不同肥料类型对油茶生长和产量的影响
2017-12-29朱丛飞罗汉东胡冬南王书丽徐晓凤郭晓敏牛德奎李碧霞
朱丛飞 ,罗汉东 ,胡冬南 ,王书丽,徐晓凤 ,张 令,郭晓敏 ,牛德奎 ,李碧霞
(1. 江西农业大学 a. 江西省森林培育重点实验室;b.园林与艺术学院;c. 国土资源与环境学院,江西 南昌330045;2. 江西春源绿色食品有限公司,江西 上饶 334000)
不同肥料类型对油茶生长和产量的影响
朱丛飞1a,1b,罗汉东1c,胡冬南1a,1b,王书丽1a,1b,徐晓凤1a,1b,张 令1a,1b,郭晓敏1a,1b,牛德奎1b,李碧霞2
(1. 江西农业大学 a. 江西省森林培育重点实验室;b.园林与艺术学院;c. 国土资源与环境学院,江西 南昌330045;2. 江西春源绿色食品有限公司,江西 上饶 334000)
探究不同肥料类型对油茶树体生长、果实养分含量及其油茶产量的影响,从而选择最佳肥料应用于农林施肥,为提高经济效益奠定基础。本试验设置4个处理,即每年每株施用复合肥、油茶专用复合肥和油茶专用有机肥(0.2 kg、0.3 kg、1 kg)以及空白对照来开展施肥试验。并测定了不同的油茶树体指标、油茶果实养分及油茶果实产量指标来比较和分析不同处理间的差异。研究结果表明:对于油茶树体指标而言,在4个处理中,油茶专用复合肥对油茶树体生长的促进作用最佳;对于油茶果实养分含量而言,施用油茶专用有机肥具有显著促进果实养分含量累积的作用。对于油茶产量而言,油茶专用有机肥比其他处理更能促进果实产量。油茶树体指标、油茶果实养分指标及油茶产量指标间有及其密切的相关性。本试验结果表明:施用油茶专用有机肥在油茶生产与经营上最为有效。
油茶;肥料类型;树体生长;养分含量;产量;相关性;影响
油茶Camellia oleiferaAbel.作为中国南方重要木本油科树种,属于能够产出较高的油脂量及有较高经济价值的一类植物[1-4]。胡冬南等[5]学者提出,随着油茶的高速发展,施肥成为实现高产的必须措施,施肥能显著提高油茶品质及产量。在油茶的生产经营中,应该分类经营,增施有效的肥料,避免不必要的浪费和污染[6]。有诸多学者对油茶林地养分管理[7-9]做了许多研究和探索,目前的研究针对施氮、磷、钾肥对油茶叶片[10]、养分含量的影响[11],对植株营养生长、林地养分的影响[12-13]、对果实性状、养分含量和产油量的影响[14],周裕新等[15]学者的研究仅仅针对于油茶专用肥,而关于油茶专用有机肥对油茶树体生长、果实养分含量及果实产量、品质的影响研究鲜有报道。
油茶专用肥起着增加油茶产量和改善果实质量的作用[16]。配方施肥可通过改善土壤肥力来提供油茶生长必须的养分元素[17]。复合肥作为传统肥料只能补充一般的养分;油茶专用复合肥中含有微量元素,能补充油茶土壤中流失的微量元素;有机肥是良好的肥源和土壤改良剂[18],油茶专用有机肥含有的大量有机质和腐殖酸,能缓解土壤酸碱不均衡,促进油茶对养分的吸收。本试验通过开展不同肥料类型对油茶树体生长、油茶果实养分及油茶产量的影响研究,以期为油茶高产奠定基础。
1 试验地概况
试验基地位于江西省上饶市玉山县怀玉山低山区,具有亚热带季风气候的典型特征。四季都有降雨,接受阳光照射时间长。林地耕作层达60 cm以上,成土母质为四纪红土、千枚岩等风化残积物[19]。该地区养分贫乏,采用ASI 法测得有机质含量为7.4 mg·kg-1,NH4+-N 含量为 11.49 mg·kg-1,全磷含量为 0.41 mg·kg-1,全钾含量为 32.38 mg·kg-1,全钙含量为 56.6 mg·L-1。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验树体为种植7年生长一致的‘赣无’系性油茶,由江西春源公司提供。试验材料为市场所购,含NPK养分总含量为 45%,其中含N、P2O5、K2O 含量均为总养分含量的1/3的农用复合肥。油茶专用复合肥的NPK养分含量为30%,其中 N、P2O5、 K2O 含量比为1∶0.8 ∶ 1,并添加了硼砂、硫酸锌、生石灰等一些中微量元素。油茶专用有机肥的有机质、腐殖酸、NPK养分含量比为5∶3.3∶0.82,氮磷钾养分含量比为1∶1 ∶1[20]。两种肥料均由江西农业大学林学院自制。
2.2 试验设计
试验设计中3种肥料中N、P、K总养分一致,在测土配方试验的基础上,设置4个处理,1个空白对照和复合肥、油茶专用复合肥及油茶专用有机肥,随机设置了3 个区组,每个处理选取5 棵油茶树。区组间、处理间均设有隔离行和隔离株,试验面积0.13 ~ 0.20 hm2,采用单因素随机区组设计。试验进行时间从2013年开始,定在每年的4月及10月下旬,每次施肥为年施肥量的50%。在油茶冠幅滴水线处挖半月形沟,施肥深度大于25 cm,将肥料与表面土壤充分混合,施完肥后再在表面盖上土[21]。进行林地杂草清除和病虫害防治。具体施肥量见表1。
表1 各处理的施肥类型和施肥量Table 1 Types and amount of fertilizers in different treatments
2.3 指标测定
2.3.1 油茶树体指标的测定
树体生长指标测量于每年的10月施肥前进行,使用游标卡尺进行测量地径,用带刻度的标杆测量树高和冠幅,测量时间为2014和2015年的10月。
2.3.2 油茶果实养分含量的测定
试验于2015年10月23日进行全株果实的采摘,在每个小区随机选取果实40个,带回实验室进行杀青-烘干-粉碎-过筛处理,果实中全氮、全磷及全钾含量分别采用蒸馏定氮法测定、磷钼蓝比色法测定及火焰光度法测定[22]。
2.3.3 油茶果实含油量的测定
试验在2015年10月23日采摘单株果实,并进行产量的测定。将每株采摘的果实均匀混合并随机取30个,称取并计算单株果实质量平均值。对每个小区的果实进行均匀混合并随机取出1.25 kg果实,带到实验室进行烘干去壳处理。果实含油率的测定采用索氏萃取提油法[23]。通过如下公式来计算即干籽率=干籽质量/鲜果质量×100%;干出仁率=干仁质量/干籽质量×100%;种仁含油率=干仁出油量/干仁质量×100%;鲜果含油率=干仁出油量/鲜果质量×100%;单株出油量=单株鲜果质量×鲜果含油率。
2.4 数据处理与分析
利用SPSS17.0软件作方差分析和相关性分析,Duncan法进行多重比较。Microsoft Of fice Excel 2010 和Sigmalot12.5 等软件对数据进行分析和图表制作。
3 结果与分析
3.1 肥料类型对油茶树体生长产生的影响
根据试验测得的株高、地径和东西冠幅及南北冠幅来统计各年增幅,分析结果见图1。采用Duncan法多重分析结果表明,不同肥料类型对株高、地径和冠幅乘积增幅的具有明显的差别。其中对株高增幅的影响中,对照与各施肥类型间存在显著差异,且复合肥、油茶专用复合肥和油茶专用有机肥比对照依次增加了62.95%,174.66%,138.05%。说明各肥料对油茶株高有增加作用,且油茶专用复合肥较于其他两种肥料的肥效更好。对地径增幅的影响中,对照与各施肥类型间存在显著差异,且复合肥、油茶专用复合肥和油茶专用有机肥是对照的1.82~2.96倍。说明3种肥料促进油茶地径生长的效果依次为复合肥、油茶专用有机肥和油茶专用复合肥。对冠幅乘积增幅的影响中,对照与各施肥类型间差异性显著,且复合肥、油茶专用复合肥和油茶专用有机肥是对照的1.63~2.75倍。说明3种肥料在促进油茶冠幅生长方面复合肥作用最弱,油茶专用复合肥效果最强。由表2可知,油茶树体指标中各指标的方差分析结果均是组间存在极显著差异,组内不存在显著差异(P<0.01)。
图1 不同肥料类型下油茶树体各生长指标的增幅Fig.1 Increments of growth indexes of C.oleifera trees in different fertilizers treatments
表2 不同肥料处理下油茶树体各生长指标增幅的方差分析结果†Table 2 Variance analysis of increments of growth index of C.oleifera trees in different fertilization treatments
3.2 肥料类型对油茶果实养分含量产生的影响
根据试验测得的果实养分指标含量,试验结果见图2。由图2可知,施加不同肥料对油茶果实中的养分含量产生的效果不尽相同。对于果实全氮含量而言,FHF和ZFHF间不存在显著差异,ZFHF与ZYJF间不存在显著差异,其他处理间差异显著。不同施肥类型间果实全氮含量均值大小如下:ZYJF>ZFHF>FHF>CK,说明施用油茶专用有机肥在增加油茶果实全氮含量上的效果最好。对于果实全磷含量而言,FHF和ZFHF间不存在显著差异,ZFHF与ZYJF间不存在显著差异,其他处理间差异显著。施用油茶专用有机肥在促进油茶果实全磷含量增加的效果上最好,复合肥的效果最差。对于果实全钾含量而言,各处理间存在显著差异。ZYJF能显著促进油茶果实中全钾含量的累积。由表3可知,油茶果实养分含量各指标的方差分析结果均是组间存在极显著差异,组内不存在显著差异(P<0.01)。
图2 不同肥料类型下油茶果实中的养分含量Fig. 2 Nutrient content in C.oleifera trees in different fertilizers treatments
3.3 肥料类型对油茶果实产量产生的影响
根据试验测得的各指标,分析结果如表4所示,对于干籽率而言,CK与复合肥与油茶专用有机肥间以及CK与油茶专用复合肥间呈显著差异。复合肥、油茶专用复合肥及油茶专用有机肥比CK依次增加了20.33%,27.69%和35.37%,由此可见,复合肥对提高油茶干籽率的作用不大,油茶专用有机肥作用大。对于干出仁率而言,CK与复合肥、油茶专用复合肥与油茶专用有机肥间存在显著差异。各施肥处理是CK的1.24~1.38倍,可知油茶专用有机肥对提高油茶果实干出仁率的效果最好,复合肥的作用最差。对于种仁含油率而言,FHF和ZFHF间不存在显著差异,ZFHF与ZYJF间不存在显著差异,其他处理间差异显著。油茶种仁含油率最大为施用油茶专用有机肥处理。可知,在促进油茶种仁含油率方面的作用效果为油茶专用有机肥最佳,复合肥最差。对于鲜果含油率而言,各处理间均存在显著差异。复合肥、油茶专用复合肥及油茶专用有机肥比CK依次增加了84%,124%和180%,由此可知,油茶专用有机肥在促进油茶果实鲜果含油率方面的效果最好,油茶专用复合肥作用次之,复合肥作用最弱。对于单株出油量而言,各处理间均存在显著差异。各施肥处理是CK的2.61~6.52倍,可知油茶专用有机肥对于增加油茶单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,油茶果实产量各指标的方差分析结果均是组间存在极显著差异,组内不存在显著差异(P<0.01)。
表3 不同肥料处理下油茶果实养分含量的方差分析结果Table 3 Variance analysis of fruit nutrient content in C.oleifera trees in different fertilization treatments
表4 不同肥料类型下油茶果实中的产量†Table 6 Fruit yield in C.oleifera trees in different fertilizers treatments
表5 不同肥料处理下油茶果实产量的方差分析结果Table 7 Variance analysis of fruit yield of C.oleifera trees in different fertilization treatments
3.4 油茶林树体、油茶果实养分及油茶产量指标间的相关性分析
油茶林各指标间的相关性分析如表6所示,株高、地径及冠幅乘积增幅与果实全氮、全磷及全钾间呈极显著正相关性。说明油茶树体的生长过程与油茶果实养分累积有着紧密的联系。株高、地径及冠幅乘积增幅与干籽率、干出仁率、种仁含油率、鲜果含油率以及单株出油量间呈极显著正相关性。说明油茶果实产量多少亦与油茶树体的生长过程紧密联系。果实全氮、全磷及全钾与干籽率、干出仁率、种仁含油率、鲜果含油率以及单株出油量间呈极显著正相关性。可知在油茶果实养分的累积过程中与油茶果实产量的多少密切相关。
4 结论与讨论
施肥作为提高油茶产量的重要措施,其中与土壤营养循环及健康状况密切相关的因子是肥料因子[24]。罗汉东等研究表明,施肥不仅能促进油茶树体生长,油茶株高、地径及冠幅的显著增加[11],而且在优化果实品质、促进果实养分累积、提高果实出油率及实现增产方面有着重要的作用[24]。而施油茶专用肥比施传统氮磷钾的作用更为显著[15]。
本试验着重于对油茶专用肥的研究,设置CK、FHF、ZFHF、ZYJF这4个处理。在4个处理中,施用油茶专用复合肥对油茶树体生长的影响最大,其中株高、地径、冠幅乘积增幅达到最大值46.03%,24.15%,35.48%;油茶专用有机肥对油茶果实养分及产量的影响最大,其中油茶果实全氮、全磷及全钾含量分别达到最大 值 12.53 g·kg-1,3.36 g·kg-1,6.93 g·kg-1, 其 中干籽率最大值达到38.08%、干出仁率最大值达到61.36%、种仁含油率最大值达到55.76%、鲜果含油率最大值达到13.02%及单株出油量最大值达到501.34 g。而传统复合肥的肥效不如油茶专用复合肥,主要原因是油茶专用复合肥在土壤肥质释放过程中较为缓慢,在雨水的冲刷下不易淋失,且油茶专用复合肥中含有多种普通农用复合肥没有的微量元素。而油茶专用有机肥含有油茶专用复合肥所没有的有机质和腐殖酸,故效果优于油茶专用复合肥。且有机质和腐殖酸能吸附许多矿质元素,调节土壤酸碱环境,改善土壤养分供给平衡[10]。
表6 油茶树体指标、油茶果实养分含量及油茶果实产量间的相关性分析结果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
根据油茶林各指标间的相关性分析结果表明,油茶树体指标、油茶果实养分含量及油茶产量指标间呈极显著正相关性。说明油茶在生长过程中,油茶树体生长与油茶果实养分含量的累积与油茶果实产量多少密切相关。
在林业生产实践中,不能盲目的施用传统的肥料,要注意合理搭配各个营养成分。研究设置了4个处理,空白对照(CK)、复合肥(FHF)、油茶专用复合肥(ZFHF)、油茶专用有机肥(ZYJF),通过各个处理间的株高、地径、冠幅乘积增幅,果实全氮、全磷及全钾和果实产量指标的比较分析。对于油茶树体生长而言,油茶专用复合肥最有利于促进油茶生长,因为油茶专用有机肥释放肥质慢,传统复合肥易淋失,油茶专用复合肥能补充油茶树体生长期间的大量肥质。对于油茶果实养分含量及产量而言,油茶专用有机肥含有大量肥质,在释放过程中能提高果实养分含量及产量,本试验得出肥效最好的为油茶专用有机肥。在油茶生产实践中,应推荐施用油茶专用有机肥来促进油茶果实养分的累积,最终实现油茶果实品质及产量的提高。本试验受试验条件的限制,试验周期短导致的不完全充分性不可避免,后续仍需进行长期监测。
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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
国际植物营养研究所(IPNI)项目(Jiangxi-29);国家科技支撑项目“鄱阳湖生态经济区农林牧高效复合循环经营技术集成与示范”(2012BAD14B14);国家自然科学青年基金“集约经营油茶园不同施肥模式下土壤氧化亚氮排放特征研究”(41501317);江西春源绿色食品有限公司委托项目“油茶成熟林钾、磷养分管理技术”(CYKJ01)
朱丛飞,硕士研究生
牛德奎,教授,博士;E-mail:ndk2157@sina.com
朱丛飞,罗汉东,胡冬南,等. 不同肥料类型对油茶生长和产量的影响[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(8): 60-65.
[本文编校:文凤鸣]