王開良,姚小華,申巍,龍偉,王毅

1.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江富陽311400

2.福建華安縣林業(yè)局,福建華安363800

3.浙江青田縣林業(yè)局,浙江青田323900

修剪施肥對油茶葉綠素含量及光合速率的影響

王開良1,姚小華1,申巍2,龍偉1,王毅3

1.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江富陽311400

2.福建華安縣林業(yè)局,福建華安363800

3.浙江青田縣林業(yè)局,浙江青田323900

本文以江西省塘灣鎮(zhèn)普通油茶幼林為研究對象，研究了修剪處理和施肥對油茶樹體生長及光合作用的影響。結(jié)果表明：整形修剪大幅度提高了油茶幼樹樹體和樹冠高度以及樹體冠幅橫徑、縱徑的生長量，并且明顯促進(jìn)春梢的生長，且大幅度增加了葉片葉綠素含量并提高了光合效能。3，4，5，6，7，8施肥處理對促進(jìn)樹體生長效果顯著，1，2，6，8，9處理則明顯的促進(jìn)了油茶春梢的生長，7，4，1，8，9處理明顯提高了葉片葉綠素含量，而葉片光合速率則隨修剪強(qiáng)度的增加而提高。因此，結(jié)合冠型控制來對春梢和夏梢加強(qiáng)修剪，并適度的提高修剪強(qiáng)度對促進(jìn)油茶幼樹的生長作用較為明顯。

油茶;修剪;施肥;葉綠素;光合速率

光能是一切植物的能量來源，植物通過光合作用把二氧化碳轉(zhuǎn)化為淀粉、糖等物質(zhì)，從而給動(dòng)物及其它植物提供物質(zhì)的來源。葉綠體是植物的一個(gè)重要組成部分，而光合作用就在葉綠體中完成。通過修剪、施肥可以提高生物的葉綠素含量和光合用作效率，最終提高栽培植物的生物質(zhì)產(chǎn)量[1-5]。本文針對油茶開展這方面的試驗(yàn)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于江西省塘灣鎮(zhèn)塘甸村，屬亞熱帶氣候區(qū)域，這種區(qū)域的氣候有以下幾種鮮明的特征：一是光照充足；二是氣溫頗高，年均氣溫應(yīng)該在18℃左右；三是無霜期達(dá)到286 d；四是雨量充沛。試驗(yàn)地土壤為紅壤，PH值4.24，有機(jī)質(zhì)6.99 mg/kg，全氮1.02 g/kg，全磷0.35 mg/kg，全鉀10.4 mg/kg，水解氮60.6 mg/kg，有效磷7.8 mg/kg，速效鉀45.7 mg/kg，有效銅45.7 mg/kg，有效鋅1.42 mg/kg，有效鐵22.3 mg/kg，交換性鈣59 mg/kg，交換性鎂7.6 mg/kg，交換性錳0.66 mg/kg。試驗(yàn)點(diǎn)地形地貌為典型的丘陵緩坡地，土層深厚。試驗(yàn)林采用2年生嫁接苗造林，第3年就能開花結(jié)果，到第5年林分就有一定的產(chǎn)量，平均株行距2.0×3.0 m。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

修剪試驗(yàn)設(shè)計(jì)為3因素3水平的正交試驗(yàn)。如下表1。在經(jīng)過了實(shí)地觀測后發(fā)現(xiàn)：該試驗(yàn)點(diǎn)的所有樹型中，有三種樹型占據(jù)了絕大部分的比例，第一種是平頭型，第二種是圓頭型，第三種是開心型。所以，本文把上述3種樹型作為側(cè)重研究的對象。另外，再設(shè)置一個(gè)空白對照試驗(yàn)。

表1 油茶修剪試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 The test design of shaping and pruning treatment

表2是施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求：第一、按株施肥；第二、沿油茶樹冠的外延開溝，溝深應(yīng)在40 cm左右；第三、把表土跟肥料充分混合，再覆蓋上15 cm左右的土壤。另外，再設(shè)置一個(gè)空白對照作為對比試驗(yàn)。

表2 油茶幼樹施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 The test design of fertilization

供該試驗(yàn)所用的肥料由綠源林業(yè)公司特別制作。該公司把腐熟的雞糞作為主要肥料。其中，肥料PH值為7.25，有機(jī)質(zhì)大約占據(jù)30%左右的含量，營養(yǎng)成分具體如下：有機(jī)質(zhì)302.49 g·kg-1，全氮20.56 g·kg-1，全磷17.60 g·kg-1，全鉀19.36 g·kg-1，全鈣46.45 g·kg-1，全鎂6.88 g·kg-1。復(fù)合肥由俄羅斯所產(chǎn)，肥料粒度控制在2～4 mm，含量控制在90%以上。而養(yǎng)分含量具體如下：養(yǎng)分總的含量在45%以上，N含量在15%以上，P2O5含量在15%以上，K2O含量也在15%以上。

2.2 測定方法

樹高、冠高和冠幅用標(biāo)尺實(shí)地測量枝條。而粗度都選用游標(biāo)卡尺工具來加以測量。

樹冠分枝選用的測量方式是：用鐵絲制作一個(gè)長寬高都為20 cm的測量方框，把方框放到樹冠下層及上層位置，從而圈出需要測定的實(shí)際范圍，再在范圍內(nèi)數(shù)出新長出的枝條總數(shù)量。

葉綠素相對含量測定：參考楊敏文[6]和蘇正淑[7]的方法，加以改進(jìn)。測定步驟如下：第一步、選擇新生枝條中的3到5片成熟葉片；第二步、把葉片的主脈去除，把葉片全部剪成碎片，并稱取0.2克葉片碎片；第三步、添加水、乙醇（95%）和丙酮，三者遵循1:4.5:4.5的比例，接著讓溶液定容到25 mL；第四步、在暗處對溶液加以提取，然后將波長分別控制到645～663 nm，從而來測定溶液具體的吸光值。而葉綠素的實(shí)際濃度需按照下列公式來具體計(jì)算：

葉綠素a濃度（mg/L）：Ca=12.7A663nm?2.69A645nm

葉綠素b濃度（mg/L）：Cb=22.9A645nm?4.68A663nm

葉綠素總濃度（mg/L）：C=Ca+Cb

單位鮮葉重葉綠素含量（mg/g）：C（葉綠素濃度）×V（提取液體積）/W（樣品鮮重）

光合速率測量：CI-310型光合測定儀

2.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用DPS和Excel的統(tǒng)計(jì)工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3 測定的結(jié)果與結(jié)果的分析

3.1 修剪后油茶幼樹葉綠素的含量變化

油茶幼樹在完成了修剪之后，內(nèi)部的葉綠素受到了巨大的影響，含量實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升。表3中，處理7的含量提升最為明顯，含量幾乎達(dá)到對照組的兩倍左右。其它處理組的含量跟對照組類比之后，提升的具體情況如下：（1）處理4的含量提升了65.7%；（2）處理1的含量提升了60%；（3）處理9的含量提升了60%；（4）處理8的含量提升了50.5%；（5）處理5的含量提升了47.3%；（6）處理3的含量提升了32.4%；（7）處理6的含量提升了26.7%；（8）處理2的含量提升了9%。

綜上，在所有處理組中，處理1、處理4及處理7內(nèi)部的葉綠素含量實(shí)現(xiàn)的提升最為明顯。處理1屬于輕度修剪，修剪范圍為1/3，處理4屬于重度修剪，修剪范圍為1/2，處理7屬于重度修剪，修剪范圍達(dá)到了2/3。這表明：對油茶幼樹來說，葉綠素含量與實(shí)際的修剪程度并沒有必然的聯(lián)系。這3種處理都屬于平頭型。換而言之，平頭型在完成了修剪后，葉綠素含量會(huì)有較為顯著的提升。究其原因有兩點(diǎn)：第一、在平頭型這種類型的樹冠中，枝條多分布在樹冠的中部位置，待修剪工作完成后，樹冠有著較為良好的透光性，這便有利于新葉片的大量產(chǎn)生；第二、處理1及處理7修剪的都是春梢，而處理4修剪的是夏梢，無論春梢還是夏梢都修剪了較大的枝條量，這讓樹體擁有了較為良好的透光性，所以新葉生長起來就較為快速。

表3 修剪后油茶幼樹葉綠素含量Table 3 Content of Chlorophyll in juvenile tree after pruning

3.2 修剪后油茶老樹葉綠素含量變化

由表4把處理組的實(shí)際情況跟對照組類比之后，總結(jié)出的含量提升狀況如下：（1）處理3的含量提升了49.4%；（2）處理6的含量提升了49.3%；（3）處理2的含量提升了23.7%；（4）處理9的含量提升了23.2%；（5）處理4的含量提升了17.9%；（6）處理5的含量提升了14.5%；（7）處理7的含量提升了14.5%；（8）處理1的含量提升了10.6%；（9）處理8的含量提升了8%。試驗(yàn)表明：老樹完成了修剪工作后，葉綠素含量依然會(huì)有提升，只是提升的效果不如幼樹。究其原因是：老樹生長的實(shí)際速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及幼樹。其中，處理9、處理2、處理6及處理3這4組中的葉綠素總含量提升最大。而處理9、處理6及處理3的樹型統(tǒng)統(tǒng)為圓頭型，這表明：圓頭型是老樹完成修剪工作后葉綠素含量大幅上漲的根本原因。

表4 修剪后油茶老樹葉綠素含量Table 4 Content of chlorophyll in elder tree after pruning

3.3 施肥對油茶幼樹葉綠素含量的影響

表5中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明：正交設(shè)計(jì)中，給各處理組施肥后，各個(gè)處理組內(nèi)部所擁有的葉綠素含量都會(huì)有所提升，只是提升的幅度有高有低。含量提升的相關(guān)情況如下：（1）處理7的含量提升了74%；（2）處理8的含量提升了73%；（3）處理9的含量提升了72%；（4）處理4的含量提升了57%；（5）處理3的含量提升了31%；（6）處理1的含量提升了22%；（7）處理5的含量提升了19%；（8）處理6的含量提升了11%；（9）處理2的含量提升了5%。由此可見，給油茶幼樹葉施肥，能夠在一定程度上讓葉綠素含量實(shí)現(xiàn)提升，但提升幅度卻出現(xiàn)了巨大的差異。為了說明這種差異的根源，本文把提升明顯的處理7及提升不明顯的處理6加以比較。對處理7來說，夏季所施的是復(fù)合肥（肥量是1.5 kg），冬季所施的是有機(jī)肥（肥量是1 kg）。這種施肥方式不但讓油茶抽梢有足夠的保障，還讓油茶油脂的形成也有了足夠的保障，所以葉綠素含量會(huì)有如此大的提升。對處理6來說，夏季所施的也是復(fù)合肥，但肥量非常低，冬季所施的也是有機(jī)肥，但肥量比卻處理7減少了0.25 kg。肥料的不足使得處理6在油茶抽梢和油脂形成上都有較大的影響，所以葉綠素在處理6中提升含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及處理7。

表5 施肥油茶幼樹葉綠素含量Table 5 Effect of fertilization on the content of chlorophyll in juvenile tree leaves

3.4 施肥對油茶老樹葉綠素含量的影響

對于油茶樹的老樹來說，施肥與葉綠素實(shí)際含量的提升有必然的關(guān)系。這種關(guān)系如圖1的內(nèi)容所示。而這些處理組中，提升效果最明顯的依次排序是：處理2、處理1、處理3。由于樹冠內(nèi)層空虛，導(dǎo)致葉片數(shù)量相對較少，葉綠素含量比較少，施肥后效果可以說是明顯的。處理2冬的是復(fù)合肥1.5 kg，為下一年油茶生長提供了充足的養(yǎng)分儲(chǔ)備，效果也就最明顯。由方差分析表6表明，處理間差異極顯著，這也說明在施肥對油茶老樹葉綠素含量有極明顯的作用。

表6 施肥對油茶老樹葉綠素含量的影響Table 6 Effect of fertilization on the content of Chlorophyll in elder tree leaves

圖1 施肥對油茶老樹葉綠素含量的影響Fig.1 Effect of fertilization on the content of Chlorophyll in elder tree

3.5 修剪施肥對油茶光合速率的影響

油茶樹在完成了修剪工作后，光合速率都得到了提升。盡管如此，光合速度的實(shí)際提升也有較大的區(qū)別。導(dǎo)致這種區(qū)別的根本因素主要包含了3點(diǎn)。第一個(gè)因素是修剪強(qiáng)度的大小。試驗(yàn)表明：修剪范圍越大的處理組，光合速率提升的幅度越高，修剪范圍越小的處理組，光合速率提升的幅度越小。究其原因是：修剪范圍越大，樹體裸露的面積也就越大，樹體更容易利用二氧化碳或者光能。第二個(gè)因素是樹冠形態(tài)。即便修剪強(qiáng)度完全相同，但樹冠形態(tài)有所區(qū)別的話，光合速率的實(shí)際提升也會(huì)隨之受到影響。例如：處理3、處理2及處理1組運(yùn)用的都是1/3修剪的方式，但3組的樹冠型態(tài)有所區(qū)別，以至于3組的光合速率有了不同的提升情況。第三個(gè)因素是施肥量。通過分析處理9、處理8及處理7可知：這3組的光合速度是所有處理組中最高的3組。換而言之，光合速度與冬季的實(shí)際施肥量有著必然的聯(lián)系。

4 小結(jié)與討論

對油茶幼樹來說，平頭型在完成了修剪后，葉綠素含量會(huì)有較為顯著的提升。究其原因是在平頭型這種類型的樹冠中，枝條多分布在樹冠的中部位置，待修剪工作完成后，樹冠有著較為良好的透光性，這便有利于新葉片的大量產(chǎn)生；修剪讓樹體擁有了較為良好的透光性，新葉生長起來就較為快速。老樹完成了修剪工作后，葉綠素含量依然會(huì)有提升，只是提升的效果不如幼樹。圓頭型是老樹完成修剪工作后葉綠素含量提升較為明顯[8,9]。

油茶幼樹葉施肥，夏季所施的是復(fù)合肥（肥量是1.5 kg），冬季所施的是有機(jī)肥（肥量是1 kg）?？勺層筒璩樯矣凶銐虻谋Ｕ?，還讓油茶油脂的形成也有了足夠的保障，所以葉綠素含量會(huì)有如此大的提升。對于油茶樹的老樹來說，由于樹冠內(nèi)層空虛，導(dǎo)致葉片數(shù)量相對較少，葉綠素含量比較少，施肥后效果明顯。冬施復(fù)合肥1.5 kg，為下一年油茶生長提供了充足的養(yǎng)分儲(chǔ)備，施肥對油茶老樹葉綠素含量有極明顯的作用。

油茶樹在完成了修剪工作后，光合速率都得到了提升。修剪范圍越大的，光合速率提升的幅度越高，修剪范圍越小的，光合速率提升的幅度越小。即便修剪強(qiáng)度完全相同，但樹冠形態(tài)不同，光合速率的實(shí)際提升也會(huì)隨之受到影響。冬季的實(shí)際施肥量可顯著提高光合速率。

[1]何方,何柏.油茶栽培分布與立地分類的研究[J].林業(yè)科學(xué),2002,38(5):46-73

[2]吳耕民.果樹修剪學(xué)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1979

[3]譚華,劉三才,楊曉峰.油茶整形修剪[J].中國林業(yè),2009(1):57

[4]汪為民.油茶成林修剪反應(yīng)初探[J].安徽林業(yè),2005(6):30

[5]肖青,李紀(jì)元,李錦明,等.不同修剪強(qiáng)度對幼齡期油茶無性系生長及結(jié)實(shí)的影響[J].江西林業(yè)科技,2008,2:7-9

[6]楊敏文.快速測定植物葉片葉綠素含量方法的探討[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2002,19(4):478-481

[7]蘇正淑.幾種測定植物葉綠素含量的方法比較[J].植物生理學(xué)通訊,1989,25(5):77-78

[8]李金強(qiáng),袁啟鳳,陳守一,等.簡化修剪對臍橙葉綠素含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].西南園藝,2006,34(6):24-25

[9]楊再英,黃靜.不同整形修剪對臍橙葉片葉綠素含量及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].廣西園藝,2005,1:5-6

Effect of Pruning and Fertilization on Chlorophyll Photosynthetic Rate of Camellia oleifera

WANG Kai-liang1,YAO Xiao-hua1,SHEN Wei2,LONG Wei1,WANG Yi3
1.The Research Institute of Subtropical Forestry,CAF,Fuyang 311400,China
2.Forestry Bureau of Huaan County Fujian Province,Huaan 363800,China
3.Forestry Bureau of Qingtian County Zhejiang Province,Qingtian 323900,China

This paper studied the effect of pruning and fertilization on the growth and photosynthesis of Camellia oleifera taking juvenile forest as an objective in Tangwan town Jiangxi Province.The results showed that pruning increased the height of juvenile tree trunk and crown,and the transverse and vertical diameter of tree crown were promoted to a large extent.In addition,the growths of spring shoot,content of chlorophyll and photosynthesis rate were also increased by the treatment of shaping and pruning.The fertilization treatment of 3,4,5,6,7,8 significantly promoted the growth of Camellia oleifera.The treatment of 1,2,6,8,9 accelerated the growth of spring shoot and the treatment of 7,4,1,8,9 apparently increased the content of chlorophyll in leaves.The photosynthesis rate increased with the increase of pruning intensity. Therefore,moderate pruning intensity in Spring and Summer combined with the control of crown form was effective to promote the growth of juvenile tree.

Camellia oleifera;pruning;fertilization;Chlorophyll;photosynthetic rate

S794.4

A

1000-2324(2015)05-0666-05

2013-07-20

2013-08-10

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng):油茶高含油核心種質(zhì)創(chuàng)制與源庫調(diào)控技術(shù)研究(201404702-03)

王開良(1971-),男,浙江東陽人,副研究員,主要從事油茶薄殼山核桃等育種與栽培工作.E-mail:wangkl163@163.com