不同施肥组合对油茶生长和营养的影响

油茶（ Camellia oleifera ） 属于山茶科（Theacae）山茶属（Camellia）植物，是我国南方重要的木本油料经济树种，主要分布在我国南方山地丘陵区域[1]。油茶富含多种有效成分，在食用、医药和工业方面具有重要价值[2]。我国现阶段农业耕地和经济建设用地日益紧张，如何在有限种植面积下提高其品质和单位面积产量尤为重要。因此，通过合理施肥促进油茶的生长发育、提高其品质和产量、综合开发油茶提高其经济价值和社会效益，近年来成为油茶产业研究的热点之一。氮、磷、钾作为影响植物生长发育的必需营养元素，在农业生产中被称为“肥料三要素”[3]。当氮、磷、钾中某元素缺少或者过剩时，植物正常生长均受到影响，并出现植物“缺素症”，如植株生长停滞，表现出矮小、分枝或分蘖少等症状；叶片失绿、焦枯、卷曲、发红或发紫、发褐、畸形；植株易倒伏，植物抗病虫害和抗倒伏能力差等[4-5]。在植物栽培管理过程中，根据植物“缺素症”采取相应施肥措施可以提高土壤肥力、改善植物营养状况和促进植物生长发育[6-7]。前人研究表明，施用油茶专用肥不仅能增大油茶果体积，使果实更加圆润，而且能明显地促进油茶树体生长，提高果实养分含量的累积，从而提高油茶产量[8-9]。复合肥中有效养分含量高、副成分少且物理性状好，可以提高肥料利用率，促进高产稳产；有机肥是用有机物制造的肥料，它能够改善土壤结构、增强植株抗性且肥效长，但肥效慢[10-11]。因此，利用复合肥和有机肥的优点结合同时施用比单一施用对油茶产量的促进作用更好[12]。目前，在油茶施用有机肥和复合肥方面虽有研究报道，但从精确把握施肥量和施肥时间2 个方面探讨不同施肥组合对油茶生长和营养的影响鲜有报道。

鉴于此，本研究旨在探讨不同施肥处理（包括复合肥氮、磷、钾配比及用量、有机肥的用量）对油茶的生长和营养的影响，选出较为合理增产的施肥组合，为油茶科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验材料为广西岑溪的普通油茶岑软3 号十年生油茶树。试验地位于广东省韶关市曲江区国有小坑林场，地处韶关市曲江区东部，113°35′E，24°15′N，属亚热带粤北气候区，全年气候温和，雨量充沛，霜期短，年均气温20.3 ℃，年日照时数1706 h，年均积温6529.4 ℃，年均降雨量1530 mm，相对湿度79%，极端最高温度40.2 ℃、最低温度‒5.3 ℃，每年霜期约15 d。林场地林地海拔220～1300 m，林地土壤由花岗岩、石灰岩和砂页岩发育而成，以山地红壤为主，pH 4.5～6.2，油茶生长良好。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 本研究以岑软3 号为研究对象，通过不同有机肥、复合肥的种类和用量调整来改变养分配比，分析油茶的生长结实情况（表1）。对小坑林场岑软3 号进行10 种不同施肥处理，时间为2021 年9 月和2022 年4 月，每个处理选择10 株长势一致且生理状况正常、性状表现稳定的植株，挂牌并做好标记。

1.2.2 指标测定与方法 试验前测量不同处理树体营养养分，包括氮、磷、钾、钙、镁含量，并于10、12、3、7 月测树体养分，4 月测叶片生理指标，4、8 月测幼果期、膨大期果实性状生理指标。随机选取每个处理的茶果30 个，游标卡尺测量横径（ transverse diameter, Td ）、纵径（longitudinal diameter, Ld），精确至0.01 mm；果形指数（fruit index, Fi）＝果实纵径/果实横径；通过矫正法和线性回归法计算出油茶果实大小（fruit size, Fs）[13]；随机采取每个处理各个生长方向的油茶春梢叶片30 片，卷尺测量叶长（leaf length, Ll）、叶宽（leaf width, Lw），精确至0.01 cm；使用YMJ-G 植物叶面积检测仪测量叶面积；采用LI-6400 便携式光合仪测定其净光合速率[Pn, μmol/(m2·s)]、蒸腾速率[Tr, mmol/(m2·s)]；测定叶片样品经H2SO4-H2O2 消煮后，采用凯氏定氮法测定氮含量，采用钼锑抗比色法测定磷含量，采用火焰光度法测定钾含量，采用原子吸收分光光度法测定钙、镁含量。

1.3 数据处理

采用Origin 2019、Excel 2010 软件完成图表绘制及数据整理；采用SPSS 22.0 软件统计数据及单因素方差分析，并作多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对油茶果实生长的影响

通过对不同施肥组合的油茶幼果期果实进行方差分析（表2），各组合间果实性状均存在极显著差异，说明不同施肥处理中合适的施肥种类与用量能加快果实生长并影响后续发育膨大。通过幼果期果实指标（图1）可以看出，施肥能显著影响果实生长发育，无论在横径、纵径及果实大小方面，各处理均高于CK，其中T4 处理的效果最好，果实大小为2.70 cm3，是对照组果实（0.81 cm3）的3 倍多，而不同施肥处理间的果实大小均有显著差异，如T2、T3、T4 处理与T5、T6 处理之间的差异较大，说明在施肥过程中不同肥料种类及用量配比能间接影响油茶果实大小及品质；经过9 月和次年4 月的2 次相同施肥处理，在油茶果实膨大期对果实进行方差分析（表3），不同施肥组合间油茶果的横径、纵径和果实大小均存在极显著差异。由图2 可知，在4～8 月油茶果实生长发育较快，主要体现在果实的快速膨大，尤其是横径的生长使得果形指数下降，通过不同施肥组合的对比，经过一年2 次的T4 施肥处理仍然是各处理中果实最大的，达到了17.59 cm3，是对照的2 倍多，各组合间的果实大小也有显著差异。虽然不同施肥处理均能增大果实大小，但只有T1、T2、T3、T4 处理与CK 有较显著差异且高于各处理的平均值；T5、T6 处理均低于各处理平均值，与CK 并无显著差异；T7、T8 处理与均值相当，介于二者之中，即有效果但不显著。

2.2 不同施肥处理对油茶叶片生理的影响

通过对不同施肥组合的油茶春梢叶片进行方差分析（表4），各组合间叶长/叶宽、叶面积、净光合速率和蒸腾速率均存在极显著差异，叶长宽比存在显著差异，说明不同施肥处理对春梢叶片各生理指标影响较大。叶片是植物的营养器官之一，是植物进行光合和蒸腾作用的主要器官，是能量转换的场所，在一定范围内叶面积越大，可进行的光合、蒸腾作用就越强，产生的能量越多，根吸水能力越强，进而间接增加产量。

通过各处理叶片测量指标（图3）可以看出，施肥能提高春梢叶面积大小，T4、T3、T1 处理与CK 差异显著，其中T4 处理的效果最好，叶面积大小为24.76 cm2，约为CK（15.15 cm2）的1.63倍。在叶长和叶宽方面，T4、T3 处理>T1、T2处理>T5、T6、T7、T8 处理>T9、CK 处理。对比净光合速率和蒸腾速率，T4 处理的净光合速率最高，其次是T3、T1 和T2 处理，各处理间的净光合速率均有显著差异；不同处理间蒸腾速率高低与净光合速率大体相似。由此可知，合理的施肥处理不仅能有效增大果实大小，而且能增大叶面积以及植株的净光合速率和蒸腾速率，进而改善树体的营养比例和能量来源从而达到高产。

2.3 不同施肥处理对油茶树体营养的影响

本研究采取检测叶片营养动态变化反映树体营养动态的变化。试验前对每个处理树体叶片营养进行检测，各组合在试验前树体营养差异不显著，氮、磷、钾、钙、镁含量分别在12.59～12.77、0.75～ 0.78、6.20～6.28、8.99～9.12、1.19～1.24 g/kg之间。通过不同施肥处理后，在4 个油茶生长的不同时期10、12、3、7 月检测各处理的营养元素含量，分析表明（表5），不同处理间氮、磷、钾含量差异极显著（P<0.001），镁含量差异极显著（P<0.001），而钙含量差异不显著。

多重比较结果显示（表6），T4 处理中氮元素含量最高，年平均值为15.71 g/kg，比CK（12.17 g/kg）高3.54 g/kg，其次是T3处理（15.26 g/kg）；T4处理中磷元素含量最高，年平均值为1.07 g/kg，比CK（0.77 g/kg）高 0.30 g/kg，其次是 T3 处理（1.04 g/kg）；T4 处理中钾元素含量最高，年平均值为7.51 g/kg，比CK（6.20 g/kg）高1.31 g/kg，其次是T3处理（7.37 g/kg）；各处理间钙元素含量无显著差异，含量为8.90～9.94 g/kg；各处理间镁元素含量（除 CK 外）无显著差异，含量为1.40～1.44 g/kg，对照的镁元素含量为1.19 g/kg。

通过施肥后油茶生长各个时期的叶片养分分析（图4）可知，氮养分含量总体在12 月至翌年3 月逐渐降低，一年中3 月氮含量最低，3～7 月逐渐升高，到10 月再逐渐降低；磷含量在12 月至翌年7 月逐渐降低，7 月含量最低，7～10 月缓慢升高；钾含量年变化与氮相反，12 月至翌年10 月变化为升高—下降—升高，7 月含量最低；钙含量12月至翌年7 月逐步下降，到10 月再逐步上升；镁含量年变化与钙相反，呈现上升—下降的趋势。

由图4 可知，各处理氮、磷、钾、钙、镁含量均高于CK，其中T4 处理氮、磷、钾含量最高，T9 处理与CK 大致相同，说明单施中量元素水溶肥料并不能提高树体氮、磷、钾含量；各处理间因施中量元素水溶肥料相同（除CK 外），钙、镁含量基本相同，增施有机肥与无机肥对钙、镁含量影响甚微，但与CK 组相比差异较大，施中量元素水溶肥料能明显提高树体中钙、镁含量。

2.4 油茶果实叶片各性状指标间的相关分析

油茶果实叶片各性状指标间的相关分析结果（表7）表明，氮元素与果实横径、纵径、果实大小均呈极显著正相关（P<0.01），与叶长、叶宽、叶面积、叶长/叶宽呈正相关，与净光合速率、蒸腾速率呈显著正相关（P<0.05），而与果形指数呈负相关关系；磷元素与果实横径、纵径、果实大小均呈极显著正相关（P<0.01），与叶长、叶宽、叶面积、叶长/叶宽、果形指数呈正相关，与净光合速率、蒸腾速率呈显著正相关（P<0.05）；钾元素与净光合速率、蒸腾速率呈显著正相关（P<0.05），与其他果实叶片性状生理指标均呈正相关关系；钙元素与果实纵径、果形指数呈负相关，与其他果实叶片性状生理指标均呈正相关关系；镁元素与所有果实叶片性状生理指标均呈正相关关系；叶面积与蒸腾速率呈显著正相关（P<0.05），与净光合速率呈正相关关系；净光合速率与蒸腾速率呈极显著正相关（P<0.01）。这说明增施一定量的氮、磷、钾、钙、镁元素与有机肥肥料不仅能促进油茶果实生长，还能增大叶面积，从而进一步提高树体的净光合速率与蒸腾速率，提高产量，尤其是氮、磷、钾三大元素的摄取，促进效果更佳。

3 讨论

3.1 不同氮、磷、钾配比用量及有机肥用量对油茶生长和营养的影响

在油茶施肥研究中，合理配方的无机肥与有机肥施用能显著提高油茶生长、产量及品质，桂莎、俞元春等[12, 14-15]研究认为，利用复合肥和有机肥的优点结合同时施用比单一施用对油茶产量的促进作用更好。围绕氮、磷、钾施用配比问题，不少学者研究出不同的施肥配方，杨柳平等[11]研究发现氮∶磷∶钾=2∶1∶2 的施肥配方能使幼龄油茶的结实率达到最高；有研究称 300 g CH4N2O+600 g CaP2H4O8+800 g KCl对成龄油茶的增产作用最大[16]；而潘波[17]却认为N∶P∶K=2∶1∶1 的施肥配比可促进油茶的营养生长；潘晓杰等[18]的研究表明，250 g N+1000 g P+125 g K+20 g B+2 g Zn 的施肥配方对油茶营养生长最好，并得出不同元素对油茶生长的影响大小排序为：N>P>K>B>Zn。本研究采用复合肥氮、磷、钾配比1∶1∶1 和2∶1∶2 两种方式进行施肥，无论哪种配比组合，对油茶果实、叶片及树体营养的生长均有明显的促进作用，与上述前人的研究结果一致，仅复合肥N∶P∶K=2∶1∶2 效果略优于复合肥N∶P∶K=1∶1∶1，与杨柳平等[11]的研究结果更相符。中量元素钙、镁的摄入不会影响油茶树体的氮、磷、钾元素含量，对油茶果实、叶片指标影响不显著，仅改变树体钙、镁元素的含量。对于油茶一年的肥料施用量问题，有研究称油茶成熟林一年应施肥2 次，复合肥1 kg、有机肥5～10 kg 为宜[19]，本研究以复合肥1～2 kg+有机肥5～10 kg 配合施用发现，T1、T2、T3、T4 处理在果实大小、叶片生理、树体养分含量指标方面与其他处理有显著差异，而T3、T4 处理较优于T1、T2 处理，说明有机肥用量以一次施用5 kg，即一年施用2 次共10 kg 为佳；复合肥用量以一次施用0.5 kg，即一年施用2 次共1 kg 为佳。复合肥1 kg+有机肥10 kg 配合施用对油茶的生长促进效果最好。

3.2 施肥时间对油茶生长和营养的影响

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的需求种类和数量不同，且对养分的吸收能力及养分有效性也有差异，因此适时施肥是植物获取营养的关键[20-21]。普遍认为春季和初夏是最适宜的施肥时期，此时林木营养生长旺盛，对养分需求较大，且此时对根系吸收养分也最有利[22]。在油茶的施肥年生产周期中，要把握好施肥的关键时期，春梢萌发期、花芽分化期、果实花芽快速生长期这3 个阶段是油茶林木旺盛生长的时期。有研究认为冬施有机肥+夏施复合肥能更好地促进油茶生长发育[23]；刘欲晓等[24]认为在油茶花芽分化期施1 次，开花授粉期施1次，每年共施肥2 次为好；易延琼等[25]研究表明，每年3 月底施肥1 次，并在春、夏季各追施叶面肥1 次能增加油茶产量；也有研究认为[26-27]一年施1次较为合理，第一次施抽梢前肥，第二次施夏秋肥，第三次于11 月下旬至12 月施有机肥，或者以隔年施肥较好。本研究在4 月和9 月进行施肥，在此一年周期内动态检测油茶树体各时期的果实、叶片和养分含量情况发现，在施肥后不同处理各月份的营养元素含量变化趋势基本一致，与莫宝盈等[5]、戚嘉敏等[28]研究油茶树体氮、磷、钾、钙、镁养分年动态变化结果相符合，且各处理对油茶生长和营养有明显的促进作用，表明4月和9 月是油茶施肥的较好时期。

3.3 不同施肥组合对油茶生长和营养的影响

本研究通过10 个不同施肥组合对油茶生长和营养的影响研究，分别在第一年9 月以及第二年4 月施肥2 次，分析油茶果实的变化、叶片营养含量变化和形态生理指标，选择较为科学有效的施肥措施，以提高油茶产量与品质。

氮元素在植物生长过程中具有至关重要的作用，也是植物“三大元素”中最重要的营养元素[29]，叶片中氮、磷、钾营养元素含量的多少可实时地反映树体生长和营养状况，也决定了植物产量的高低[30-31]。另一方面，从果实的大小也能间接地反映树体的生长和营养状况，果实越大，说明树体营养较丰富，可利用分配的资源也较多，从而达到一个营养的良性循环。氮、磷、钾元素的合理施配往往能显著地促进植物的生长发育，经过油茶果实叶片性状生理指标分析发现，T4 处理对油茶的生长和营养效果最好，不论是在果实幼果期还是膨大期，T4 处理果实明显大于对照处理且各项指标均大于其他处理；氮、磷、钾含量与叶片指标分析中，T4 处理氮、磷、钾含量均最高，叶面积、净光合速率和蒸腾速率均优于其他处理，实现了油茶“源-库”的协调互作。本研究从精确把握施肥量和施肥时间2 个方面探讨了不同施肥组合对油茶生长和营养的影响，但由于地理环境[32]、气候[33]等多方面因素均会对油茶生长和营养产生影响，因此后续会增加研究周期，以及在采果期对油茶果品质做联合分析。

4 结论

本研究结果表明，0.5 kg 复合肥 N∶P∶K=2∶1∶2 和5 kg 有机肥一年内在春秋季节同时施用2 次对油茶生长营养的促进作用更好，能有效增大果实大小、增加叶面积、提高净光合速率和蒸腾速率，有利于树体营养的储存与分配。