不同氮素形态肥料对油茶春梢生长的影响*

冯名开，李兰兰，颜妙珍，周歧伟，袁高庆，潘晓芳，赖家业**

(1.广西大学林学院，广西南宁 530004；2.广西大学农牧产业发展研究院，广西南宁 530004；3.广西大学农学院，广西南宁 530004)

在已有的文献中，比较集中地报道了不同肥料类型及配比对油茶春梢生长的影响。刘应珍等[7]在幼龄油茶施肥研究中发现，单独施加氮肥比氮磷钾混施更有利于当年生春梢的生长。朱丛飞等[8]在氮磷钾的施肥量对油茶生长的研究中发现，随着氮素施加量增多，幼树的叶片叶绿素积累量也随之增加，多施氮肥氮素能促进油茶的生长。胡玉玲等[9]研究表明，油茶春梢长度主要受施肥时间与氮肥的影响，而与磷钾元素的相关性较小。可见氮元素是油茶春梢的主导因子，而植物从土壤中吸收的氮肥主要有硝态氮和铵态氮两种氮素形式，硝态氮与铵态氮对植物有不同的调控效应[10]。

油茶春梢发育后期便开始花芽的生理分化，肥效持续时间过长容易导致春梢贪青晚熟，不利于花芽分化[11]，而水溶肥具有供肥迅速、肥效短的特点，因此比固体肥更适合追肥。目前，不同形态氮元素的水溶肥对油茶成龄树的春梢形态、养分及生理的研究鲜有报道，本文以“岑软3号”油茶为研究对象，通过在春梢萌发前施用不同氮形态的水溶肥配方，分析春梢生长量、春梢叶片的养分积累情况与光合特性，以期摸清油茶春梢期需肥特点，为油茶高效施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地概况

试验地位于广西壮族自治区河池市环江毛南族自治县油茶生产示范基地(108°07′26″ E，25°06′03″ N)。海拔450 m，该地气候类型为亚热带季风气候，气候温和，夏季雨水充沛。山地坡度25-30°，属典型的喀斯特地貌。年平均气温15.7℃；1月平均气温10.1℃，7月平均气温28℃；历年最低气温-5.2℃，无霜期290 d；全年太阳辐射量为4.17×106kJ/m2。降雨集中于4-9月份，约占全年降水量的70%，年平均降水量为1 750 mm，空气平均相对湿度77%。土壤为黄红壤，土层深度多为40-60 cm，少部分薄于30 cm，小石砾较多，油茶林地根区土壤(0-40 cm)的养分情况如下：总氮含量0.93 g/kg，总磷含量0.38 g/kg，全钾含量1.97 g/kg，有机质含量4.3%，pH值5.0-6.0。

1.1.2 材料

2021年3月在河池市环江毛南族自治县油茶科技小院油茶基地内选13年生丰产期的“岑软3号”油茶作为实验材料，株行距2.5 m×3 m，树高1.7-2.5 m，冠幅直径1.5-2.2 m，地径7.0-9.5 cm，生长状况正常的无病害植株，试验所用试剂均为分析纯试剂。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

2021年3月5日，对试验样株采用液体浇灌的方式进行施肥，试验所用液体肥料均为分析纯试剂，按表1配方加入5 L自来水配置而得。试验采用单因素随机区组设计，分别设计微量元素(T1)、微量元素+硝态氮(T2)、微量元素+铵态氮(T3)、微量元素+酰胺态氮(T4)、微量元素+硝态氮+铵态氮+酰胺态氮(T5)共5个施肥处理和1个空白对照(CK)，T2-T5处理每株树施氮量为46.62 g，各试验组单株施肥量见表1。在坡长200 m的山坡上坡段、中坡段以及下坡段各设置1个区组，每个处理9株油茶树。区组间间隔6行，处理间间隔1行。施肥前清除林下杂草，沿着油茶冠幅2/3的区域挖深度为10 cm的环状沟，将液体肥料均匀淋在施肥沟内后覆盖土壤。试验过程中每月进行除草管护。

总之，《疼痛护理查检表》实现了我院疼痛质量评价的标准化，可定量反映疼痛护理质量持续改进的成效。建立科学有效的疼痛护理质量评价指标，将医院标准与患者标准相结合，可以使疼痛质控更适合“以患者为中心”的管理模式，进一步提高疼痛管理质量，是未来研究的方向。本研究虽然取得了一定的效果，但由于实施时间短，存在一定的局限性。今后需在进一步推广使用中，检验各项指标的灵敏度、适用性，以更好地提高疼痛护理管理质量。

表1 不同处理单株施肥情况(g)

1.2.2 指标测定

在2021年5月28日油茶春梢发育成熟后采集样品与测定指标，每个处理随机挑选3株油茶树，在东、西、南、北4个方向上各挑选3根长势好的一年生枝条，以该枝条上春梢作为油茶春梢的指标。统计选定枝条的春梢数，用游标卡尺测量顶春梢基部直径作为春梢直径，用直尺测量顶春梢基部到顶芽基部作为春梢长度。分别采集顶春梢、一级侧春梢、二级侧春梢从上往下数第4-5片成熟叶，混合均匀后，一部分放冰盒保存，带回实验室后取出少量无破损的鲜叶用于测定总叶绿素含量；剩余部分烘干粉碎用于测定总氮、总磷、全钾；一部分叶片采摘后马上放入液氮罐中保存，带回实验室用于测定可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)。

总氮测定用凯氏法，总磷测定用磷钼蓝比色法，全钾测定用火焰光度法[12]。可溶性糖的含量测定用蒽酮比色法；可溶性蛋白的含量测定用考马斯亮蓝G-250染色法；总叶绿素含量测定用乙醇-丙酮提取法[5]；过氧化物酶活性测定用愈创木酚法；超氧化物歧化酶活性测定用氮蓝四唑光化还原法；过氧化氢酶活性测定用紫外吸收法；油茶的光响应曲线使用Li-6400光合测定仪测定当年生的顶春梢上第5片成熟叶。测定光响应曲线的光照强度变化梯度依次为0 μmol•m-2•s-1、20 μmol•m-2•s-1、50 μmol•m-2•s-1、100 μmol•m-2•s-1、150 μmol•m-2•s-1、200 μmol•m-2•s-1、400 μmol•m-2•s-1、600 μmol•m-2•s-1、800 μmol•m-2•s-1、1 000 μmol•m-2•s-1、1 200 μmol•m-2•s-1、1 500 μmol•m-2•s-1、1 800 μmol•m-2•s-1。

1.3 数据处理与统计分析

采用Excel 2019及SPSS 23.0 软件对试验数据进行方差分析和多重比较，光合数据使用双曲线修正模型拟合计算。

2 结果与分析

2.1 不同处理对油茶春梢形态特征的影响

春梢数量、春梢长度、春梢直径的单因素方差分析结果如表2所示。与CK处理相比，T1处理春梢数量减少2.80%，T2-T5处理分别增加21.92%、11.33%、12.30%、33.74%，说明施加氮肥能促进油茶春梢数量的增长。在6个处理中，油茶春梢数量排序为混合态氮肥>硝态氮肥>酰胺态氮肥>铵态氮肥，其中T5处理能显著促进油茶春梢数量增长(P<0.05)。各施肥处理均对春梢长度有促进作用，T1-T5处理与CK处理相比，春梢长度分别增长4.52%、52.08%、54.07%、43.49%、71.97%，其中T5处理为(19.02±2.02) cm，且与其他5个处理间均存在显著差异(P<0.05)。T2处理和T3处理间差异不显著(P>0.05)，CK处理与其他5个处理均存在显著差异(P<0.05)。说明混合态氮肥对春梢长度的增长效果最佳，而硝态氮与铵态氮的作用相差不大，酰胺态氮的影响较小。对春梢直径而言，T1处理较CK处理减少1.00%，T2-T5处理分别增加18.41%、17.91%、9.95%、27.86%，T5处理对油茶春梢直径的增长效果最佳，高达(2.57±0.18) mm，且与其他5个处理间差异显著(P<0.05)，可见施加氮肥有利于春梢的增粗。以上结果表明，施加氮肥对春梢形态有显著的促进作用，在春梢数量、春梢长度、春梢直径表现为混合态氮肥优于单一态氮肥，在单一氮肥的作用中硝态氮肥>铵态氮肥>酰胺态氮肥。

表2 不同处理对油茶春梢形态特征的影响

2.2 不同处理对油茶春梢叶片养分含量的影响

不同处理对油茶春梢叶片养分含量的结果如图1所示。不同施肥处理的总氮含量较CK对照均有不同程度的增加，T1-T5处理分别增加27.84%、53.49%、48.70%、34.93%、60.58%。在所有处理中，T5处理对春梢叶片总氮的积累作用最大，达15.40 g/kg；CK处理中春梢叶片总氮含量为9.59 g/kg，其积累效应最小；且不同处理间均存在显著差异(P<0.05)。T2处理对油茶春梢叶片磷元素积累作用最佳，达1.29 g/kg；CK处理的油茶春梢叶片磷含量最小，其值为0.94 g/kg。多重比较结果表明，T2、T3和T4这3个处理间差异不显著(P>0.05)，T5与其他5个处理间以及CK与其他5个处理间有显著差异(P<0.05)。T5处理全钾含量最高，其值为3.88 g/kg；而T1处理含量为2.60 g/kg，处于最低水平。多重比较结果表明，T2、T3分别与T4、T5处理无显著性差异(P>0.05)，而T4和T5处理间差异显著(P<0.05)。以上分析结果表明，施肥有利于春梢叶片矿质养分的积累，不同氮素形态肥料效果存在明显差异，氮元素的积累以3种氮形态混施效果最好，硝态氮对磷钾的积累最有利。酰胺态氮对油茶春梢叶片中氮磷钾的积累量最小，但相对于未施加氮肥的对照而言，仍提高了叶片矿质养分的积累。

同组中不同字母表示差异显著(P<0.05)

2.3 不同处理对油茶春梢叶片主要有机物质含量的影响

不同处理对油茶春梢叶片主要有机物质含量的影响如图2所示。T5处理总叶绿素含量高达0.85 g/kg FW，而CK处理最低，仅有0.45 g/kg FW。T1-T5处理较CK对照分别增加30.28%、76.60%、78.72%、70.21%、88.89%。施氮肥能显著增加油茶春梢叶片总叶绿素的含量(P<0.05)，不同氮肥间差异不显著(P>0.05)，说明施加氮肥对叶绿素含量有显著的增加效应。各处理可溶性糖含量排序为T2>T5>T3>T4>CK>T1。CK处理的可溶性糖含量为21.57 g/kg，与CK处理相比，施加氮肥的T2和T5处理对油茶春梢可溶性糖含量的提高幅度较大，分别提升17.90%、17.66%，其值分别为25.43 g/kg和25.38 g/kg，说明硝态氮及混合态氮有利于提高可溶性糖含量。多重比较分析结果表明，T3、CK均与T4处理差异不显著(P>0.05)，而T5与T3、T4处理间存在显著差异(P<0.05)。说明酰胺态氮对油茶叶片可溶性糖含量积累的影响较小。对可溶性蛋白而言，T5处理最高，其值为8.35 g/kg；CK处理最低，其值为7.54 g/kg。可溶性蛋白含量增加明显的3组排序为T5>T3>T2，较CK对照分别提高10.74%、8.36%、7.96%。多重比较结果表明，T3、T4、T5和T2处理间均差异不显著(P>0.05)，而T5与T4处理间存在显著差异(P<0.05)。综上分析可知，不同氮素形态对春梢主要有机物质含量提高有明显作用，总体而言混合态氮最好，其次是硝态氮，再次是铵态氮，酰胺态氮的提升效果较差。

同组中不同字母表示差异显著(P<0.05)

2.4 不同处理对油茶春梢叶片保护酶活性的影响

不同处理对油茶春梢叶片保护酶活性的影响如表3所示。不同处理的SOD活性排序为T5>T2>T3>T4>T1>CK，其中T5处理含量为(0.800±0.057) U•min-1•g-1，与CK处理相比提升26.78%；而CK处理含量仅为(0.631±0.031) U•min-1•g-1。多重比较结果表明，CK与T4处理间以及T5、T2和T3这3个处理间差异不显著(P>0.05)，而T5与T4处理间差异显著(P<0.05)。说明施加混合态氮肥对SOD活性影响最大，施加硝态氮与铵态氮肥之间相差不大，酰胺态氮的作用小于硝态氮或者铵态氮。不同处理的POD活性排序为T5>T2>T4>T3>T1>CK，其中T5处理含量为(5.01±0.29) U•min-1•g-1，较CK处理提升209.26%，而CK处理含量仅为(1.62±0.48) U•min-1•g-1。施加氮肥的各处理POD活性均远高于不施加氮肥的处理，说明施加氮肥对油茶春梢叶片POD活性具有促进作用，但不同氮形态肥料间差异未达到显著水平(P>0.05)。不同氮肥形态处理中CAT活性以CK处理最低，其值为(46.36±3.15) U•min-1•g-1；T5处理最高，达到(60.31±4.96) U•min-1•g-1，相较于CK处理提升30.09%，T5与CK处理间差异显著(P<0.05)。CAT活性排序为T5>T2>T3>T4>T1>CK，表明施加混合态氮、硝酸态氮、铵态氮均能显著提高油茶春梢CAT的活性，酰胺态氮对过氧化氢酶的活性有促进作用，但未达到显著水平。

表3 不同处理对油茶春梢叶片保护酶的影响(U•min-1•g-1)

由此发现，不同处理间CAT活性与SOD活性的排序规律高度一致，表明油茶正常生长发育过程中自由基生成与消除之间的平衡需要CAT与SOD的共同作用。本试验中施加氮肥均能提高叶片中抗逆性酶的活性，其中施用混合态氮的酶活性均高于其他处理，表明春梢生长发育过程中氮肥对自由基的清除效果为混合态氮的增强效应强于施加单一氮形态的氮肥，硝态氮与铵态氮的作用次之，再次是酰胺态氮。

2.5 不同处理对油茶春梢叶片光合特性的影响

由图3和表4可知，不同处理对油茶春梢叶片暗呼吸速率影响较小，均在0.59-1.99 μmol•m-2•s-1。不同处理间光补偿点T5处理最小，其值为20 μmol•m-2•s-1；CK处理最大，其值为86 μmol•m-2•s-1。各施肥处理的光补偿点均小于CK，表明施肥处理能提高油茶对弱光的利用效率，其中T5处理对弱光的利用能力最强。不同处理的最大净光合速率排序为T5>T2>T3>T1>T4>CK，T5处理为8.59 μmol•m-2•s-1，较CK处理增长66.80%，说明施氮肥有利于提高油茶对中强光的利用效率，不同氮肥对提高油茶净光合速率的排序为混合态氮>硝态氮>铵态氮>酰胺态氮。

图3 不同处理对油茶春梢叶片光响应曲线的影响

表4 不同处理对油茶春梢叶片光合参数的影响(μmol•m-2•s-1)

2.6 油茶春梢各指标的相关性分析

油茶春梢各指标的相关性分析结果如表5所示。春梢各指标两两之间存在正相关关系，其中春梢叶片矿质养分的积累量、春梢叶片抗逆性酶及活性物质的含量三者间除可溶性糖与总叶绿素，CAT与可溶性蛋白为显著正相关外，其他指标间均存在极显著正相关关系。总氮与其他指标均存在显著正相关或者极显著正相关关系，说明氮元素是油茶春梢生长最关键的因子，其中与总氮相关系数较大的是POD含量(相关系数为0.864)、总磷含量(相关系数为0.859)、SOD含量(相关系数为0.827)。

表5 油茶春梢形态生长指标和养分积累及活性物质与酶的相关性分析

3 讨论

油茶是以产出茶油为目的的经济林树种，其中施肥管理是林地经营管理中很重要的一项，施肥有利于油茶在生长发育过程中对矿质元素的吸收与积累，为提高坐果率打下基础。而春梢是油茶最主要的挂果枝，同时也是油茶最主要的营养源，春梢的良好生长状态是油茶林地经济效益的保障[13]。 本研究对CK、T1、T2、T3、T4、T5这6个处理间春梢的形态特征、矿质养分、主要有机物以及抗逆性酶进行分析，结果表明，施加氮肥对油茶春梢各个指标有促进作用，且与不施加氮肥处理相比有显著性差异，这与罗汉东等[14]的研究结果一致，说明抽春梢前15 d施氮肥对油茶春梢的生长发育有促进作用，作用机理可能是施加氮肥后植物从土壤中吸收的矿质养分增多，促进了矿质元素在植物体内的积累，进而可以合成更多的可溶性蛋白、可溶性糖及叶绿素，促进植物生长。

通过对比T2、T3、T4处理可以发现，相同施氮量下，油茶春梢叶片总叶绿素含量与POD活性不受氮肥形态的影响，酰胺态氮对各指标的积累效应较小，其中叶片总氮含量显著小于硝态氮与铵态氮。这可能与植物对不同氮素吸收利用的生理过程不同有关，植物根部对硝态氮能大量吸收并转移到叶片后还原与同化[15]，而根系对铵态氮吸收量与根系有机酸含量正相关[16]，植物可以直接利用少量酰胺态氮，剩余大量的酰胺态氮需要土壤微生物分泌脲酶将其转化为铵态氮后才能被植物吸收利用[17]。植物对氮素形态的吸收利用过程不同，从而影响植物的生理活动强弱[18]；而混合态氮的综合效应最好，这与李先信等[19]的研究结果一致，可能与根系对混合态氮的吸收不影响根际环境pH、油茶根系内各类酶能保持较高活性有关。而汤丹丹等[20]对茶树的研究发现，叶片中的大量元素积累量表现为铵态氮>混合态氮>硝态氮；代新俊等[21]在研究小麦时也得到酰胺态氮的吸收效率高于硝态氮与铵态氮的结论，这与本研究结论不一致，可能与不同植物、不同品种对氮素形态的偏好与分配利用存在较大差异有关。

4 结论

油茶春梢萌动前15 d施加氮肥对油茶春梢生长具有显著影响，在相同的氮素施加量下，不同氮素肥料对春梢的促进作用综合评价为混合态氮肥(硝态∶铵态∶酰胺态=1∶1∶1)>硝态氮肥>铵态氮肥>酰胺态氮肥。在实际生产中可以选择多种氮元素形态复合的肥料作为促进油茶生长的肥源，有利于提高肥料的利用效率，促进油茶高效生产。春梢的生长离不开养分供应与水分运输，还受土壤、气候、林龄等诸多因子的制约，并且各个生态因子并不是单独起作用，它们之间存在交互作用，因此本试验仅仅探索了不同氮肥形态对春梢的影响，下一步需要对其他元素以及不同的水平进行研究。