平衡施肥对油茶林地土壤主要养分含量的影响

刘学锋，郭晓敏，李小梅，胡冬南

(江西农业大学 园林与艺术学院，江西 南昌 330045)

油茶Camellia oleifera属山茶科Theaceae山茶属CamelliaL常绿小乔木或灌木，是我国特有的重要木本食用油料树种[1]，是与油棕、橄榄、椰子齐名的四大木本食用油源树种之一[2]，油茶全身是宝，茶籽油对人体具有良好的保健作用，茶饼是茶籽、油茶籽、山茶籽等榨油后的饼粕 (剩余物)，从茶饼中提取茶皂索可得到一种经济价值较高、性能优异的化工和医药原料[3]，油茶果皮是提制栲胶的原料[4-5]。因此，油茶越来越受到人们的高度重视。油茶广泛分布于我国南方的15个省区的丘陵地区，尤以广西、湖南、江西、云南等地分布的最多[6]。江西是我国油茶的主产区之一，近年来江西油茶产业取得了较快的发展[7]，但产量水平依然不高，因为江西的油茶生产目前仍停留在传统的粗旷经营状态中，存在盲目施肥和单一施肥的问题。配方施肥可以有效提高化肥的利用率。目前我国化肥利用率仍比较低，平均利用率在35%左右，比世界发达农业国家低10个百分点左右，提高化肥利用率的潜力很大[8]。胡冬南等人[9]对江西省宜春市袁州区的油茶幼林进行了配方施肥试验，结果得出，N2P1K1（2.0∶1.0∶1.3）和N1P1K2（1.0∶1.0∶2.6）两种配方对幼龄油茶的生长较好。钟剑飞、郭晓敏等人[10]对油茶平衡施肥的经济效益进行了研究，结果表明，在相同的施肥处理下油茶各品系的产量增加之间具有显著的差异，其中，4号品系的1号施肥处理(N1P3K0)的收益最大。Bradley R L等人[11]对单施氮、磷肥对温哥华北部雪松、铁杉生长的影响情况的研究结果表明，土壤肥力对植物的生长有直接的影响作用，合理施肥有利于油茶的生长。因此，通过平衡施肥技术的研究与推广，可以达到保持土壤肥力、提高化肥利用率、减少对土壤、环境和作物的污染、提高产量和品质的目的。本试验对平衡施肥试验区及对照区油茶林地土壤养分含量进行了测定和分析，以探索平衡施肥对油茶林地土壤养分的影响，为提高油茶产量提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在江西省九江市庐山区和丰城市两个油茶基地，其中九江基地的成土母质主要为花岗岩、片麻岩、石英砂岩等残积和残积坡积物发育的红壤，土层深厚；该基地的油茶林龄为7 a，已进入初果期。丰城基地为泥质岩类风化物、第4纪红色粘土、红砂岩类风化物和河积物发育的红壤；该基地的油茶林龄为3 a。

1.2 试验设计

九江、丰城这两个基地的林分不同，立地条件不同，所施的配方肥料也不同。但均以ASI法测定结果为依据。通过一系列的化学分析、吸附试验和盆栽试验后，对土壤的养分状况和养分限制因子有了一个较全面的了解，然后根据油茶需肥规律配制油茶专用配方肥料。采用双因素重复试验设计，因素A为施肥处理，因素B为试验基地。采用配方施肥与不施肥2个处理，每个处理30株。每个基地安排3个小区作为重复。各处理间留1株油茶作为保护株。样地设置时间为2011年5月。

1.3 试验方法

1.3.1 施肥方法

以江西农业大学依据ASI法测土和营养诊断研制的油茶专用配方肥为平衡施肥区的试验肥料，采用沟施法施入。对照区只是栽植前每株施用了2 kg有机肥，以后没有施肥。施肥时间为2010年和2011年的冬季。

1.3.2 各养分指标的测定方法

2012年6月对不同施肥处理0～40 cm 油茶根际的土壤进行了取样测定：分别采用碱解扩散法、0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法、1 mol/L NH4AC浸提-火焰光度法、重铬酸钾容量法[12]依次测定其碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量。

1.4 数据分析

利用Microsoft Office Excel2003、DPSv7.05等统计工具对所测数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 平衡施肥对油茶林地土壤N的影响

土壤中的N素含量是衡量土壤肥力的一个重要指标。油茶在生长前期对氮肥的需求量较大，如果土壤中可吸收的有效态氮量过少，则会直接影响到油茶的产量和品质。本试验于2012年6月对平衡施肥区和对照区油茶林地土壤中的N含量进行了测定，结果见表1。由表1可知，平衡施肥区土壤中的N含量比对照区高，其中九江基地高66%，丰城基地高46%。不同试验基地不同施肥处理土壤中的N含量的大小顺序为：九江基地平衡施肥土壤N含量＞丰城基地平衡施肥土壤N含量＞九江基地对照区土壤N含量＞丰城对照区土壤N含量。可见，平衡施肥与常规施肥均有利于土壤全N 含量的增加，而以平衡施肥的效果为最优。

表1 土壤中的N含量Table 1 N content in soil g/kg

对各不同试验基地不同施肥处理的土壤含N量进行了方差分析，结果见表2。由表2可知，施肥处理间的P＝0.042 4＜0.05，这说明平衡施肥区与对照区土壤N含量有显著差异，即平衡施肥比常规施肥能更有效地提高土壤中的N含量，促进油茶生长，提高油茶产量；不同试验基地间的P＝0.242 4＞0.05，这说明各基地土壤N含量之间不存在显著差异。

表2 土样中N含量的方差分析（固定模型）结果Table 2 Variance analysis result of N content in soil samples(fixed model)

2.2 平衡施肥对油茶林地土壤P含量的影响

磷是油茶的重要营养元素之一，能促进油茶花芽的分化，提早开花结果，加速果实成熟；缺磷时油茶树的分生组织不能正常发育[13]。土壤中的有效 P 是土壤供 P 水平的重要衡量指标，它不但可以反映出土壤中P的动态变化情况，而且可以反映土壤对植物的有效供 P 水平。2012年6月对平衡施肥区和对照区油茶林地土壤中的P含量进行了测定，结果见表3。如表3可知,平衡施肥区的P含量明显高于对照区，其中九江基地高47%，丰城基地高56%。不同试验基地不同施肥处理土壤P含量的大小顺序为：九江基地平衡施肥土壤P含量＞丰城基地平衡施肥土壤P含量＞九江基地对照区土壤P含量＞丰城对照区土壤P含量。

表3 土壤中的P含量Table 3 P content in soil g/kg

对不同试验基地各处理土样中的P含量进行了方差分析，结果见表4。由表4可知,不同施肥处理间P＝0.000 1＜0.01，说明平衡施肥区与对照区土壤P含量有极显著差异；不同试验基地间P＝0.845 8＞0.05，说明各基地之间土壤P含量不存在显著差异。试验结果说明，在N、P和K养分含量相等的施肥处理下，平衡施肥能较好地增加土壤有效 P含量，其效果优于常规施肥。

2.3 平衡施肥对油茶林地土壤K含量的影响

通过施肥来影响作物生长和土壤的理化性质，进而影响土壤供K能力。通常施肥对全K的影响较小，而施有机肥和含K化肥或者施有机肥与化肥配施均能提高土壤速效K的含量[14]。2012年6月对平衡施肥区和对照区油茶林地土壤中的K含量进行了测定，结果见表5。从表5中可以看出，平衡施肥区土壤的K含量明显高于对照区，其中九江基地高55%，丰城基地高49%。不同试验基地不同施肥处理土壤含K量的大小顺序为：九江基地平衡施肥土壤K含量＞丰城基地平衡施肥土壤K含量＞九江基地对照区土壤K含量＞丰城对照区土壤K含量。这一结果说明，平衡施肥对于土壤K含量的提高效果更明显。

表4 土样中P含量的方差分析（固定模型）结果Table 4 Variance analysis result of P content in soil samples (fixed model)

表5 土壤中的K含量Table 5 K content in soil g/kg

对不同试验基地各处理土样中的K含量进行了方差分析，结果见表6。由表6可知，不同施肥处理间P＝0.000 1＜0.01，说明平衡施肥区与常规施肥区土壤K含量有极显著差异；不同试验基地间P＝0.063 8＞0.05，说明各试验基地土壤K含量之间不存在显著差异。

表6 土样中K含量的方差分析（固定模型）结果Table 6 Variance analysis result of K content in soil samples (fixed model)

2.4 平衡施肥对油茶林地土壤有机质的影响

土壤中有机质含量虽少，但在土壤肥力上的作用很大，是土壤中各种营养元素的重要来源，几乎能为作物提供生长所需的所有营养元素，也是土壤微生物必不可少的C源和能源[15]。2012年6月对平衡施肥区和对照区油茶林地土壤中的有机质含量进行了测定，结果见表7。如表7所示，平衡施肥区土壤中的有机质含量明显高于对照区，其中九江基地高45%，丰城基地高59%。同试验基地不同施肥处理土壤有机质含量的大小顺序为：丰城基地平衡施肥土壤有机质含量＞九江基地平衡施肥土壤有机质含量＞丰城基地对照区土壤有机质含量＞九江基地对照区土壤有机质含量。这一试验结果说明，平衡施肥可有效提高土壤中的有机质含量，能为油茶生长提供所需的营养元素，是一种最合理的施肥方式。

表7 土壤中的有机质含量Table 7 The organic matter content in soil g/kg

对不同试验基地各处理土样中的有机质含量进行方差分析，结果见表8。由表8可知，不同施肥处理间P＝0.000 2＜0.01，说明平衡施肥区与常规施肥区的土壤有机质含量有极显著差异；不同试验基地间P＝0.067 3＞0.05，说明各基地的土壤有机质含量之间没有达到差异显著水平。这一试验结果说明，平衡施肥比常规施肥对于提高土壤有机质含量的作用更大。

表8 土样中有机质含量的方差分析（固定模型）结果Table 8 Variance analysis result of organic matter content in soil samples (fixed model)

3 结论与讨论

文中重点讨论了平衡施肥与常规施肥对土壤主要养分指标的影响情况。结果表明，平衡施肥区土壤的各养分指标值均比对照区的高。九江基地施肥区的氮含量比对照区高66%，丰城基地施肥区的氮含量比对照区高46%。就磷含量而言，九江基地施肥区比对照区高47%，丰城基地施肥区比对照区高56%。九江基地施肥区的钾含量比对照区高55%，丰城基地施肥区的钾含量比对照区高49%。九江基地施肥区的有机质含量比对照区高45%，丰城基地施肥区的有机质含量则比对照区高59%。这些数据说明，平衡施肥比常规施肥更能有效提高土壤氮、磷、钾和有机质的含量，可大大地改良土壤的肥力。

九江基地和丰城基地因其立地条件、林龄、土壤母质都存在差别而影响到了土壤养分的含量，所以两个试验基地的土壤养分指标值存在差别。总的说来，九江基地土壤各养分指标值要高于丰城基地。根据土壤的主要养分含量的多少来排序，结果如下：九江基地平衡施肥土壤N含量＞丰城基地平衡施肥土壤N含量＞九江基地对照区土壤N含量＞丰城对照区土壤N含量；九江基地平衡施肥土壤P含量＞丰城基地平衡施肥土壤P含量＞九江基地对照区土壤P含量＞丰城对照区土壤P含量；九江基地平衡施肥土壤K含量＞丰城基地平衡施肥土壤K含量＞九江基地对照区土壤K含量＞丰城对照区土壤K含量；丰城基地平衡施肥土壤有机质含量＞九江基地平衡施肥土壤有机质含量＞丰城基地对照区土壤有机质含量＞九江基地对照区土壤有机质含量。文中试验结果说明，在不同立地条件下采用平衡施肥方法对于提高土壤养分含量的作用是有差别的。在实际生产中，要结合当地的立地条件、土壤母质和油茶林龄等条件进行科学合理的施肥。

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