不同供磷水平对油茶幼苗生长生理指标和养分含量的影响

余平福，蓝 学，覃林海

(广西壮族自治区国有维都林场，广西来宾 546100)

油茶(Camelliaoleifera)作为我国南方重要的木本油料树种，栽培历史悠久，经济利用价值高，综合开发利用潜力大，大部分分布在我国南方丘陵山地[1]。我国南方油茶种植区域多为红壤土，磷利用率普遍较低[2-3]，土壤缺磷现象十分普遍。石媛媛等[4]对广西油茶林地的土壤肥力状况进行调查，结果表明，部分广西油茶林地土壤养分较为贫瘠，除土壤有机质水平较为适宜油茶生长外，氮、磷、钾含量在不同地区有不同程度的缺乏。磷是促进油茶果实膨大的重要元素，其含量直接影响油茶的产量[4]。笔者以广西推广种植较多的油茶良种岑溪软枝油茶为供试植株，设置不同速效磷供应水平，测定各处理下油茶幼苗的生长量、净光合速率日变化、植株养分含量等指标，探索在不同土壤速效磷含量下各生长指标的响应，以期为油茶种植区域合理规划和科学施肥方案制定提供参考。

1 材料与方法

1.1试验材料2016年 11月1日，从广西国有维都林场油茶高产示范林的高产结实单株上采集岑溪软枝油茶的种子，于维都林场油茶苗圃沙床上播种育苗。油茶实生苗于2017年3月1日移栽至塑料盆内，置于育苗阴棚内培养。盆栽基质选用未耕种过的能通过2 mm筛的河沙，沙子洗净并用多菌灵杀菌消毒，每盆500 g。选取长势大小一致的岑溪软枝油茶实生苗作为供试植株。

1.2试验设计营养液选用Hoagland和Arnon营养液配方[5]，除磷元素外，其他所有营养元素浓度保持一致，以KH2PO4为磷源，对不同磷水平营养液中K+浓度用K2SO4进行平衡调整，营养液pH调至5.8。根据全国第二次土壤普查分类标准[6-7]，结合基质重量和每次浇灌营养液体积，设计4种不同磷水平处理，营养液中速效磷含量分别为5 mg/L(极低磷水平P1)、25 mg/L(低磷水平P2)、50 mg/L(中等磷水平P3)和85 mg/L(高磷水平P4)。每个处理5盆，重复3次。参照樊卫国等[8]的培养方法，沙培的油茶苗先用蒸馏水培养7 d，然后用pH 5.8的1/2完全营养液培养7 d，再用不同磷浓度的营养液进行培养。培养期间每15 d定时浇灌营养液1次，每盆每次浇150 mL，并根据失水情况及时补充蒸馏水(1次量为100 mL)。每30 d浇灌1次与处理营养液相同pH的蒸馏水2 000 mL进行洗砂，避免营养液的养分元素在培养基质中过多富集。培养180 d后，进行各项指标测定。

1.3测定项目与方法

1.3.1苗木生长量。处理前测定各供试油茶植株的苗高(H1)和地径(D1)，处理180 d后，再次测定各处理植株的苗高(H2)和地径(D2)，计算苗高和地径增长率(△H、△D)。

1.3.2光合参数日变化。2017年9月，选择天气晴朗的天气进行光合特性测定，随机选取不同磷浓度处理的油茶植株各5株，每株3片叶，于6：00—18：00，每隔2 h采用Li-6400XT便携式光合作用测定仪(Li-Cor Inc.，Lincoln，NE，USA)测定叶片净光合速率(Pn)，绘制净光合速率的日变化曲线。测定时分别选取各处理苗木枝条中上部的成熟叶片进行测定，每片叶片重复测定 3 次，取其平均值。

1.3.3叶片养分含量。选取各处理苗木枝条中上部的成熟叶片，每株采摘2片，每个处理采集30片，叶片经杀青、烘干、粉碎等处理后测定叶片中全磷、全氮、全钾含量。采用硫酸-过氧化氢消煮，消煮液碱化后用蒸馏定氮法测定全氮含量；用磷钼蓝比色法和火焰光度法分别测定全磷和全钾含量[9]。

1.4数据分析数据以x±SD表示。采用SPSS(SPSS Version 18.0，SPSS Inc.)进行数据统计分析，采用Tukey’s HSD检验对数据进行方差分析，显著性水平a=0.05，概率P小于显著性水平，则认为存在差异。各生长、生理指标之间的关系用Pearson 相关系数进行相关性分析。用Excel(Microsoft Excel 2007)制图。

2 结果与分析

2.1不同供磷水平对油茶幼苗生长量的影响由表1可知，不同供磷水平对油茶幼苗的树高和地径生长存在显著影响，随着供磷浓度的增加，油茶幼苗的树高和地径增长率也随之增大，其中高磷水平P4的树高和地径生长量分别是极低磷水平P1的1.6倍和1.8倍，极低供磷浓度P1水平下，油茶幼苗长势最弱。虽然高磷水平P4对油茶幼苗树高、地径的生长均优于中等磷水平P3，但对油茶幼苗生长的影响不存在显著差异。

表1 不同磷水平对油茶幼苗生长量的影响

注：同列不同小写字母表示不同磷水平间差异显著(P<0.05)

Note：Different lowercases in the same column stand for significant differences between different P levels at 0.05 level

2.2不同供磷水平对油茶幼苗净光合速率日变化的影响由图1可知，油茶幼苗净光合速率对不同供磷水平的响应表现出一定的差异，但日变化规律整体一致。在不同供磷水平下，油茶幼苗的净光合速率(Pn)日变化呈双峰曲线，有明显的光合午休现象。油茶幼苗的净光合速率在6：00时最低，第一次峰值出现在10：00，然后净光合速率呈下降趋势，直至14：00，净光合速率开始缓慢上升，至16：00出现第2次小高峰。

图1 不同供磷水平下油茶幼苗净光合速率日变化Fig.1 Diurnal variation of net photosynthetic rates in C.oleifera seedlings under four under different P levels

2.3不同供磷水平对油茶幼苗日平均净光合速率的影响由图2可知，不同供磷水平间油茶幼苗的净光合速率日平均值存在显著差异，表明每天积累的有机物质差异较大。在4个不同供磷水平中，高供磷水平P4的油茶幼苗日均净光合速率最大，为3.80 μmol/(m2·s)，其次是P3，略低于P4，但与P4不存在显著差异，P3和P4均显著高于P1和P2，其中P1的日均净光合速率最低，为2.68 μmol/(m2·s)，有机物积累最少。

注：不同小写字母表示不同磷水平间差异显著(P<0.05)Note:Different lowercases stand for significant differences between different P levels at 0.05 level图2 不同供磷水平下油茶幼苗的日平均净光合速率Fig.2 Daily mean net photosynthetic rate of C.oleifera seedlings under different P levels

2.4不同供磷水平对油茶幼苗叶片养分含量的影响由图3可知，不同供磷水平对油茶叶片的养分含量影响较大，不同处理间油茶叶片养分指标全磷、全氮和全钾含量均存在显著差异。随着供磷浓度的增加，叶片中全氮、全磷、全钾含量也随之增加，且P4水平时达到最大，其叶片中全磷、全氮、全钾含量分别为1.58、12.11、2.83 mg/g，分别是最低P1水平的2.3倍、1.6倍和1.7倍。供磷水平的增加有效促进了叶片中磷、氮、钾养分含量的增加，其中P1与P2、P3、P4间存在显著差异，P3与P4间不存在显著差异。

注：不同小写字母表示不同磷水平间差异显著(P<0.05)Note:Different lowercases stand for significant differences between different P levels at 0.05 level图3 不同供磷水平下油茶幼苗叶片的养分含量Fig.3 Total N，P and K contents in leaves of C.oleifera seedlings under different P levels

2.5不同供磷水平下油茶幼苗各生长指标间的相关性分析采用Pearson 相关系数(r)对不同磷水平下油茶幼苗各生长生理指标间的相关性进行分析，结果见表2。由表2可知，不同供磷水平下油茶幼苗各生长生理指标间均呈极显著正相关，各生理指标是生长结果的内在表现，它们之间存在密切关系。

表2 不同磷水平下油茶幼苗各生长生理指标的相关性分析

注：**表示极显著相关(P<0.01)

Note:** stand for significant correction at 0.01 level

3 结论与讨论

净光合速率是植物光合生理的重要指标之一，反映了植物的光合作用能力[10]。袁军等[11]对海南油茶5个无性系进行光合特性比较，结果表明，其中4个无性系Pn的日变化呈双峰曲线，有明显的光合午休现象，峰值分别出现在11：00 和15：00；范亚丽等[12]研究了岑软油茶4个不同品种的光合特性，结果发现，岑软3号、4号和9号的Pn日变化呈双峰型，上午峰值均出现在9：00，下午峰值出现在13：00。在该研究中，不同供磷水平下，油茶幼苗的Pn日变化规律与上述研究结果相似，呈双峰曲线，峰值分别出现在11：00和16：00，有明显的光合午休现象，这可能与中午气温升高，气孔部分关闭，水分供应不足有关。

植物各生理生长指标之间关联紧密，生长量是植株生理效应的最终表现[13-14]。不同供磷水平下油茶幼苗的苗高、地径、净光合速率、叶片中全磷、全氮、全钾含量等指标间呈极显著正相关，随着供磷浓度的增加，油茶幼苗的净光合速率也相应增大，使得有机物质的积累增加，同时植株叶片中磷、氮、钾等养分含量也相应增加，其效应最终都表现在对油茶幼苗生长量的促进上，即供磷浓度高的处理，其幼苗生长旺盛，苗高、地径的增长量也较大。

磷是植物生长发育所必需的大量元素之一，参与组成植物体内许多重要化合物，是植物体生长代谢过程中不可缺少的，植物的生长状况与土壤中磷含量密切相关[15]。该研究除极低供磷水平P1下，油茶各项生长指标均最差外，低供磷浓度P2下油茶幼苗的各项指标正常，但仍显著差于中等供磷浓度P3和高供磷浓度P4，同时P4略优于P3，但这2个处理间油茶幼苗各项生长指标未达显著差异，由此可证实油茶是一种耐低磷的植物。若在磷含量中等以上的土壤中种植，其磷含量已能满足油茶的旺盛生长，可少施磷肥，若是在低磷含量的土壤中种植，应适当增施磷肥以求丰产。该研究可为油茶种植区域的合理规划和油茶林的营林抚育措施提供参考。