氮磷鉀肥施用時間與方法對油茶果實經濟性狀的影響

姜佳艷， 楊慧琴， 陶光旭， 白 坤，胡玉玲*

(1. 銅仁學院 農林工程與規劃學院，貴州 銅仁 554300； 2.西華師范大學 地理科學學院， 四川 南充 637009； 3.四川農業大學 林學院，成都 611130)

0 引言

【研究意義】油茶(CamelliaoleiferaAbel)，俗名山油茶，隸屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)樹種，原產于我國，是重要的木本油料植物[1]，廣泛分布于我國湖南、江西、廣西、湖北、貴州、福建及云南等18個省(區、市)[2]。茶油是一種對人體健康有益的高級食用油，富含油酸、亞油酸等功能性營養成分，其脂肪酸組成與具有“液體黃金”之稱的橄欖油極其相似，因此享有“東方橄欖油”的美稱[3-4]。依托油茶的良好資源優勢，許多省市積極推進精準扶貧與油茶產業的大融合[5-7]。在農林業生產上，合理的施肥方法是影響油料作物高產穩產的重要因素之一，但在實際生產中，施肥不當造成環境污染、土壤物理結構被破壞、土壤微生物減少等帶來的一系列減產現象的發生。因此，探討氮磷鉀肥的適宜施用時間與方法對油茶的生產具有重要意義。【前人研究進展】近年來，土壤肥力呈下降趨勢，特別是在山地地區，常因水土流失導致肥效下降，而長期不施肥或施用一種無機肥料對于油茶而言，則會導致土壤生產力下降和產量降低等問題，合理的施肥方法和施肥時間對于作物的生長至關重要[8-10]。李永虎等[11]研究發現，氮肥對谷子產量的影響最大，其次是磷肥，而施肥的水平距離的影響最小。張文元等[12]研究表明，施鉀會影響油茶葉片和果實的養分積累，并進一步影響鮮果產量和產油量。王洋等[13]研究發現，不同施肥時期不同施肥量均能影響苜蓿的產量和品質。汪洪麗等[14]認為，油茶營養生長大于生殖生長時期，合理的施肥配比能夠促進油茶生長的同時亦能顯著提高油茶產量。【研究切入點】目前，關于氮肥、磷肥、鉀肥的施用時間與方法對油茶產量和果實經濟性狀的影響研究較少，特別是綜合考慮3種肥料的施肥量、施肥方法和不同生長發育階段所需補充的肥料研究鮮見報道?！緮M解決的關鍵問題】采用L27(91+38)正交試驗，探討不同施肥方法、施肥時間和施氮、磷及鉀肥量5因素不同水平組合對油茶果實產量的影響，旨在為當地油茶種植實現高產穩產及最佳養分管理提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018年在貴州省銅仁市松桃縣正大油茶基地(N27°59′50.47″，E109°17′18.78″)進行。該地屬丘陵地貌，東北高、西南低，降水主要集中在5—9月，屬中亞熱帶季風濕潤性氣候。平均海拔690 m，年均氣溫14℃，全年總日照1 278.6 h，年降雨量1 100～2 000 mm，無霜期270 d左右。夏無酷暑，雨量充沛，氣候宜人，林地土壤類型主要為酸性紅黃壤，土層較厚，土壤孔隙通透性良好。

1.2 材料

1.2.1 茶樹 種為湘林210#優良無性系，試驗地于2013年開始造林，立地條件和長勢均較為一致，株行距為2 m×3 m。

1.2.2 肥料 氮肥為尿素，含N2O為46%；磷肥為磷酸鈣，含P2O5為12%；鉀肥為氯化鉀，含K2O為52%。

1.3 方法

1.3.1 試驗設計 試驗采用L27(91+38)空列正交試驗設計(表1)，以施肥時間(用T表示，9個時間段，每次施肥間隔20 d)、施肥方法(F1為撒施，F2為穴施，F3為放射性溝施)、氮肥(N1為50 g/株；N2為100 g/株；N3為200 g/株)、磷肥(P1為50 g/株；P2為100 g/株；P3為200 g/株)、鉀肥(K1為50 g/株；K2為100 g/株；K3為200 g/株)為變量，設置空列誤差項。試驗共設27個處理組，每個處理的油茶數為5株，共計135株樣本。施肥開始時間為2018年4月20日，2018年10月結束，由于自然因素的不確定性，若遇大雨或者突發狀況時，施肥時間推遲2～3 d。

表1 L27(91+38)油茶正交試驗設計方案

1.3.2 指標測定 于施肥第2年(2019年)進行采果，并使用游標卡尺測定果高、果寬、果長及果皮厚度等指標。果高、果寬、果長的測定：對每個處理的5株油茶進行測定，每株隨機選取20個果進行果高、果寬、果長的測定(結果精確到0.01)，計算果形指數；總果重的測定：采用電子秤依次測定每處理的單株油茶總果重，共計135株(結果精確到0.01)；果實個數的測定：對每個處理的5株油茶的果實數量進行測數，共計135株；鮮籽質量、鮮果質量、干籽質量及果皮厚度的測定：每個處理的5株油茶進行測定，每株隨機選取20個果，使用電子天平測定其鮮果質量，剝去油茶殼，測定20個果的鮮籽質量，而后計算鮮出籽率，使用游標卡尺測定其果皮厚度，將鮮籽先殺青，后烘干至恒重，使用電子天平測定其干籽重量，計算干出籽率；采用索氏提取法[15]測定茶籽出油率，以石油醚作為浸提劑。

果形指數=果高/果寬

鮮出籽率=鮮籽質量/鮮果質量

干出籽率=干籽質量/鮮籽質量

1.4 數據統計分析

采用Excel 2010和DPS 17.10對數據進行統計及分析，采用LSD法進行多重比較，R為極差，即最大值與最小值之差。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理油茶的總果重、總果數及出油率

從表2看出，不同施肥時間、施肥方法和施磷肥量對油茶總果重影響顯著，不同施氮肥量和鉀肥量、氮磷鉀肥互作影響不顯著；不同施肥時間、施肥方法、施氮磷鉀肥量及氮磷鉀互作對油茶總果數、種仁出油率影響不顯著。極差的大小可以判斷因素的影響作用大小，其R值越大，說明該因素對其指標的影響越大[16-17]。從表2還看出，不同施肥方法(5.189 3)對總果重影響最大，其次是不同施肥時間(2.061 5)，再次為不同施磷肥量(1.993 9)，氮磷肥互作最小(0.195 9)；不同施肥方法(282.233 3)對總果數影響最大，其次為不同施磷肥量(124.781 5)，磷鉀肥互作(18.537 0)的影響最??；對油茶種仁出油率影響最大的是不同施肥方法(0.138 4)，其次是不同施氮肥量(0.083 8)，影響最小的是不同施鉀肥量(0.015 9)。

表2 油茶總果重、總果數、種仁出油率正交試驗設計方差分析結果

由表3可知，各處理的總果重、總果數及出油率存在不同程度的差異。各處理的總果數為13.00～536.00個，以處理18最多，處理2其次，處理27最少；各處理的總果重為0.52～8.89 kg，處理1最大，其次是處理2，處理26最??；各處理的種仁出油率為28.7%～55.6%，以處理10最高，處理7其次，處理19最低。表明，處理1(T1F1N1P1K1)、處理2(T1F2N2P2K2)、處理7(T3F1N1P1K3)和處理10(T4F1N2P3K1)為較好氮磷鉀施肥技術。

表3 不同處理油茶的總果數、總果重及種仁出油率多重比較

2.2 不同施肥處理油茶的單果重、果形指數及果皮厚度

從表4看出，不同施肥方法、施肥時間、施氮/磷/鉀肥量、氮磷鉀肥互作對平均單果重和果形指數均無顯著影響；不同施肥方法、磷鉀肥互作對果皮厚度有顯著影響。極差分析顯示，不同施肥方法對平均單果重的影響最大(14.412 5)，其次是不同施氮肥量(3.917 7)，再次是磷鉀互作(3.773 7)，最小是不同施鉀肥量(0.247 2)；不同施肥方法對果皮厚度的影響最大(1.363 5)，其次是磷鉀肥互作(0.408 6)，最小是不同施肥時間(0.023 0)；不同施肥方法對果形指數的影響最大(0.117 7)，最小是磷鉀互作(0.019 8)。

表4 油茶單果重、果皮厚度及果形指數正交試驗設計方差分析結果

從表5可知，各處理的單果重、果形指數及果皮厚度存在不同程度的差異。各處理的果形指數為0.867～1.132，以處理18最大，處理27最小；各處理的果皮厚度為2.609～4.893 mm，以處理23最厚，處理1最?。桓魈幚淼膯喂貫?2.84～46.92 g，處理27最大，處理23次之，處理18最小。表明，處理1(T1F1N1P1K1)、處理23(T8F2N1P3K3)和處理27(T9F3N2P1K2)為較好的氮磷鉀施肥技術。

表5 不同處理油茶的單果重、果形指數及果皮厚度多重比較

2.3 不同施肥處理對油茶鮮出籽率及干出籽率的影響

從表6可知，不同施肥方法、施肥時間、施氮磷鉀肥量、氮磷鉀互作對油茶鮮出籽率和干出籽率均無顯著性影響。經極差分析顯示，不同施肥方法對鮮出籽率的影響最大(0.063 7)，其次是磷鉀互作(0.027 6)，最小是不同施氮肥量(0.008 2)；不同施肥方法對干出籽率的影響最大(0.085 5)，其次是氮鉀互作(0.061 3)，最小是不同施肥時間(0.008 9)。

表6 油茶鮮出籽率和干出籽率正交試驗設計方差分析結果

從表7可知，各處理的油茶鮮出籽率及干出籽率存在不同程度的差異。茶果鮮出籽率為28.4%～41.4%，處理6最高，處理25最低；各處理油茶干出籽率為33.8%～53.0%，處理8最高，處理14最低。表明，處理6(T2F1N3P3K1)和處理8(T3F2N2P2K1)為較好的氮磷鉀施肥技術。

表7 不同處理油茶的鮮出籽率及干出籽率多重比較

3 討論

果實生長的關鍵在于其生長發育過程中營養元素的補充，施肥不僅能夠提高植物的花芽分化、樹體生長，還能促進果實的發育與形成，有利于提高油茶的產量與抗性[9,18-19]。合理的施肥方法和施肥時間能夠提高作物的產量，加快營養元素的吸收[20-21]。油茶果實生長根據其發育特點大致可以分為：幼果形成期(3月初以前)、果實生長期(3-8月)、油脂轉化積累期(8月下旬至10月果熟前)和果熟期，總共4個重要生長時期[1]。其生長發育過程中不僅需要營養元素的補充，更需要搭配合理的施肥方法，以促進油茶對營養的吸收與利用。研究結果表明，油茶總果重的變化，一是養分存在明顯的時間效應，即隨著施肥時間的延后，對油茶總果重的影響作用加大；二是使用放射性溝施更有利于營養物質的吸收，從而促進油茶總果重增加；三是隨著施用磷肥量的增加，更有利于油茶總果重的增加。與何金明等[22-24]的研究結果基本一致，說明油茶在果實發育階段，施用中高水平的磷有利于促進油茶的物質轉運，而放射性溝施的施肥方法更加有利于養分的吸收，二者協同促進油茶的干物質產量累積、轉運和形成。李蕾蕾等[25]對肥料種類、施肥量、施肥時間及比例的試驗結果顯示，在秋施80 kg/hm2P2O5+春施160 kg/ hm2P2O5處理的潛在種子產量和實際種子產量均達最高；羅佳等[26]在油茶低產林養分及時間配置研究發現，油茶在春梢期、夏梢期、果實成熟期對N、Ca和全K的需求量最大。研究結果表明，以2018年10月時施肥對油茶總果重的影響最大，采用放射性溝施下的油茶總果數最大，可能是因為果實性狀的內在因素，并且其遺傳因素、氣候、水文條件等其他因素也會成為影響油茶果實產生此變化的主要原因。

研究還發現，不同施肥方法、磷鉀互作對果皮厚度的影響顯著，即選用放射性溝施，果皮厚度相對其他處理厚。張清云等[27]的研究表明，對甘草產量影響因子排序為氮鉀互作效應(正效應)>氮磷互作效應(負效應)>磷鉀互作效應(負效應)。位高生等[28]研究發現，隨著施氮水平降低，琯溪蜜柚果皮厚度和可滴定酸含量表現出持續減少趨勢。研究結果表明，磷鉀互作對油茶果皮厚度有明顯影響，與張清云等[27-28]的研究不一致，除了環境條件及植物本身的遺傳因素的影響外，可能在于油茶果皮厚度發育受木質素影響，而施肥時間及肥料種類如何影響油茶木質素的分配，還有待進一步研究[29]。研究還發現，不同施肥方法、施肥時間、施氮/鉀量、氮磷鉀互作對油茶總果數、出油率、平均單果重、果形指數、油茶鮮出籽率和干出籽率均無顯著性影響，對于油茶果實，不同的營養器官與營養元素之間的運輸也存在明顯差異，這也是造成其無顯著性差異的重要原因。未來應從油茶生理及分子的角度進一步探究其內在差異，通過深入研究，弄清適宜油茶的最適宜營養元素種類，從節約能源、保護環境的角度選擇合理的施肥方法等，同時應用科技手段，使施肥等更加有效，從而更好地促進山地油茶的種植。

4 結論

不同施肥時間、施肥方法和施磷量對油茶總果重影響顯著；對于油茶總果數、出油率、平均單果重、果形指數、油茶鮮出籽率和干出籽率而言，各因素對其均無顯著性影響；不同施肥方法、磷鉀肥互作對果皮厚度有顯著影響；T1F1N1P1K1、T1F2N2P2K2、T2F1N3P3K1、T3F1N1P1K3、T3F2N2P2K1、T4F1N2P3K1、T8F2N1P3K3及T9F3N2P1K2為較好的氮磷鉀施肥組合，從人力成本、肥料特性及化肥減施等角度考慮施肥時間4月下旬最佳，該時段土壤濕度大可以選擇撒施，磷肥為微溶性肥可以適當增加施肥量以減少施肥人工成本，氮鉀肥為速效肥，容易流失并本著化肥減施以最佳施肥量進行施肥，故在4月中下旬撒施氮肥50 g+磷肥200g+鉀肥50 g為氮磷鉀最佳施肥技術。