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大叶栎叶片营养元素含量及相互关系



全 文 :文章编号:1006 - 1126 - 2013 (2) - 0143 - 05
大叶栎叶片营养元素含量及相互关系
收稿日期:2013 - 04 - 15
基金项目:中央财政林业科技推广示范项目 ( [2010] TG07)
作者简介:黄志玲 (1971—) ,女,工程师。研究方向:珍贵乡土树种苗木繁育技术。
黄志玲,郝海坤,彭玉华,庞世龙,曹艳云
(广西林业科学研究院 国家林业局中南速生材繁育实验室
广西优良用材林资源培育重点实验室,南宁 530002)
摘 要:对大叶栎 (Quercus griffithii)1 年生苗的叶片营养元素含量及营养元素之间的相互作用关系进行研究,
结果表明:大叶栎常量元素含量特征表现为:N > Ca > K > Mg > P,微量元素含量特征表现为:Mn > Fe > B > Zn
> Cu;通过相关性分析,部分营养元素与苗高、地径之间存在显著或极显著的正负相关性,营养元素中的 N 与
P、K、Ca、Mg、Mn、B之间,P与 K、Ca、Mg、Mn、B 之间,K 与 Ca、Mg、Mn、B 之间,Ca 与 Mg、Mn,Mg
与 Mn、B,Mn与 B之间均存在着显著或极显著的正相关。
关键词:大叶栎;叶片;营养元素;相互关系
中图分类号:S723. 1 文献标识码:A
Nutrient Element Contents of Quercus griffithii Leaf and Their correlations
HUANG Zhi-ling,HAO Hai-kun,PENG Yu-hua,PANG Shi-long,CAO Yan-yun
(1. Guangxi Forestry Research Institute,Central South Key Laboratory of Fast-growing Tree Cultivation of
Forestry Ministry Guangxi,Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation,Nanning 530002,China)
Abstract:1-year-old Quercus griffithii was taken as research objects,its nutrient element contents of leaf
and their correlations were assessed. Results showed that constant element content of Quercus griffithii
leaf was characterized by N > Ca > K > Mg > P;the trace element contents were characterized by Mn >
Fe > B > Zn > Cu. Results from correlation analysis indicated that part of nutritional elements had sig-
nificantly positive or negative correlations with seedling height and ground diameter. There were signifi-
cantly positive correlations for the following relationships:correlations of N with P,K,Ca,Mg,Mn and
B,correlations of P with K,Ca,Mg,Mn and B,correlations of K with Ca,Mg,Mn and B,correlations
of Ca with Mg and Mn,correlations of Mg with Mn and B,relationship between Mn and B.
Key words:Quercus griffithii;leaves;nutritional elements;correlations
大叶栎 (Quercus griffithii)属壳斗科栎属,又
称黎蒴、闽南栲等,自然分布于广东、广西、福
建、江西、湖南、贵州南部及云南东南部[1]。大
叶栎是广西的优良乡土树种,在广西各地均有分
布,具有极大的开发利用潜力。国内近年来对大
叶栎的播种及扦插育苗、良种选育、丰产栽培等
方面开展了较为全面的技术研究[2 - 19],旷远文[20]
对喀斯特森林优势树种叶片营养特征、韦龙宾[21]
从施肥对盆栽大叶栎幼苗叶片营养元素的影响进
行研究。叶片是植物代谢活动最活跃的器官,其
第 42 卷 第 2 期 广 西 林 业 科 学 Vol. 42 No. 2
2013 年 6 月 Guangxi Forestry Science Jun. 2013
化学元素含量可反映植物对元素的吸收和累积的
特点[23]。本文通过对大叶栎叶片营养元素进行了
分析研究,为大叶栎科学施肥提供参考。
1 试验地概况
试验地设在广西林业科学研究院苗圃内,地
处南宁市北郊,位于 22°56N,108°21E,海拔高
度 100 m,属湿润南亚热带季风气候。年平均气温
21. 6℃,极端最高气温 39. 4℃,极端最低气温
- 1. 5℃,1 月平均气温度、11. 8℃以上,7 月平均
气温 27. 6℃。年平均降水量 1 347. 2 mm 以上,年
平均相对湿度约 80%。
2 试验材料与方法
2. 1 试验材料
大叶栎参试种子采自广西金秀、苍梧、融水
天然次生林,种子采集后均匀混合 (表 1)。选择
15 年生以上干形通直、生长健壮的优树作为采种
母树。
表 1 大叶栎参试种子来源地源地理气候
Tab. 1 Geography and climate information of seed origin
来源地 经度 纬度 年均 /℃ 降雨量 /㎜ 日照时数 /h
广西金秀 109°60 ~ 110°27 23°24 ~ 24°27 17. 0 1 860. 2 1 209. 2
广西苍梧 111°13 ~ 111°22 23°23 ~ 23°47 21. 0 1 485. 0 1 835. 9
广西融水 108°57 ~ 109°16 25°03 ~ 25°16 19. 3 1 824. 8 1 379. 7
广西南宁 107°45 ~ 108°51 22°13 ~ 23°32 21. 6 1 347 1 869. 7
2. 2 种子处理与苗木种植
种子不宜贮藏,宜随采随播。2009 年 11 月将
采回用清水浸泡种子,每天更换清水 1 次,5 天后
用清水冲洗干净,播于经过消毒的沙床,用细沙
覆盖种子,以不见种子为宜,淋透水后覆盖薄膜。
2009 年 11 月 16 日播种,12 月 17 日幼芽出土,7
天后开始展叶,10 天后长出第 1 片真叶,形成幼
苗。设种植密度 80 cm × 80 cm 、100 cm × 100 cm
共 2 个处理,随机区组设计,3 次重复,每重复种
植苗木 180 株。2010 年 1 月 4 日将幼苗移入试验
区栽植,适时浇水。1 个月后幼苗长出新根,以后
每隔 30 天开沟施复合肥 10 ~ 15 g /株,每月施放 1
次,直至 8 月上旬。苗期做好除草及病虫害防治等
工作。
2. 3 样品采集
2010 年 11 月 9 日测定苗木生长量,11 月 10
日采集大叶栎叶片,此时树木组织之间养分循环
较弱,其养分浓度和含量呈相对稳定状态,能较
好地反映大叶栎对营养元素的吸收情况。每区组
每株按东、南、西、北 4 个方向各采集成熟叶片样
品,每株 4 ~ 8 片,混合叶样,装袋带回实验室,
依次用自来水和蒸馏水冲洗干净,再用去离子水
冲洗,用滤纸吸干叶片表面水分,在 105℃下杀青
15 min,最后调至 80℃烘干,用研钵研碎干燥叶片
混匀,过 40 目筛,贮藏于塑料瓶中待测定。采集
种植地 20 ~ 30 cm深处的土壤用于养分测定。
2. 4 土壤和叶片测定
土壤养分测定方法:pH 值测定采用电位法;
有机质测定采用高温外热重铬酸钾氧化 -容量法;
全 N测定采用半微量凯氏法;碱解 N 测定采用碱
解扩散法;全 P 测定采用 NaOH 熔融 -钼锑抗比
法;速效 P 采用双酸浸提 -钼锑抗比色法;全 K
测定采用 NaOH熔融 -火焰光度法,速效 K、有效
Mn采用乙酸铵浸提 -原子吸收分光光度法定;交
换性 Ca、Mg采用乙酸铵交换 -原子吸收分光光度
法测定;有效 Cu、Zn、Fe 采用盐酸浸提 -原子吸
收分光光度法测定;有效 B 测定采用沸水浸提 -
姜黄素比色法测定。
叶片养分测定方法:全氮采用凯氏法测定;
全钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰采用硝酸 - 高氯
酸消煮,原子吸收分光光度法测定;全磷采用硝
酸 -高氯酸消煮,钼锑抗比色法测定;全硼采用
干灰化 -甲亚胺比色法测定。
2. 5 数据处理与分析
数据用 Excel 进行统计,采用 SPSS17. 0 软件
进行元素之间相关性分析。
441 广 西 林 业 科 学 第 42 卷
表 2 试验地土壤肥力
Tab. 2 Soil fertility of trial
pH 有机质/(g /kg)
速效 /(mg /kg)
N P K
代换性 /(mg /kg)
Ca Mg
有效 /(mg /kg)
Cu Zn B Mn Fe
6. 65 12. 66 86. 2 136. 4 70. 4 517. 3 77. 2 0. 65 4. 25 0. 09 0. 40 348. 7
3 结果与分析
3. 1 1 年生苗生长
平均苗高为 29. 32 cm,平均地径分别为 3. 67
mm,苗高与地径呈显著性差异。
3. 2 叶片营养元素含量分析
大叶栎叶片的 N、P、K、Ca、Mg 常量元素
中,N含量最高,其次为 Ca,最低是 P。叶片微量
元素 Cu、Zn、Fe、Mn、B 中,含量最高的是 Mn,
含量最低的均是 Cu。微量元素含量在叶片中的排
列序列为:Mn > Fe > B > Zn > Cu (表 3)。
表 3 大叶叶片各营养元素含量
Tab. 3 Nutrient element contents of Quercus griffithii leaves
元素 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn B
大叶栎叶
片含量
/(mg /kg)
15 540. 00 1 053. 00 5 445. 00 8 480. 00 1 725. 00 4. 50 19. 84 158. 75 189. 75 41. 59
世界陆生植
物含量范围
/(mg /kg)
12 000 ~
38 000
120 ~
2 000
4 000 ~
15 000
3 000 ~
14 000
1 300 ~
9 000 6 ~ 14 34 ~ 68 70 ~ 180 17 ~ 600 12 ~ 140
3. 3 叶片营养元素与苗高、地径之间的关系
苗高与叶片营养元素中 N、P、Fe 呈极显著正
相关;与 K、Ca、Mg、Mn、B 呈负相关,其中与
Mg、B相关极显著,与 K、Ca、Mn 相关显著。地
径与叶片营养元素中的 Fe 呈显著正相关;与 N、
P、K、Ca、Mg、Mn 和 B 呈负相关,其中与 N、
P、K、Mg和 B相关极显著,与 Ca、Mn 相关显著
(表 4)。
表 4 叶片营养元素含量之间、营养元素含量与生长量之间的相关性分析
Tab. 4 Correlations between nutrient element contents and growth,amongst nutrient element contents
苗高 地径 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn
苗高 1
地径 0. 976** 1
N 0. 925** - 0. 953** 1
P 0. 925** - 0. 953** 1. 000** 1
K - 0. 848* - 0. 939** 0. 914* 0. 914* 1
Ca - 0. 907* - 0. 903* 0. 982** 0. 982** 0. 821* 1
Mg - 0. 920** - 0. 965** 0. 994** 0. 994** 0. 952** 0. 956** 1
Cu - 0. 340 - 0. 484 0. 307 0. 307 0. 662 0. 123 0. 404 1
Zn 0. 292 0. 103 - 0. 185 - 0. 185 0. 203 - 0. 357 - 0. 088 0. 769 1
Fe 0. 921** 0. 835* - 0. 762 - 0. 762 - 0. 609 - 0. 789 - 0. 735 - 0. 117 0. 505 1
Mn - 0. 914* - 0. 911* 0. 984** 0. 984** 0. 829* 1. 000** 0. 961** 0. 139 - 0. 347 - 0. 795 1
B - 0. 925** - 0. 982** 0. 957** 0. 957** 0. 984** 0. 889 0. 980** 0. 562 0. 041 - 0. 736 0. 896*
** *
3. 4 叶片营养元素之间的关系
相关分析结果 (表 4)表明,叶片各营养元素
含量不同,它们之间的相关性也相同。
N与 P、Ca、Mg、Mn、B、K、Cu 呈正相关,
541第 2 期 黄志玲,郝海坤,彭玉华,等:大叶栎叶片营养元素含量及相互关系
与 P、Ca、Mg、Mn、B 相关极显著,与 K 相关显
著;与 Zn、Fe 呈负相关。P 与 K、Ca、Mg、Cu 、
Mn、B 呈正相关,与 Ca、Mg、Mn、B 相关极显
著,与 K 相关显著;与 Zn、Fe 呈负相关。K 与
Ca、Mg、Cu、Zn、Mn、B呈正相关,与 Mg、B 相
关极显著,与 Ca、Mn 相关显著;与 Fe 呈负相关。
Ca与 Mg、Cu 、Mn呈正相关,与 Mg、Mn 相关极
显著;与 Zn、Fe 呈负相关。Mg 与 Cu、Mn、B 呈
正相关,与 Mn、B相关极显著;与 Zn、Fe呈负相
关。Cu与 Zn、Mn、B呈正相关;与 Fe 呈负相关。
Zn 与 Fe、B 呈正相关;与 Mn 呈负相关。Fe 与
Mn、B呈负相关。Mn与 B呈显著正相关。
4 结论与讨论
大叶栎叶片中的常量元素 N、P、K、Ca、Mg
含量排序为:N > Ca > K > Mg > P,与莫江明[27]的
研究相一致,大部分植物叶片的常量元素含量序
列为:N > Ca > K > Mg > P,但与旷远文[20]的研究
有不尽相同之处,因其研究对象是在贵州普定山
区喀斯特森林中生长的大叶栎,Ca 和 K 是喀斯特
森林乔木最主要的营养元素,故其研究结果是大
叶栎叶片营养元素含量特征为 Ca > K > Mg > N > P。
微量元素 Cu、Zn、Fe、Mn、B 含量排序为 Mn >
Fe > B > Zn > Cu。植物体的化学元素含量取决于植
物的生物学特性和植物的生长环境。此次试验中,
大叶栎叶片中的营养元素含量除 Cu 外,其他营养
元素含量均在正常范围。
大叶栎叶片营养元素中 N、P、Fe 与苗高呈极
显著正相关,K、Ca、Mg、Mn、B 与苗高呈显著
或极显著负相关。大叶栎叶片营养元素中的 Fe 与
地径呈显著正相关,N、P、K、Ca、Mg、Mn、B
与地径呈显著或极显著负相关。因此,在大叶栎
苗期施肥时,要加强施用含 Fe 元素的肥料,合理
施用含 N、P、K、Ca、Mg、Mn、B 元素的肥料,
以培育出大叶栎优质壮苗。
大叶栎叶片营养元素含量不同,导致营养元
素之间的相关性不同。营养元素之间显示正相关
性,表明它们被植物吸收时表现出协助作用,相
反,营养元素之间显示负相关性,表明它们被植
物吸收时表现出拮抗作用。其中,大叶栎叶片营
养元素中的 N 与 P、K、Ca、Mg、Mn、B 之间,P
与 K、Ca、Mg、Mn、B 之间,K 与 Ca、Mg、Mn、
B 之间,Ca 与 Mg、Mn,Mg 与 Mn、B,Mn 与 B
之间均存在着显著或极显著的正相关;N 与 Zn、
Fe之间,P 与 Zn、Fe 之间,K 与 Fe 之间,Ca 与
Zn、Fe之间,Mg 与 Zn、Fe 之间,Cu 与 Fe 之间,
Zn与 Mn之间,Fe与 Mn、B 之间呈不显著的负相
关,通过营养元素间的相互作用,结合苗木的外
部表现 (如缺素症等) ,可以对施肥进行定性
指导。
此外,要形成一套完整的大叶栎施肥技术体
系,除要根据大叶栎叶片养分吸收规律及叶片营
养元素含量对大叶栎生长的影响,还需要结合水
分状况、土壤营养状况等因素进行更深入的研究。
此次试验只采集广西金秀、苍梧、融水的种
子,由于参试种源数量较少,种源分布较为集中,
未能针对各种源进行对比分析,试验有待进一步
研究。
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