杨慧琴 姜佳艳 胡玉玲 杨胜优 杨小菊 龙雪燕 李建新 杨红
摘要:以8年生“湘林210#”油茶为材料,采用L9(34)正交试验设计研究不同施肥时间、施肥方法下氨基酸肥浓度和沼液浓度对油茶果经济性状的影响,以期为油茶丰产栽培提供液体肥及其施用技术。结果表明:不同浓度氨基酸肥对油茶果鲜籽重、果体积、鲜出籽率有显著影响,对茶籽含水率有极显著影响;不同浓度沼液对单果重、果形指数有显著影响,对鲜出籽率、茶籽含水率、总果重、果皮厚度有极显著影响;果实经济性状指标以处理9(成熟期采用叶喷+根灌600倍氨基酸肥及10倍沼液)较好,茶籽经济性状指标以处理7较好,即在9月以1200倍氨基酸肥和100倍沼液配比进行叶面喷施,能有效促进油茶果生长,降低茶籽含水率。
关键词:氨基酸肥;沼液;施肥时间;施肥方法;油茶果;经济性状
油茶(CamelliaoleiferaAbel)属山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)常绿小乔木,是我国南方特有油料作物[1,2],与油棕、油橄榄、椰子并称世界四大木本油料植物[3]。油茶果与茶籽经济性状最为人们所重视,茶果到茶油主要受单果重、出籽率、含油率等性状影响[4,5]。土壤养分供应直接影响油茶生长,科学施肥是高效种植油茶的重要举措之一[6]。近年来,叶面肥已广泛应用于田间管理当中,其主要表现在促进作物生长、提高叶片功能进而提高作物产量、品质等方面[7]。在油茶施肥研究中,液态肥的施用也逐渐取得较好效果[8-10]。
氨基酸肥是以氨基酸为主要成分,与多种微量元素复配而成的绿色、高效、无公害新型有机液态肥[11]。沼液是植物残体和动物废弃物经过厌氧发酵所形成的有机物液态肥[12]。两种液态肥原料简单易得,价格低廉,可以改良土壤、促进作物生长,在一定程度上能缓解生态压力。近年来,这两种液态肥在果蔬类作物应用广泛[13-15],在油茶上的研究主要集中于树体生长[16],但对油茶果方面的研究较少,尤其是两种液态肥配比对油茶果实经济性状的影响规律尚不明晰。为此,本研究采用正交试验法探讨不同施肥时间、施肥方法下氨基酸肥浓度和沼液稀释倍数对油茶果实性状的影响,旨在筛选出对油茶果实生长较好的氨基酸肥和沼液配比施用模式,为油茶丰产栽培提供技术参考。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于贵州省松桃苗族自治县盘信镇(东经109.205855°,北纬28.00093°)。该地为云贵高原向湘西丘陵过渡的斜坡地带,属于丘陵地貌,中亚热带季风气候,平均海拔560m,年降雨量为1100~2000mm,日照时数1112.39h。试验地土层较厚、通透气良好,主要为酸性红黄壤。耕层土壤有机质含量3.2~4.8g/kg、全氮0.7~0.9g/kg、全磷0.2~0.4g/kg、全钾0.1~0.2g/kg。造林时间为2013年春季,株行距为2m×3m。
1.2试验材料与设计
在立地条件适宜且较为一致的大田中选择长势较为相似的普通油茶“湘林210#”为材料,采用L9(34)正交试验设计,共设置9个处理(表1)。每处理油茶8株,共计72株样本。施肥前对试验株进行挂牌标记并测定本底数据,处理间留1株为保护行,施肥时如遇大雨或者突发状况,施肥时间提前或者推迟2~3天。按照表1试验设计稀释浓度,分别量取氨基酸液肥和沼液,混合均匀,在不同时间段采用不同施肥方法对试验树进行施肥。氨基酸肥和沼液由本地有机肥厂提供。
1.3测定指标与方法
油茶果采摘后,当日使用电子天平(精确至0.01)测定每株总果重,数出个数,计算单果重;随机取出15个油茶果实,用游标卡尺分别测量果高、果径(横径与纵径),计算果形指数(果形指数=平均果径/果高)。油茶果实形状为纺锤状椭圆形,体积可采用椭圆形体积公式测定,即V=(4/3)πab2(V为果实体积,π≈3.14,a为果高,b为平均果径)。油茶果去皮,选择每个果实果皮厚度均匀处测量,取平均值,并记录茶籽数量和鲜重。鲜籽重=鲜茶籽总质量/鲜茶籽数量;鲜出籽率(%)=鲜籽总质量/鲜果总质量×100。将茶籽放置120℃条件下杀青处理2h,之后80℃烘干至恒重,测定茶籽含水率。茶籽含水率(%)=(鲜茶籽质量-干茶籽质量)/鲜茶籽质量×100。烘干后的茶籽去掉种壳,获取种仁。
茶籽出油率的测定以石油醚为浸提剂,采用索氏提取法进行。具体方法为用电子天平准确称取3~5g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6~8h,抽提完毕后取出供试样品,置于通风橱中数小时,待石油醚挥发完,放入(105±2)℃烘干箱中烘干2~3h,恒重后取出,称重(记M2)。
含油率X(%)=(M1-M2)/M×100 。
1.4数据处理与分析
采用MicrosoftExcel和DPS12.01软件对数据进行统计、作图与分析,使用LSD法进行多重比较。
2结果与分析
2.1不同施肥处理对油茶茶果经济性状影响
2.1.1不同施肥处理对茶果总果重的影响 由由表2看出,沼液稀释倍数对总果重有极显著影响(P<0.01),施肥方法对总果重有显著影响(P<0.05)。由极差分析可知,各施肥因素对油茶总果重影响权重大小依次是:沼液稀释倍数>施肥方法>施肥时间>氨基酸肥稀释倍数。
由圖1A看出,施肥时间对油茶总果重的影响:果实成熟期>果实生长期>春梢生长期,各水平分别为1112.78、978.89、659.90g/株,随施肥时间的推移总果重呈上升趋势。施肥方法对油茶总果重的影响:叶喷+根灌>根灌>叶喷,各水平分别为1156.94、1020.83、573.79g/株,叶喷+灌根效果最好。氨基酸肥稀释倍数对总果重的影响:600倍>1200倍>300倍,各水平分别为982.50、939.17、829.90g/株,随稀释倍数的增加,油茶总果重呈先上升后降低趋势。沼液稀释倍数对总果重的影响:10倍>200倍>100倍,各水平分别为1547.67、668.06、535.83g/株,随稀释倍数的增加,油茶总果重先下降后略增。
从图1B看出,不同施肥处理油茶总果重的变化范围为410.00~2048.33g/株,其中处理9最大,处理7最小,处理5与处理9无显著差异,处理5与处理6、2、4、3、7均有极显著差异(P<0.01),与处理1、8无显著差异。
2.1.2不同施肥处理对油茶单果重的影响 由表2看出,施肥方法和沼液稀释倍数对单果重有显著影响(P<0.05)。由极差分析看出,各施肥因素对单果重影响权重大小依次是:施肥方法>氨基酸肥稀释倍数>沼液稀释倍数>施肥时间。
由图2A看出,施肥时间对单果重的影响:果实成熟期>果实生长期>春梢生长期,各水平分别为24.15、23.54、20.60g,随施肥时间的推移油茶单果重呈上升趋势。施肥方法对单果重的影响:叶喷>叶喷+根灌>根灌,各水平分别为25.29、22.82、20.18g,其中叶喷效果最好。氨基酸肥稀释倍数对油茶单果重的影响:300倍>600倍>1200倍,各水平分别为24.35、23.69、20.24g,随稀释倍数的增加,单果重呈下降趋势。沼液稀释倍数对油茶单果重的影响:10倍>200倍>100倍,各水平分别为25.40、21.55、21.35g,中高稀释倍数对油茶单果重影响差异很小。
由图2B看出,不同施肥处理油茶单果重为16.92~27.76g,其中以处理9最大,处理2最小。處理9与处理1、4、6、7、8相比,单果重分别增加0.42、1.99、3.99、5.03、5.83g,均无显著差异。处理6比处理3、2分别显著增加6.24、6.85g。处理1与处理2、3、5差异显著(P<0.05)。
2.1.3不同施肥处理对油茶果体积的影响 由表2可以看出,施肥方法对油茶果体积有极显著影响(P<0.01),施肥时间和氨基酸肥稀释倍数对油茶果体积有显著影响(P<0.05)。由极差分析看出,各施肥因素对油茶果体积影响权重大小依次是:施肥方法>氨基酸肥稀释倍数>施肥时间>沼液稀释倍数。
由图3A看出,施肥时间对油茶果体积的影响:果实成熟期>果实生长期>春梢生长期,各水平分别为25.90、21.91、20.68cm3,随施肥时间的推移呈上升趋势。施肥方法对油茶果体积的影响:叶喷+根灌>叶喷>根灌,各水平分别为25.36、24.92、18.22cm3。氨基酸肥稀释倍数对油茶果体积的影响:600倍>300倍>1200倍,各水平分别为25.14、24.10、19.26cm3,随稀释倍数增加,果体积呈先上升后降低趋势。沼液稀释倍数对油茶果体积的影响:10倍>100倍>200倍,各水平分别为24.86、22.00、21.64cm3,随稀释倍数增加,油茶果体积呈下降趋势。
由图3B看出,不同施肥处理油茶果体积为15.75~32.77cm3,其中以处理9最大,处理5最小。处理9与处理2、3、5、8差异极显著(P<0.01),与其余各组无显著差异,处理1与处理5差异极显著(P<0.01)。
2.1.4不同施肥处理对油茶果形指数的影响 由表2看出,施肥时间对果形指数有极显著影响(P<0.01),施肥方法和沼液稀释倍数对果形指数有显著影响(P<0.05)。由极差分析可以看出,各施肥因素对果形指数影响权重大小依次为:施肥时间>施肥方法>沼液稀释倍数>氨基酸肥稀释倍数。
由图4A看出,施肥时间对油茶果形指数的影响:果实成熟期>果实生长期>春梢生长期,各水平分别为1.07、1.01、0.99,随施肥时间的推移果形指数呈上升趋势。施肥方法对油茶果形指数的影响:叶喷+根灌>叶喷>根灌,各水平分别为1.05、1.03、0.99。氨基酸肥稀释倍数对油茶果形指数的影响:300倍>600倍>1200倍,随稀释倍数增加,果形指数呈下降趋势。沼液稀释倍数对果形指数的影响:10倍>100倍>200倍,随稀释倍数的增加,果形指数呈下降趋势。
由图4B看出,各施肥处理果形指数为0.95~1.15,其中以处理9最大,处理2最小。处理9与处理6无显著差异,与其余各处理差异极显著(P<0.01);处理6与处理2差异极显著(P<0.01),与处理1、3、4、5、7、8均无显著差异。处理4的果形指数为1.00,果实最圆润。
2.1.5不同施肥处理对油茶果果皮厚度的影响
由表2看出,沼液稀释倍数对果皮厚度有极显著影响(P<0.01)。由极差分析可以看出,各施肥因素对果皮厚度影响权重大小依次是:沼液稀释倍数>氨基酸肥稀释倍数>施肥时间>施肥方法。
由图5A看出,施肥时间对果皮厚度的影响:果实生长期、春梢生长期>果实成熟期,各水平分别为3.49、3.49、3.32mm,随施肥时间的推移果皮厚度总体呈下降趋势。施肥方法对果皮厚度的影响:根灌>叶喷+根灌>叶喷,各水平分别为3.53、3.39、3.37mm。氨基酸肥稀释倍数对果皮厚度的影响:600倍>300倍>1200倍,各水平分别为3.66、3.36、3.25mm,随稀释倍数的增加,果皮厚度呈先上升后下降趋势。沼液稀释倍数对果皮厚度的影响:10倍>200倍>100倍,各水平分别为3.75、3.52、3.02mm,随稀释倍数的增加,果皮厚度呈先降低后增加趋势。
由图5B看出,不同施肥处理油茶果皮厚度变化范围是2.67~3.83mm,其中以处理9最大,处理7最小。处理7与处理9、4、5、1差异极显著(P<0.01),与其余各处理无显著差异。
2.2不同施肥处理对茶籽经济性状的影响
2.2.1不同施肥处理对茶果鲜出籽率的影响
由表3可以得出,施肥时间和沼液稀释倍数对鲜出籽率有极显著影响(P<0.01),氨基酸肥稀释倍数对鲜出籽率有显著影响(P<0.05)。由极差分析可以看出,各施肥因素对鲜出籽率影响权重大小依次是:施肥时间>沼液稀释倍数>氨基酸肥稀释倍数>施肥方法。
由图6A看出,施肥时间对油茶鲜出籽率的影响:果实成熟期>春梢生长期>果实生长期,各水平分别为48.28%、41.92%、38.39%。施肥方法对油茶鲜出籽率的影响:叶喷>根灌>叶喷+根灌,各水平分别为45.12%、42.45%、41.01%。氨基酸肥稀释倍数对鲜出籽率的影响:1200倍>600倍>300倍,各水平分别为45.08%、43.35%、40.15%。沼液稀释倍数对鲜出籽率的影响:100倍>200倍>10倍,各水平分别为47.17%、42.51%、38.90%。
由图6B看出,不同施肥处理油茶鲜出籽率变化范围是36.24%~57.07%,其中以处理7最高,处理5最低。处理7与其他各处理差异极显著(P<0.01),处理3与处理8、9、2、4无显著差异,处理3与处理6、1、5有极显著差异(P<0.01),处理1、5、6之间无显著差异。
2.2.2不同施肥处理对鲜籽重的影响 由表3看出,施肥方法对鲜籽重有极显著影响(P<0.01),施肥时间和氨基酸肥稀释倍数对鲜籽重有显著影响(P<0.05)。由极差分析看出,各施肥因素对鲜籽重影响权重大小依次是:施肥方法>施肥时间>氨基酸肥稀释倍数>沼液稀释倍数。
由图7A看出,施肥时间对鲜籽重的影响:果实成熟期>果实生长期>春梢生长期,各水平分别为2.46、2.17、2.10g,随施肥时间的推移油茶鮮籽重呈上升趋势。施肥方法对鲜籽重的影响:叶喷>叶喷+根灌>根灌,各水平分别为2.45、2.25、2.04g。氨基酸肥稀释倍数对鲜籽重的影响:300倍>600倍>1200倍,各水平分别为2.43、2.21、2.11g,随稀释倍数的增加,鲜籽重呈下降趋势。沼液稀释倍数对鲜籽重的影响:200倍>100倍>10倍,各水平分别为2.37、2.31、2.07g,随稀释倍数的增加,鲜籽重呈上升趋势。
由图7B看出,不同施肥处理油茶鲜籽重的变化范围为1.65~2.60g,其中以处理7最大,处理5最小。处理7与处理3、5有极显著差异(P<0.01),与其余各处理无显著差异;处理5与处理2、3无显著差异,与其余各处理有极显著差异(P<0.01)。
2.2.3不同施肥处理对茶籽含水率的影响 由表3可以看出,施肥时间、施肥方法、氨基酸肥和沼液稀释倍数均对茶籽含水率有极显著影响(P<0.01)。由极差分析可以看出,各施肥因素对茶籽含水率影响权重大小依次是:施肥方法>施肥时间>氨基酸肥稀释倍数>沼液稀释倍数。
由图8A看出,施肥时间对茶籽含水率的影响:新梢生长期>果实生长期>果实成熟期,各水平分别为50.55%、48.14%、43.85%,随施肥时间推移茶籽含水率呈降低趋势。施肥方法对茶籽含水率的影响:根灌>根灌+叶喷>叶喷,各水平分别为51.41%、47.27%、43.86%。氨基酸肥稀释倍数对茶籽含水率的影响:1200倍>600倍>300倍,各水平分别为51.60%、45.90%、45.05%,随稀释倍数的增加,茶籽含水率呈上升趋势。沼液稀释倍数对茶籽含水率的影响:10倍>200倍>100倍,各水平分别为49.73%、49.00%、43.82%,随稀释倍数增加,茶籽含水率呈先降低后升高趋势。
由图8B看出,不同施肥处理茶籽含水率的变化范围为40.59%~58.33%,其中处理5最高,处理7最低。处理5与处理2无显著差异,与其余各处理有极显著差异(P<0.01);处理2与处理8、1、4、9、6、7均有极显著差异(P<0.01)。不同施肥模式中,处理5茶籽含水率最高,油茶鲜出籽率最低,处理7鲜出籽率最高,茶籽含水率最低。
2.2.4不同施肥处理对出油率的影响 由表3可以看出,各处理因素对油茶出油率均无明显影响。由极差分析可以看出,各施肥因素对油茶鲜出油率影响权重大小依次是:沼液稀释倍数>施肥时间>施肥方法>氨基酸肥稀释倍数。
由图9A看出,施肥时间对油茶出油率的影响:新梢生长期>果实成熟期>果实生长期,各水平分别为52.62%、51.97%、50.44%,随施肥时间的推移出油率呈先下降后上升趋势。施肥方法对油茶出油率的影响:叶喷、叶喷+根灌>根灌,各水平分别为52.35%、52.27%、50.42%。氨基酸肥稀释倍数对出油率的影响:300倍>1200倍>600倍,各水平分别为51.97%、51.76%、51.31%,随稀释倍数的增加,出油率呈先下降后上升趋势。沼液稀释倍数对油茶出油率的影响:200倍>10倍>100倍,各水平分别为52.80%、51.78%、50.46%,随稀释倍数增加,出油率呈先降低后升高趋势。
由图9B看出,不同施肥处理油茶出油率的变化范围是49.37%~54.41%,其中处理2最高,处理5最低,但各处理间差异均未达显著水平。
3讨论
3.1施肥时间对油茶果经济性状的影响
根据同化物分配的总规律[17],植物在不同生育期的生长中心不同,各器官在同一时期的增长量有所不同,所以在不同时期进行合理施肥能够有效促进油茶生长。王炳华等[18]研究发现,5月份施肥能够及时为新竹新叶生长和鞭笋的延伸生长补充养分。詹仁荣[19]研究发现4月份施用腐熟鸭粪对闽楠幼树的生长效果最好。本试验中,春梢生长期(4月)进行施肥处理的茶籽含水率较高,分析原因可能是春梢生长期施肥促进根系和新生枝叶生长,加强对水分的摄取,从而引起茶籽水分升高。同时,本研究也表明,在果实成熟期(9月)施肥,油茶的鲜出籽率、鲜籽重等指标较高。有研究表明油茶单果籽重在7月份生长量最大[20],鲜出籽率在5月8日到8月5日快速增长[21],与本研究不一致。分析原因可能是5月中旬至7月中旬油茶夏梢生长旺盛,7月果实生长期施肥促进油茶营养生长,而减弱了生殖生长,造成茶籽生长量小,而9月夏梢生长逐渐停止,秋梢生长还未开始,施肥可以有效促进茶籽干物质增长,增加鲜籽重和鲜出籽率。郜爱玲等[22]的研究表明油茶夏梢生长养分消耗量大,果实生长较为缓慢。
3.2施肥方法对油茶果经济性状的影响
合适的施肥方法更有利于苗木的正常生长,而且能够有效提高干物质积累,实现减肥增产。有研究表明通过根施与喷施相结合比单一根施或叶面喷施更有效提高葡萄单粒重[23]。芮麟等[24]的研究表明沼液根施比喷施对苹果单果重、果形指数、组织含水量的增加效果更好,与本研究采用根灌处理的油茶籽含水率和总果重较高的结果基本一致。分析原因可能是根部浇灌有效促进根系的生长,从而间接增加茶籽含水率,以及喷施液肥的浓度影响叶面吸收,而引起营养元素转移至根部进行利用,这在何应会等[25]通过喷施不同浓度的叶面肥研究油茶幼苗试验中已经得到验证。刘磊超等[26]研究也表明枳橙根施硼其根茎叶干物质质量均高于叶施。本研究结果中叶面喷施处理的鲜籽重和单果重较高,这与其他相关研究有差异,可能是受氨基酸肥影响,确切原因还有待于进一步的试验研究。本研究结果还表明采用叶面喷施结合根灌处理,油茶的果形指数较好。
3.3氨基酸肥对油茶果经济性状的影响
氨基酸肥是一组小分子有机氮化合物,能够促进植物对氮磷钾的吸收以及干物质的积累,影响作物生长发育。不同用量的氨基酸肥可不同程度增大烤烟叶面积和叶绿素含量[27]。浓度为300倍的氨基酸螯合液肥处理的榛子果实产量比浓度600倍的高[28]。喷施不同稀释倍数氨基酸液肥的果实中可溶性固形物较清水对照高[11]。本研究结果显示,氨基酸肥稀释倍数对茶籽含水率的影响差异极显著,对鲜出籽率、鲜籽重、果体积等指标的影响差异显著,其中以中高稀释倍数氨基酸肥处理的茶籽含水率、鲜出籽率较高的结论与上述研究相似。
3.4沼液浓度对油茶果经济性状的影响
沼液是一种缓控有机液态肥,既有长效性也有速效性,含有丰富的营养物质和一些刺激作物生长的激素类物质,能够增加作物产量[29]。中等量沼液处理比未施用沼液的油茶鲜出籽率提高56.7%[30],随沼液施用量的增加,油茶鮮出籽率先升高后降低。魏彬萌等[31]研究表明灌施沼液的浓度过低对促进辣椒生长的效果有限,但当沼液浓度过高又会抑制辣椒生长。本研究表明,中等稀释倍数沼液处理油茶鲜出籽率较高,与上述研究结果基本一致;低稀释倍数(高浓度)处理的茶籽含水率、总果重、果皮厚度、果形指数较高。这可能是由于施用较高浓度沼液的植株具有比较发达的根系[31],具有较强的吸收营养物质和水分的能力[32]。
4结论
本研究表明,施肥方法对油茶果实经济性状及茶籽经济性状等相关指标的影响较大,其中对油茶果体积、鲜籽重、茶籽含水率等有极显著影响(P<0.01),对油茶总果重、单果重、果形指数有显著影响(P<0.05);施肥时间对茶籽经济性状影响较大,其中对鲜出籽率、茶籽含水率、果形指数有极显著影响(P<0.01),对鲜籽重、果体积有显著影响(P<0.05)。油茶各项指标对氨基酸和沼液稀释倍数的响应不一致,其中沼液稀释10倍对果实经济性状影响最大。
果实经济性状指标以处理9(成熟期采用叶喷加根灌600倍氨基酸肥及10倍沼液)较好。茶籽经济性状指标以处理7较好,即在9月以1200倍氨基酸肥和稀释100倍的沼液配比进行叶面喷施,可有效促进果实生长,减少茶籽含水率,促进茶籽内油脂的转化,增加油脂和其他干物质的比例。