馮名開,李蘭蘭,顏妙珍,周歧偉,袁高慶,潘曉芳,賴家業(yè)**
(1.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西南寧 530004;2.廣西大學(xué)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院,廣西南寧 530004;3.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,廣西南寧 530004)
在已有的文獻中,比較集中地報道了不同肥料類型及配比對油茶春梢生長的影響。劉應(yīng)珍等[7]在幼齡油茶施肥研究中發(fā)現(xiàn),單獨施加氮肥比氮磷鉀混施更有利于當(dāng)年生春梢的生長。朱叢飛等[8]在氮磷鉀的施肥量對油茶生長的研究中發(fā)現(xiàn),隨著氮素施加量增多,幼樹的葉片葉綠素積累量也隨之增加,多施氮肥氮素能促進油茶的生長。胡玉玲等[9]研究表明,油茶春梢長度主要受施肥時間與氮肥的影響,而與磷鉀元素的相關(guān)性較小??梢姷厥怯筒璐荷业闹鲗?dǎo)因子,而植物從土壤中吸收的氮肥主要有硝態(tài)氮和銨態(tài)氮兩種氮素形式,硝態(tài)氮與銨態(tài)氮對植物有不同的調(diào)控效應(yīng)[10]。
油茶春梢發(fā)育后期便開始花芽的生理分化,肥效持續(xù)時間過長容易導(dǎo)致春梢貪青晚熟,不利于花芽分化[11],而水溶肥具有供肥迅速、肥效短的特點,因此比固體肥更適合追肥。目前,不同形態(tài)氮元素的水溶肥對油茶成齡樹的春梢形態(tài)、養(yǎng)分及生理的研究鮮有報道,本文以“岑軟3號”油茶為研究對象,通過在春梢萌發(fā)前施用不同氮形態(tài)的水溶肥配方,分析春梢生長量、春梢葉片的養(yǎng)分積累情況與光合特性,以期摸清油茶春梢期需肥特點,為油茶高效施肥提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 試驗地概況
試驗地位于廣西壯族自治區(qū)河池市環(huán)江毛南族自治縣油茶生產(chǎn)示范基地(108°07′26″ E,25°06′03″ N)。海拔450 m,該地氣候類型為亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫和,夏季雨水充沛。山地坡度25-30°,屬典型的喀斯特地貌。年平均氣溫15.7℃;1月平均氣溫10.1℃,7月平均氣溫28℃;歷年最低氣溫-5.2℃,無霜期290 d;全年太陽輻射量為4.17×106kJ/m2。降雨集中于4-9月份,約占全年降水量的70%,年平均降水量為1 750 mm,空氣平均相對濕度77%。土壤為黃紅壤,土層深度多為40-60 cm,少部分薄于30 cm,小石礫較多,油茶林地根區(qū)土壤(0-40 cm)的養(yǎng)分情況如下:總氮含量0.93 g/kg,總磷含量0.38 g/kg,全鉀含量1.97 g/kg,有機質(zhì)含量4.3%,pH值5.0-6.0。
1.1.2 材料
2021年3月在河池市環(huán)江毛南族自治縣油茶科技小院油茶基地內(nèi)選13年生豐產(chǎn)期的“岑軟3號”油茶作為實驗材料,株行距2.5 m×3 m,樹高1.7-2.5 m,冠幅直徑1.5-2.2 m,地徑7.0-9.5 cm,生長狀況正常的無病害植株,試驗所用試劑均為分析純試劑。
1.2.1 試驗設(shè)計
2021年3月5日,對試驗樣株采用液體澆灌的方式進行施肥,試驗所用液體肥料均為分析純試劑,按表1配方加入5 L自來水配置而得。試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計,分別設(shè)計微量元素(T1)、微量元素+硝態(tài)氮(T2)、微量元素+銨態(tài)氮(T3)、微量元素+酰胺態(tài)氮(T4)、微量元素+硝態(tài)氮+銨態(tài)氮+酰胺態(tài)氮(T5)共5個施肥處理和1個空白對照(CK),T2-T5處理每株樹施氮量為46.62 g,各試驗組單株施肥量見表1。在坡長200 m的山坡上坡段、中坡段以及下坡段各設(shè)置1個區(qū)組,每個處理9株油茶樹。區(qū)組間間隔6行,處理間間隔1行。施肥前清除林下雜草,沿著油茶冠幅2/3的區(qū)域挖深度為10 cm的環(huán)狀溝,將液體肥料均勻淋在施肥溝內(nèi)后覆蓋土壤。試驗過程中每月進行除草管護。
總之,《疼痛護理查檢表》實現(xiàn)了我院疼痛質(zhì)量評價的標(biāo)準化,可定量反映疼痛護理質(zhì)量持續(xù)改進的成效。建立科學(xué)有效的疼痛護理質(zhì)量評價指標(biāo),將醫(yī)院標(biāo)準與患者標(biāo)準相結(jié)合,可以使疼痛質(zhì)控更適合“以患者為中心”的管理模式,進一步提高疼痛管理質(zhì)量,是未來研究的方向。本研究雖然取得了一定的效果,但由于實施時間短,存在一定的局限性。今后需在進一步推廣使用中,檢驗各項指標(biāo)的靈敏度、適用性,以更好地提高疼痛護理管理質(zhì)量。
表1 不同處理單株施肥情況(g)
1.2.2 指標(biāo)測定
在2021年5月28日油茶春梢發(fā)育成熟后采集樣品與測定指標(biāo),每個處理隨機挑選3株油茶樹,在東、西、南、北4個方向上各挑選3根長勢好的一年生枝條,以該枝條上春梢作為油茶春梢的指標(biāo)。統(tǒng)計選定枝條的春梢數(shù),用游標(biāo)卡尺測量頂春梢基部直徑作為春梢直徑,用直尺測量頂春梢基部到頂芽基部作為春梢長度。分別采集頂春梢、一級側(cè)春梢、二級側(cè)春梢從上往下數(shù)第4-5片成熟葉,混合均勻后,一部分放冰盒保存,帶回實驗室后取出少量無破損的鮮葉用于測定總?cè)~綠素含量;剩余部分烘干粉碎用于測定總氮、總磷、全鉀;一部分葉片采摘后馬上放入液氮罐中保存,帶回實驗室用于測定可溶性糖、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)。
總氮測定用凱氏法,總磷測定用磷鉬藍比色法,全鉀測定用火焰光度法[12]??扇苄蕴堑暮繙y定用蒽酮比色法;可溶性蛋白的含量測定用考馬斯亮藍G-250染色法;總?cè)~綠素含量測定用乙醇-丙酮提取法[5];過氧化物酶活性測定用愈創(chuàng)木酚法;超氧化物歧化酶活性測定用氮藍四唑光化還原法;過氧化氫酶活性測定用紫外吸收法;油茶的光響應(yīng)曲線使用Li-6400光合測定儀測定當(dāng)年生的頂春梢上第5片成熟葉。測定光響應(yīng)曲線的光照強度變化梯度依次為0 μmol?m-2?s-1、20 μmol?m-2?s-1、50 μmol?m-2?s-1、100 μmol?m-2?s-1、150 μmol?m-2?s-1、200 μmol?m-2?s-1、400 μmol?m-2?s-1、600 μmol?m-2?s-1、800 μmol?m-2?s-1、1 000 μmol?m-2?s-1、1 200 μmol?m-2?s-1、1 500 μmol?m-2?s-1、1 800 μmol?m-2?s-1。
采用Excel 2019及SPSS 23.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較,光合數(shù)據(jù)使用雙曲線修正模型擬合計算。
春梢數(shù)量、春梢長度、春梢直徑的單因素方差分析結(jié)果如表2所示。與CK處理相比,T1處理春梢數(shù)量減少2.80%,T2-T5處理分別增加21.92%、11.33%、12.30%、33.74%,說明施加氮肥能促進油茶春梢數(shù)量的增長。在6個處理中,油茶春梢數(shù)量排序為混合態(tài)氮肥>硝態(tài)氮肥>酰胺態(tài)氮肥>銨態(tài)氮肥,其中T5處理能顯著促進油茶春梢數(shù)量增長(P<0.05)。各施肥處理均對春梢長度有促進作用,T1-T5處理與CK處理相比,春梢長度分別增長4.52%、52.08%、54.07%、43.49%、71.97%,其中T5處理為(19.02±2.02) cm,且與其他5個處理間均存在顯著差異(P<0.05)。T2處理和T3處理間差異不顯著(P>0.05),CK處理與其他5個處理均存在顯著差異(P<0.05)。說明混合態(tài)氮肥對春梢長度的增長效果最佳,而硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的作用相差不大,酰胺態(tài)氮的影響較小。對春梢直徑而言,T1處理較CK處理減少1.00%,T2-T5處理分別增加18.41%、17.91%、9.95%、27.86%,T5處理對油茶春梢直徑的增長效果最佳,高達(2.57±0.18) mm,且與其他5個處理間差異顯著(P<0.05),可見施加氮肥有利于春梢的增粗。以上結(jié)果表明,施加氮肥對春梢形態(tài)有顯著的促進作用,在春梢數(shù)量、春梢長度、春梢直徑表現(xiàn)為混合態(tài)氮肥優(yōu)于單一態(tài)氮肥,在單一氮肥的作用中硝態(tài)氮肥>銨態(tài)氮肥>酰胺態(tài)氮肥。
表2 不同處理對油茶春梢形態(tài)特征的影響
不同處理對油茶春梢葉片養(yǎng)分含量的結(jié)果如圖1所示。不同施肥處理的總氮含量較CK對照均有不同程度的增加,T1-T5處理分別增加27.84%、53.49%、48.70%、34.93%、60.58%。在所有處理中,T5處理對春梢葉片總氮的積累作用最大,達15.40 g/kg;CK處理中春梢葉片總氮含量為9.59 g/kg,其積累效應(yīng)最?。磺也煌幚黹g均存在顯著差異(P<0.05)。T2處理對油茶春梢葉片磷元素積累作用最佳,達1.29 g/kg;CK處理的油茶春梢葉片磷含量最小,其值為0.94 g/kg。多重比較結(jié)果表明,T2、T3和T4這3個處理間差異不顯著(P>0.05),T5與其他5個處理間以及CK與其他5個處理間有顯著差異(P<0.05)。T5處理全鉀含量最高,其值為3.88 g/kg;而T1處理含量為2.60 g/kg,處于最低水平。多重比較結(jié)果表明,T2、T3分別與T4、T5處理無顯著性差異(P>0.05),而T4和T5處理間差異顯著(P<0.05)。以上分析結(jié)果表明,施肥有利于春梢葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的積累,不同氮素形態(tài)肥料效果存在明顯差異,氮元素的積累以3種氮形態(tài)混施效果最好,硝態(tài)氮對磷鉀的積累最有利。酰胺態(tài)氮對油茶春梢葉片中氮磷鉀的積累量最小,但相對于未施加氮肥的對照而言,仍提高了葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的積累。
同組中不同字母表示差異顯著(P<0.05)
不同處理對油茶春梢葉片主要有機物質(zhì)含量的影響如圖2所示。T5處理總?cè)~綠素含量高達0.85 g/kg FW,而CK處理最低,僅有0.45 g/kg FW。T1-T5處理較CK對照分別增加30.28%、76.60%、78.72%、70.21%、88.89%。施氮肥能顯著增加油茶春梢葉片總?cè)~綠素的含量(P<0.05),不同氮肥間差異不顯著(P>0.05),說明施加氮肥對葉綠素含量有顯著的增加效應(yīng)。各處理可溶性糖含量排序為T2>T5>T3>T4>CK>T1。CK處理的可溶性糖含量為21.57 g/kg,與CK處理相比,施加氮肥的T2和T5處理對油茶春梢可溶性糖含量的提高幅度較大,分別提升17.90%、17.66%,其值分別為25.43 g/kg和25.38 g/kg,說明硝態(tài)氮及混合態(tài)氮有利于提高可溶性糖含量。多重比較分析結(jié)果表明,T3、CK均與T4處理差異不顯著(P>0.05),而T5與T3、T4處理間存在顯著差異(P<0.05)。說明酰胺態(tài)氮對油茶葉片可溶性糖含量積累的影響較小。對可溶性蛋白而言,T5處理最高,其值為8.35 g/kg;CK處理最低,其值為7.54 g/kg??扇苄缘鞍缀吭黾用黠@的3組排序為T5>T3>T2,較CK對照分別提高10.74%、8.36%、7.96%。多重比較結(jié)果表明,T3、T4、T5和T2處理間均差異不顯著(P>0.05),而T5與T4處理間存在顯著差異(P<0.05)。綜上分析可知,不同氮素形態(tài)對春梢主要有機物質(zhì)含量提高有明顯作用,總體而言混合態(tài)氮最好,其次是硝態(tài)氮,再次是銨態(tài)氮,酰胺態(tài)氮的提升效果較差。
同組中不同字母表示差異顯著(P<0.05)
不同處理對油茶春梢葉片保護酶活性的影響如表3所示。不同處理的SOD活性排序為T5>T2>T3>T4>T1>CK,其中T5處理含量為(0.800±0.057) U?min-1?g-1,與CK處理相比提升26.78%;而CK處理含量僅為(0.631±0.031) U?min-1?g-1。多重比較結(jié)果表明,CK與T4處理間以及T5、T2和T3這3個處理間差異不顯著(P>0.05),而T5與T4處理間差異顯著(P<0.05)。說明施加混合態(tài)氮肥對SOD活性影響最大,施加硝態(tài)氮與銨態(tài)氮肥之間相差不大,酰胺態(tài)氮的作用小于硝態(tài)氮或者銨態(tài)氮。不同處理的POD活性排序為T5>T2>T4>T3>T1>CK,其中T5處理含量為(5.01±0.29) U?min-1?g-1,較CK處理提升209.26%,而CK處理含量僅為(1.62±0.48) U?min-1?g-1。施加氮肥的各處理POD活性均遠高于不施加氮肥的處理,說明施加氮肥對油茶春梢葉片POD活性具有促進作用,但不同氮形態(tài)肥料間差異未達到顯著水平(P>0.05)。不同氮肥形態(tài)處理中CAT活性以CK處理最低,其值為(46.36±3.15) U?min-1?g-1;T5處理最高,達到(60.31±4.96) U?min-1?g-1,相較于CK處理提升30.09%,T5與CK處理間差異顯著(P<0.05)。CAT活性排序為T5>T2>T3>T4>T1>CK,表明施加混合態(tài)氮、硝酸態(tài)氮、銨態(tài)氮均能顯著提高油茶春梢CAT的活性,酰胺態(tài)氮對過氧化氫酶的活性有促進作用,但未達到顯著水平。
表3 不同處理對油茶春梢葉片保護酶的影響(U?min-1?g-1)
由此發(fā)現(xiàn),不同處理間CAT活性與SOD活性的排序規(guī)律高度一致,表明油茶正常生長發(fā)育過程中自由基生成與消除之間的平衡需要CAT與SOD的共同作用。本試驗中施加氮肥均能提高葉片中抗逆性酶的活性,其中施用混合態(tài)氮的酶活性均高于其他處理,表明春梢生長發(fā)育過程中氮肥對自由基的清除效果為混合態(tài)氮的增強效應(yīng)強于施加單一氮形態(tài)的氮肥,硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的作用次之,再次是酰胺態(tài)氮。
由圖3和表4可知,不同處理對油茶春梢葉片暗呼吸速率影響較小,均在0.59-1.99 μmol?m-2?s-1。不同處理間光補償點T5處理最小,其值為20 μmol?m-2?s-1;CK處理最大,其值為86 μmol?m-2?s-1。各施肥處理的光補償點均小于CK,表明施肥處理能提高油茶對弱光的利用效率,其中T5處理對弱光的利用能力最強。不同處理的最大凈光合速率排序為T5>T2>T3>T1>T4>CK,T5處理為8.59 μmol?m-2?s-1,較CK處理增長66.80%,說明施氮肥有利于提高油茶對中強光的利用效率,不同氮肥對提高油茶凈光合速率的排序為混合態(tài)氮>硝態(tài)氮>銨態(tài)氮>酰胺態(tài)氮。
圖3 不同處理對油茶春梢葉片光響應(yīng)曲線的影響
表4 不同處理對油茶春梢葉片光合參數(shù)的影響(μmol?m-2?s-1)
油茶春梢各指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果如表5所示。春梢各指標(biāo)兩兩之間存在正相關(guān)關(guān)系,其中春梢葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的積累量、春梢葉片抗逆性酶及活性物質(zhì)的含量三者間除可溶性糖與總?cè)~綠素,CAT與可溶性蛋白為顯著正相關(guān)外,其他指標(biāo)間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系??偟c其他指標(biāo)均存在顯著正相關(guān)或者極顯著正相關(guān)關(guān)系,說明氮元素是油茶春梢生長最關(guān)鍵的因子,其中與總氮相關(guān)系數(shù)較大的是POD含量(相關(guān)系數(shù)為0.864)、總磷含量(相關(guān)系數(shù)為0.859)、SOD含量(相關(guān)系數(shù)為0.827)。
表5 油茶春梢形態(tài)生長指標(biāo)和養(yǎng)分積累及活性物質(zhì)與酶的相關(guān)性分析
油茶是以產(chǎn)出茶油為目的的經(jīng)濟林樹種,其中施肥管理是林地經(jīng)營管理中很重要的一項,施肥有利于油茶在生長發(fā)育過程中對礦質(zhì)元素的吸收與積累,為提高坐果率打下基礎(chǔ)。而春梢是油茶最主要的掛果枝,同時也是油茶最主要的營養(yǎng)源,春梢的良好生長狀態(tài)是油茶林地經(jīng)濟效益的保障[13]。 本研究對CK、T1、T2、T3、T4、T5這6個處理間春梢的形態(tài)特征、礦質(zhì)養(yǎng)分、主要有機物以及抗逆性酶進行分析,結(jié)果表明,施加氮肥對油茶春梢各個指標(biāo)有促進作用,且與不施加氮肥處理相比有顯著性差異,這與羅漢東等[14]的研究結(jié)果一致,說明抽春梢前15 d施氮肥對油茶春梢的生長發(fā)育有促進作用,作用機理可能是施加氮肥后植物從土壤中吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分增多,促進了礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的積累,進而可以合成更多的可溶性蛋白、可溶性糖及葉綠素,促進植物生長。
通過對比T2、T3、T4處理可以發(fā)現(xiàn),相同施氮量下,油茶春梢葉片總?cè)~綠素含量與POD活性不受氮肥形態(tài)的影響,酰胺態(tài)氮對各指標(biāo)的積累效應(yīng)較小,其中葉片總氮含量顯著小于硝態(tài)氮與銨態(tài)氮。這可能與植物對不同氮素吸收利用的生理過程不同有關(guān),植物根部對硝態(tài)氮能大量吸收并轉(zhuǎn)移到葉片后還原與同化[15],而根系對銨態(tài)氮吸收量與根系有機酸含量正相關(guān)[16],植物可以直接利用少量酰胺態(tài)氮,剩余大量的酰胺態(tài)氮需要土壤微生物分泌脲酶將其轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮后才能被植物吸收利用[17]。植物對氮素形態(tài)的吸收利用過程不同,從而影響植物的生理活動強弱[18];而混合態(tài)氮的綜合效應(yīng)最好,這與李先信等[19]的研究結(jié)果一致,可能與根系對混合態(tài)氮的吸收不影響根際環(huán)境pH、油茶根系內(nèi)各類酶能保持較高活性有關(guān)。而湯丹丹等[20]對茶樹的研究發(fā)現(xiàn),葉片中的大量元素積累量表現(xiàn)為銨態(tài)氮>混合態(tài)氮>硝態(tài)氮;代新俊等[21]在研究小麥時也得到酰胺態(tài)氮的吸收效率高于硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的結(jié)論,這與本研究結(jié)論不一致,可能與不同植物、不同品種對氮素形態(tài)的偏好與分配利用存在較大差異有關(guān)。
油茶春梢萌動前15 d施加氮肥對油茶春梢生長具有顯著影響,在相同的氮素施加量下,不同氮素肥料對春梢的促進作用綜合評價為混合態(tài)氮肥(硝態(tài)∶銨態(tài)∶酰胺態(tài)=1∶1∶1)>硝態(tài)氮肥>銨態(tài)氮肥>酰胺態(tài)氮肥。在實際生產(chǎn)中可以選擇多種氮元素形態(tài)復(fù)合的肥料作為促進油茶生長的肥源,有利于提高肥料的利用效率,促進油茶高效生產(chǎn)。春梢的生長離不開養(yǎng)分供應(yīng)與水分運輸,還受土壤、氣候、林齡等諸多因子的制約,并且各個生態(tài)因子并不是單獨起作用,它們之間存在交互作用,因此本試驗僅僅探索了不同氮肥形態(tài)對春梢的影響,下一步需要對其他元素以及不同的水平進行研究。