理對茶果鮮出籽率的影響
由表3可以得出,施肥時間和沼液稀釋倍數對鮮出籽率有極顯著影響(P<0.01),氨基酸肥稀釋倍數對鮮出籽率有顯著影響(P<0.05)。由極差分析可以看出,各施肥因素對鮮出籽率影響權重大小依次是:施肥時間>沼液稀釋倍數>氨基酸肥稀釋倍數>施肥方法。
由圖6A看出,施肥時間對油茶鮮出籽率的影響:果實成熟期>春梢生長期>果實生長期,各水平分別為48.28%、41.92%、38.39%。施肥方法對油茶鮮出籽率的影響:葉噴>根灌>葉噴+根灌,各水平分別為45.12%、42.45%、41.01%。氨基酸肥稀釋倍數對鮮出籽率的影響:1200倍>600倍>300倍,各水平分別為45.08%、43.35%、40.15%。沼液稀釋倍數對鮮出籽率的影響:100倍>200倍>10倍,各水平分別為47.17%、42.51%、38.90%。
由圖6B看出,不同施肥處理油茶鮮出籽率變化范圍是36.24%~57.07%,其中以處理7最高,處理5最低。處理7與其他各處理差異極顯著(P<0.01),處理3與處理8、9、2、4無顯著差異,處理3與處理6、1、5有極顯著差異(P<0.01),處理1、5、6之間無顯著差異。
2.2.2不同施肥處理對鮮籽重的影響 由表3看出,施肥方法對鮮籽重有極顯著影響(P<0.01),施肥時間和氨基酸肥稀釋倍數對鮮籽重有顯著影響(P<0.05)。由極差分析看出,各施肥因素對鮮籽重影響權重大小依次是:施肥方法>施肥時間>氨基酸肥稀釋倍數>沼液稀釋倍數。
由圖7A看出,施肥時間對鮮籽重的影響:果實成熟期>果實生長期>春梢生長期,各水平分別為2.46、2.17、2.10g,隨施肥時間的推移油茶鮮籽重呈上升趨勢。施肥方法對鮮籽重的影響:葉噴>葉噴+根灌>根灌,各水平分別為2.45、2.25、2.04g。氨基酸肥稀釋倍數對鮮籽重的影響:300倍>600倍>1200倍,各水平分別為2.43、2.21、2.11g,隨稀釋倍數的增加,鮮籽重呈下降趨勢。沼液稀釋倍數對鮮籽重的影響:200倍>100倍>10倍,各水平分別為2.37、2.31、2.07g,隨稀釋倍數的增加,鮮籽重呈上升趨勢。
由圖7B看出,不同施肥處理油茶鮮籽重的變化范圍為1.65~2.60g,其中以處理7最大,處理5最小。處理7與處理3、5有極顯著差異(P<0.01),與其余各處理無顯著差異;處理5與處理2、3無顯著差異,與其余各處理有極顯著差異(P<0.01)。
2.2.3不同施肥處理對茶籽含水率的影響 由表3可以看出,施肥時間、施肥方法、氨基酸肥和沼液稀釋倍數均對茶籽含水率有極顯著影響(P<0.01)。由極差分析可以看出,各施肥因素對茶籽含水率影響權重大小依次是:施肥方法>施肥時間>氨基酸肥稀釋倍數>沼液稀釋倍數。
由圖8A看出,施肥時間對茶籽含水率的影響:新梢生長期>果實生長期>果實成熟期,各水平分別為50.55%、48.14%、43.85%,隨施肥時間推移茶籽含水率呈降低趨勢。施肥方法對茶籽含水率的影響:根灌>根灌+葉噴>葉噴,各水平分別為51.41%、47.27%、43.86%。氨基酸肥稀釋倍數對茶籽含水率的影響:1200倍>600倍>300倍,各水平分別為51.60%、45.90%、45.05%,隨稀釋倍數的增加,茶籽含水率呈上升趨勢。沼液稀釋倍數對茶籽含水率的影響:10倍>200倍>100倍,各水平分別為49.73%、49.00%、43.82%,隨稀釋倍數增加,茶籽含水率呈先降低后升高趨勢。
由圖8B看出,不同施肥處理茶籽含水率的變化范圍為40.59%~58.33%,其中處理5最高,處理7最低。處理5與處理2無顯著差異,與其余各處理有極顯著差異(P<0.01);處理2與處理8、1、4、9、6、7均有極顯著差異(P<0.01)。不同施肥模式中,處理5茶籽含水率最高,油茶鮮出籽率最低,處理7鮮出籽率最高,茶籽含水率最低。
2.2.4不同施肥處理對出油率的影響 由表3可以看出,各處理因素對油茶出油率均無明顯影響。由極差分析可以看出,各施肥因素對油茶鮮出油率影響權重大小依次是:沼液稀釋倍數>施肥時間>施肥方法>氨基酸肥稀釋倍數。
由圖9A看出,施肥時間對油茶出油率的影響:新梢生長期>果實成熟期>果實生長期,各水平分別為52.62%、51.97%、50.44%,隨施肥時間的推移出油率呈先下降后上升趨勢。施肥方法對油茶出油率的影響:葉噴、葉噴+根灌>根灌,各水平分別為52.35%、52.27%、50.42%。氨基酸肥稀釋倍數對出油率的影響:300倍>1200倍>600倍,各水平分別為51.97%、51.76%、51.31%,隨稀釋倍數的增加,出油率呈先下降后上升趨勢。沼液稀釋倍數對油茶出油率的影響:200倍>10倍>100倍,各水平分別為52.80%、51.78%、50.46%,隨稀釋倍數增加,出油率呈先降低后升高趨勢。
由圖9B看出,不同施肥處理油茶出油率的變化范圍是49.37%~54.41%,其中處理2最高,處理5最低,但各處理間差異均未達顯著水平。
3討論
3.1施肥時間對油茶果經濟性狀的影響
根據同化物分配的總規律[17],植物在不同生育期的生長中心不同,各器官在同一時期的增長量有所不同,所以在不同時期進行合理施肥能夠有效促進油茶生長。王炳華等[18]研究發現,5月份施肥能夠及時為新竹新葉生長和鞭筍的延伸生長補充養分。詹仁榮[19]研究發現4月份施用腐熟鴨糞對閩楠幼樹的生長效果最好。本試驗中,春梢生長期(4月)進行施肥處理的茶籽含水率較高,分析原因可能是春梢生長期施肥促進根系和新生枝葉生長,加強對水分的攝取,從而引起茶籽水分升高。同時,本研究也表明,在果實成熟期(9月)施肥,油茶的鮮出籽率、鮮籽重等指標較高。有研究表明油茶單果籽重在7月份生長量最大[20],鮮出籽率在5月8日到8月5日快速增長[21],與本研究不一致。分析原因可能是5月中旬至7月中旬油茶夏梢生長旺盛,7月果實生長期施肥促進油茶營養生長,而減弱了生殖生長,造成茶籽生長量小,而9月夏梢生長逐漸停止,秋梢生長還未開始,施肥可以有效促進茶籽干物質增長,增加鮮籽重和鮮出籽率。郜愛玲等[22]的研究表明油茶夏梢生長養分消耗量大,果實生長較為緩慢。
3.2施肥方法對油茶果經濟性狀的影響
合適的施肥方法更有利于苗木的正常生長,而且能夠有效提高干物質積累,實現減肥增產。有研究表明通過根施與噴施相結合比單一根施或葉面噴施更有效提高葡萄單粒重[23]。芮麟等[24]的研究表明沼液根施比噴施對蘋果單果重、果形指數、組織含水量的增加效果更好,與本研究采用根灌處理的油茶籽含水率和總果重較高的結果基本一致。分析原因可能是根部澆灌有效促進根系的生長,從而間接增加茶籽含水率,以及噴施液肥的濃度影響葉面吸收,而引起營養元素轉移至根部進行利用,這在何應會等[25]通過噴施不同濃度的葉面肥研究油茶幼苗試驗中已經得到驗證。劉磊超等[26]研究也表明枳橙根施硼其根莖葉干物質質量均高于葉施。本研究結果中葉面噴施處理的鮮籽重和單果重較高,這與其他相關研究有差異,可能是受氨基酸肥影響,確切原因還有待于進一步的試驗研究。本研究結果還表明采用葉面噴施結合根灌處理,油茶的果形指數較好。
3.3氨基酸肥對油茶果經濟性狀的影響
氨基酸肥是一組小分子有機氮化合物,能夠促進植物對氮磷鉀的吸收以及干物質的積累,影響作物生長發育。不同用量的氨基酸肥可不同程度增大烤煙葉面積和葉綠素含量[27]。濃度為300倍的氨基酸螯合液肥處理的榛子果實產量比濃度600倍的高[28]。噴施不同稀釋倍數氨基酸液肥的果實中可溶性固形物較清水對照高[11]。本研究結果顯示,氨基酸肥稀釋倍數對茶籽含水率的影響差異極顯著,對鮮出籽率、鮮籽重、果體積等指標的影響差異顯著,其中以中高稀釋倍數氨基酸肥處理的茶籽含水率、鮮出籽率較高的結論與上述研究相似。
3.4沼液濃度對油茶果經濟性狀的影響
沼液是一種緩控有機液態肥,既有長效性也有速效性,含有豐富的營養物質和一些刺激作物生長的激素類物質,能夠增加作物產量[29]。中等量沼液處理比未施用沼液的油茶鮮出籽率提高56.7%[30],隨沼液施用量的增加,油茶鮮出籽率先升高后降低。魏彬萌等[31]研究表明灌施沼液的濃度過低對促進辣椒生長的效果有限,但當沼液濃度過高又會抑制辣椒生長。本研究表明,中等稀釋倍數沼液處理油茶鮮出籽率較高,與上述研究結果基本一致;低稀釋倍數(高濃度)處理的茶籽含水率、總果重、果皮厚度、果形指數較高。這可能是由于施用較高濃度沼液的植株具有比較發達的根系[31],具有較強的吸收營養物質和水分的能力[32]。
4結論
本研究表明,施肥方法對油茶果實經濟性狀及茶籽經濟性狀等相關指標的影響較大,其中對油茶果體積、鮮籽重、茶籽含水率等有極顯著影響(P<0.01),對油茶總果重、單果重、果形指數有顯著影響(P<0.05);施肥時間對茶籽經濟性狀影響較大,其中對鮮出籽率、茶籽含水率、果形指數有極顯著影響(P<0.01),對鮮籽重、果體積有顯著影響(P<0.05)。油茶各項指標對氨基酸和沼液稀釋倍數的響應不一致,其中沼液稀釋10倍對果實經濟性狀影響最大。
果實經濟性狀指標以處理9(成熟期采用葉噴加根灌600倍氨基酸肥及10倍沼液)較好。茶籽經濟性狀指標以處理7較好,即在9月以1200倍氨基酸肥和稀釋100倍的沼液配比進行葉面噴施,可有效促進果實生長,減少茶籽含水率,促進茶籽內油脂的轉化,增加油脂和其他干物質的比例。