潘 波，袁德義，唐 健，曹繼釗，覃祚玉，覃宗艷，石媛媛，農必昌

(1.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院a.國家林業(yè)局中南速生材繁育實驗室；b.廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室，廣西 南寧 530002；2.中南林業(yè)科技大學a.經濟林培育與保護省部共建教育部重點實驗室；b.經濟林育

種與栽培國家林業(yè)局重點實驗室；c.經濟林培育與利用湖南省2011協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 410004)

油茶Camellia oleifera是我國南方主要的木本食用油料樹種，與油棕、油橄欖和椰子并稱為世界四大木本食用油料樹種，具有綜合利用價值高、生態(tài)效益好等優(yōu)點[1-6]。然而在生產栽培中，油茶花多果少、落花落果現象嚴重、坐果率低、產量不穩(wěn)定等問題極大地影響了油茶產業(yè)高產高效的發(fā)展[7]。因此，油茶科學施肥是促進油茶生長、提高其產量和品質的重要措施[8]。

目前，常規(guī)肥料養(yǎng)分利用率不高，肥料中的養(yǎng)分流失嚴重，這已經成了亟待解決的普遍問題[9-13]。常規(guī)化肥的流失不僅是肥料資源的流失，更為嚴重的是流失的肥料已經給我們的生存環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成了不良后果[13-16]。隨著人們對環(huán)境意識的增強，減少肥料流失，提高肥料利用率，減輕肥料污染已引起世界各國的重視[17-21]。為了研究油茶配方肥中養(yǎng)分的釋放特性，采用盆栽試驗與室內實驗、物理方法與化學方法、不同顆粒態(tài)肥料對比分析相結合的方法，就盆栽條件下肥料的釋放情況進行了對比試驗，以期為提高肥料利用率和減少肥料流失率從而提高油茶產量和品質提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料是廣西林業(yè)科學研究院的科研人員經過連續(xù)8年的系統(tǒng)測試才篩選出的油茶良種‘岑軟 2 號’[22]。肥料品種分別為油茶配方肥(其N、P2O5、K2O的質量百分比為15∶6∶9，工藝成粒，生產和研制單位分別為廣西力源農林科技有限公司與廣西林業(yè)科學研究院土肥所)、摻混肥(其N、2O5、K2O的質量百分比為15∶6∶9，摻混而未成粒，配制單位為廣西林業(yè)科學研究院土肥研究所)和尿素(其N、2O5、K2O的質量百分比為15∶0∶0，生產或配制單位分別為廣西河池化工股份有限公司和廣西林業(yè)科學研究院土肥研究所)，其中N肥全部來自尿素，P、K肥分別為鈣鎂磷肥和氯化鉀肥。

1.2 試驗地點

油茶盆栽試驗在廣西林業(yè)科學研究院試驗基地進行，供試土壤各項理化性質指標值的測定結果如表1。

1.3 試驗設計與方法

試驗設F1、F2、F3這3種施肥處理和CK處理共4個處理：F1處理施用油茶配方肥，F2處理施用摻混肥，F3處理施用尿素；CK處理，即不施肥，用作對照。各施肥處理的肥料用量分別為：F1處理的油茶配方肥用量為10g；F2處理的摻混肥中，茶麩、尿素、鈣鎂磷肥、氯化鉀與填充料的用量分別為1.3 、3.3 、3.3 、1.5 和 0.6g；F3處理的尿素用量為3.3g，填充料用量為6.7g。按上述配比分別稱取10g(精確稱至 0.01g)放入用透水無紡布做成的小袋中，封口后，將小袋施入距表土10～15cm的深處。每盆裝土10 kg，埋3袋肥料，定植1棵植株。每個處理選取盆栽油茶苗14盆進行埋袋處理，分別在種植后第 7、16、28、49、72、132、163天取樣，每次取樣設2個重復。

表1 供試土壤各項理化性質指標值的測定結果Table 1 Determination results of physicochemical property indexes of the tested soil

1.4 樣品采集

每次進行破壞性取樣的時候，應把盆中的土倒到干凈的塑料布上，混勻取土，風干，過篩；肥料全部轉入預先稱重的稱量瓶中，置于60℃烘箱中烘24h至恒重后再稱重。

1.5 測定方法

采用物理稱重法[23]，即以肥料質量的損失量計算總質量損失率；采用國家標準GB/T23348-2009[24]中的公式計算養(yǎng)分釋放率；采用常規(guī)方法[25]測定土壤各項理化性質指標值。

1.6 統(tǒng)計分析

采用 Microsoft Excel軟件進行試驗數據的統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 3種施肥處理的氮素養(yǎng)分釋放差異

3種施肥處理供試肥料中的氮素養(yǎng)分存留量的變化曲線見圖1。由圖1可知，其氮素養(yǎng)分存留量的變化曲線近似“L”形，按其氮素養(yǎng)分存留量的變化快慢均可劃分為2個變化階段，即快速減少階段和慢速減少階段。在肥料埋袋施入前階段的72 天里氮素養(yǎng)分存留量變化很快，此期為快速減少階段；而肥料埋袋施入后階段的72～163 天內氮素養(yǎng)分存留量逐漸減少，此期為慢速減少階段。在F2和F3處理中，在肥料埋袋施入前階段的28 天里氮素養(yǎng)分存留量變化很快，此期為快速減少階段；而肥料埋袋施入后階段的28～163 天內氮素養(yǎng)分存留量逐漸減少，此期為慢速減少階段[26]。

3種施肥處理供試肥料中氮素的累積釋放率變化曲線見圖2。由圖2可知，至肥料埋袋施入的第7天，油茶配方肥、摻混肥和尿素中氮素的累積釋放率分別為73.94％、90.25％與90.95％，與摻混肥和尿素相比，油茶配方肥中氮素的累積釋放率分別降低了22.06％和 23.00％；至肥料埋袋施入的第16天，油茶配方肥、摻混肥和尿素中氮素的累積釋放率分別為77.35％、95.76％與96.05％，與摻混肥和尿素相比，油茶配方肥中氮素的累積釋放率分別降低了 23.80％和 24.18％；至肥料埋袋施入的第28 天，油茶配方肥、摻混肥和尿素中氮素的累積釋放率分別達到了 82.02％、 98.79％與98.93％，與摻混肥和尿素相比，油茶配方肥中氮素的累積釋放率分別降低了20.45％和 20.62％。

圖1 3種施肥處理供試肥料中氮素養(yǎng)分存留量的變化曲線Fig.1 Change of N element retention in three kinds of tested fertilizers

圖2 3種施肥處理供試肥料中氮素累積釋放率的變化曲線Fig.2 Change of accumulative releasing rate of N element in three kinds of tested fertilizers

綜上所述，經過工藝造粒的油茶配方肥，肥料埋袋施入前期的28天其養(yǎng)分釋放速率明顯低于未制成粒狀的摻混肥和尿素。這可能是由于肥料經過造粒工藝處理后，其顆粒態(tài)具有強度，可減少肥料與土壤接觸的表面積，從而減少了肥料養(yǎng)分的釋放率。而摻混肥與單質肥料尿素相比，其養(yǎng)分釋放速率無明顯差異，可見，添加有機質和輔助物料，并不能降低肥料養(yǎng)分的釋放率。肥料埋袋施入后期3種肥料養(yǎng)分的釋放率基本趨于一致，其原因可能是盆栽試驗是在肥料埋袋施入第28天以后進行的，油茶配方肥在土壤水分的淋溶作用下逐步喪失其顆粒態(tài)結構，養(yǎng)分釋放行為逐步與其它試驗肥趨于一致。因此，經過造粒工藝處理的肥料，肥料養(yǎng)分的釋放速率在一定程度上得以減少，從而減少了肥料養(yǎng)分的流失，使植物對有效養(yǎng)分的吸收與利用得以提高[27]。而簡單添加有機質和輔助物料，并不能起到減緩養(yǎng)分釋放速率的作用。同時，在肥料埋袋施入28 天的時間里幼齡油茶對氮素的吸收較少，據此可以認為，此期其氮素的累積釋放率與氮素流失率相當，與摻混肥和尿素相比，油茶配方肥中氮素的流失率分別減少 20.45％和 20.62％。

2.2 3種肥料中氮素的釋放率及釋放特征

肥料的養(yǎng)分釋放是大、中、微量元素的同時釋放，無法用簡單的物理稱重法來測算各養(yǎng)分元素的釋放率，但可以用此法來測定肥料在土壤中各取樣時間點的總質量損失率，用化學法測定其在土壤中氮素的釋放率，建立兩者的相關關系，以期用物理法的測定值預測與分析其實際的氮素釋放率及釋放特征。

2.2.1 油茶配方肥中氮素的釋放率及釋放特征預測模型的建立

圖3 油茶配方肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線Fig.3 Change of accumulative releasing rate and total mass loss rate of N element in C.oleifera compound fertilizer

油茶配方肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線如圖3所示。從圖3中可以看出，油茶配方肥在土壤中氮素的累積釋放率曲線與總質量損失率曲線均可用一元二次方程來表示，其R2分別為0.9625 和 0.9634。因為在肥料埋袋施入的28 天時間里幼齡油茶對氮素的吸收較少，據此亦可認為，此期肥料的總質量損失率與總養(yǎng)分流失率相當，與摻混肥和尿素相比，此期油茶配方肥的總養(yǎng)分流失率分別減少了58.97％和 65.05％。

油茶配方肥中氮素的累積釋放率與總質量損失率的相關性曲線如圖4 所示。從圖4中可以看出，將用物理法測定的油茶配方肥在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測得的氮素的累積釋放率作為因變量(y)，建立的預測模型為：

圖4 油茶配方肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的相關性曲線Fig.4 Correlation of accumulative release rate and total mass loss rate of N element in C.oleifera compound fertilizer

2.2.2 摻混肥中氮素釋放率及釋放特征的預測模型的建立

摻混肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線及其相關性曲線分別如圖5和圖6所示。從圖5與圖6中可以看出，摻混肥在土壤中氮素的累積釋放率曲線與總質量損失率曲線均可用一元二次方程來表示，R2分別為0.700 9和 0.788 9。若將用物理法測定的摻混肥在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測得的氮素累積釋放率作因變量(y)，則建立的預測模型為：

2.2.3 尿素中氮素釋放率及釋放特征的預測模型的建立

尿素在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線及其相關性曲線分別如圖7和圖8所示。如圖7所示，尿素在土壤中氮素累積釋放率與總質量損失率的變化曲線均可用一元二次方程來表示，R2分別為0.723 4 和 0.733 3。如圖 8所示，將用物理法測定的尿素在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測定的尿素在各取樣時間點的氮素累積釋放率作因變量(y)，則建立的預測模型為：

圖5 摻混肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線Fig.5 Change of accumulative releasing rate and total mass loss rate of N element in mixed fertilizer

圖6 摻混肥在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的相關性曲線Fig.6 Correlation of accumulative release rate and total mass loss rate of N element in mixed fertilizer

綜上所述，在評價肥料在土壤中其氮素的實際累積釋放特征時，可以根據用物理法測定的肥料總質量損失率來估算其實際的氮素累積釋放率，這一方法是否可行取決于該法測定與計算結果與實測值的誤差大小。經實測值擬合方程(見圖4、圖6、圖8)計算得到的油茶配方肥、摻混肥、尿素在土壤中養(yǎng)分釋放到第 28 天時的總質量損失率分別為35.79％、49.96％、51.12％，將其分別代入如下相關方程中，得到的其在土壤中第 28天的氮素累積釋放率分別為87.06％、96.70％、96.92％：

圖7 尿素在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的變化曲線Fig.7 Change of accumulative releasing rate and total mass loss rate of N element in urea

圖8 尿素在土壤中氮素的累積釋放率與總質量損失率的相關性曲線Fig.8 Correlation of accumulative release rate and total mass loss rate of N element in urea

而經實測值擬合方程計算得到的油茶配方肥、摻混肥、尿素在第 28 天的氮素累積釋放率的實際值分別為82.02％、98.93％、98.93％，兩者相對誤差分別為5.04％、2.23％、2.01％。因此，用物理稱重法測定肥料在土壤中的總質量損失率，通過相關方程來推算肥料在大田中氮素的實際釋放率以描述其養(yǎng)分釋放的實際特征，以此方法測定既簡單快速又省時省工，而且數據相對準確些[24]。

3 結論與討論

2013年4～9月在廣西林業(yè)科學研究院試驗基地進行了為期半年的幼齡油茶盆栽埋袋釋放試驗，并測定了其氮素養(yǎng)分釋放率和總養(yǎng)分損失率，得到了如下3點結論。

1)3種供試肥料的氮素養(yǎng)分存留量變化曲線均近似“L”形，按氮素養(yǎng)分存留量變化快慢均可劃分為2個階段，即快速減少階段和慢速減少階段。

2)在肥料埋袋施入的28 天時間里，與摻混肥和尿素相比，油茶配方肥的氮素流失率分別減少 20.45％和20.62％。這可能是由于肥料經過造粒工藝處理后，其顆粒態(tài)具有強度，可減少肥料與土壤接觸的表面積，從而減少了肥料養(yǎng)分的釋放率。而摻混肥與單質肥料尿素相比，養(yǎng)分釋放速率無明顯差異，可見，添加有機質和輔助物料，并不能降低肥料養(yǎng)分的釋放率。施肥處理后期3種肥料養(yǎng)分的釋放率基本趨于一致，其原因可能是盆栽試驗是在肥料埋袋施入第 28天后才進行的，油茶配方肥在土壤水分的淋溶作用下逐步喪失其顆粒態(tài)結構，其養(yǎng)分釋放行為逐步與其它試驗肥趨于一致。

3)將用物理法測定的油茶配方肥在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測得的氮素累積釋放率作為因變量(y)，則建立的預測模型為：

將用物理法測定的摻混肥在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測得的氮素累積釋放率作為因變量(y)，則建立的預測模型為：

將用物理法測定的尿素在各取樣時間點的總質量損失率作為自變量(x)，以化學法測定的各取樣時間點氮素的累積釋放率作為因變量(y)，則建立的預測模型為：

[1] 曹永慶,王開良,任華東,等.油茶樹體對鈣鎂硫元素年吸收和積累規(guī)律研究[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(10):58-59.

[2] 張雪潔,譚曉風,袁 軍,等.低磷脅迫對油茶葉綠素熒光參數的影響[J].經濟林研究,2012,30(2):49.

[3] 姜志娜,譚曉風,袁 軍,等.油茶果實和葉片中主要營養(yǎng)物質含量的變化規(guī)律[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(5):42-45.

[4] 匡蓉琳,孫 思,王 軍,等.油茶病害及其防治研究進展[J].生物災害科學,2012,35(4):435.

[5] 王湘南,陳永忠,王 瑞,等.油茶花粉活力及柱頭可授性研究[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(3):17.

[6] 丁 銳,鄧小梅,奚如春,等.廣東省油茶林地不同母巖紅壤養(yǎng)分限制因子研究[J].經濟林研究,2012,30(2):62.

[7] 高 超,袁德義,袁 軍,等.花期噴施營養(yǎng)元素及生長調節(jié)物質對油茶坐果率的影響[J].江西農業(yè)大學學報,2012,34(3): 506.

[8] 曹繼釗,唐 健,何應會,等.油茶苗期不同器官對各營養(yǎng)元素的吸收及養(yǎng)分間分配規(guī)律[J].經濟林研究,2012,30(4):33.

[9] 陳同斌,曾希柏,胡清秀.中國化肥利用的區(qū)域分區(qū)[J].地理學報,2002,57(5):531-538.

[10] 林 葆,李家康.當前我國化肥的若干問題和對策[J].磷肥與復肥,1997,(2):1-2.

[11] 谷 潔,高 華.提高肥料利用率技術創(chuàng)新展望[J].農業(yè)工程學報,2000,16(2):17-20.

[12] 朱顯靈,鄭富鋼,曹振杰.2005年世界煙草生產報告[J].中國煙草學報,2006,12(4):58-64.

[13] 黃紅蘭,楊治國,張 露,等.毛紅椿人工幼林配方施肥的初步研究[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(5):46.

[14] Kochba M S,Y Avnimelech.Studies on slow release fertilizers I Effects of temperature,soil moisture,and water vapor pressure[J].Soil Science,1990,149(6):339-343.

[15] Husby CE,AX Niemiera.Influence of diurnal temperature on nutrient release patterns of three polymer-coated fertilizers[J].Hortscience,2003,38(3):387-389.

[16] Kumazawa K.Nitrogen fertilization and nitrate pollution in groundwater in Japan: Present status and measures for sustainable agriculture [J].Nutrient Cycling in Agroecosystems,2002,63(2):129-137.

[17] 俞元春,白玉杰,俞小鵬,等.油茶林施肥效應研究概述[J].林業(yè)科技開發(fā),2013,27(2):4.

[18] 袁 軍.普通油茶營養(yǎng)診斷及施肥研究[D].長沙:中南林業(yè)科技大學,2010:7.

[19] 張雪芹.緩釋鉀肥鉀素養(yǎng)分釋放特性及其施用效果[D].長沙:湖南農業(yè)大學,2008:1.

[20] Peter Gruhn,Francesco Goletti,Montague Yudelman.Integrated Nutrient Management,Soil Fertility,and Sustainable Agriculture:Current Issues and Future Challenges[M].Washington,D C:International Food Policy Research Institute,2000:456.

[21] STEPHENF HIGGINS,MARK S COYNE,SCOTTA SHEARER,et al.Evaluating a rapid on-farm nutrient determination model for use in implementing nutrient management plans[J].Water,ai,&soil pollution,2006,171(1-4): 265-275.

[22] 高 雪,莫寶盈,奚如春,等.盆栽條件下三個油茶栽培種的光合蒸騰特性比較[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(4):89-90.

[23] 顏 曉.緩控釋肥料養(yǎng)分釋放率快速測定及在田間土壤中釋放率的相關性研究[D].泰安:山東農業(yè)大學,2010:10,13-14,34.

[24] 劉 剛,萬連步,張 民,等.GB/T23348-2009緩釋肥料[S].北京:中國標準出版社,2009:4-6.

[25] 魯如坤.土壤農業(yè)化學分析方法[M].北京:中國農業(yè)科技出版社,2000:146-315.

[26] 潘 波,唐 健,王會利,等.3種肥料品種的氮素養(yǎng)分靜水釋放試驗[J].廣西林業(yè)科學,2013,42(3):274-275.