油橄欖低效林土壤培肥技術(shù)研究

杜晉城，王澤亮，郭洪英，靳 偉，李欣欣，楊勇智，慕長(zhǎng)龍

（1.四川省林業(yè)科學(xué)院，四川 成都 610081；2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，四川 成都 611130）

油橄欖Olea europaeaL.屬木樨科常綠闊葉喬木，為重要的優(yōu)勢(shì)特色經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種[1]，在四川省經(jīng)引種試驗(yàn)、示范推廣和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等階段，現(xiàn)已初具規(guī)模，但其單位面積產(chǎn)量不高，嚴(yán)重影響了企業(yè)、合作社、種植戶的積極性，阻礙了農(nóng)民增收致富，這是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題[2-5]。近年來(lái)，四川省林業(yè)科學(xué)研究院的科技人員多次深入西昌市、廣元市、青川縣、綿陽(yáng)市、開(kāi)江縣、金堂縣等油橄欖主產(chǎn)市、縣（區(qū)），現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研油橄欖產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術(shù)瓶頸問(wèn)題，他們?cè)谡{(diào)查中發(fā)現(xiàn)，低效林形成的主要原因分別是：未能切實(shí)實(shí)施良種良法、適地適品種的發(fā)展戰(zhàn)略；品種優(yōu)劣混雜，良種化程度低；重栽輕管現(xiàn)象普遍，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)體系；園區(qū)立地條件差，坡度陡，管理難度大；建園改土不規(guī)范，土壤保水保肥能力差；長(zhǎng)期缺乏有機(jī)肥的投入，追肥偏施低效化學(xué)肥料，肥料利用率低，土壤板結(jié)瘠??；樹(shù)體長(zhǎng)勢(shì)弱，掛果株率低，低產(chǎn)樹(shù)比例大等。本研究以土壤瘠薄、肥料利用率低、植株長(zhǎng)勢(shì)弱的低效林為試驗(yàn)對(duì)象，以園區(qū)土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，以葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量為依據(jù)，研究了秋施生物有機(jī)肥、改良土壤結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期補(bǔ)充高效水溶肥料等土壤培肥改良技術(shù)，以期快速恢復(fù)樹(shù)勢(shì)，為油橄欖豐產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的油橄欖品種為阿貝基娜（Arbequina），5年生，由成都市金堂縣油橄欖基地提供。分別選取產(chǎn)量低、大小年現(xiàn)象明顯的低效園和3年單位面積產(chǎn)量高且穩(wěn)定的高產(chǎn)園各1個(gè)作為試驗(yàn)小區(qū)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年12月至2018年10月于成都市金堂縣油橄欖基地進(jìn)行。以2015—2017年的產(chǎn)量調(diào)查數(shù)據(jù)為參考依據(jù)，所選試驗(yàn)小區(qū)分別編號(hào)為A（低效園）和B（高產(chǎn)園）。于2017年12月調(diào)查園區(qū)土壤養(yǎng)分狀況，并采摘油橄欖葉片對(duì)其氮（N）、磷（P）、鉀（K）3種大量元素和鈣（Ca）、鋅（Zn）、鐵（Fe）3種中微量元素的含量分別進(jìn)行了檢測(cè)，還將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以分析出影響樹(shù)體生長(zhǎng)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素。之后選取低效園中長(zhǎng)勢(shì)弱且掛果較少的樣樹(shù)進(jìn)行施肥試驗(yàn)。試驗(yàn)的施肥處理分別設(shè)如下5種：處理I，有機(jī)肥+0.3%的高效水溶肥；處理Ⅱ，有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥；處理Ⅲ，有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥；處理Ⅳ，有機(jī)肥+0.6%的高效水溶肥；處理Ⅴ，常規(guī)施肥，作為對(duì)照（CK）。每個(gè)處理的試驗(yàn)面積均為3 335 m2，每個(gè)處理的有機(jī)肥施肥量均為 25 kg/株，施肥方法相同，即分別沿樹(shù)冠外圍東、南、西、北4個(gè)方向以施肥槍插入土壤深度 20 cm左右處施肥，每個(gè)方向注入的肥水用量都在10 kg左右。于開(kāi)花期、坐果期、果實(shí)成熟期、休眠期分別調(diào)查樹(shù)高、地徑、冠幅、當(dāng)年生枝的生長(zhǎng)量、葉片生長(zhǎng)量、百葉質(zhì)量、坐果率、穩(wěn)果率、果實(shí)縱橫徑、單位面積產(chǎn)量。按照參考文獻(xiàn)[6]的方法進(jìn)行土壤養(yǎng)分的調(diào)查和營(yíng)養(yǎng)元素的檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同試驗(yàn)園區(qū)基本情況分析

不同試驗(yàn)園區(qū)的基本情況見(jiàn)表1。由表1可知，即使種植于同一氣候條件下的相近地點(diǎn)、相同種植年限、同一品種的油橄欖，由于管理措施的差異，油橄欖的樹(shù)高、冠幅、投產(chǎn)株率及產(chǎn)量仍都存在著很大的差異，造成了低效園與高產(chǎn)園油橄欖經(jīng)濟(jì)效益的巨大差異。對(duì)土層深度的測(cè)量和管理措施的調(diào)查結(jié)果表明：A試驗(yàn)小區(qū)（低效園）的土層淺，日常管理中施肥量少；B試驗(yàn)小區(qū)（高產(chǎn)園）的土層較深，日常管理中施肥量較多，且施用有機(jī)肥。因此，不同的施肥量和肥料種類(lèi)，改變了土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，從而影響了油橄欖的長(zhǎng)勢(shì)，導(dǎo)致了低效園與高產(chǎn)園的效益差別。

表1 不同試驗(yàn)園區(qū)的基本情況Table 1 Basic information of different test gardens

2.2 不同試驗(yàn)園區(qū)土壤大量元素調(diào)查情況分析

不同試驗(yàn)園區(qū)土壤中大量元素的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，土壤pH值，A試驗(yàn)小區(qū)（低效園）低于B試驗(yàn)小區(qū)（高產(chǎn)園），但其均接近中性，適宜油橄欖生長(zhǎng)。產(chǎn)生這一變化的原因在于，高產(chǎn)園中施用了更多的有機(jī)肥，市面上多數(shù)有機(jī)肥偏弱堿性，施用后會(huì)改變土壤pH值；高產(chǎn)園中土壤有機(jī)質(zhì)的含量高達(dá)8.24%，比低效園的高220.62%，這也證明了高產(chǎn)園有機(jī)肥的施用量大。就大量元素而言，土壤中N、P、K的含量，高產(chǎn)園的比低效園的分別高170.27%、147.62%、200.84%。總的來(lái)說(shuō)，土壤有機(jī)質(zhì)含量，高產(chǎn)園較低效園高，說(shuō)明其養(yǎng)分更加充足。

表2 不同試驗(yàn)園區(qū)土壤中大量元素的調(diào)查結(jié)果Table 2 Investigation results of major elements in soil at different test gardens

2.3 不同園區(qū)葉片營(yíng)養(yǎng)元素調(diào)查情況分析

不同試驗(yàn)園區(qū)油橄欖葉片中各種營(yíng)養(yǎng)元素的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，油橄欖葉片中N、P、K、Ca、Zn、Fe的含量，高產(chǎn)園的均高于低效園的。其中，N含量均未達(dá)到國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，P、K含量均符合國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，而Ca、Zn、Fe含量均高于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。因此，Ca、Zn、Fe這3種微量元素并非金堂地區(qū)低效園油橄欖生長(zhǎng)及產(chǎn)量增加的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，由N、P、K這3種大量元素的含量可以推測(cè)，其中的N元素為限制油橄欖生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素。

2.4 施用有機(jī)肥和不同濃度的高效水溶肥對(duì)油橄欖樹(shù)勢(shì)的影響

不同施肥處理對(duì)油橄欖樹(shù)勢(shì)的影響情況見(jiàn)表4。由表4可知，與常規(guī)施肥處理Ⅴ（CK）相比，處理I（有機(jī)肥+0.3%的高效水溶肥）、Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）、Ⅳ（有機(jī)肥+0.6%的高效水溶肥）均促進(jìn)了油橄欖的樹(shù)高生長(zhǎng)，其中處理Ⅲ的施肥效果最佳。而處理I、Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）、Ⅲ均促進(jìn)了油橄欖干徑年輪寬度均值的增加，且干徑年輪寬度均值隨水溶肥濃度的增加呈先增后減的變化趨勢(shì)，其中處理Ⅲ的干徑年輪寬度均值最大。就冠幅而言，處理Ⅲ、Ⅳ的東西、南北冠幅較CK均有所增加。與CK相比，所有施肥處理均能促使油橄欖當(dāng)年生枝條的長(zhǎng)度、粗度有所增加，且總體變化趨勢(shì)是，隨水溶肥濃度的增加其凈生長(zhǎng)量均呈先增后減的變化趨勢(shì)。這一結(jié)果說(shuō)明，施用有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥對(duì)增強(qiáng)油橄欖樹(shù)勢(shì)的效果最佳。

表3 不同試驗(yàn)園區(qū)油橄欖葉片中各營(yíng)養(yǎng)元素的調(diào)查結(jié)果Table 3 Investigation results of nutrient elements in O.europaea leaves at different test gardens

2.5 施用有機(jī)肥和不同濃度的高效水溶肥對(duì)油橄欖葉片生長(zhǎng)發(fā)育的影響

不同施肥處理對(duì)油橄欖葉片生長(zhǎng)發(fā)育的影響情況見(jiàn)表5。由表5可知，與常規(guī)施肥處理Ⅴ（CK）相比，處理Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）、Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）、Ⅳ（有機(jī) 肥+0.6%的高效水溶肥）均能增加油橄欖葉片長(zhǎng)度；而處理Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）還能增加葉片寬度。就葉形指數(shù)而言，與常規(guī)施肥處理Ⅴ（CK）相比，處理I（有機(jī)肥+0.3%的高效水溶肥）、Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）和Ⅳ（有機(jī)肥+0.6%的高效水溶肥）均降低了油橄欖的葉形指數(shù)。與葉片長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)類(lèi)似，處理Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）、Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）和Ⅳ（有機(jī)肥+0.6%的高效水溶肥）油橄欖的百葉質(zhì)量較常規(guī)施肥均明顯增重。因此，有機(jī)肥加適宜濃度的高效水溶肥有利于油橄欖葉片的生長(zhǎng)。

表4 不同施肥處理對(duì)油橄欖樹(shù)勢(shì)的影響Table 4 Effects of different fertilization treatments on tree vigor in O.europaea

表5 不同施肥處理對(duì)油橄欖葉片生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 5 Effects of different fertilization treatments on leaf growth and development in O.europaea

2.6 施用有機(jī)肥和不同濃度的高效水溶肥對(duì)油橄欖果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響

不同施肥處理對(duì)油橄欖果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響情況見(jiàn)表6。由表6可知，與常規(guī)施肥處理Ⅴ（CK）相比，施用有機(jī)肥加4種濃度的高效水溶肥均能顯著提高油橄欖的坐果率，且處理I（有機(jī)肥+0.3%的高效水溶肥）、Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）和Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）這3個(gè)濃度處理與對(duì)照的差異達(dá)極顯著水平，其中處理Ⅱ（有機(jī)肥+0.4%的高效水溶肥）的坐果率最高。就穩(wěn)果率而言，也表現(xiàn)為施用有機(jī)肥+高效水溶肥效果優(yōu)于常規(guī)施肥，但隨著高效水溶肥濃度的升高穩(wěn)果率卻降低。與常規(guī)施肥處理相比，施用有機(jī)肥加4種濃度的高效水溶肥均能促使油橄欖果實(shí)縱、橫徑和單果質(zhì)量的增加及單位面積產(chǎn)量的提高，且隨著高效水溶肥濃度的升高均呈先增后降的變化趨勢(shì)，其中處理Ⅲ（有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥）對(duì)果實(shí)增大、產(chǎn)量提高的促進(jìn)效果均顯著。

表6 不同施肥處理對(duì)油橄欖果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 6 Effects of different fertilization treatments on fruit growth and development in O.europaea

3 結(jié)論與討論

土壤養(yǎng)分狀況對(duì)植物生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用[7]。不同的施肥量改變了土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，從而影響了油橄欖的長(zhǎng)勢(shì)，導(dǎo)致了低效園與高產(chǎn)園的效益差別[8]?？傮w來(lái)說(shuō)，就土壤有機(jī)質(zhì)含量而言，高產(chǎn)園的比低效園的更高，說(shuō)明其養(yǎng)分更充足，而充足的養(yǎng)分又使其產(chǎn)量得以提高，同時(shí)弱堿性有機(jī)肥的施用會(huì)增加土壤的pH值，這雖未影響油橄欖樹(shù)的生長(zhǎng)，但也應(yīng)警惕，長(zhǎng)期施用會(huì)造成微量元素的缺失[9]。根據(jù)葉片營(yíng)養(yǎng)元素的調(diào)查結(jié)果可知，Ca、Zn、Fe這3種微量元素并非金堂地區(qū)油橄欖生長(zhǎng)及產(chǎn)量增加的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素，而N、P、K這3種大量元素中的N元素才是限制金堂地區(qū)油橄欖生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素。

施肥試驗(yàn)結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，施用有機(jī)肥加水溶肥有利于油橄欖樹(shù)體、葉片、果實(shí)的生長(zhǎng)，能增強(qiáng)其樹(shù)勢(shì)，提高其產(chǎn)量，但總體效果隨水溶肥濃度的增加而呈先增后減的變化趨勢(shì)，其中，施用有機(jī)肥+0.5%的高效水溶肥的總體效果最佳。這是因?yàn)?，施用有機(jī)肥加水溶肥后，土壤疏松且養(yǎng)分充足，油橄欖生長(zhǎng)旺盛，因此其坐果率與穩(wěn)果率均高，果實(shí)大，產(chǎn)量高。但是，過(guò)度施肥可能會(huì)導(dǎo)致土壤水勢(shì)過(guò)高[10]，使得油橄欖根系受到脅迫，不僅不利于養(yǎng)分吸收，反而會(huì)致使其生殖生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)失衡，而且在關(guān)鍵時(shí)期更易遭受干旱脅迫，造成落花落果，甚至產(chǎn)生肥害現(xiàn)象，對(duì)這些機(jī)理的研究尚待深入。本研究存在的局限可能在于，雖盡量選擇無(wú)病蟲(chóng)害、生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)勢(shì)基本一致的樹(shù)體，但樹(shù)體與樹(shù)體之間對(duì)養(yǎng)分元素的吸收會(huì)存在差異，這種差異也會(huì)影響本試驗(yàn)結(jié)果；因此，下一步的研究將在測(cè)試施用有機(jī)肥加不同濃度的高效水溶肥后樹(shù)體養(yǎng)分含量變化情況的基礎(chǔ)上展開(kāi)。