两种微生物液体肥对香花油茶幼苗生长的影响
2022-05-09温如斯吴方圆郭丽梅宋贤冲
温如斯,吴方圆,郭丽梅,蒙 华,蔡 娅,宋贤冲
(1.广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室,广西南宁 530002;2.广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁 530001;3.广西医科大学第一附属医院信息中心,广西南宁 530021)
油茶是我国南方重要的木本油料树种,栽培历史悠久,分布区域广,栽培面积大且用途广泛。油茶壳是油茶果的外皮,占油茶果鲜重的60% ~70%,我国每年产生的油茶壳有近百万t[1]。香花油茶(Camellia osmantha)属山茶属常绿乔木,是2012年在广西南宁发现的山茶属短柱茶组新物种。香花油茶树高可超过10 m,枝叶茂盛,平均单果重10.0(4 ~20)g,果皮薄,鲜出籽率达到55%,部分单株可达60%,抗旱、耐涝性强[2]。油茶壳作为一种林业加工废弃物长期以来未得到有效利用。
油茶壳富含纤维素和木质素[3],可通过接种复合微生物菌群进行堆肥化处理[4]。除常规营养效果外,油茶果副产物制备的有机肥含有大量的生物活性成分,如茶皂素、酚类、多糖、氨基酸、微量元素和矿物质等[5]。油茶壳中含有的茶皂素对害虫有规避作用,在一定程度上起到农药的作用,且其有机质含量约是鸡粪中有机质含量的两倍[6]。柑橘废弃物中所含的粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物和粗纤维等可为微生物的生长提供碳源、氮源、生长因子以及无机盐等营养物质[7]。EM 菌剂可以有效地促进厨余垃圾的发酵,抑制一些杂菌和有害菌的活性,使发酵过程保持一种酸性环境,防止臭味的产生。油茶林丰产,施肥是必不可少的技术措施之一[8-9]。合理施肥是提高油茶产量的有效方法[10]。目前对油茶林施肥的研究多集中在施用复合肥、专用肥和有机肥[11-14]等方面。
本研究通过利用EM 菌剂分别发酵油茶果壳和柑橘落果制成液体肥,测定液体肥对香花油茶幼苗生长的影响,探究油茶壳液体肥的施用浓度,为更好地利用农林废弃物和发展油茶产业提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地为广西壮族自治区林业科学研究院油茶苗圃(108°21′E,22°56′N),属亚热带季风气候;年均气温21.7 ℃,年均最低气温12.8 ℃,年均最高气温28.2 ℃;年均降水量1 300 mm,年均相对湿度79%;夏季潮湿,冬季稍显干燥,干湿季节分明。试验地土壤情况为全氮(N)含量1.80 g/kg,全磷(P)含量0.10 g/kg,全钾(K)含量8.63 g/kg。
1.2 材料
1.2.1 液体肥的制备
试验所施液体肥分为A 和B 两种。液体肥A 采用柑橘落果、糖蜜和EM 菌液为原料。将糖蜜、柑橘落果和EM 菌液按照1∶3∶10的比例(糖蜜1 000 mL、柑橘落果3 000 g、EM 菌液10 000 mL)装入塑胶桶中,置于阴凉处持续厌氧发酵3 个月,其中EM 菌液由1 g菌种和10 000 mL 自来水配置而成。液体肥B采用油茶果壳、糖蜜和EM 菌液为原料,其中油茶果壳粉碎至60 目,配比和发酵方式与液体肥A 相同。试验所用油茶果壳为广西林科院老虎岭基地的香花油茶果壳;柑橘落果为广西南宁市五塘镇柑橘园中的落果;糖蜜为市售糖蜜;EM 菌由河南郑州农盛乐生物科技有限公司提供,菌种成分主要由芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、硝化细菌、放线菌和光合菌等组成,活菌总数≥200亿/克。对照复合肥水溶液由史丹利复合肥(全水溶高塔硝硫基型,总养分≥40%,硝态N ≥10%,N-P2O5-P2O 含量为24-6-10)和尿素(总N量≥46%),按2∶1 比例配成(1 000 mL 水中含尿素33 g,复合肥66 g)。
1.2.2 供试苗木
供试苗木为生长健壮、长势一致且无病虫害的香花油茶扦插幼苗,平均苗高为12 cm,平均地径为2.54 mm。2020年4月9日扦插后,连同种植杯移至广西林科院油茶苗圃中,油茶幼苗试验前每半月施复合肥水溶液,进行常规管理。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计
2021年3月11日,两种液体肥各设置3 种浓度处理:1∶300(A1,B1)、1∶650(A2,B2)和1∶1 000(A3,B3),第1对照为自来水(CK1),第2对照为复合肥水溶液(CK2),分别浇施油茶幼苗,共8 个处理。除CK2 外,每处理淋施30 株油茶幼苗,每10 天淋1 次,共9次,每次每处理淋施3 L。CK2淋施30株油茶幼苗,每7天淋1次,共12次,每次每处理淋施0.3 L。
1.3.2 指标测定
试验期间对幼苗进行生长监测并记录存活数、苗高和地径。采用卷尺测量苗高(精确值0.01 m);采用游标卡尺测量地径(精确值0.01 mm);采用直接计数统计存活数。淋施试验结束后,每处理从东、西、南和北方位枝条的中部采集20 片生长正常的成熟叶片。参照LY/T 1269-1999[15]和LY/T 1270-1999[16]测定叶片N、P和K含量。
1.4 数据处理
采用Excel 软件进行数据整理,采用SPSS 软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 液体肥施用对香花油茶幼苗存活率的影响
存活率是反映植株是否适应生存环境的重要指标之一[17]。液体肥A 和液体肥B 处理的幼苗存活率均为96.7%,CK1 和CK2 的幼苗存活率分别为66.7%和86.7%(表1)。液体肥显著提高幼苗存活率,分别比CK1和CK2高出30%和10%。
表1 不同处理对香花油茶幼苗存活率的影响Tab.1 Effects of different treatments on survival rates of C.osmantha seedlings
2.2 液体肥施用对香花油茶幼苗生长的影响
不同液体肥处理的苗高增量均显著高于CK1和CK2(P<0.05);除A1 处理外,其他液体肥处理的地径增量均高于CK1 和CK2(表2)。A1 处理的苗高增量最大(17.25 cm),A3 处理最小(12.90 cm),B1 处理的地径增量最大(1.46 mm),A1 处理最小(0.88 mm)。
表2 不同处理对香花油茶幼苗苗高和地径的影响Tab.2 Effects of different treatments on heights and ground diameters of C.osmantha seedlings
不同液体肥处理的叶芽数增量显著高于CK1和CK2(P<0.05);不同液体肥处理的叶片数增量均高于CK1和CK2,均显著高于CK1(P<0.05)(表3)。A1 处理的叶芽数增量最大(5.00),B3 处理最小(3.32)。A1 处理的叶片数增量最大(10.50),B1 处理最小(7.59)。
表3 不同处理对香花油茶幼苗叶芽和叶片数的影响Tab.3 Effects of different treatments on numbers of leaf bud and leaf of C.osmantha seedlings
2.3 液体肥施用对香花油茶叶片养分含量的影响
随液体肥A 浓度降低,叶片中N、P 和K 含量均呈下降趋势;随液体肥B 浓度降低,叶片中N、P 含量均呈先降后升的趋势,K 含量呈下降趋势。液体肥A 中,A1 处理的叶片N、P 和K 含量最高,分别为13.11 g/kg、1 155 mg/kg 和9 462 mg/kg;A3 处理的N和K 含量最低,分别为12.01 g/kg 和503 mg/kg;A2处理的P 含量最低(934 mg/kg)。液体肥B 中,B3处理的叶片N 和P 含量最高,分别为12.35 g/kg 和1 213 mg/kg;B1 处理的K 含量最高(8 655 mg/kg);B2处理的叶片N和P含量最低,分别为11.62 g/kg和953 mg/kg;B3处理的K含量最低(4 179 mg/kg)。
表4 施肥结束后香花油茶幼苗叶片N、P和K含量对比Tab.4 Comparison on N,P and K contents in leaves of C.osmantha seedlings after fertilization
3 结论与讨论
保证较高的成活率是培育优质苗木的首要环节[18-19]。合理的施肥量能促进植株生长和发育;施肥过多,会抑制植株生长[20]。本试验中,液体肥A 和液体肥B的幼苗存活率均为96.7%,与范新强[19]施用0.5%沤制过的人粪水+0.5%腐熟鸡粪水+0.5%腐熟麸饼水或0.2%沤制过的人粪水+0.2%腐熟鸡粪水+ 0.2%腐熟麸饼水,油茶嫁接容器苗成活率高(96.5%和95%)及李葵等[21]采用0.5%稀土多元复合肥,油茶平均成活率最高(97.0%)的研究结果相似。本试验中,液体肥A 和液体肥B 的苗高、叶芽数增量均显著高于复合肥水溶液处理和清水处理;除A1处理外,其他处理的地径均大于复合肥水溶液处理和清水处理。香花油茶果壳和柑橘果壳里的营养元素及EM 菌的活性成分能提高幼苗存活率,促进幼苗生长。
叶片是植物营养最敏感的指示器[22],通过叶片营养元素含量与动态分析,可以探讨植株在不同条件下的营养状况[23-24]。本试验中,随液体肥A 浓度降低,叶片中N、P和K含量均呈下降趋势;随液体肥B 浓度降低,叶片中N、P 含量均呈先降后升的趋势,K含量呈下降趋势。A1处理有利于叶片N和K元素的积累,B3处理有利于叶片P元素积累。
长期过分依赖化肥和农药,会造成土壤肥力下降,降低植物结实和产品质量。随着食品安全和环境污染问题日益严重,生态、绿色产品越来越受到关注。微生物菌液体肥可促进植物生长发育,减少化肥的使用,达到可持续发展的效果,但液体肥施用对土壤有机质含量、油茶结实特性和品质的影响还应进一步研究。本研究为下一步油茶壳复配EM菌制作的液体肥的推广应用奠定基础。