全 文 ：J
.
SG H N X R I A I AC
.
U N V I
.
( Na tu a r lS
(万扩 , , (丫 E d i z i `一刀 )
学报 (自然科学版 ) 2 0 0 9 , 29 ( 2 ) 0 0 2 4 9 5
K 元素对元宝枫秋叶变色的影响研究
王志红 ` , 蔺银鼎 2
l(
. 晋中市园林局 , 山西 晋中 0 3 0 6 00 ; 2 . 山西农业大学 林学院 , 山西 太谷 0 3 0 8 0 1)
摘 要 : 通过水培和 大 田施肥两种 实验方法研究钾 ( K ) 对元 宝枫叶 色表达的影响 , @.l 其在各个浓度下对元 宝枫叶
片花 色素普 、 叶绿 素 、 可溶性糖等指标的影响 。 结果表明 : 在变色前期对元 宝枫增施钾肥可以 明显地促进叶片中花
色素菩和可溶性糖 的积 累 。 花 色素普和可 溶性糖是叶片变红的指标性物质 , 但积 累过 多后会产生抑制作用 , 叶绿素
则呈逐渐减少的趋势 。 在实际种植元 宝枫时 , 在满足其他营养元素需要的同时 , 对每株直径约 2 ~ 4 。 m 的树苗施 用
4 9 左右的 K 元 素可使其 生长更健壮 , 叶 色表达更鲜艳 。
关键词 : 元 宝枫 ; 叶 色表达 ; 营养元素 K
中图分类号 : 56 88 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 1一 8 1 5 1 ( 2 0 0 9 ) 0 2 一0 1 3 9一 0 4
T h e In f l u e n c e o f P o t a s s i u m o n C o l o r E x P re s s i o n o f A e e r t r u n e a t u m B u n g e L e a v e s
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肠 , i 刃 e s i z夕 , aT i g u S h a n了 1 0 3 0 8 0 1 , C h i , , u )
A sb t r a c t
:
T h is e x p e r im e n t r e s e a r e h e d th e i n f l u o n e e a n d e h a n g in g r u le s o f p o t a s s i u m o n A c e r t r u n `双 r u m B u n g e l e a v e s
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f e r t il iz in g a n d A c e r t r u n `双 t u 脚 B u n g e le a v e s ` p ig m e n t a t io n 、 e h lo r o -
p h y ll a
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d i s s o lu b i li t y s u g a r a r e v e r y e o n e e n t r a t io n
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e n th r o u g h in v e s t ig a t in g e x p e r im e n t a r e a’ s 5 0 11 e h a r a e t e r a n d n a -
t u r e s i t u a t io n
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P i g m e n t a t io n a n d d is s o l u b il it y s u g a r
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n d e x s u b s t a n e e o f r u b e s e e n t l e a v e s a n d t h e y m a y p r o d u e e r e s t r a i n e f f e e t s if a e e u m u la t i n g o v e r l y
, a t t h e s a m e t im e
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e h lo r o p h y l l t e n d e d t o d r o p o f f
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e e t in g t h e n e e d o f s a p l in g s o t h e r n u t r i t io n e le m e n t s
.
K e y w o r d s
:
A
`下 r t r l ` n `一 a l : ` , n B u n g e ; I e a v e s e o l( ) r e x p r e s s io n ; N u t r it io n e l em e n t p o t a s s iu m
元宝枫 ( A c e r t r u , : 〔二 t u , n B u n g e ) 是械树科
( A ce
r
.
ac ae e ) 落叶乔木 , 为我 国特有 , 嫩 叶为红
色 , 成叶为绿色 , 人秋后 , 叶片变色 , 红绿相映 ,
甚为美观 , 是 营造 风景林 的重要彩 叶植物树种 。
研究表明 , 园林植物 的花色和叶色呈现 出五彩缤
纷的颜色 , 除了遗传基因对色彩的影响外 , 还与
肥料与营养元素有关川 。 有研究表明 : 在美人梅
的种植 中施用 K 肥则对 花色素昔 的积 累非常有
利川 。 本文以平衡施肥为基础 , 观察 K 元素在不
同水平条件下对元宝枫 叶片花色素昔 、 叶绿素 、
可溶性糖等指标 的影响 , 为制定元宝枫 的科学管
护措施提供理论依据川 。
1 材料与方 法
1
.
1 供试材料与试验地状况
选择苗圃内移植的 3 年生元宝枫作为研究对
象 。 试验所在地区 太谷县属北温带 大陆性气候 ,
昼夜温差较大 , 夏季炎热 多雨 , 冬季寒冷 干燥 ,
日照充足 , 无霜期较长 。 年平均气温 9 . S C , 全
年 日照时数平均 2 s o o h , 无霜期 1 6 0一 1 7 5 d , 年
降雨量为 50 0 m m 。 试验地土壤化学状 况为 : 土
壤 p H 约 8 . 6 , 偏碱性 ; 土壤有机质含量约 12 . 5
收稿 日期 : 2 0 0 7一 10一 1 6 修回 日期 : 2 0 0 8一 0 5一。峨
作者简介 : 王志红 ( 1 9 8 1一 ) , 女 (汉 ) , 山西榆次人 , 硕士 , 主要从事园林植物生理生态方 面的研究 。
通讯作者 : 蔺银 鼎 , 教授 , 硕士生导师 。 T e l : 0 3 54 一 6 2 8 8 2 6 1 ; E 一m a i l : s x n d 一 ly d@ s o h u · e o rn
基金项 目 : 山西省科技攻关项 目 ( 。4 10 3 8 ) ; 山西省农业成果转化专项 资金 ( 20 0 8)
DOI : 10. 13842 /j . cnki . i ssn1671 -8151. 2009. 02. 024
山 西 农 业 大 学 学 报 ( 自然科学版 )20 0 9
g
·
k g
一 ` , 属中等肥力地 。
1
.
2 试验处理
1
.
2
.
1 实验室条件下
选择 20 个生长 良好的样本树 , 于 20 0 6 年 10
月 1 9 日剪取其上部枝条 1一 2 枝 , 插入 0 . S L 的
矿泉水瓶中进行无土栽培 , 只供给它 K 元素和充
足的水分 。 试验在 实验室 中进行 , 与 田间施肥试
验作对 比与分析 。 将 K 元素分 6 个浓度 , 分别是
4 0
、
1 2 0
、
2 0 0
、
2 8 0
、
3 6 0
、
4 4 0 ( m g
·
L
一 ’
)
、 空
白对照 。 3 个重复 , 每 Z d 测定一 次花色素昔含
量 。 (实验室条件下 , 仅供 K , 枝条在第 6 d 后逐
渐的萎蔫落叶 )
1
.
2
.
2 大田条件下 [`〕
选择 2 。 个样本树 , 依照苗木平衡施肥中的优
质 阔叶灌 木用肥 配方 : N 5 2 . o 5% , P Z o . o s % ,
C a 5
.
0 0 %
,
M g s %
,
F e 0
.
8%
,
M n 0
.
8%
,
Z n
0
.
1 6%
,
C u 0
.
10 %
,
I
才 a 0
.
0 2 %对苗木施 肥 。 对
平衡施肥配方 中的 K 元素含量 ( 16 . 02 % ) 各上
下浮动 2 9 , 与不变量一起作为 3 个处理 , 并设空
白对照 , 5 个重复 。 每隔 7 d 测定一次花色素昔 、
叶绿素和可溶性糖含量 。 (根据苗木的大小 , 每株
树的用肥量约 30 9 )
1
.
3 测定方法
1
.
3
.
1 叶绿素的测定采用浸提法川 。
1
.
3
.
2 花色素昔的测定采用浸提法川 。
1
.
3
.
3 可溶性糖的测定采用葱酮法川 。
1
.
4 数据分析方法
试验数据根据测定项 目的不同 , 对各种生理
指标采用 D P S v7 . 。 专业版统计分析软件进行方差
分析和多重 比较 ; 对形态指标进 行相关性 分析 ;
并借助 E X C E L 2 0 o 3 数据处理软件绘制相关图表 。
2 结果与分析
2
.
1 实验室条件下不同浓度的 K 元素对花色素
昔含量的影响
实验室条件下不同浓度的 K 元素对花色素昔
含量的影响见表 1 , 图 1 。
T a b le
表 1 不同时期 K 元素对元宝枫叶片中花色素普含 t 的影响 / m g · g 一 ’ FW
E f f e e t o f p o t a s s i u m o n t h e e o n e e n t r a t io n o f a n t h o e y a n i n in A c e r t r u n c a t u ln B u n g e l
廿 e a v e s
i
n d i f f e r e n t p e r io d s
处理天数
T re a t m e n t d a y s
处理 l
T r e a t m e n t l
处理 2
T er a t m e n t Z
处理 3
T r e a t m e n t 3
处理 4
T r e a t m e n t 4
处理 5
T r e a t m e n r s
处理 6
T r e a t m e n t 6
o d 4
.
2 2 3 士 0 . 6 9 7 A a 2 . 8 3 3士 0 8 3 l A b 3 . 7 8 0 士 0 . 3 0 A a b 4 . 18 8士 0 . 6 3 2 A a 3 . 4 1 8 士 0 . s l 3 A a b 3 . 7 2 8 士 0 . 1 6 0 A a b 3 . 6 8 5士 0 2 8 A a b
Zd 3
.
6 4 2士 0 5 38 A a 3 2 0 3士 0 . s l g A a 2 . 9 8 8 士 1 . o l 5 A a 3 . 5 9 7士 0 . O 8 1B b 3 . 2 0 2 士 0 . 3 8 7 A a 3 . 2 7 5 士 0 . 4 9 5 A a 2 . 9 3 士 0 . 3 3 8 A a
4 d 2 8 3 7 士 0 . 1 9 7 A b 2 . 8 3 2 士 0 . 6O SA b 2 . 6 4 3士 0 . 7 69 A b 3 . 8 7 5士 0 5 9 8 A a 3 . 4 5 2 士 0 . 6 3 2 A a b 3 . 1 1士 0 . 3 7 5 A a b 2 . 6 5 2士 0 . 1 6 3 A b
6 d 3
.
4 2 3士 0 . 3 1 8 A B a b 2 . 5 3 1士 0 . 1 4 0玫 3 . 5 7 1士 0 . 2 8 9 A a b 3 . 0 8 7士 O . 7 9 A B a b c 2 . 9 6 2 士 0 . 3 2 A B b e 3 . 2 0 3士 0 . 2 3A B a b e 3 . 7 7 8士 O . 1 9 8 A a
s d 3
.
1 4 1士 0 . 35 A B a b e 3 . 3 4 7士 0 . 0 5 A B a b e 3 . 6 7士 0 . 3 5 5 A a 3 . 5 2士 0 . 24 7A B a b 2 . 7 6 8士 0 . 18 3 B C e 2 . 13 8士 0 . SC d 2 . 9 8 7士 ( ) . 3 5 9 AB b e
注 : ① 。 d 、 Zd 、 4 d 、 6 d ; s d 是指供试材料处理时间的天数②以各重复区内的平均值进行方差分析 . 多重比较 采用邓肯 氏新复极差法 ( S S )R , 字母 相同表示
差异不显著 , 大写字母表示极显著性差异 ( P < 。 . 01 ) , 小写字母表示显著性差 异 (P < 0 . 0 5 ) 。
N o t e : ① o d a y 、 Zd a y 、 4 d a y 、 6 d a y 、 s d a y 二 e a n 之h a , 盆h o d o y、 o f d泛、 p o 、 e 之i o e o f 之c s ; m a 。。川a J② A o a j y s汤、 o f v , r , a n c e b y A : o f e a e h er p e 。之 a r o a , 。 。 J之,p l e 0 0 。 , p a r ,
s o n s a d o p t S S R
.
S a m e l e e t e r s m e a n n o d if f e r e n e e
, s u p e r e a s e m e a n s h一g h ly s l g n i f ie a n t ( P < 0
.
0 1 ) a n d lo w e r e a s e m e a n s s i g n if i e a n t ( P < 0
.
0 5 )
.
一今 - 处理 1 e . ~ 处月夕 , 卜咙理 3 we洲 -处理 4
卜 ~一 . 1 1卜 . 卜自 , t Z T, 峭加 , 日 T r阅卜” e以 4- . - 处理 5 e . se处理 6 月一卜 - C K
T r , 七们 . t 5 Tr . h n . 滋 6 C K
昔含量的影响结果和趋势图 。 试验表明 , 在实验
室条件下 , 2 0 m g · L 一 `浓度 的 K 用量对元宝枫
叶片效果较显著 , 2 8 0 m g · L 一 ` 时 出现了紊乱的
状况 , 这可能是 K 元素的浓度超过了叶片所需要
的量 , 即出现抑制花色素昔的现象 ; 随 K 元素浓
度的进一步增大 , 在 3 60 m g · L 一 ` 时则出现 了对
花色素昔的抑制现象 ; 40 m g · L 一 ’ 的 K 元素的含
量较低 , 则对花色素昔的作用不明显 。
2
.
2 大 田条件下 K 元素对花色素昔 、 可溶性糖 、
叶绿素相对含全的影响
2
.
2
.
1 对花色素昔含量的影响
表 2 结果表明 : 在元宝枫秋 叶变 色的临界期
( 2 0 0 6 年 10 月 19 日处理第 4 周 ) , 在 5%水平下
朋仰期删星ō ó·省、`右.勺ó`月`石转吕是之ó助·即口、自如物暇禽年切粉
O
`别】) ` ~一~ ~ ~ ~ ~ `含~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~- - - ~ ` - 一-一一` - ~ - 一一o w I W Z W 3 w 4 w处理时间 /周 O at e了钊伐业
图 l 营养元素 K 对花色素昔含且的影响
F ig
.
1 E f f e e t o f n u t r it io n e le m e n t p o t a s s i u m o n a n
-
t h
o e y a n in
表 1 和图 1 显示 的是在实验室条件下的单 因
子实验中 , 不同浓度的 K 元素处理对叶片花色素
2 9( 2 )王志红等 : K元素对元宝枫秋叶变色的影响研究
处理 1的花色素昔含量与 C K呈显著性 差异 , 处
理 2 、 3 则与 C K 差异不显著 ; 在 1%水平下各个
处理之间差异不显著 。 相 比之下 , 不 同浓度 K 元
素对花色素昔的影响大小分别为 : 处理 1> 处理 3
表 2 变色临界期 K 对叶片生理指标的影响
T a b le 2 I
n f l u e n e e o f K o n le a v e .s p h y s io lo g ie a l i n d ie e s a t e r it ie a l p e r io d o f e h a n g e e o lo r
名称
D e n o m i n a t i o n
处理 1
T r e a tm e n t l
处理 2
T r e a tm e n t Z
处理 3
T r e a tm e n t 3
C K
B la n k e o m Pa r i s o n
花色素昔
叶绿素
可溶性糖
3
.
0 4 6 2士 0 . 19 2 7 A a 2 . 4 0 6 3士 0 . 3 9 4 0 A a b 2 . 9 4 3 7士 0 . 5 5 2 7 A a b 2 . 3 3 6 2士 0 . 3 9 9 6 A b
0
.
4 2 1 3士 0 . 0 8 14 B b 0 . 6 6 1士 0 . 0 73 4 A B a 0 . 6 4 1 8土 0 . Z 1 63 A B a 0 . 8 2 5 0士 0 . 0 6 2 l A a
4
.
2 6 8 7士 0 . 6 1 4 8 A a 3士 0 . 5 7 B b 3 . 5 7 3 8士 0 . 0 77 2 A B a b 3 . 3 5 2 5士 0 . 4 50 7 A B b
注 : 处理 l 、 2 、 3 、 C K 钾施 肥量分别为 K I = 3 . 9 7 9 · 株 一 ` , K Z = 5 . 9 7 9 · 株一 , , K 3 = 7 . 97 9 · 株一 ’ 、 空白对照 。
N o t e
:
k s f e r t i l i z i n g a m o u n t fo r t r e a t m e n t l
、
2
、
3
、
C K 15 K l = 3
.
9 7 9
·
p la n t一 1 , K Z = 5
.
9 7 9
·
p la n t一 l , K 3 = 7
.
97 9
·
p l a n t
c o n t r o l
.
b la n k
> 处理 2> C K 。 不同 K 元素浓度条件下花色素昔
含量的动态变化图 2 也充分显示了这一结果 。
- 今一 处理 1 一 . 一 处理 2
处理时间 /周加忱 /w 以由
盆ōó·凹后名召ó尸日祠办乙石月盆知`喇已如椒套年斑司拍份
图 2 营养元素 K 对花色素昔含且的影响
F i g
.
2 E f f e e t o f n u t r it io n e le m e n t p o t a s s i u m o n a n
-
t h o e y a n i n
2
.
2
.
3 对可溶性糖含量的影响
由表 2 得出 , 元宝枫变色的临界期 ( 2 0 0 6 年
10 月 1 9 日 ) 处理 1 的可溶性糖含量显著高于处
理 2 和 C K , 处理 1 与处理 2 差异极显著 。
从图 4 可以看出随时间变化叶片中可溶性糖
的含量呈现先降低又逐渐增高的趋势 。 这一趋势
也是符合常理的 。 不过进 入秋叶变色期 , 不同处
理间 , 可溶性糖的浓度变化开始出现差异 。 其中 ,
处理 1对可溶性糖含量有显著增强的作用 ; 处理
2 对可溶性糖含量无 明显作用 ; 处理 3 则对可溶
性糖含量 的增加产生了抑制作用 。
岁釜右翻:、,.五曰召一日
岁谕翻衡理匆刘诀甘
2
.
2
.
2 对叶绿素含量的影响
由图 3 可以看出 , 各个处理 中的叶绿素含量
随时间的推移都呈现逐 渐下降的趋势 。 而且三个
处理与空白对照相互之 间未表现出明显 区别 , 说
明 K 元素对叶绿素的影响不明显 。 对表 2 提供的
相关数据进行 了统计分 析 , 除处理 1 与 C K 差异
极显著外 , 其余处理间差异不显著 。
处 现时间 /周 D a te了w曰业
-
.今 - 处理 1 . ~ 月卜 . 处理 2 . , 七 se 处理 3 ~ ~ 朝卜~ C K
竹 . 止 m即 t 1 T r闻 1, 1 , e n t Z T r份 tl n e n t 3 C K
图 4 营养元素 K 对可溶性糖的影响
F ig
.
4 E f f e e t o f n u t r i t io n e le m e n t p o t a s s i u rn o n
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s s o l u b le s u g a r
1。lu东日二几已呈口之一ó
·团日、玛书射古
l w ZW 3 W 4 W SW 6 W
处理时间 /周 D以 e /w 以水
营养元素 K 对叶绿素的影响
军获L|十`r卜L加3ōXo14()2bO图
F i g
.
3 E f f
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n u t r i t io n e l
e
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e n t p o t a s s i u m
o n
e
h l
o r o p h y l l
在大 田试验 中 , 处理 1 对花色素昔含量和可
溶性糖相对含量随时间的变化有显著提高的作用 ;
处理 2 是按照优质苗木平衡施肥配方 中 K 元 素的
量施用的 , 它无明显作用 ; 处理 3 则有一定抑制 的
作用 。 作者认为出现这种情况可能是 因为 K 元素
对元宝枫叶片中花色素昔 的作用在一定范 围内起
促进作用 , 超过这个范围则发生抑制作用 。 处理 1
中的 K 肥用量可能更适合元宝枫的秋叶变色 。
14 2 山 西 农 业 大 学 学 报 ( 自然科学版 )20 0 9
3结论与讨论
( 1) K元素对元宝枫叶片 中的花色素昔 的形
成比较敏感 。 在一定的浓度范围内 , K 元素对元
宝枫秋叶中的花色素昔含量的增加有明显的效果 ,
本试验中 , 在实验室条件下 2 0 m g · L一 `浓度的 K
用量作用效果最为明显 ( 2 0 m g · L一 ’ 浓度的 K 元
素的处理使花色素昔含 量 的增 加 最明显 ) , 低于
20 0 m g
·
I
矛 一 ’ 则无 明显效果 , 高于 2 80 m g · I汤 一 ’ 的
处理出现抑制花色素昔的现象 , 而在大田条件下 ,
3 年生的元宝枫植 株的施 K 量在 2 . 81 9 · 株 一 ’ 时
对秋叶变 色的促 进作用 比较 明显 , 超 过 2 . 81 9
后 , 这种作用 就逐渐减弱了 , 这与实验室结果是
有共同之处的 。
( 2) 元宝枫的秋叶变色与 叶片中可溶性糖的
含量 、 花色素昔的含量 、 叶绿素的含量有着密不
可分的联系 。 叶片中可溶性糖的含量和花色素昔
含量有着相似的曲线变化 。 适量的 K 元素用量对
可溶性糖相对含量和花色素昔含量 的增加有显 著
提高的作用 , 但对叶绿素无显著影响 。
本试验结果对我们有 以下启示 : K 肥对促进
元宝枫秋叶的变色是有一定作用 的 , 但是应在树
木平衡施肥的基础上根据 当地的土壤肥力辩证施
用 。
参 考 文 献
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参 考 文 献
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〔4〕 周显青 . 食用豆类加工与利用 [ M」. 北京 : 化学工业出版社 , 2 0 03 : 10 5一 1 13 .
[ 5」俞世蓉 . 作物品种适应性和产量稳定性问题探讨 〔J」. 南京农业 大学学报 . 19 8 9 ( 3 ) : 1 7一23 .
[ 6」李安智 , 傅翠真 . 中国食用豆类营养品质鉴定与评价 [ M」. 北京 : 中国农业科学出版社 , 19 93 : 2 一 .5
[ 7」李卓夫 , 金正勋 , 孙艳丽 . 春小麦品种蛋白质含量 与种植密度关系的研究 [ J〕. 现代化科学 , 19 9 4 , 1 81 (8 ) : 12 一 14
[ 8〕 祝宝林 . 黑龙江垦区食用豆类新品种简介 [ J〕. 现代化农业 , 2 0 0 2 ( 10 ) : 跄一 23 .
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