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夏季施磷对油茶产量及经济性状的影响

2021-12-24杨胜优杨小菊龙雪燕胡玉玲

林业科技 2021年5期
关键词:夏季经济性状油茶

杨胜优 杨小菊 龙雪燕 胡玉玲

摘要:  以8年生普通油茶作为试验材料,采用单因素随机试验设计,在施肥后不同生长阶段分别测定油茶指标,探究在夏季施磷肥对油茶产量及经济性状影响。结果表明:不同施磷量对叶片 SPAD值、氮含量、叶片相对湿度、叶片温度和籽含水率影响极显著,对果皮厚度影响显著,而对其他指标没有显著影响;施磷后油茶叶片SPAD值、叶片氮含量、叶片相对湿度、茶果体积、果皮厚度、单籽重和出仁率等指标均高于不施磷处理(CK),籽含水率反之;每株施磷200 g时油茶叶片 SPAD值(34.1)、氮含量(13.2 mg/kg)、叶片相对湿度(52.6%)、茶果体积(80.70 cm3)、果皮厚度(4.73 mm)、第2年产量(5.30 kg)与成果数量(196个)等指标值最高;每株施磷100 g时,油茶单籽重(2.81 g)、出仁率(54.99%)、2年单果重(31.29、31.71 g)和第2年鲜出籽率(41.95%)等指标值最高;每株施磷400 g时,油茶种仁含油率(51.49%)和当年鲜出籽率(44.88%)最高。每株施磷量为200 g表现较好,过磷酸钙是有效养分含量低且性状温和,较其他肥料相比价格低廉,考虑人工施肥成本,在粗放经营林分中夏季施磷量可用每株400 g。

关键词:  油茶;  夏季;  磷;  产量;  经济性状

中图分类号:   S 794. 4               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2021)05 - 0027 - 05

油茶(Camellia oleifera)为山茶科(Theaceae)山茶属(Camelia L.) 植物,属于小乔木或常绿灌木。在我国南方地区,油茶作為一种重要的经济林木被大面积种植,其籽仁含油量高,是世界四大木本食用油料树种之一,它的生命周期长,从花芽分化、开花授粉、果实生长发育成熟整个过程历时约17个月[ 1 , 2 ]。油茶3月果实开始萌动,在5月中下旬基本完成花芽分化,7~8月为油茶果实和花芽快速生长发育期,进入9月份后,茶果开始进行油脂积累和花发育后期的糖分积累[ 3 , 4 ]。因此,该阶段的养分充足与否不仅影响油茶油脂积累和产量,还会影响花芽发育,进而对第2年的产量产生影响[ 5 ]。磷元素不仅影响花芽发育和油脂形成,还参与许多重要物质组成和生命代谢活动,具有增强作物抗旱、抗寒的能力,对作物的生长发育和产量形成有重要影响[ 6 - 8 ]。已有研究表明,合理施用磷肥能促进油茶果良好发育、增加果实质量,是提高油茶产油量和增加经济林效益的有效措施[ 9 - 12 ],但关于夏季施磷对油茶影响的研究鲜有报道,因此,探究夏季施入不同磷量对油茶产量及经济性状影响,可为油茶林夏季施肥提供科学参考。

1 试验地概况

试验地位于贵州省松桃县盘信镇万亩油茶基地(109°14′12″E,28°0′15″N),属丘陵地貌,东北高、西南低,平均海拔657 m。属中亚热带季风湿润性气候,年平均气温14.6℃,年降雨量1 298.8 mm,无霜期长。试验地以沙壤土为主,土层深厚,土壤通透性良好,土壤有机质含量为 3.2%~4.8%,全N、全P含量分别为0.7~0.9 g/kg和0.2~0.4 g/kg,全K含量为0.1~0.2 g/kg。

2 试验材料与方法

2. 1 试验材料

以普通油茶作为试验材料,年龄均为8年生,种植密度为2 m×3 m,生长正常,树冠丰满,树体大小以及土壤和光照条件都基本一致。磷肥选用含磷量16%的过磷酸钙,购于本地试剂店。

2. 2 试验设计

试验于2019年8月3号开始,采用撒施的方式对油茶树根部进行施肥,施肥前进行松土并清除杂草。试验设置每株施用磷肥 0、50、100、200、400 g,共 5个处理,处理号依次为CK、处理1、处理2、处理3、处理4,每个处理10株油茶树,按照试验需要在相应位置挂牌标记。

2. 3 测定指标与方法

2019年9月中旬,采用SPAD-502叶绿素测定仪测定油茶叶片SPAD值、叶片氮含量、叶片湿度、叶片温度;10月中旬采摘全果,采用密封袋将其带回试验室处理。总果重用电子称称量(精度0.01),茶果总个数采用人工计数;从每株树中抽取30个果,用游标卡尺测量果高、果径、果皮厚度(精度 0.01),求取平均值;果实体积(V)=4/3πab2(cm3),π为常数(π=3.14),a为果高(cm),b为果半径(cm)。指标计算公式如下:

(1)果型指数= 果高/果径

(2)茶果单果重=茶果总重量/茶果总个数

(3)单籽重=总籽重量/总籽个数

(4)鲜出籽率=(鲜籽质量/鲜果质量)×100%

(5)出仁率=(干仁质量/干籽质量)×100%

(6)鲜籽含水量=(鲜籽质量-干籽质量)/鲜籽质量×100%

(7)籽仁含油率=干仁出油量/干仁质量×100%。

2. 4 数据处理

Microsoft Excel 2010软件进行数据录入、统计和作图,采用DPS12.1软件进行方差分析及LSD多重比较。

3 结果与分析

3. 1 不同施磷量对叶片相关指标的影响

3. 1. 1 不同施磷量对叶片SPAD值的影响

由不同施磷量对叶片SPAD值影响(图1)可以看出,叶片的 SPAD值随着施磷量的增加,先逐渐增加后减小,施磷量均高于不施磷处理。处理3叶片 SPAD值最高,为34.1,比CK提高8.9%;处理4叶片 SPAD值最低,比CK提高3.3%。从多重比较结果看,不同施磷量对叶片SPAD值影响差异极显著(P≤0.01)。

3. 1. 2 不同施磷量对叶片氮含量的影响

由不同施磷量对叶片氮含量的影响(图2)可以看出,叶片氮含量随着施磷量的增加,先逐渐增加后减小,处理1、处理2、处理3、处理4分别为12.1、12.4、13.2和11.7 mg/kg,分别比CK(10.6 mg/kg)增加1.5%、1.8%、2.6%和1.1%。从多重比较结果看,不同施磷量对叶片氮含量的影响差异极显著。

3. 1. 3 不同施磷量对叶片相对湿度的影响

由不同施磷量对叶片相对湿度的影响(图3)可以看出,叶片相对湿度随施磷量的增加,先逐渐增加后减少,处理1、处理2、处理3、处理4分别为47.7%、48.7%、52.6%和46.8%,分别比CK(40.7%)增加了7.0%、8.0%、11.9%和6.1%。从多重比较结果看,不同施磷量对叶片相对湿度的影响差异极显著。

3. 1. 4 不同施磷量对叶片温度的影响

由不同施磷量对叶片温度的影响(图4)可以看出,叶片温度随施磷量的增加,先逐渐减少后增加,且施磷量低于不施磷处理。CK组与处理4叶片温度最高,为20.9 ℃;处理3叶片温度最低,为20.0 ℃,比CK降低0.9%。从多重比较结果看,不同施磷量对叶片温度的影响差异极显著。

3. 2 不同施磷量对当年茶果经济指标的影响

3. 2. 1 不同施磷量对果体积的影响

由不同施磷量对果体积的影响(图5)可以看出,果体积随着施磷量的增加,先逐渐增加而后减小,施磷量均大于不施磷处理。处理3果体积最大,为80.70 cm3,比CK(59.09 cm3)增大21.61%;处理4果体积最小,为74.94 cm3,比CK增大15.85%。从多重比较结果看,不同施磷量对果体积的影响差异不显著。

3. 2. 2 不同施磷量对果型指数的影响

由不同施磷量对果型指数的影响(图6)可以看出,果型指數随着施磷量的增加先逐渐减小后增加。处理4与CK果型指数最大,为0.96;处理1、处理2、处理3分别为0.94、0.88和0.91,比CK分别减小0.02%、0.06%和0.05%。从多重比较结果看,不同施磷量对果型指数的影响差异不显著。

3. 2. 3 不同施磷量对果皮厚度的影响

由不同施磷量对果皮厚度的影响(图7)可以看出,果皮厚度施磷量均比不施磷处理厚。处理3果皮厚度最厚,达到了4.73 mm,比CK(4.02 mm)厚0.71 mm;处理2果皮厚度最薄,为4.49mm,比CK厚0.47 mm。从多重比较结果看,不同施磷量对果皮厚度的影响差异不显著。

3. 2. 4 不同施磷量对单籽重的影响

由不同施磷量对单籽重的影响(图8)可以看出,单籽重随施磷量的增加,先逐渐增加后减小。处理1、处理2、处理3、处理4分别达到了2.69、3.18、2.81和2.77 g,均比CK(2.60 g)重;处理2单籽重最重,比CK重0.58%。从多重比较结果看,不同施磷量对单籽重的影响差异不显著。

3. 3 不同施磷量对茶籽经济性状的影响

3. 3. 1 不同施磷量对籽含水率的影响

由不同施磷量对籽含水率的影响(图9)可以看出,籽含水率随着施磷量的增加而降低,处理1、处理2、处理3、处理4分别为53.46%、55.98%、55.12%和56.01%,分别比CK(65.70%)低12.24%、9.72%、10.58%和9.69%。从多重比较结果看,不同施磷量对籽含水率的影响差异不显著。

3. 3. 2 不同施磷量对出仁率的影响

由不同施磷量对出仁率的影响(图10)可以看出,出仁率施磷量均高于不施磷处理。处理1、处理2、处理3、处理4出仁率分别为54.32%、54.99%、53.68%和54.40%,分别比对照组(53.16%)提高1.16%、1.83%、0.52%和1.24%;处理2出仁率最高,处理3出仁率最低。从多重比较结果看,不同施磷量对出仁率的影响差异不显著。

3. 3. 3 不同施磷量对茶籽仁含油率的影响

由不同施磷量对仁含油率的影响(图11)可以看出,处理1、处理3与处理4仁含油率分别为50.20%、50.6%和51.49%,均高于CK(48.33%);处理4仁含油率最高,比CK提高3.16%,表明施磷肥对提高籽仁含油率有一定的促进作用。从多重比较结果看,不同施磷量对仁含油率的影响差异不显著。

3. 4 不同施磷量对两年茶果相关指标的影响

3. 4. 1 不同施磷量对茶果产量的影响

由不同施磷量对茶果产量的影响(图12)可以看出,茶果产量随施磷量的增加,先增加后减低再逐渐增加。处理4当年茶果产量最高,达到了2.27 kg,比CK(1.25 kg)增重1.02%;处理2当年茶果产量最低,为1.06 kg,比CK轻0.19%。磷肥施用量对第2年茶果产量影响变化较明显。处理3第2年茶果产量最高(5.30 kg),比CK组(2.07kg)增重2.23%,与当年的产量(1.84 kg)差异最明显,差值为3.46 kg;处理2 第2年茶果产量最轻,为1.87 kg,比CK轻0.2%;处理4两年产量的差值最小。从多重比较结果看,不同施磷量对茶果产量的影响差异均不显著。

3. 4. 2 不同施磷量对茶果数量的影响

由不同施磷量对茶果数量的影响(图13)可以看出,茶果数量随施磷量的增加,先增加后减低再逐渐增加。处理4当年茶果数量最多,达到了87个,比CK(50个)增加27个,处理2当年茶果数量最少,仅为34个。第2年茶果数量施磷量均高于不施磷处理,处理3第2年最多(196个)与当年(65个)茶果产量相差最大,差值为127个,且比CK(70个)增加126个;处理4第2年茶果数量最少(77个)与当年(87个)茶果数量相差最小。从多重比较结果看,不同施磷量对茶果数量的影响差异均不显著。

3. 4. 3 不同施磷量对单果重的影响

由不同施磷量对单果重的影响(图14)可以看出,当年单果重随施磷量的增加,先增加后降低。处理2当年单果重达到了31.29 g,比CK(27.05 g)增重4.24%,处理4当年单果重最轻为26.94g。第2年单果重随施磷量的增加,先减低后增加再逐渐减低。处理2第2年单果重最重(31.71 g)与当年单果重(31.29 g)相差最小, 且比CK(29.97 g)增重了1.74%。从多重比较结果看,不同施磷量对单果重的影响差异均不显著。

3. 4. 4 不同施磷量对鲜出籽率的影响

由不同施磷量对当年鲜出籽率的影响(图15)可以看出,鲜出籽率从高到低依次为处理4 (44.88%)>处理2(44.23%)>CK(42.92%)>处理1(42.33%)>处理3(40.10%),处理4比CK提高1.96%。由不同施磷量对第2年鲜出籽率影响(图16)可以看出,鲜出籽率从高到低依次为处理2 (41.95%)>CK(41.94%)>处理3(39.29%)>处理1(38.31%)>处理4(38.17%),处理2比CK提高0.01%。从多重比较结果看,不同施磷量对当年鲜出籽率的影响差异均不显著。

4 结论与讨论

4. 1 磷是植物生长所需要的主要营养元素,对植物生长发育具有重要的影响[ 13 ],有研究表明,磷肥的施用与作物叶绿素合成有直接关系,促使叶绿素含量升高,增强了光合能力,进而提高产量[ 14 , 15 ]。本研究结果表明,随着施磷量的增加,油茶叶片SPAD值、氮含量和相对湿度先升高后降低,且施磷处理均高于不施磷处理,磷施用量为200 g/株,叶片SPAD值、氮含量和相对湿度均达到最大值,分别为34.1、13.2 mg/kg、52.6%。说明合理施用磷肥可以促进油茶叶片叶绿素和氮含量升高,增强了光合能力,进而为后期提高茶果产量和油脂积累奠定基础。本研究还表明,油茶果体积、果皮厚度和单籽重施磷处理均高于不施磷处理,施磷量为200 g/株时,对果体积(80.70 cm3)和果皮厚度(4.73 mm)的效果最佳,施磷量高于200 g/株,果体积变小,说明合理施磷肥可以促进油茶果实膨大。

4. 2 油茶产果量的多少直接反应了油茶经营的经济效益,当年产量主要受落果和果实的发育状况影响。有研究表明,磷可提高细胞中原生质胶体的水合程度和细胞结构的充水度,提高原生质胶体保持水分的能力,减少细胞水分的损失,进而促进根系发育,使根系深入土层吸收水分,增强植物抗旱性[ 16 ]。合适的磷量可以提高油茶抗性,促进果实良好生长,降低落果率。本研究表明,施磷量为400g/株,当年产果数量和产量均达到最大值,分别87个、2.27 kg,说明施磷量为400 g/株时可提高油茶座果率,促进果实生长。也有研究表明,磷与花芽发育有紧密联系,适量的磷肥可促进花芽良好发育,良好的花芽生长可以为第2年高产奠定基础,磷还可促进果实的形成以及促进糖的合成、转化为甘油和脂肪酸 [ 17 , 18 ]。本研究结果表明,施磷量为200g/株,第2年茶果数量(196个)和产量(5.30kg)均达到最大值,当施磷量为400 g/株时,仁含油率(51.49%)、鲜出籽率(44.88%)都较高。此外,籽含水率均低于对照,说明施磷肥可促进茶籽干物质积累。

4. 3 综上所述,夏季施磷对油茶叶片、产量、茶果数量、单籽重、果形大小、籽含水率、含油率都有明显促进作用,其中,以每株施磷量为200 g表现较好。过磷酸钙一般可做底肥和拌种肥,主要原因是该肥料有效养分含量较低且性状温和,在土壤中可以长期持续地为植物提供磷素,过磷酸钙与其他肥料相比售价较低,又考虑施肥人工成本,将粗放经营林分中的夏季施磷量设为每株400 g较为适宜。

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第1作者简介:  杨胜优(1996-),  女,  本科在读,  从事林学和油茶栽培研究。

通讯作者:  胡玉玲(1977-),   男,  副教授,  博士,  主要从事经济林栽培与育种研究。

收稿日期: 2021 - 03 -  07

(责任编辑:   王 岩)

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