溫如斯,吳方圓,郭麗梅,蒙 華,蔡 婭,宋賢沖
(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 廣西特色經(jīng)濟(jì)林培育與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530002;2.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所,廣西南寧 530001;3.廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院信息中心,廣西南寧 530021)
油茶是我國(guó)南方重要的木本油料樹(shù)種,栽培歷史悠久,分布區(qū)域廣,栽培面積大且用途廣泛。油茶殼是油茶果的外皮,占油茶果鮮重的60% ~70%,我國(guó)每年產(chǎn)生的油茶殼有近百萬(wàn)t[1]。香花油茶(Camellia osmantha)屬山茶屬常綠喬木,是2012年在廣西南寧發(fā)現(xiàn)的山茶屬短柱茶組新物種。香花油茶樹(shù)高可超過(guò)10 m,枝葉茂盛,平均單果重10.0(4 ~20)g,果皮薄,鮮出籽率達(dá)到55%,部分單株可達(dá)60%,抗旱、耐澇性強(qiáng)[2]。油茶殼作為一種林業(yè)加工廢棄物長(zhǎng)期以來(lái)未得到有效利用。
油茶殼富含纖維素和木質(zhì)素[3],可通過(guò)接種復(fù)合微生物菌群進(jìn)行堆肥化處理[4]。除常規(guī)營(yíng)養(yǎng)效果外,油茶果副產(chǎn)物制備的有機(jī)肥含有大量的生物活性成分,如茶皂素、酚類、多糖、氨基酸、微量元素和礦物質(zhì)等[5]。油茶殼中含有的茶皂素對(duì)害蟲(chóng)有規(guī)避作用,在一定程度上起到農(nóng)藥的作用,且其有機(jī)質(zhì)含量約是雞糞中有機(jī)質(zhì)含量的兩倍[6]。柑橘?gòu)U棄物中所含的粗蛋白、粗脂肪、無(wú)氮浸出物和粗纖維等可為微生物的生長(zhǎng)提供碳源、氮源、生長(zhǎng)因子以及無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[7]。EM 菌劑可以有效地促進(jìn)廚余垃圾的發(fā)酵,抑制一些雜菌和有害菌的活性,使發(fā)酵過(guò)程保持一種酸性環(huán)境,防止臭味的產(chǎn)生。油茶林豐產(chǎn),施肥是必不可少的技術(shù)措施之一[8-9]。合理施肥是提高油茶產(chǎn)量的有效方法[10]。目前對(duì)油茶林施肥的研究多集中在施用復(fù)合肥、專用肥和有機(jī)肥[11-14]等方面。
本研究通過(guò)利用EM 菌劑分別發(fā)酵油茶果殼和柑橘落果制成液體肥,測(cè)定液體肥對(duì)香花油茶幼苗生長(zhǎng)的影響,探究油茶殼液體肥的施用濃度,為更好地利用農(nóng)林廢棄物和發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)提供參考。
試驗(yàn)地為廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院油茶苗圃(108°21′E,22°56′N),屬亞熱帶季風(fēng)氣候;年均氣溫21.7 ℃,年均最低氣溫12.8 ℃,年均最高氣溫28.2 ℃;年均降水量1 300 mm,年均相對(duì)濕度79%;夏季潮濕,冬季稍顯干燥,干濕季節(jié)分明。試驗(yàn)地土壤情況為全氮(N)含量1.80 g/kg,全磷(P)含量0.10 g/kg,全鉀(K)含量8.63 g/kg。
1.2.1 液體肥的制備
試驗(yàn)所施液體肥分為A 和B 兩種。液體肥A 采用柑橘落果、糖蜜和EM 菌液為原料。將糖蜜、柑橘落果和EM 菌液按照1∶3∶10的比例(糖蜜1 000 mL、柑橘落果3 000 g、EM 菌液10 000 mL)裝入塑膠桶中,置于陰涼處持續(xù)厭氧發(fā)酵3 個(gè)月,其中EM 菌液由1 g菌種和10 000 mL 自來(lái)水配置而成。液體肥B采用油茶果殼、糖蜜和EM 菌液為原料,其中油茶果殼粉碎至60 目,配比和發(fā)酵方式與液體肥A 相同。試驗(yàn)所用油茶果殼為廣西林科院老虎嶺基地的香花油茶果殼;柑橘落果為廣西南寧市五塘鎮(zhèn)柑橘園中的落果;糖蜜為市售糖蜜;EM 菌由河南鄭州農(nóng)盛樂(lè)生物科技有限公司提供,菌種成分主要由芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌、硝化細(xì)菌、放線菌和光合菌等組成,活菌總數(shù)≥200億/克。對(duì)照復(fù)合肥水溶液由史丹利復(fù)合肥(全水溶高塔硝硫基型,總養(yǎng)分≥40%,硝態(tài)N ≥10%,N-P2O5-P2O 含量為24-6-10)和尿素(總N量≥46%),按2∶1 比例配成(1 000 mL 水中含尿素33 g,復(fù)合肥66 g)。
1.2.2 供試苗木
供試苗木為生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致且無(wú)病蟲(chóng)害的香花油茶扦插幼苗,平均苗高為12 cm,平均地徑為2.54 mm。2020年4月9日扦插后,連同種植杯移至廣西林科院油茶苗圃中,油茶幼苗試驗(yàn)前每半月施復(fù)合肥水溶液,進(jìn)行常規(guī)管理。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2021年3月11日,兩種液體肥各設(shè)置3 種濃度處理:1∶300(A1,B1)、1∶650(A2,B2)和1∶1 000(A3,B3),第1對(duì)照為自來(lái)水(CK1),第2對(duì)照為復(fù)合肥水溶液(CK2),分別澆施油茶幼苗,共8 個(gè)處理。除CK2 外,每處理淋施30 株油茶幼苗,每10 天淋1 次,共9次,每次每處理淋施3 L。CK2淋施30株油茶幼苗,每7天淋1次,共12次,每次每處理淋施0.3 L。
1.3.2 指標(biāo)測(cè)定
試驗(yàn)期間對(duì)幼苗進(jìn)行生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)并記錄存活數(shù)、苗高和地徑。采用卷尺測(cè)量苗高(精確值0.01 m);采用游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑(精確值0.01 mm);采用直接計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)存活數(shù)。淋施試驗(yàn)結(jié)束后,每處理從東、西、南和北方位枝條的中部采集20 片生長(zhǎng)正常的成熟葉片。參照LY/T 1269-1999[15]和LY/T 1270-1999[16]測(cè)定葉片N、P和K含量。
采用Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS 軟件進(jìn)行方差分析。
存活率是反映植株是否適應(yīng)生存環(huán)境的重要指標(biāo)之一[17]。液體肥A 和液體肥B 處理的幼苗存活率均為96.7%,CK1 和CK2 的幼苗存活率分別為66.7%和86.7%(表1)。液體肥顯著提高幼苗存活率,分別比CK1和CK2高出30%和10%。
表1 不同處理對(duì)香花油茶幼苗存活率的影響Tab.1 Effects of different treatments on survival rates of C.osmantha seedlings
不同液體肥處理的苗高增量均顯著高于CK1和CK2(P<0.05);除A1 處理外,其他液體肥處理的地徑增量均高于CK1 和CK2(表2)。A1 處理的苗高增量最大(17.25 cm),A3 處理最小(12.90 cm),B1 處理的地徑增量最大(1.46 mm),A1 處理最?。?.88 mm)。
表2 不同處理對(duì)香花油茶幼苗苗高和地徑的影響Tab.2 Effects of different treatments on heights and ground diameters of C.osmantha seedlings
不同液體肥處理的葉芽數(shù)增量顯著高于CK1和CK2(P<0.05);不同液體肥處理的葉片數(shù)增量均高于CK1和CK2,均顯著高于CK1(P<0.05)(表3)。A1 處理的葉芽數(shù)增量最大(5.00),B3 處理最小(3.32)。A1 處理的葉片數(shù)增量最大(10.50),B1 處理最?。?.59)。
表3 不同處理對(duì)香花油茶幼苗葉芽和葉片數(shù)的影響Tab.3 Effects of different treatments on numbers of leaf bud and leaf of C.osmantha seedlings
隨液體肥A 濃度降低,葉片中N、P 和K 含量均呈下降趨勢(shì);隨液體肥B 濃度降低,葉片中N、P 含量均呈先降后升的趨勢(shì),K 含量呈下降趨勢(shì)。液體肥A 中,A1 處理的葉片N、P 和K 含量最高,分別為13.11 g/kg、1 155 mg/kg 和9 462 mg/kg;A3 處理的N和K 含量最低,分別為12.01 g/kg 和503 mg/kg;A2處理的P 含量最低(934 mg/kg)。液體肥B 中,B3處理的葉片N 和P 含量最高,分別為12.35 g/kg 和1 213 mg/kg;B1 處理的K 含量最高(8 655 mg/kg);B2處理的葉片N和P含量最低,分別為11.62 g/kg和953 mg/kg;B3處理的K含量最低(4 179 mg/kg)。
表4 施肥結(jié)束后香花油茶幼苗葉片N、P和K含量對(duì)比Tab.4 Comparison on N,P and K contents in leaves of C.osmantha seedlings after fertilization
保證較高的成活率是培育優(yōu)質(zhì)苗木的首要環(huán)節(jié)[18-19]。合理的施肥量能促進(jìn)植株生長(zhǎng)和發(fā)育;施肥過(guò)多,會(huì)抑制植株生長(zhǎng)[20]。本試驗(yàn)中,液體肥A 和液體肥B的幼苗存活率均為96.7%,與范新強(qiáng)[19]施用0.5%漚制過(guò)的人糞水+0.5%腐熟雞糞水+0.5%腐熟麩餅水或0.2%漚制過(guò)的人糞水+0.2%腐熟雞糞水+ 0.2%腐熟麩餅水,油茶嫁接容器苗成活率高(96.5%和95%)及李葵等[21]采用0.5%稀土多元復(fù)合肥,油茶平均成活率最高(97.0%)的研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)中,液體肥A 和液體肥B 的苗高、葉芽數(shù)增量均顯著高于復(fù)合肥水溶液處理和清水處理;除A1處理外,其他處理的地徑均大于復(fù)合肥水溶液處理和清水處理。香花油茶果殼和柑橘果殼里的營(yíng)養(yǎng)元素及EM 菌的活性成分能提高幼苗存活率,促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。
葉片是植物營(yíng)養(yǎng)最敏感的指示器[22],通過(guò)葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量與動(dòng)態(tài)分析,可以探討植株在不同條件下的營(yíng)養(yǎng)狀況[23-24]。本試驗(yàn)中,隨液體肥A 濃度降低,葉片中N、P和K含量均呈下降趨勢(shì);隨液體肥B 濃度降低,葉片中N、P 含量均呈先降后升的趨勢(shì),K含量呈下降趨勢(shì)。A1處理有利于葉片N和K元素的積累,B3處理有利于葉片P元素積累。
長(zhǎng)期過(guò)分依賴化肥和農(nóng)藥,會(huì)造成土壤肥力下降,降低植物結(jié)實(shí)和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著食品安全和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,生態(tài)、綠色產(chǎn)品越來(lái)越受到關(guān)注。微生物菌液體肥可促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育,減少化肥的使用,達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的效果,但液體肥施用對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量、油茶結(jié)實(shí)特性和品質(zhì)的影響還應(yīng)進(jìn)一步研究。本研究為下一步油茶殼復(fù)配EM菌制作的液體肥的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。