有机肥与氮磷钾配施对油茶生长及经济性状的影响

姜佳艳，杨慧琴，欧阳文英，安茂杉，杨小菊，龙雪燕，胡玉玲*

（1.西华师范大学地理科学学院，四川南充 637009；2.铜仁学院农林工程与规划学院/贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室，贵州铜仁 554300；3.四川农业大学林学院，成都 611130）

油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国重要木本食用油料树种，2008年以来，我国油茶产业蓬勃发展，油茶种植面积从302.1万hm2发展到436.7万hm2，并取得了良好经济和生态效益[1-2]。近年来，随着油茶面积迅速增加，部分油茶基地出现“人种天养”的粗放管理状态，从而导致油茶“大小年”现象严重、平均产量和效益低下等问题，油茶种植端出现了不可持续发展态势。造成这种现象的原因，一方面是油茶种植者缺乏科学施肥导致肥效不彰显，投入产出比严重失衡；另外一方面是养分无效供给导致油茶产量和经济效益低下，可见科学施肥是油茶可持续经营过程中的物质基础和关键栽培措施[3-7]。

氮磷钾是植物生长过程中的三大营养元素，有机肥养分全，微生物含量多，是生态循环农业的重要介质，有机肥除可促进土壤团粒结构的形成，还可增加土壤保水保肥作用。有研究表明，有机肥与无机肥配施能够改善土壤理化性质、提高产量、防止土壤板结及盐渍化[8-9]。施用有机肥可促进植物对氮磷钾元素的吸收，因此，研究有机肥与氮磷钾配施对油茶生长及果实品质的影响具有十分重要的意义[10-12]。植物对养分需求具有明显的阶段性，而普通油茶是典型“抱子怀胎”常绿植物，盛花期在初冬（11月），夏季（7―8月）是茶果和花芽快速膨大期，因此普通油茶对养分阶段性需求具有明显的特殊性[13-14]。罗佳等[15]研究表明油茶低产林养分需求为春梢期>夏梢期>果实成熟期>开花期。施肥方法一般有撒施、穴施、沟施、条施等，不同施肥方法不仅用工量有明显不同，还对肥效及防治肥料损失也存在较大差异，陈本学等[16]通过研究不同施肥方式对毛竹林的影响研究发现穴施专用肥显著提高毛竹植被碳储量，竹腔施肥显著提高土壤层碳储量；刘庆定等[17]人研究表明施肥对油茶幼林营养生长沟施效果好于散施。目前，人们对氮磷钾配施来提高油茶产量和促进油茶树体生长方面的作用已有了一定的认识，但是忽视了油茶特殊生物学特性及各种施肥方法的用工量等问题。因此，为获得广谱性油茶丰产稳产科学施肥技术，本研究选择投产期的油茶主栽品种，在9个油茶生长阶段，选用3种常见施肥方法，开展有机肥与氮磷钾配施试验，期为油茶提供化肥减施、有机肥代替部分无机肥的油茶丰产稳产施肥技术。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于贵州省铜仁市松桃苗族自治县盘信镇万亩油茶基地，地理位置为东经109°12′21″，北纬28°0′3.35″，该地属于丘陵地貌，中亚热带季风气候，平均海拔560 m，年降雨量为1 100～2 000 mm，日照时数1 112.39 h（来自铜仁市基本气象资料）。林地主要为酸性红黄壤，土层深厚、土壤通透气良好，土壤有机质含量3.2～4.8 g/kg，全N含量0.7～0.9 mg/kg，全P含量0.2～0.4 mg/kg，全K含量0.1～0.2 mg/kg。造林时间为2013年春，株行距为2 m×3 m。

1.2 试验地选择与试验设计

在立地条件较为一致的大田中展开试验，选择长势基本一致的8a生普通油茶湘林210#为试验对象。按照表头（表1）选用L27（91+38）多因素混水平正交试验设计，试验共设立27个处理，每个处理10株，处理间留1株为保护行，施肥前对试验株进行挂牌标记并测定植株的本底数据。按照试验设计的施肥量，分别称取有机肥和氮磷钾化肥混合至均匀，在不同时间采用不同施肥方法对试验树进行施肥，如遇大雨或者突发状况，施肥时间提前或者推迟2～3 d。有机肥（NPK>5%）由梵净高科有机肥厂提供，氮肥选用尿素（含N 46%），磷肥选用过磷酸钙（含P2O512%），钾肥选用氯化钾（含K2O 52%），氮磷钾化肥均购买于本地市场农资店。

表1 因素及水平表Table 1 Factors and level table

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长相关指标

在试验开始前期（2018年10月初）和试验结束后期（2020年10月中旬），使用带有刻度的标杆对油茶的株高和南北冠幅进行测量，用游标卡尺测定油茶地径，每个处理测定10株，取其平均值。

1.3.2 油茶茶果相关指标

分别于2019年和2020年10月中旬进行油茶果的采摘，立即用电子天平（结果精确至0.01）测定各试验株产量并数出茶果个数，计算出单果重，随机选出15个茶果带回实验室并称重，当天去壳取出茶籽并称重和数出茶籽个数，计算鲜出籽率和平均茶籽重，并将茶籽烘至恒重，计算出籽含水量，将烘干茶籽取出种仁并称重，计算出仁率。其具体计算方法[18]如下：

1.3.3 茶果含油率指标

茶籽出油率的测定采用索氏提取法[19]进行，以石油醚作为浸提剂，具体方法为：用电子天平准确称取3～5 g干仁（记M），于研钵内研磨至细小均匀，用无磷滤纸包好，并用无磷棉线捆扎，称重，记录棉线+滤纸+茶籽重量（记M1）。置于索氏抽提器中抽提，耗时约6h，抽提完毕后取出供试样品，置于通风橱中数小时，待石油醚挥发后，放入（105±2）℃烘干箱中烘至恒重，取出放置于托盘中冷却，称重（记M2）。含油率=[(M1-M2)]/M×100%。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用Excel软件和DPS 12.01软件对数据进行统计与分析，主要使用LSD法进行多重比较，P≤0.01表示差异极显著，P≤0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 有机肥与氮磷钾配施对油茶树体生长的影响

2.1.1 有机肥与氮磷钾配施对油茶株高增长的影响

从表2方差分析可以看出，施肥时间对株高增长影响显著（P<0.05），其他因素对株高增长影响不显著；从极差（R）可以看出，施肥时间、施肥方法和氮肥（R=0.16）对油茶株高影响权重较大，施磷肥（R=0.05）对油茶株高影响最小。从多重比较（表3）结果可知，处理15对油茶株高增长最明显，增长幅度达到1.11 m，其次是处理16（高增长了1.1 m）和处理13（高增长1.03 m），处理27对油茶株高增长最小，仅0.61 m。

表2 油茶树体生长指标方差与极差分析Table 2 Analysis of variance and range of growth index of Camellia oleifera tree

表3 油茶树体生长指标多重比较Table 3 Multiple comparisons of the growth indicators of Camellia oleifera tree

2.1.2 有机肥与氮磷钾配施对油茶树地径增长的影响

从表2方差分析可以看出，施肥方法对油茶树地径增长影响极显著（P<0.01），施肥时间和有机肥对油茶树地径增长影响显著（P<0.05）；从极差（R）可以看出，施肥方法（R=7.12）对油茶树地径增长影响权重最大，其次是钾肥（R=5.06），再次是有机肥（R=4.82），施磷肥（R=2.44）对油茶地径的增长影响最小。从表3多重比较的结果来看，处理25油茶地径增长最明显，达到了30.92 mm，其次是处理13（27.95 mm），处理 20油茶地径增长最小，仅12.91 mm。

2.1.3 有机肥与氮磷钾配施对油茶树冠幅增长的影响

从表2方差分析结果可以看出，各试验因素对油茶东西冠幅增长影响不显著，而施肥时间、施肥方法、氮肥和磷肥对油茶南北冠幅增长影响极显著（P<0.01），钾肥对油茶南北冠幅增长影响显著（P<0.05）。从极差（R）可以看出，施肥方法（R=0.43）对油茶树东西冠幅的影响权重最大，其次是有机肥（R=0.39），而施磷肥（R=0.05）对油茶树东西冠幅影响最小；其他各因素对油茶南北冠幅增长影响权重大小依次为施肥方法（R=0.39）、氮肥（R=0.37）、磷肥（R=0.33）、施肥时间（R=0.24）、钾肥（R=0.23）和有机肥（R=0.05）。从表3多重比较的结果可以看出，处理6油茶东西冠幅增长最明显，达到了2.22 m，处理27油茶东西冠幅增长最小（仅0.56 m）；处理16的油茶南北冠幅增长最明显，达到了1.64 m，处理11的油茶南北冠幅增长最小（仅0.28 m）。

2.2 有机肥与氮磷钾配施对油茶产量的影响

2.2.1 有机肥与氮磷钾配施对2019年油茶产量的影响

从表4可以看出，各试验因素对2019年产量、油茶结果数量都没有显著影响，施肥时间对2019年茶果单果重影响极显著（P<0.01），施钾肥对2019年茶果单果重影响显著（P<0.05），其他试验因素对2019年单果重无显著影响。从极差（R）可以看出，有机肥（R=0.53）对2019年产量影响最大，其次是施钾肥（R=0.47），影响最小的因素为施氮肥（R=0.24）；施钾肥（R=18）对油茶产果数量影响最大，其次施有机肥（R=15），影响最小的因素为施氮肥（R=11）；对于2019年单果重而言，施肥时间（R=4.24）对单果重影响最大，其次是钾肥（R=3.63）和施肥方法（R=3.48），影响最小的因素为施有机肥（R=1.11）。

表4 2019年产量相关指标方差与极差分析Table 4 Analysis of variance and range of 2019 output related indicators

从多重比较的结果可以看出（表5），处理17油茶2019年产量最高，达到了2.35 kg，其次是处理19和处理5（产量都为1.47 kg），处理26处理油茶最低，仅为0.32 kg；处理17油茶结果数量最多，达到了77个，其次是处理5和处理19，处理23油茶结果数量最少，仅为10个；对于油茶单果重而言，处理4油茶单果重最大，达到了41.13 g，其次是处理13，处理27油茶单果重最小，仅为23.95 g。

表5 2019年产量相关指标多重比较Table 5 Multiple comparisons of 2019 production-related indicators

2.2.2 有机肥与氮磷钾配施对2020年油茶产量的影响

从表6方差分析可以看出，不同因素对2020年产量没有显著影响，而施肥时间对2020年油茶结果个数及油茶单果重有显著影响（P<0.05），其他因素对二者影响不显著。从极差可以看出，施磷肥（R=1.31）对2020年油茶产量影响权重最大，其次是施肥时间（R=1.20），施肥方法（R=0.47）对油茶产量影响最小。施肥时间（R=50）对2020年油茶结果个数影响权重大，其次是施磷肥（R=48），施肥方法（R=19）对油茶结果个数影响最小。对于2020年油茶单果重而言，施氮肥（R=2.68）则对其影响权重最大，其次是施肥方法（R=2.62），而施磷肥（R=0.97）对油茶单果重影响最小。

表6 2020年产量相关指标方差与极差分析Table 6 Analysis of variance and range of production-related indicators in 2020

从表7多重比较可以看出，处理17油茶产量（达到了3.86 kg）及结果数量（达到了138个）最高，处理27油茶产量（仅为0.48 kg）和油茶结果数量最低（仅为17个）。同时对于茶果单果重而言，处理18茶果单果重最大，达到了30.22 g，处理20茶果单果重最少，仅为20.22 g。

表7 2020年产量相关指标多重比较Table 7 Multiple comparisons of production-related indicators in 2020

2.2.3 有机肥与氮磷钾配施对2年油茶平均产量及平均结果数量影响

从表6方差分析可以看出，各因素对两年平均产量无显著影响，从极差（R）可以看出，各因素对两年平均产量影响权重大小依次是施肥时间、磷肥、有机肥、钾肥、氮肥和施肥方法。从表8多重比较可以看出，处理17油茶2年平均产量最高，达到了3.10 kg，处理27油茶2年平均产量最低，仅为0.52 g。

表8 茶籽相关指标方差与极差分析Table 8 Analysis of variance and range of tea seed related indicators

从表4方差分析可以看出，各因素对油茶2年平均结果数量都没有显著影响，从极差（R）可以看出，各因素对油茶2年平均结果数量影响权重大小依次是施肥时间、磷肥、有机肥、氮肥、钾肥和施肥方法。从表5多重比较可以看出，处理17油茶2年平均结果数量最多，达到了107个，处理27油茶2年平均结果数量最少，仅为19个。

2.3 有机肥与氮磷钾配施对2020年茶籽相关指标的影响

2.3.1 有机肥与氮磷钾配施对鲜出籽率的影响

从表8方差分析可以看出，各试验因素对鲜出籽率都没有显著影响，从极差可以看出，各因素对鲜出籽率影响权重大小依次是氮肥、有机肥、钾肥、磷肥、施肥时间和施肥方法。从表9多重比较可以看出，处理20油茶鲜出籽率最高，达到了44.44%，处理14油茶鲜出籽率最低，仅为39.23%。

2.3.2 有机肥与氮磷钾配施对平均籽重及茶籽含水率影响

从表8方差分析可以看出，施肥时间对平均茶籽重及籽含水率有极显著影响（P<0.01），其他试验因素对平均茶籽重及籽含水率都无显著影响（P>0.05），从极差（R）可以看出，各因素对平均茶籽重影响权重大小依次是施肥时间、有机肥、钾肥、氮肥、施肥方法和磷肥；对于茶籽含水率而言，各因素对籽含水率影响权重大小依次是施肥时间、有机肥、氮肥、钾肥、磷肥和施肥方法，因此，施肥时间及有机肥对于茶籽相关影响较为明显。从表9多重比较可以看出，处理19油茶平均茶籽最重，达到了4.15 g，处理5平均茶籽重最小，仅为2.77 g；从籽含水率来看，处理21茶籽含水率最高，达到了62.98%，处理27茶籽含水率最低，仅为51.87%。

2.3.3 有机肥与氮磷钾配施对茶籽出仁率及种仁含油率的影响

从表8方差分析可以看出，各因素对籽出仁率都没有显著影响，而施肥时间对种仁含油率影响显著（P<0.05），其他试验因素对种仁含油率影响都不显著。从极差可以看出，各因素对籽出仁率影响权重大小依次是钾肥、施肥方法、施肥时间、有机肥、磷肥和氮肥，对种仁含油率影响权重大小依次是施肥时间、有机肥、施肥方法、磷肥、钾肥和氮肥。

从表9多重比较可以看出，处理14、处理20和处理24茶籽出仁率较高，都超过59%，处理17茶籽出仁率最低，仅为50.74%；对于油茶种仁出油率而言，处理26油茶种仁含油率最高，达到了43.87%，处理6油茶种仁含油率最低，为37.63%。

表9 茶籽相关指标多重比较Table 9 Multiple comparisons of tea seed related indicators

3 讨论

3.1 施肥时间对施肥效果影响

植物对养分吸收具有阶段性，主要体现在植物不同生长阶段对养分需求种类和数量不同，同时对养分的吸收能力及养分有效性也是有差异的，因此适时施肥是植物获取营养的重要原则[20-21]。本研究表明，施肥时间对株高、地径及南北冠幅有显著影响；施肥时间对施肥当年即2019年茶果单果重和施肥第2年即2020年结果数量影响显著，对施肥第2年即2020年茶籽重、籽含水率及仁含油率影响显著。从处理间来看，处理15（T5F3O1N2P1K3）树高增长较明显，表明6月份施肥可促进秋梢生长；处理25（T9F1O3N2P3K1）地径增长较多，秋季施肥有利于地径增长；处理 6（T2F3O2N2P3K3）、处理 18（T6F3O1N2P2K1）和处理22（T8F1O3N2P2K3）东西冠幅增长较大，表明油茶不同生长阶段对养分需求是有差异的；处理16（T6F1O2N3P3K2）和处理15（T5F3O1N2P1K3）南北冠幅增长较明显，适时施肥可以促进夏梢及秋梢的生长，从而导致南北（行内）冠幅增加；处理17（T6F2O3N1P1K3）结果数最多，表明了6月初施肥可以促进花芽发育及 减 少 落 果 ，处 理 26（T9F2O1N3P1K2）、处 理10（T4F1O2N3P1K3）和处理6（T2F3O2N2P3K3）含油率较高，表明了幼果萌动前、幼果萌动期和脂肪积累期进行不同肥料配比施肥都可以促进油茶种仁脂肪积累。从上述结果可以看出不同施肥时间对油茶不同指标影响存在明显规律，不同时间施用不同配比肥料可以达到相近的效果，这都体现了植物养分需求阶段性及养分协同作用等特点[22]。

3.2 施肥方法对施肥效果影响

施肥方法目前主要有撒施、穴施、沟施、条施和叶面喷施等，其差异直接影响施肥用工数量、养分利用效率及养分流失数量等，因此施肥方法决定着施肥效益和肥效问题[23]。本次研究表明施肥方法对油茶树高生长的影响权重仅次于施肥时间，对地径和冠幅增长影响最大，对油茶经济指标影响相对较小，总体来看放射性沟施（F3）施肥效果最好，撒施时需要肥料量较大，笔者认为沟施费工较大，而且在坡地实施较困难，因此穴施即在油茶植株两侧挖一定长度沟的方法较可行。

3.3 有机肥与氮磷钾化肥配施对肥效差异

氮磷钾是植物生长的三大营养元素供给者，化学肥料具有纯度高、肥效快和施用方便等特点，在提高作物产量方面具有重要作用；有机肥养分齐全，能够调控植物对养分的吸收状况，但是养分释放慢。当有机肥与氮磷钾化肥结合时二者兼容性好，能够实现植物对养分吸收的最大化[24-27]。许小伟等[28]通过研究有机肥与无机肥配施对花生产量的影响，发现有机肥与无机肥配施处理下的花生产量明显高于常规施用化肥处理，因此合理的有机肥与无机肥配施施肥技术对于提高作物产量具有促进作用[29-30]。本试验表明，氮肥对油茶株高增长、南北冠幅增长、施肥第2年（2020年）单果重影响较大，钾肥对地径增长、施肥当年（2019年）结果数量和单果重及施肥第2年（2020年）出仁率影响较大；有机肥对东西冠幅、施肥当年油茶产量、施肥第2年的茶籽重和籽含水率及含油率量影响较大；磷肥对施肥第2年后测定的油茶产量和结果数量影响较大。钾肥具有降低落果，提高出仁率等作用，磷肥对花芽发育具有明显作用，而有机肥对油茶影响的指标较多，这进一步说明了钾元素是重要的品质元素，磷元素与花芽发育有关，有机肥具有功能较多的特点[31-32]。从处理间油茶经济指标来看，处理17（T6F2O3N1P1K3）两年产量和结果数量较高，处理20（T7F2O1N3P2K3）和处理26（T9F2O1N3P1K2）对于施肥第2年（2020年）鲜出籽率较高，处理14（T5F3O1N2P1K3）、处理20（T7F2O1N3P2K3）和处理24（T8F3O2N2P1K2）出仁率较高，处理 26、处理 10（T4F1O2N3P1K3）和处理5（T2F2O2N2P3K3）仁含油率较高，因此认为T6F2O3N2P1K3或者T9F2O3N1P1K2为最佳施肥处理。

4 结论

本研究结果显示，在探究有机肥与氮磷钾配施时，施肥时间对油茶生长及果实经济性状的影响最为突出，其次是钾肥。施肥时间对油茶株高和地径增长、施肥第2年（2020年）油茶个数和油茶单果重影响显著（P<0.05），对油茶南北冠幅增长、茶果单果重、平均茶籽重和籽含水率影响极显著（P<0.01）；施肥方法对南北冠幅、地径增长以及仁含油率影响显著（P<0.05）；氮磷钾化肥均对油茶南北冠幅的增长影响显著（P<0.05）；有机肥对地径增长影响显著（P<0.05）。综上并考虑施肥用工量及肥料增加量对施肥成本影响，处理组合T6F2O3N2P1K3或者T9F2O3N1P1K2为最佳施肥处理，即6月穴施有机肥750 g+尿素100 g+过磷酸钾50 g+氯化钾200 g，或者10月份穴施有机肥750 g+尿素50 g+过磷酸钾50 g+氯化钾100 g。