油茶树(Camellia oleifera)是我国重要油料树种[1],在广西、湖南和云南等南部省份普遍种植。硒(Se)是生物体中重要的微量元素。对植物进行外源施硒是一种安全有效的食品富硒办法,能有效增加食用部分的硒元素含量,并且硒元素对农作物生长与品质有很大影响[2]。茶油作为日常食用油种,大多种植在土壤硒缺乏地区,增加茶油中硒元素含量不仅可提高茶油的经济效益和品质,还可增强食用者抵抗力。已有研究表明,适量施用外源硒可提高葡萄[3]、樱桃[4]果实产量,提高芒果[5]、桃子[6]等果实硒元素含量。该研究拟利用油茶开展施用硒肥试验,明确施肥时间、硒肥浓度以及施肥方法,以获得油茶富硒栽培施肥配方,给培育富硒油茶提供科学依据。
1.1.1 试验地概况。试验地设在广西自治区来宾市兴宾区维都油茶产业示范区内,示范区位于来宾市兴宾区凤凰镇雅江分场,低山丘陵地区,海拔80~120 m,属于亚热带季风气候,土壤全硒元素含量0.81 mg/kg,其他土壤理化性质见表1。
表1 试验地土壤基本理化性质
1.1.2 试验材料。油茶树品种为广西岑溪软枝油茶3 号,“康熙宝”有机硒肥(规格:250 mL/瓶×40 瓶/件;有机硒≥6 g/L,氮、磷、钾的单一含量≥10 g/L,钼、锌、硼的单一含量≥2 g/L),购自广西喷施宝股份有限公司。
1.2.1 试验设计。试验地油茶树于2009 年定植,油茶苗规格:2 年生实生苗、地径约0.7 cm、高度70 cm 左右,株行距3.0 m×2.5 m;2021 年试验选取树龄15 年盛果期、长势基本一致、树高2.5 m 左右、地径约5 cm 的油茶树,采用正交试验方法:L(934),具体试验设计如表2。有机富硒肥以清水稀释至3 个处理的喷施浓度(以Se 计)50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L,每个处理 10 株标准树(长势相同),根据试验安排日期,稀释配制不同处理浓度的溶液各5 L,选择天气晴朗的上午喷施于每株油茶树。“根部+叶面”组合的施肥方式是把溶液平均分为两部分,一部分喷施于叶面,另一部分浇灌于油茶树根部(若遇雨天施肥日期可提前或延后2 d 左右),试验地管护仅有除草作业。
表2 油茶有机硒肥施肥试验设计
1.2.2 性状测定。
(1)油茶果实性状。2021 年10 月28 日采摘油茶果实,称重后得出平均单果重,随机选取鲜果50 个,剥出果仁计算出籽率,烘干测定果仁含水量;用游标卡尺测定果实直径和高度,则果形指数等于果高除以果径。
式中,V 为油茶果体积(cm3),π 为常数(π=3.14),a 为果高(cm),b 为果径(cm),近似取 b 等于 c。
(2)油茶果仁含油率。用索氏抽提法测定油茶果仁的含油量。
式中,m2和m1分别是索氏法提取前和提取后样品质量(g)。
(3)油茶果实中硒元素含量。将采摘的油茶果实样品送到广西贵港市的农产品质量安全检测中心委托检测。
运用WPS office 2010 软件录入、校对和整理数据,DPS 数据处理系统9.01 版进行统计分析,多重比较采用Bonferroni 方法。
从表3 可以看出,处理C8 的单果重量最大,与C1、C3之间差异显著,当硒肥浓度在100 mg/L 时油茶单果重量最大,可归纳为硒肥浓度过高或过低都不能促进或抑制单果重量增长;C8 处理的单果重量促进效果最好。由此可知,在油茶果实膨大阶段施用适量浓度的硒肥对茶果单果重影响最明显。对于茶果体积,处理C4、C6、C8 明显高于其他处理,C1 处理的茶果体积最小。6 月中旬施用高浓度或低浓度的硒肥对油茶果体积增加作用明显。所有处理都在一定程度上改变了果形指数,C1 处理果形指数1.19,油茶果呈长椭圆形,跟其他处理相比差异极显著,其他处理的油茶果呈扁球形。C1、C2、C3 处理出籽率逐渐增加,即5 月份处理随硒肥浓度增加茶果出籽率上升,6 月份各处理则随着硒肥浓度增加出籽率降低,7 月初的各处理出籽率是先上升后下降。C8 处理和C4 处理出籽率分别是44.73%、44.47%,明显高于其他处理。
表3 不同处理对油茶果实性状的影响
从表 4 可以看出,从 C1、C2、C3、C7、C8、C9 处理茶籽含水率数据变化可得,5 月和7 月施用不同浓度硒肥,油茶籽含水率是先随硒肥浓度增加而增加,后随硒肥浓度增加而降低;6 月施肥处理C4、C5、C6 油茶籽含水率则随硒肥浓度增加而增加。C2 处理油茶籽含水率最高,为63.13%;C4 处理油茶籽含水率最低,为46.88%。5 月份C1、C2、C3 处理油茶果仁含油率随着硒肥浓度增加而降低,6 月份C4、C5、C6 处理油茶果仁含油率先随硒肥浓度增加而增加,后随硒肥浓度增加而降低,7 月份C7、C8、C9处理油茶果果仁含油率随着硒肥浓度增加呈上升趋势。
表4 不同处理对油茶果仁指标的影响
从表4 可以看出,C8 处理茶油中硒元素含量最高,达0.19 mg/kg,茶油中硒元素含量最低的是C4 处理;5 月和7月处理茶油中硒元素含量先随硒肥浓度增加而增加,后随硒肥浓度增加而降低,6 月份的处理茶油中硒元素含量是随硒肥浓度增加而逐步增加。C5 处理茶麸中硒元素含量最高,为0.27 mg/kg,C2 处理茶麸中的硒元素含量最低;5 月和7 月份处理茶麸中硒元素含量先随硒肥浓度增加而降低,后随硒肥浓度增加而增加;6 月的处理茶麸中硒元素含量先随硒肥浓度增加而增加,后面反而降低。
研究中施用有机硒肥的浓度未烧伤叶片,一方面表示有机硒肥稀释后的浓度在合理范围内,另一方面可能油茶叶片较厚,承受力强。通过权重比较,施肥方法相比施肥时间和硒肥浓度对试验结果影响较弱,纵观所有处理结果,“根部+叶面”组合施肥方法效果最好。
研究发现有机溶剂萃取的茶油中仍然含有硒,这直接证明了有机硒在茶籽中存在,并且可以用有机溶剂萃取。从油茶果实相关指标分析结果看,茶麸中硒元素含量并不总是高于茶油;从所有处理来看,C3 和C5 处理的茶麸中硒元素含量较高,7 月初用低浓度及高浓度硒肥茶麸中硒元素含量都较高,而只有施用适宜浓度的硒肥才能使茶油中硒元素含量增加,6 月施肥处理是有机硒肥浓度增加而茶油中硒元素含量增加,5 月施用有机硒肥表现和7 月现象一致。
该研究各处理对油茶果实经济性状指标影响趋势与胡玉玲等[7]研究结果趋势一致,但茶油和茶麸中硒元素含量最大值不同,即茶油中硒元素含量最高值0.19 mg/kg、茶麸中硒元素含量最高值0.27 mg/kg 都要高于胡玉玲等[7]的研究结果(茶油中硒元素含量最高值0.11 mg/kg、茶麸中硒元素含量最高值0.24 mg/kg)。出现此类现象的影响因素可能是施用的外源有机硒肥品种不同,前人研究表明施用不同类型有机硒肥差异明显[8],也可能是试验地在富硒土壤地区,兴宾区是广西壮族自治区划定的21 个优质富硒土地县(市、区)之一,富硒土壤中种植的农产品硒元素含量显著高于非富硒土壤[9]。
研究发现施硒肥时间对油茶果实经济性状的影响最明显,硒肥浓度的影响次之,影响最小的是喷施方法。有机硒肥施用时间对单果重、体积和果形指数有极显著影响,硒肥浓度和喷施方法对果形指数有显著影响。在实际生产当中施用不同的硒肥对硒富集程度的影响有很大差异,今后会将研究方向着重放在哪种硒肥最适合油茶,探究油茶对硒肥反应阈值以及茶油油脂形成机制过程中硒元素的作用。