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不同肥料類型對油茶生長和產量的影響

2017-12-29 02:21朱叢飛羅漢東胡冬南王書麗徐曉鳳郭曉敏牛德奎李碧霞
中南林業科技大學學報 2017年8期
關鍵詞:油茶樹復合肥專用

朱叢飛 ,羅漢東 ,胡冬南 ,王書麗,徐曉鳳 ,張 令,郭曉敏 ,牛德奎 ,李碧霞

(1. 江西農業大學 a. 江西省森林培育重點實驗室;b.園林與藝術學院;c. 國土資源與環境學院,江西 南昌330045;2. 江西春源綠色食品有限公司,江西 上饒 334000)

不同肥料類型對油茶生長和產量的影響

朱叢飛1a,1b,羅漢東1c,胡冬南1a,1b,王書麗1a,1b,徐曉鳳1a,1b,張 令1a,1b,郭曉敏1a,1b,牛德奎1b,李碧霞2

(1. 江西農業大學 a. 江西省森林培育重點實驗室;b.園林與藝術學院;c. 國土資源與環境學院,江西 南昌330045;2. 江西春源綠色食品有限公司,江西 上饒 334000)

探究不同肥料類型對油茶樹體生長、果實養分含量及其油茶產量的影響,從而選擇最佳肥料應用于農林施肥,為提高經濟效益奠定基礎。本試驗設置4個處理,即每年每株施用復合肥、油茶專用復合肥和油茶專用有機肥(0.2 kg、0.3 kg、1 kg)以及空白對照來開展施肥試驗。并測定了不同的油茶樹體指標、油茶果實養分及油茶果實產量指標來比較和分析不同處理間的差異。研究結果表明:對于油茶樹體指標而言,在4個處理中,油茶專用復合肥對油茶樹體生長的促進作用最佳;對于油茶果實養分含量而言,施用油茶專用有機肥具有顯著促進果實養分含量累積的作用。對于油茶產量而言,油茶專用有機肥比其他處理更能促進果實產量。油茶樹體指標、油茶果實養分指標及油茶產量指標間有及其密切的相關性。本試驗結果表明:施用油茶專用有機肥在油茶生產與經營上最為有效。

油茶;肥料類型;樹體生長;養分含量;產量;相關性;影響

油茶Camellia oleiferaAbel.作為中國南方重要木本油科樹種,屬于能夠產出較高的油脂量及有較高經濟價值的一類植物[1-4]。胡冬南等[5]學者提出,隨著油茶的高速發展,施肥成為實現高產的必須措施,施肥能顯著提高油茶品質及產量。在油茶的生產經營中,應該分類經營,增施有效的肥料,避免不必要的浪費和污染[6]。有諸多學者對油茶林地養分管理[7-9]做了許多研究和探索,目前的研究針對施氮、磷、鉀肥對油茶葉片[10]、養分含量的影響[11],對植株營養生長、林地養分的影響[12-13]、對果實性狀、養分含量和產油量的影響[14],周裕新等[15]學者的研究僅僅針對于油茶專用肥,而關于油茶專用有機肥對油茶樹體生長、果實養分含量及果實產量、品質的影響研究鮮有報道。

油茶專用肥起著增加油茶產量和改善果實質量的作用[16]。配方施肥可通過改善土壤肥力來提供油茶生長必須的養分元素[17]。復合肥作為傳統肥料只能補充一般的養分;油茶專用復合肥中含有微量元素,能補充油茶土壤中流失的微量元素;有機肥是良好的肥源和土壤改良劑[18],油茶專用有機肥含有的大量有機質和腐殖酸,能緩解土壤酸堿不均衡,促進油茶對養分的吸收。本試驗通過開展不同肥料類型對油茶樹體生長、油茶果實養分及油茶產量的影響研究,以期為油茶高產奠定基礎。

1 試驗地概況

試驗基地位于江西省上饒市玉山縣懷玉山低山區,具有亞熱帶季風氣候的典型特征。四季都有降雨,接受陽光照射時間長。林地耕作層達60 cm以上,成土母質為四紀紅土、千枚巖等風化殘積物[19]。該地區養分貧乏,采用ASI 法測得有機質含量為7.4 mg·kg-1,NH4+-N 含量為 11.49 mg·kg-1,全磷含量為 0.41 mg·kg-1,全鉀含量為 32.38 mg·kg-1,全鈣含量為 56.6 mg·L-1。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗樹體為種植7年生長一致的‘贛無’系性油茶,由江西春源公司提供。試驗材料為市場所購,含NPK養分總含量為 45%,其中含N、P2O5、K2O 含量均為總養分含量的1/3的農用復合肥。油茶專用復合肥的NPK養分含量為30%,其中 N、P2O5、 K2O 含量比為1∶0.8 ∶ 1,并添加了硼砂、硫酸鋅、生石灰等一些中微量元素。油茶專用有機肥的有機質、腐殖酸、NPK養分含量比為5∶3.3∶0.82,氮磷鉀養分含量比為1∶1 ∶1[20]。兩種肥料均由江西農業大學林學院自制。

2.2 試驗設計

試驗設計中3種肥料中N、P、K總養分一致,在測土配方試驗的基礎上,設置4個處理,1個空白對照和復合肥、油茶專用復合肥及油茶專用有機肥,隨機設置了3 個區組,每個處理選取5 棵油茶樹。區組間、處理間均設有隔離行和隔離株,試驗面積0.13 ~ 0.20 hm2,采用單因素隨機區組設計。試驗進行時間從2013年開始,定在每年的4月及10月下旬,每次施肥為年施肥量的50%。在油茶冠幅滴水線處挖半月形溝,施肥深度大于25 cm,將肥料與表面土壤充分混合,施完肥后再在表面蓋上土[21]。進行林地雜草清除和病蟲害防治。具體施肥量見表1。

表1 各處理的施肥類型和施肥量Table 1 Types and amount of fertilizers in different treatments

2.3 指標測定

2.3.1 油茶樹體指標的測定

樹體生長指標測量于每年的10月施肥前進行,使用游標卡尺進行測量地徑,用帶刻度的標桿測量樹高和冠幅,測量時間為2014和2015年的10月。

2.3.2 油茶果實養分含量的測定

試驗于2015年10月23日進行全株果實的采摘,在每個小區隨機選取果實40個,帶回實驗室進行殺青-烘干-粉碎-過篩處理,果實中全氮、全磷及全鉀含量分別采用蒸餾定氮法測定、磷鉬藍比色法測定及火焰光度法測定[22]。

2.3.3 油茶果實含油量的測定

試驗在2015年10月23日采摘單株果實,并進行產量的測定。將每株采摘的果實均勻混合并隨機取30個,稱取并計算單株果實質量平均值。對每個小區的果實進行均勻混合并隨機取出1.25 kg果實,帶到實驗室進行烘干去殼處理。果實含油率的測定采用索氏萃取提油法[23]。通過如下公式來計算即干籽率=干籽質量/鮮果質量×100%;干出仁率=干仁質量/干籽質量×100%;種仁含油率=干仁出油量/干仁質量×100%;鮮果含油率=干仁出油量/鮮果質量×100%;單株出油量=單株鮮果質量×鮮果含油率。

2.4 數據處理與分析

利用SPSS17.0軟件作方差分析和相關性分析,Duncan法進行多重比較。Microsoft Of fice Excel 2010 和Sigmalot12.5 等軟件對數據進行分析和圖表制作。

3 結果與分析

3.1 肥料類型對油茶樹體生長產生的影響

根據試驗測得的株高、地徑和東西冠幅及南北冠幅來統計各年增幅,分析結果見圖1。采用Duncan法多重分析結果表明,不同肥料類型對株高、地徑和冠幅乘積增幅的具有明顯的差別。其中對株高增幅的影響中,對照與各施肥類型間存在顯著差異,且復合肥、油茶專用復合肥和油茶專用有機肥比對照依次增加了62.95%,174.66%,138.05%。說明各肥料對油茶株高有增加作用,且油茶專用復合肥較于其他兩種肥料的肥效更好。對地徑增幅的影響中,對照與各施肥類型間存在顯著差異,且復合肥、油茶專用復合肥和油茶專用有機肥是對照的1.82~2.96倍。說明3種肥料促進油茶地徑生長的效果依次為復合肥、油茶專用有機肥和油茶專用復合肥。對冠幅乘積增幅的影響中,對照與各施肥類型間差異性顯著,且復合肥、油茶專用復合肥和油茶專用有機肥是對照的1.63~2.75倍。說明3種肥料在促進油茶冠幅生長方面復合肥作用最弱,油茶專用復合肥效果最強。由表2可知,油茶樹體指標中各指標的方差分析結果均是組間存在極顯著差異,組內不存在顯著差異(P<0.01)。

圖1 不同肥料類型下油茶樹體各生長指標的增幅Fig.1 Increments of growth indexes of C.oleifera trees in different fertilizers treatments

表2 不同肥料處理下油茶樹體各生長指標增幅的方差分析結果?Table 2 Variance analysis of increments of growth index of C.oleifera trees in different fertilization treatments

3.2 肥料類型對油茶果實養分含量產生的影響

根據試驗測得的果實養分指標含量,試驗結果見圖2。由圖2可知,施加不同肥料對油茶果實中的養分含量產生的效果不盡相同。對于果實全氮含量而言,FHF和ZFHF間不存在顯著差異,ZFHF與ZYJF間不存在顯著差異,其他處理間差異顯著。不同施肥類型間果實全氮含量均值大小如下:ZYJF>ZFHF>FHF>CK,說明施用油茶專用有機肥在增加油茶果實全氮含量上的效果最好。對于果實全磷含量而言,FHF和ZFHF間不存在顯著差異,ZFHF與ZYJF間不存在顯著差異,其他處理間差異顯著。施用油茶專用有機肥在促進油茶果實全磷含量增加的效果上最好,復合肥的效果最差。對于果實全鉀含量而言,各處理間存在顯著差異。ZYJF能顯著促進油茶果實中全鉀含量的累積。由表3可知,油茶果實養分含量各指標的方差分析結果均是組間存在極顯著差異,組內不存在顯著差異(P<0.01)。

圖2 不同肥料類型下油茶果實中的養分含量Fig. 2 Nutrient content in C.oleifera trees in different fertilizers treatments

3.3 肥料類型對油茶果實產量產生的影響

根據試驗測得的各指標,分析結果如表4所示,對于干籽率而言,CK與復合肥與油茶專用有機肥間以及CK與油茶專用復合肥間呈顯著差異。復合肥、油茶專用復合肥及油茶專用有機肥比CK依次增加了20.33%,27.69%和35.37%,由此可見,復合肥對提高油茶干籽率的作用不大,油茶專用有機肥作用大。對于干出仁率而言,CK與復合肥、油茶專用復合肥與油茶專用有機肥間存在顯著差異。各施肥處理是CK的1.24~1.38倍,可知油茶專用有機肥對提高油茶果實干出仁率的效果最好,復合肥的作用最差。對于種仁含油率而言,FHF和ZFHF間不存在顯著差異,ZFHF與ZYJF間不存在顯著差異,其他處理間差異顯著。油茶種仁含油率最大為施用油茶專用有機肥處理??芍?,在促進油茶種仁含油率方面的作用效果為油茶專用有機肥最佳,復合肥最差。對于鮮果含油率而言,各處理間均存在顯著差異。復合肥、油茶專用復合肥及油茶專用有機肥比CK依次增加了84%,124%和180%,由此可知,油茶專用有機肥在促進油茶果實鮮果含油率方面的效果最好,油茶專用復合肥作用次之,復合肥作用最弱。對于單株出油量而言,各處理間均存在顯著差異。各施肥處理是CK的2.61~6.52倍,可知油茶專用有機肥對于增加油茶單株出油量上的效果最好,ZFHF的效果次之,FHF的作用最弱。由表5可知,油茶果實產量各指標的方差分析結果均是組間存在極顯著差異,組內不存在顯著差異(P<0.01)。

表3 不同肥料處理下油茶果實養分含量的方差分析結果Table 3 Variance analysis of fruit nutrient content in C.oleifera trees in different fertilization treatments

表4 不同肥料類型下油茶果實中的產量?Table 6 Fruit yield in C.oleifera trees in different fertilizers treatments

表5 不同肥料處理下油茶果實產量的方差分析結果Table 7 Variance analysis of fruit yield of C.oleifera trees in different fertilization treatments

3.4 油茶林樹體、油茶果實養分及油茶產量指標間的相關性分析

油茶林各指標間的相關性分析如表6所示,株高、地徑及冠幅乘積增幅與果實全氮、全磷及全鉀間呈極顯著正相關性。說明油茶樹體的生長過程與油茶果實養分累積有著緊密的聯系。株高、地徑及冠幅乘積增幅與干籽率、干出仁率、種仁含油率、鮮果含油率以及單株出油量間呈極顯著正相關性。說明油茶果實產量多少亦與油茶樹體的生長過程緊密聯系。果實全氮、全磷及全鉀與干籽率、干出仁率、種仁含油率、鮮果含油率以及單株出油量間呈極顯著正相關性??芍谟筒韫麑嶐B分的累積過程中與油茶果實產量的多少密切相關。

4 結論與討論

施肥作為提高油茶產量的重要措施,其中與土壤營養循環及健康狀況密切相關的因子是肥料因子[24]。羅漢東等研究表明,施肥不僅能促進油茶樹體生長,油茶株高、地徑及冠幅的顯著增加[11],而且在優化果實品質、促進果實養分累積、提高果實出油率及實現增產方面有著重要的作用[24]。而施油茶專用肥比施傳統氮磷鉀的作用更為顯著[15]。

本試驗著重于對油茶專用肥的研究,設置CK、FHF、ZFHF、ZYJF這4個處理。在4個處理中,施用油茶專用復合肥對油茶樹體生長的影響最大,其中株高、地徑、冠幅乘積增幅達到最大值46.03%,24.15%,35.48%;油茶專用有機肥對油茶果實養分及產量的影響最大,其中油茶果實全氮、全磷及全鉀含量分別達到最大 值 12.53 g·kg-1,3.36 g·kg-1,6.93 g·kg-1, 其 中干籽率最大值達到38.08%、干出仁率最大值達到61.36%、種仁含油率最大值達到55.76%、鮮果含油率最大值達到13.02%及單株出油量最大值達到501.34 g。而傳統復合肥的肥效不如油茶專用復合肥,主要原因是油茶專用復合肥在土壤肥質釋放過程中較為緩慢,在雨水的沖刷下不易淋失,且油茶專用復合肥中含有多種普通農用復合肥沒有的微量元素。而油茶專用有機肥含有油茶專用復合肥所沒有的有機質和腐殖酸,故效果優于油茶專用復合肥。且有機質和腐殖酸能吸附許多礦質元素,調節土壤酸堿環境,改善土壤養分供給平衡[10]。

表6 油茶樹體指標、油茶果實養分含量及油茶果實產量間的相關性分析結果Table 8 Correalation analysis of growth indexes of C.oleifera trees, fruit nutrient content in C.oleifera trees and fruit yield of C.oleifera trees

根據油茶林各指標間的相關性分析結果表明,油茶樹體指標、油茶果實養分含量及油茶產量指標間呈極顯著正相關性。說明油茶在生長過程中,油茶樹體生長與油茶果實養分含量的累積與油茶果實產量多少密切相關。

在林業生產實踐中,不能盲目的施用傳統的肥料,要注意合理搭配各個營養成分。研究設置了4個處理,空白對照(CK)、復合肥(FHF)、油茶專用復合肥(ZFHF)、油茶專用有機肥(ZYJF),通過各個處理間的株高、地徑、冠幅乘積增幅,果實全氮、全磷及全鉀和果實產量指標的比較分析。對于油茶樹體生長而言,油茶專用復合肥最有利于促進油茶生長,因為油茶專用有機肥釋放肥質慢,傳統復合肥易淋失,油茶專用復合肥能補充油茶樹體生長期間的大量肥質。對于油茶果實養分含量及產量而言,油茶專用有機肥含有大量肥質,在釋放過程中能提高果實養分含量及產量,本試驗得出肥效最好的為油茶專用有機肥。在油茶生產實踐中,應推薦施用油茶專用有機肥來促進油茶果實養分的累積,最終實現油茶果實品質及產量的提高。本試驗受試驗條件的限制,試驗周期短導致的不完全充分性不可避免,后續仍需進行長期監測。

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Effects of different types of fertilizers on growth and fruit yield inC.oleiferatrees

ZHU Congfei1a,1b, LUO Handong1c, HU Dongnan1a,1b, WANG Shuli1a,1b, XU Xiaofeng1a,1b,ZHANG Ling1a,1b, GUO Xiaomin1a,1b, NIU Dekui1b, LI Bixia2
(1.Jiangxi Agricultural University a.Key Laboratory of Forest Cultivation of Jiangxi; b.college of landscape and art;c. College of Land Resources and Environment, Nanchang 330045, Jiangxi, China;2. Jiangxi Chunyuan Green Food Co. Ltd, Shangrao 334000, Jiangxi, China)

To explore the different fertilizer types onCamellia oleiferabody growth, fruit nutrient content and the impact of oil-tea production, so as to select the best fertilizer to guide forestry fertilization lay a foundation for improving the economic bene fit.This test set up four processing, the annual application of a compound fertilizer, organic fertilizer for special compound fertilizer and differential(0.2 kg, 0.3 kg and 1 kg) and ck to fertilization experiment. And the determination of different index, fruit nutrient and differential fruit production index to compare and analyze the differences between different processing.The results show that forCamellia oleiferabody index, in four processing, camellia has the best effect on the growth of the special compound fertilizer onCamellia oleifera; For camellia fruit nutrient content, the application of differential special organic fertilizer signi ficantly promote the fruit nutrient content accumulation effect.For oil-tea production, oil-tea special organic fertilizer can promote fruit yields more than other treatment.Camellia oleiferabody index, index of fruit nutrients and differential output index has and the close correlation between.The experimental results show that the application of differential special organic fertilizer is most effective in oil-tea production and management.

Camellia oleifera; fertilizer types; tree growth; nutrient content; production; correlation; in fluence

S794.4

A

1673-923X(2017)08-0060-06

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.08.011

2016-10-31

國際植物營養研究所(IPNI)項目(Jiangxi-29);國家科技支撐項目“鄱陽湖生態經濟區農林牧高效復合循環經營技術集成與示范”(2012BAD14B14);國家自然科學青年基金“集約經營油茶園不同施肥模式下土壤氧化亞氮排放特征研究”(41501317);江西春源綠色食品有限公司委托項目“油茶成熟林鉀、磷養分管理技術”(CYKJ01)

朱叢飛,碩士研究生

牛德奎,教授,博士;E-mail:ndk2157@sina.com

朱叢飛,羅漢東,胡冬南,等. 不同肥料類型對油茶生長和產量的影響[J].中南林業科技大學學報,2017, 37(8): 60-65.

[本文編校:文鳳鳴]

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