不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响
2015-01-05樊妮娜胡冬南
游 璐,樊妮娜,胡冬南
(江西农业大学 园林与艺术学院,江西 南昌 330045)
不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响
游 璐,樊妮娜,胡冬南
(江西农业大学 园林与艺术学院,江西 南昌 330045)
为给沼液的合理利用提供科学依据,以6年生油茶林为试验材料,采用随机区组试验设计,设置了B0(0 kg/株,对照组)、B1(10 kg/株)、B2(20 kg/株)、B3(30 kg/株)、B4(40 kg/株)共5个试验组,就不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响情况进行了试验。结果表明:施用沼液能有效促进油茶的营养生长,对油茶地径增长和冠幅增长的影响均达到了显著水平。B2处理和B3处理的单株产量比对照组分别增长了25.45%和4.1%。5个处理组中,B3处理对油茶果实品质的效果最好,与对照相比,B3处理的单果质量增加了8.83%,其横径增加了10.21%,其纵径提高了9.37%。文中还对油茶产量与其各营养生长指标间的相关性进行了分析,结果表明,树高增长量对油茶产量的相关性最大。综合分析认为,B3(30 kg/株)处理最能有效促进油茶生长,提高油茶产量。
油茶;沼液用量;生长;果实品质
油茶Camellia oleiferaAbel为山茶科山茶属常绿灌木或小乔木,是我国特有的木本油料树种。茶油具有极高的营养价值和保健价值,被誉为“油中珍品”[1]。近年来,油茶林由于长期过量施用化肥而造成的土壤板结、土壤中总盐含量上升所带来的产品品质下降、有害指标增加的问题已经非常的明显和突出[2-3]。沼液作为一种速效有机肥,是人畜粪便、农作物秸秆等有机物经厌氧发酵后的液体残余物[4],沼液中含有多种活性、抗性和营养性物质,具有增强作物抗性、促进养分吸收、改善品质、提高产量的良好作用[5-6];同时,连续施用沼液能显著改善土壤环境,有效调节土壤水、肥、气、热,促进土壤生态环境良性循环[7]。从循环经济和资源再利用的角度考率,处理沼液最直接、最有效的方式就是农业利用。目前,国内对沼液的研究主要集中在沼液育种、沼液防治病虫害及沼液对果树的生理效应等方面。为了探索施用沼液对油茶生长及结实的影响规律,获得油茶最佳经济效益的沼液施用量,从循环农业的观念出发,利用土壤-油茶林生态系统对沼液进行净化,沼液中营养元素被油茶林吸收这一原理,研究了沼液施用量对油茶生长及果实品质的影响情况,以期为沼液在油茶种植中的合理利用提供科学依据。
1 试验地概况
试验于2013年在江西省万年县齐埠乡蒋家林场进行。试验地属亚热带季风气候类型,年均气温为17.4 ℃,年均降雨量达1 808.0 mm,年均相对湿度为82%,年均无霜期为259 d。试验地为山坡地,红壤,阳光充足,雨量充沛。试供土壤各养分含量分别为:速效钾62.7 mg/kg、有机质17.88 g/kg、碱解氮0.063 g/kg,其pH 值为4.23。
2 材料与方法
2.1 试验材料与试验设计
选择生长较为一致的6年生油茶林作为试验对象,沼液取自试验地旁的蒋家猪场沼气池。试验共设5组沼液处理,即B0、B1、B2、B3、B4这5组,其沼液用量依次为0、10、20、30、40 kg/株,其中不施用沼液的B0组(沼液用量为0 kg/株)为对照组。采用随机区组试验设计,每个处理设置5棵树,共设有3个区组。沼液施入采用沟施法,即在树冠滴水线处开深沟后施入。从2013年3月开始施沼液肥,以后每年的3、6、10月底各施1次沼液。
2.2 测定指标与测定方法
测定指标有油茶树的树高、地径、冠幅,于每年10月果实采摘期进行测定。树高测定地面到顶梢的高度;冠幅分别测定东西、南北2个方向的冠幅,取其平均值;地径用游标卡尺测量,取其平均值。果实品质的测定:将果实测产后每个处理随机采收50个果实带回实验室,测定并分析果实的单果质量、横纵径及果形指数。
2.3 数据分析
利用Excel 2007进行数据处理与制表,并利用SPSS 17.0软件进行方差分析和多重比较。
3 结果与分析
3.1 不同沼液用量对油茶树高增长量的影响
考虑到试验前油茶树体并不完全均匀一致,故用施入沼液后的2013年10月与2014年10月这两次测得的树高增长量进行对比分析。不同沼液用量对油茶树高增长量的影响情况如图1所示。由图1可知,不同沼液用量的施肥处理的树高增长量随着沼液用量的增加呈现先增大后减少的变化趋势,各施用沼液处理的树高增长量均大于不施沼液处理的。B2处理(沼液用量为20 kg/株)的树高增长量达到最大,比不施沼液的B0处理增加了51.91%;B4处理(沼液用量为40 kg/株)的树高增长量比不施沼液的B0处理增加了38.77%。由树高增长量的方差分析结果(见表1)可知,不同沼液用量对油茶树高增长量的影响有差异,但差异未达到显著水平。结合图1及表1的数据分析可知,沼液用量对油茶树高增长量的影响不是很大,但在一定范围内,施用沼液能够促进油茶树的高生长,但沼液用量过大,油茶树高增长量不一定最大。
图 1 不同沼液用量对油茶树高增长量的影响Fig. 1 Effect of different biogas slurry dosages on height increment in C. oleifera
表 1 油茶树高增长量的方差分析结果Table 1 Variance analysis of height increment in C. oleifera
3.2 不同沼液用量对油茶地径增长量的影响
不同沼液用量对油茶地径增长量的影响情况如图2所示。由图2可知,油茶地径的增长量随着沼液用量的增加而增加。施用沼液的各处理的地径增长量均大于不施用沼液的B0处理,各处理的地径增长量由大到小依序为B4>B3>B2>B1>B0。对不同用量沼液施入两年后的地径增长量进行方差分析,结果如表2所示。不同用量沼液处理对油茶地径的影响达到极显著水平。多重比较结果(如图2 所示)表明,B4处理与B2、B3处理的地径增长量间差异不明显,但与B1、B0处理的差异达到显著水平;B3与 B1、 B2处理的差异不显著,但与B0处理的差异达到显著水平;B2与B1处理间差异不显著,而与B0处理间的差异显著;B1与B0之间差异不显著。因此认为,沼液用量对油茶地径增长有着极大的影响,沼液用量较少与不用沼液的差异不大;且本试验材料为6年生油茶林,此时油茶正处于旺盛生长期,且数据采集时间为油茶采果期,此时油茶对养分的需求量高,所以出现了地径生长量随着沼液用量的增大而不断增大的现象。
图2 不同沼液用量对油茶地径增长量的影响Fig. 2 Effect of different biogas slurry dosages on ground diameter increment in C. oleifera
表 2 油茶地径增长量的方差分析结果Table 2 Variance analysis of ground diameter increment in C. oleifera
3.3 不同沼液用量对油茶冠幅增长量的影响
冠幅大小是油茶结实多少的一个前提条件,促进油茶冠幅扩大也是促进油茶结实的重要方法之一。对2013年10月和2014年10月测定的冠幅进行对比分析,结果如图3所示。各处理的冠幅增长量间差异明显,除B4(40 kg/株)处理外,其余各施用沼液处理的冠幅增长量均大于不施沼液处理组,并且各施用沼液处理间也存在显著差异。随着沼液用量的增加,冠幅平均增长量呈现先增多后减少的变化趋势。其中,B3处理组的冠幅增长量最大,比不施沼液的B0对照组提高了84.95%;B4处理组的沼液施用量过大,故其冠幅增长量比不施沼液的B0对照组还减少了9.75%。这一结果说明,当每株沼液用量大于30 kg以后,对于已进入盛果期的油茶而言,多余的养分大部分供给结实,若再继续增大沼液用量则对冠幅增长量的影响并不大。
对不同沼液用量影响下的冠幅平均增长量进行了方差分析,结果如表3所示。由表3可知,沼液用量对冠幅增长量的影响达到显著水平,且不同地块对冠幅增长量的影响达到极显著水平。多重比较结果(如图3)显示,B3处理与其余各处理间存在明显的差异,而B0、B1、B2、B4处理间的差异并不显著。
图 3 不同沼液用量对油茶冠幅增长量的影响Fig. 3 Effect of different biogas slurry dosages on crownincrement in C. oleifera
表 3 油茶冠幅增长量的方差分析结果Table 3 Variance analysis of crown increment in C. oleifera
3.4 不同沼液用量对油茶产量及表观果实品质的影响
油茶树高、地径、冠幅增长是油茶下一年和未来丰产的基础,而油茶产量及单果的大小和重量是当年丰产的重要评价指标[8]。不同沼液用量对油茶产量及表观果实品质的影响情况如表4所示。考虑到油茶有大小年现象,本试验选取2013年及2014年两年的产量均值作对比分析。由表4可知,除B4处理外,其余各施用沼液处理的果实产量均大于对照组。多重比较结果(见表4)表明,不同沼液用量处理后2013和2014年这两年油茶平均产量间无明显差异,5个处理组中,B2和B3处理的产量都较高,比B0对照组分别增加了25.45%和4.1%。
油茶单果质量是影响油茶产量的重要指标。由表4可知, B3处理的油茶单果质量平均值最大,B4处理的沼液用量过多而油茶单果质量的平均值却最小。对不同用量沼液处理的油茶单果质量的平均值进行多重比较,结果见表4。由表4还可知,B4处理与B0、B1、B2、B3处理的单果质量间的差异均显著,而B0、B1、B2、B3各处理的单果质量之间差异不显著。因此,对于油茶单果质量而言,每株沼液用量只要不超过30 kg都是可取的,但是,施用沼液30 kg/株的单果质量略大。
果实横、纵径是与果实体积相关的重要指标,体积增大有利于提高果实的大果率[9]。由表4可知,就果实的横纵径而言,各施用沼液处理均大于不施沼液的B0处理,可见沼液用量可以增大油茶果实的横纵径。对其纵横径平均值的方差分析结果表明,不同沼液用量对油茶果实的横径的影响达到了显著水平,而对其纵径的影响未达到显著水平。由不同处理下油茶横径的多重比较结果可得,B3处理与B2、B4处理间的差异均不显著,而与B0、B1处理间的差异均显著;B0、B1、B2、B4之间的差异不显著。各处理的纵径间差异不明显。因此,对于果实的横纵径而言,每株施20、30、40 kg沼液的各处理间的差异并不大,但其中以B3处理(30 kg/株)的为最佳,B3处理的横径比对照组提高了10.21%,B3处理的纵径比对照组提高了9.37%。
果形指数是果实纵径与横径之比,果形指数为0.8~0.9的果实为近圆形,0.9~1.0的为椭圆形,1.0以上的为长圆形,这可以作为油茶果实表观形态的评价指标[10]。由表4可知,5个处理组的果形指数均大于1,说明其果实均为长圆形。多重比较结果也显示,5个处理组的果形指数的差异并不明显。
表 4 不同沼液用量对油茶产量及表观果实品质的影响Table 4 Effect of different biogas slurry dosages on yield and fruit external quality in C. oleifera
3.5 不同用量沼液处理的油茶产量与各生长指标间的相关性分析
在林木的生长过程中,总是存在着各种各样的相关性,其中有正向相关,也有相互消长的关系[11-12]。养分供给是林木生长发育的物质基础,树体生长发育与林木生长量、产量有着密切的关系[13-14]。本研究对不同用量沼液处理的油茶产量与其树高、地径、冠幅增长量间的相关性进行了分析,结果如表5所示。从表5中可以看出,油茶2013和2014年两年的平均产量与株高增长量及冠幅增长量显著相关,而与地径增长量则无显著相关。将油茶产量与株高增长量与冠幅增长量进行逐步回归分析,得出的油茶两年平均产量与株高增长量之间的回归方程为:
根据相关分析及回归分析结果可知,树高增长量对油茶两年平均产量的P值达到极显著水平,因此认为,树高增长量对油茶产量的影响最大。
表 5 两年的油茶平均产量与其各生长指标间的相关性分析结果Table 5 Correlation analysis of average yield and some growth indexes in C. oleifera in two years
4 结论与讨论
沼液在农业生产上被认为是一种良好的肥源,其有丰富的养分和生物活性物质,兼有生物肥料和生物农药的双重作用,合理施用沼液不仅可以减少化肥和农药的用量,降低农业生产成本,又可降低化学品对环境的污染[15],更为重要的是,还能促进植物某些生理指示的变化,进一步促进植物的营养生长,提高其产量和果实品质。有关研究结果表明,油茶苗期施用沼渣底肥与沼液追肥能有效促进其生长,施用沼液组的苗高平均增长量为38.23 cm[16]。刘小刚等人[17]对苹果的研究结果表明,在高水平沼液用量的条件下,果实硬度、单果质量的平均值分别高出对照22.45%和3.64%。张进等人[18]对水稻的研究结果表明,以沼液作为基肥,搭配追施化学肥料,可以促进水稻植株的生长,提高水稻的单产量,提升稻米的营养品质。本研究结果表明,施入不同用量的沼液后油茶树高、地径、冠幅的增长均较对照组高。不同沼液用量对油茶树两年的地径增长和冠幅增长的影响均达到显著水平;对树高生长有促进作用,但其影响均未达到显著水平。对于树高和地径来说,B2、B3、B4处理效果间差异不大;但对于冠幅增长来说,B3处理对冠幅的影响最为显著,比不施沼液的B0对照组提高了84.95%,B4处理因沼液施用量过大其冠幅比不施沼液的B0处理组还减少了9.75%。不同沼液用量均可有效提高油茶的产量,其中B2、B3处理的油茶产量比不施沼液的B0对照组分别增加了25.45%和4.1%,这可能因为沼液中含有大量的速效养分[7,19],施用沼液提高了油茶叶片中叶绿素的含量,促进了油茶叶片的光合作用,增加了干物质的积累,所以,施用沼液有利于提高油茶果实产量。在各施用沼液的处理组中,B3处理对油茶单果质量、横纵径的效果最好,并且B3处理的油茶单果质量与B4处理间的差异达到了显著水平,B3处理与B0、B1处理在横径上的差异达到显著水平。和B0对照组相比,B3处理的油茶单果质量增加了8.83%,其横径增加了10.21%,其纵径提高了9.37%。由2013与2014年两年的油茶平均产量与其各营养生长指标间的相关性分析结果可知,树高增长量与油茶产量的相关系数最大。
因此,从节约肥料和寻求最佳肥效两方面来考虑,拟选择B3处理(沼液施用量为30 kg/株)作为最佳处理,因为B3处理能够显著促进油茶的营养生长,其对油茶果实品质中的单果质量和横纵径的改善作用尤为明显。
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Effects of biogas slurry dosages on growth and fruit quality inCamellia oleifera
YOU Lu, FAN Ni-na, HU Dong-nan
(College of Landscape and Art, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)
In order to provide a scienti fi c basis for the rational use of biogas slurry, taking six-year-oldCamellia oleiferaforest as materials, an experiment was designed by randomized block method, and fi ve experimental treatments (0, 10,20, 30, 40 kg biogas slurry per plant, named as B0, B1, B2, B3and B4) were carried out to study effects of biogas slurry dosages on growth and fruit quality inC. oleifera.The results showed that biogas slurry could effectively promote vegetative growth ofC. oleifera, and signi fi cantly impacted ground diameter and crown width growth ofC. oleifera.Compared with the CK, the yields of B2and B3treatments were increased by 25.45% and 4.1% respectively. Among the fi ve treatments, B3treatment had the best effects on fruit quality ofC. oleifera. Compared with the CK, single fruit mass in B3treatment was increased by 8.83%, fruit transverse diameter was increased by 10.21%, and fruit longitudinal diameter was increased by 9.37%. The correlation analysis results of yield and the vegetative growth indexes showed that height increment was the best correlative with yield ofC. oleifera. In summary, B3treatment (30 kg per plant) could improve growth and yield ofC. oleifera.
Camellia oleifera; biogas slurry dosage; growth; fruit quality
S606+.1;S794.4
A
1003—8981(2015)02—0092—05
2014-12-15
国家科技支撑项目(2012BAD14B14)。
游 璐,硕士研究生。
胡冬南,教授,硕士研究生导师。E-mail:dnhu98@163.com
游 璐,樊妮娜,胡冬南.不同沼液用量对油茶生长及果实品质的影响[J].经济林研究,2015,33(2):92-96.
10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.02.016
http: //qks.csuft.edu.cn
[本文编校:伍敏涛]