全 文 ：西北林学院学报 2008 , 23(4):14 ～ 17
Journal o f No r thw est Fo restry Univer sity
日本栗叶片矿质营养元素含量年动态变化的研究
①郑瑞杰1 , 　王德永1 , 　雷　鸣2
(1.辽宁省经济林研究所 ,辽宁 大连 116031;2.西北农林科技大学林学院 ,陕西 杨陵 712100)
摘　要:2005 ～ 2006年连续 2 a对日本栗(Castanea crenata)叶片中 N 、P 、K 、Ca 、Mg 矿质营养元索
含量及其年周期变化进行了研究。结果表明:日本栗叶片中 N 、P 、K 、Ca、Mg 元素的含量在年周期
内呈规律性变化 ,且各元素间存在一定相关性;不同树龄日本栗叶片 N 、P 、K 、Mg 元素含量差异极
显著;利用叶分析指导施肥时 ,采取叶样的时期应在生长季前期 ,即叶片速生期;生长季前期叶片内
N 、P 、K含量与当年结苞数存在极显著正相关 ,但并不是决定当年结苞数的唯一影响因素 。
关键词:日本栗;叶片;矿质营养元素;年动态变化
中图分类号:S718.43　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-7461(2008)04-0011-04
Annual Dynamic Changes of the M ineral Nutrition Contents in Leaves of
Castanea crenata Sieb.et Zucc.
ZHENG Rui-jie1 , WANG De-yong1 , LEI Ming2
(1.Liaonin g Insti tute o f Economic Forestr y , Da lian , Liaon ing 116031 , China;
2.Col lege o f Forestr y , Northwest A&F Un iver sity , Yang ling , Shaanxi 712100 , China)
Abstract:The contents of mine ral nut rients(N , P ,K ,Ca and M g)and annual dynamic changes in the leaves
of Castanea crenata Sieb.et Zucc.we re studied in 2005 and 2006.The resul ts show ed that some regulat ies
e xhibited in the contents of the nutrients , and there existed cor relation among the nutrients , and signifi-
cant differences w ere found among the t rees w ith different ages.While inst ruct ing the fertilizer application
wi th the me thod o f leaf analy sis , the period o f picking leaves w as the earlier period o f g row th season-leaves
fast g rowing time;The contents of mineral nut ri tion (N , P and K)at the earlier period of g row th season
show ed significant ly po sitive co rrelation w ith f ruit numbe r , but that w asnt the only inf luencing facto r.
Key words:Castanea crenata;leaf;mine ral nut ritio n;annual dynamic change
　　日本栗(Castanea crenata Sieb.et Zucc.)是世
界四大板栗之一 ,为壳斗科栗属植物。原产于日
本和朝鲜半岛 ,主要分布于日本 、韩国和朝鲜 ,我国
的丹东及胶东地区也有分布[ 1 ～ 3] 。研究表明 ,矿质
营养元素对植物生长和产量有极其重要的意义 ,它
对植物体内生理生化反应有必不可少的作用 ,并能
对调节植物生长和发育的植物激素起到平衡作用 。
关于板栗矿质营养元素含量的年周期变化有一些报
道[ 4 , 5] ,但对日本栗的研究报道较少 ,特别是不同树
龄栗树叶片内矿质营养元素含量的变化 ,尚未见报
道。为此 ,笔者于 2005 ～ 2006年连续 2 a对处于盛
果初期与盛果期的日本栗叶片中 N 、P 、K 、Ca 、Mg
矿质营养元索含量及其年周期变化进行了研究 ,以
期探讨日本栗树体对养分的吸收 、运转和利用规律 ,
探究不同树龄栗树叶片内矿质营养元素含量的变化
情况 ,确定指导施肥的叶分析的采样时期 ,并分析叶
片内矿质营养元素含量与结苞数的关系 ,进而为日
本栗合理施肥提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　研究栗园的概况
试验地设在辽宁省大连市开发区湾里街道寨子
沟村栗园 ,东经 121°42′30″～ 121°57′40″、北纬 38°
12′30″～ 39°09′,年均温 10.0℃,最高温 35.3℃,最
①　收稿日期:2007-10-22　修回日期:2007-10-29
　基金项目:国家农业科技成果转化资金项目:加工用日本栗品种中试与示范(04EFN212100051)　作者简介:郑瑞杰 ,男 ,助理工程师 ,主要从事日本栗良种选育 、丰产栽培技术的研究工作。
低温-21.1℃。4 ～ 9月平均气温 17.6 ～ 19.1℃,全
年日照 2 600 h ,年降水 687 mm[ 6] 。试验地为花岗
岩母质森林棕壤土 ,土壤有机质含量为 2.51%,水
解 N 159.74 mg/L 、P2O 5 1.67 mg/L 、K 2O 56.6
mg/L , pH 值为 6.7。试验地进行常规管理(栽植密
度为 4 m×3 m)。
1.2　试验方法
以辽栗 10号[ 7]不同龄期栗树为试材 ,分盛果初
期(嫁接 4 ～ 5 a生)和盛果期(嫁接 7 ～ 8 a 生)2 个
处理 ,田间采用 4株小区 ,3次重复 ,2005 、2006年连
续 2 a 对其进行研究。采样方法:于每年 5 ～ 10 月
每个月的 21日在每株树树冠外围中部进行采样 ,在
东 、南 、西 、北四个方位发育正常的营养枝上自基部
起采取第 5 、6片叶[ 8] ,每株树采叶 20片。带回实验
室后 ,按照自来水※0.1%洗涤剂※自来水※去离子
水(两遍)的顺序洗涤 ,随后置于烘箱中 ,先在 105℃
下杀青 30 min ,然后在 65 ～ 70℃下烘干至恒重[ 9] ,
最后用植物粉碎机粉碎后 ,密封于样品袋中待测。
并连续两年调查每株结苞数 。
叶片样品用 H 2SO4-H 2O 2 联合消煮液消煮。
氮含量测定用半微量凯氏法 ,磷含量测定用钒钼黄
比色法 ,钾含量测定用火焰光度法。钙 、镁含量测定
用 1N HCl浸提 ,原子吸收分光光度法测定[ 8 , 10] 。
试验结果用 Office Excel和SAS 软件对数据进
行统计分析 。
2　试验结果与分析
2.1　日本栗叶片营养元素的变化动态
日本栗叶内 N 、P 、K 、Ca 、Mg 元素含量在 2005 、
2006年 5 ～ 10月的动态变化见表 1。
表 1　不同时期日本栗叶片中营养元素含量
T ab le 1　Th e nut rient elem ent conten ts in leaves of C.crenata in dif ferent periods mg· L -1
树龄 营养元素 年份 采样日期/月-日
05-21 06-21 07-21 08-21 09-21 10-21 结苞数
盛果初期
(嫁接 4 、
5 a 生)
N
2005 4.464 2.386 2.400 2.294 2.303 1.964 216
2006 2.821 2.271 2.140 2.008 2.016 0.803 67
P
2005 0.356 0.110 0.104 0.099 0.113 0.100 216
2006 0.167 0.104 0.114 0.102 0.094 0.025 67
K
2005 1.464 0.476 0.475 0.470 0.551 0.590 216
2006 0.630 0.366 0.419 0.409 0.441 0.303 67
Ca
2005 0.351 0.516 0.638 0.742 0.835 0.860 216
2006 0.307 0.391 0.657 0.775 0.755 1.021 67
Mg
2005 0.376 0.274 0.286 0.270 0.261 0.264 216
2006 0.246 0.244 0.253 0.251 0.238 0.262 67
盛果期
(嫁接 7 、
8 a 生)
N
2005 4.328 2.088 2.208 2.178 2.166 1.801 194
2006 2.751 2.161 2.053 2.022 1.974 0.826 123
P
2005 0.352 0.088 0.091 0.087 0.105 0.093 194
2006 0.150 0.095 0.104 0.101 0.084 0.033 123
K
2005 1.508 0.423 0.419 0.436 0.497 0.528 194
2006 0.591 0.310 0.394 0.394 0.405 0.280 123
Ca
2005 0.342 0.513 0.651 0.763 0.828 0.844 194
2006 0.332 0.393 0.693 0.816 0.808 1.007 123
Mg
2005 0.386 0.234 0.252 0.236 0.201 0.244 194
2006 0.244 0.225 0.235 0.230 0.217 0.224 123
　　注:表中数据为 3次重复平均值
　　对表 1结果进行分析可看出 ,日本栗叶片内 N 、
P 、K 、Ca 、Mg 5种营养元素的含量随时间变化的差
异性达到了极显著水平(P 值全部小于 0.000 1),说
明日本栗对这 5种营养元素的吸收分配在时间上的
差异极显著 ,这是由树体的营养周期所决定的 。分
析日本栗叶片在 5月到 10月的变化动态(图 1),结
合物候期观察进行分析:5月 21 日叶片内 N 、P 、K
元素的含量最高 ,此时为叶片速生期 ,叶长度不及成
熟叶片的 1/2。5月 21日至 6月 21日(盛花期),日
本栗叶片内 N 、P 、K 元素的含量呈明显下降趋势 ,
说明这段时间栗树树体需要消耗大量的 N 、P 、K 元
素 。此时期树体新梢迅速生长 、花序速生 ,准备开放
和幼蓬生长均要消耗大量营养 ,枝条中下部叶已经
发育良好并能进行光合作用 ,但是叶幕尚未完全建
成 ,消耗多积累少 。6月 21日至 9月 21日(果实成
熟期), N 、P 、K 元素的含量维持在相对稳定状态。
这段时期雄花全部脱落 ,新梢停止生长 ,加之树体地
上地下吸收能力加强 ,吸收养分可以专供栗果生长 ,
因此养分竞争的矛盾缓和。栗果成熟采摘后 ,树体
活动减弱 ,养分回流 ,N 、P 、K 元素的含量明显下降 ,
直到 10月 21日(落叶期)降到最低值 。叶片内 Ca
元素含量从 5月 21日至 10月 21日一直持续增加。
15第 4 期 郑瑞杰等　日本栗叶片矿质营养元素含量年动态变化的研究
Mg 元素含量在 5月 21日至 6月 21日期间明显下
降 ,随后维持在一个较平稳水平浮动。这 5种矿质
营养元素的年变化动态与盖素芬等人的研究[ 11] 基
本是一致的 。
图 1　本栗叶营养元素含量的变化动态
Fig.1　The conten ts ch ange of nut rient elements in the leave of C.crenata
2.2　不同树龄日本栗叶片内营养元素含量的差异
从图 1 可看出 ,处于盛果初期(嫁接 4 、5 a 生)
的日本栗叶内 N 、P 、K 、Mg 4 种营养元素在 5 ～ 10
月的含量基本上都要高于处于盛果期(嫁接 7 、8 a
生)的日本栗叶内这 4 种元素的含量。进一步方差
分析得出:栗树不同树龄叶内 N 、P 、K 、Mg 这4种元
素的含量均达到极显著差异(P 值依次为 <
0.000 1 、0.003 2 、0.000 8 、0.000 7)。盛果初期含
量均高于盛果期含量 ,原因是树体养分除了满足栗
果生长所需的营养元素外 ,还必须为促进生成发育
充实 、形态粗壮的新梢 ,为下一年丰产稳产提供保
障 ,而盛果初期栗树具有树体生长旺盛 ,容易抽生强
枝的特性[ 12 , 13] ,因此自身需要更多的营养元素 ,故
盛果初期日本栗叶片内 N 、P 、K 、Mg 4 种营养元素
的含量高于盛果期 。栗树不同树龄叶内 Ca 元素的
含量不存在显著差异(P=0.580 1)。
2.3　叶片中矿质元素含量间的相关性分析
对日本栗叶片中 N 、P 、K 、Ca、Mg 5种矿质元素
在盛果初期与盛果期的相关性分析从表 2 可看出 ,
不论盛果初期还是盛果期 ,这 5 种营养元素彼此间
的相关性是一致的 ,且显著水平也是一致的 。N 元
素含量与 P 、K 、Ca 、Mg 4种元素含量变化均达到显
著或极显著相关 ,其中 ,与 P 元素含量变化达到极
显著正相关 ,相关系数超过 0.960 ,与 K 、Mg 元素含
量变化均达显著正相关 ,与 Ca 元素含量变化呈显
著负相关;P 元素含量与 K 、Mg 元素含量变化均达
极显著正相关;K 元素与 Mg 元素含量变化呈极显
著正相关;具体相关系数见表 2。其它元素之间的
相关性均不显著。因此可以认为:N 、P 、K 、Mg 这 4
种营养元素彼此间存在增效作用 ,而 Ca对它们4种
元素均存在拮抗作用。
表 2　日本栗叶片中 5 种矿质营养元素相互间的相关性
Table 2　The correlat ion coef fi cien ts of mineral elements
in the leaves of C.crenata
年龄时期 元素 元素
N P K Ca
P 0.971＊＊
盛果初期 K 0.875＊ 0.965＊＊
Ca -0.888＊ -0.810 -0.660
Mg 0.828＊ 0.917＊＊ 0.931＊＊-0.689
P 0.964＊＊
盛果期 K 0.895＊ 0.980＊＊
Ca -0.834＊ -0.761 -0.636
Mg 0.837＊ 0.925＊＊ 0.925＊＊-0.712
　　注:＊表示 5%水平上显著相关 , ＊＊表示 1%水平上显著相关
2.4　用于指导施肥的叶分析采样时期的确定
结合 2005 ～ 2006 年日本栗结苞数(表 1)对叶
片 N 、P 、K 、Mg 含量的变化动态进行分析 ,不论盛
果初期还是盛果期 ,2006年日本栗结苞数很明显少
于 2005年结苞数 ,但 N 、P 、K 、Mg 这 4 种营养元素
的含量仅在 5月 21日的测定中表现出 2006年的值
明显小于 2005年的值 ,6月 21日 、7月 21日与 8月
21日的测定结果显示 , 2006 年的值与 2005年的值
差别并不大 ,有些还表现出前者稍高于后者的现象。
因此可认为:对于日本栗 ,利用叶分析指导施肥时 ,
16 西北林学院学报 23 卷　
采取叶样的时期应在生长季前期 ,即叶片速生期。
表 3　日本栗叶片中 N、P、K 元素含量对当年结苞数的影响
Table 3　The ef fect of th e content of N 、P and K in the leaves of C.crenata.on f rui t number
年龄时期 5.21叶片含 N 量/ %
2005年 2006年
5.21叶片含 P 量/ %
2005年 2006年
5.21叶片含 K 量/ %
2005年 2006年
平均结苞数/个
2005年 2006年
盛果初期 4.464 2.821 0.356 0.167 1.464 0.630 216 67
盛果期 4.328 2.751 0.352 0.150 1.508 0.590 194 123
平均 4.396 2.786 0.354 0.159 1.486 0.610 205 95
r=0.631＊＊ r=0.597＊＊ r=0.594＊＊
　　注:＊表示 5%水平上显著相关 , ＊＊表示 1%水平上显著相关
2.5　生长季初期叶片中 N 、P 、K 矿质元素含量对
当年结苞数的影响
　　从表 3 看出 , 2005 年 24棵栗树生长季初期(5
月 21日)叶片中 N 、P 、K含量分别达到了 4.396%、
0.354%、1.486%,当年每株平均结苞 205 个 , 2006
年24棵栗树生长季初期(5月 21日)叶片中N 、P 、K
的含量比前一年同期减少很多 ,依次减少36.624%、
55.085%、58.950%,每株平均结苞数随之减少了
53.659%,仅有 95 个栗苞 。对生长季初期叶片内
N 、P 、K 含量与当年结苞数作相关性分析 ,结果表
明:生长季初期叶片内 N 、P 、K 含量与当年结苞数
存在极显著正相关 。而测定结果中也发现一些问
题:处于盛果初期与盛果期的树体 , 2005年生长季
初期叶片内 N 、P 、K 含量及结苞数都相差不大 ,但
是到 2006年树体生长季初期 ,仍然相差不大的叶片
N 、P 、K 含量却使二者结苞数相差将近一倍
(183.58%),盛果初期栗树出现严重的小年现象 。
可见 ,生长季初期叶片内 N 、P 、K 含量虽然直接影
响着当年结苞数 ,但并不是唯一的影响因素 ,还应结
合树龄考虑前一年的产量等因素。因此 ,结合树体
特性适当疏花疏果 ,适时及时的施肥是保障栗树正
常生长 、结果 ,减小大小年影响的有效措施。
3　结论
日本栗叶片中 N 、P 、K 、Ca 、Mg 矿质元素的含
量在年周期内呈规律性变化;各元素间存在一定相
关性;不同树龄日本栗叶片 N 、P 、K 、Mg 营养元素
含量存在极显著差异 ,盛果初期叶片中 N 、P 、K 、Mg
矿质元素含量高于盛果期叶片;利用叶分析指导施
肥时 ,采取叶样的时期应在生长季前期———即叶片
速生期;生长季初期叶片内 N 、P 、K 含量虽然直接
影响着当年结苞数 ,但并不是唯一的影响因素 ,还应
结合树龄考虑前一年的产量等因素 。因此 ,结合树
体特性适当疏花疏果 ,适时及时的施肥是保障栗树
正常生长 、结果 ,减小大小年影响的有效措施。
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