全 文 ：收稿日期:2009-10-29
基金项目:广西青年科学基金项目(桂科青 0832099);广西教育厅项目(GJKY2008041)
作者简介:莫昭展(1974-),男 ,广西博白人 , 副教授 ,博士 , 主要从事植物种质资源利用的教学与研究工作。
E-mail:mzz19741028@163.com
土壤水分胁迫对互叶白千层无机营养
元素含量的影响
莫昭展
(玉林师范学院 ,广西 玉林 537000 , China)
摘要:应用盆栽土培方法 ,采用完全随机试验设计 ,研究了 1a生互叶白千层实生苗在土壤水分胁迫
下体内无机营养元素含量的变化。结果表明:N 、P 、Ca、Mg 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe 等元素在土壤水分处于亏
缺状态时有下降趋势;K 、Na在土壤水分亏缺胁迫条件下主动累积;Ca、Cu 、Zn 、Fe 、Mn元素含量在渍
水状态下最高;在75%田间持水量水平下 ,N 、Ca、Mg 、Cu等元素含量与渍水时没有显著差异。
关键词:互叶白千层;水分胁迫;无机营养元素
中图分类号:Q949.762.2　　文献标识码:A　　文章编号:1004-3268(2010)04-0033-03
The Effects of Water S t ress on Inorganic Nutrients Contents
in Leaf of Melaleuca leucadendron
MO Zhao-zhan
(Yulin Teacher s Co llege , Yunlin 537000 , China)
Abstract:In o rder to study the ef fects o f soil wa ter contents on uptake of ino rganic nutrients in
Melaleuca leucadendron , seedling s o f annual Melaleuca leucadendron were planted in po t w ith a
randomized comple te block de sign under greenhouse condi tions wi th varying soi l w ater levels.
Five levels soi l w ater of f ield capacity were employed , and the time of t reatment w as 100 days.The
results w ere as follow s:N , P ,Ca , Mg ,Mn ,Cu ,Zn , Fe elements of leaf decreased w ith decreasing
of soi l w ater content .Ca , Cu , Zn , Fe , Mn elements of leaf were highest on w aterlogg ing .K , Na
elements w as active uptaking under w ater def icit .N ,Ca ,Mg ,Cu elements of leaf under wa ter log-
g ing t reatment did no t ex isted signi ficant dif ferent wi th those of under 75% field w ater capaci ty.
Key words:Melaleuca leucadendron;Water st ress;Inorg anic nutrients
　　互叶白千层(Melaleuca leucadendron)原产地
位于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士州的北
部海岸一带 , 是桃金娘科(Myrtaceae)白千层属
(Melaleue)的一种常绿小灌木树种 ,它具有速生 、树
干直 、萌芽力强等特点 ,定植后可以多次收获 。互叶
白千层的新鲜枝叶经水蒸汽蒸馏可得无色至淡黄色
的精油 ,亦称互叶白千层油 , 商品名称叫茶树油
(Tea-Tree Oil)。茶树油于 2002年被收入欧洲和英
国药典 ,既具有强力抑杀菌作用 ,又具有温和的辛
香 ,属天然香料 ,当前在农用杀菌剂 、日用卫生制品 、
皮肤保健品 、化妆品 、食品香料 、药品等行业已开始
试用或应用 。目前我国加工的互叶白千层芳香油主
要用于出口 ,国际需求量极大 ,价格稳定 ,同时随着
国内医药 、食品市场的成熟 ,需求量在不断增长 。在
国外 ,目前茶树油产量远未能满足市场需求 ,在国
内 ,互叶白千层的种植和加工是一个新兴产业 ,互叶
白千层不但可以作为经济树种 ,而且可以作为园林
绿化树种 ,具有良好的开发应用价值及明显的经济
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河南农业科学
DOI :10.15933/j.cnki.1004-3268.2010.04.013
效益 。国内有关互叶白千层的引种 、栽培 、育苗技
术 、提取加工的研究较多[ 1 , 2] ,但在其生理生态学特
性方面的研究却未见报道 。
目前 ,国内外关于水分胁迫对树木生理影响的
研究主要集中在水分胁迫下树木的光合生理 、渗透
调节 、活性氧代谢等方面[ 3 , 4] ,而对水分胁迫下树木
无机营养生理影响的研究报道仅见于苹果 、落羽杉 、
澳洲坚果 、刺梨 、银杏等树种[ 5-9] 。为此 ,以 1 a 生互
叶白千层实生苗为材料 ,研究不同土壤水分条件对
互叶白千层 N 、P 、K 、Ca、Mg 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe、Na 等
元素含量及分配的影响 ,以期对互叶白千层在水分
胁迫下的无机营养生理有更深入地认识 。
1　材料和方法
1.1　材料
选用生长均匀的 1 a生互叶白千层实生苗作为
供试材料 ,每个水分处理 15 株 ,每盆 1 株。苗木于
2008年 4月 12日完成盆栽 ,2008年5月 20日移到
玉林师范学院生态园温室 ,并进行正常的日常管理 。
1.2　方法
试验在玉林师范学院生态园温室中进行。采用
盆栽方式 ,完全随机试验设计 ,栽培基质为高砂土 ,基
础养分为有机质 1.24g/kg(重铬酸钾容量法)、水解
氮 3.24mg/kg(碱解扩散法)、有效磷 2.454mg/kg
(0.5mol/L NaHCO3 法)、速效钾 7.3mg/kg(NH4AC
浸提法),pH 为 6.7。试验盆钵采用聚乙烯塑料桶 ,
规格为 30 cm×30 cm ,桶底中央有排水孔 ,渍水处理
时另外再套一个无排水孔塑料桶 ,每盆装土 8 kg(干
质量)。试验设 5个水分处理 ,即W1 、W2 、W3 、W4 、
W5 ,分别表示土壤含水量为田间持水量的 30%,田
间持水量的 50%,田间持水量的 60%,正常浇水(田
间持水量的 75%),土壤渍水(将正常浇水的互叶白
千层增加灌水至盆内有可见明水)。采用称量法控
制土壤含水量。
2008年 6月 1日进行水分处理 , 9月 11日试验
结束。将各处理所有苗木按照重复设计 ,采回成熟叶
子后立即用自来水清洗 ,之后再用蒸馏水冲洗 3 次 ,
及时放入 70℃烘箱烘 12h 至恒定质量 ,然后将烘干
的互叶白千层叶片进行研磨 、过筛 、分装 、编号 ,待测 。
样品采用硫酸-高氯酸消煮法进行消煮 ,然后
用于各元素的测定 。全 N 采用扩散法测定 ,全 P 采
用钼锑抗比色法测定[ 10] , K 、Na 、Ca 、Mg 、Mn 、Cu 、
Zn 、Fe 的测定采用原子分光光谱法 。
2　结果与分析
2.1　土壤水分含量对互叶白千层大量无机营养元
素的影响
方差分析结果表明 ,不同土壤水分含量处理 ,互
叶白千层大量无机营养元素 N 、P 、K 、Ca 、Mg 含量
差异显著。由表 1看出 , N 元素含量在正常浇水条
件下达到最高 ,渍水处理条件下 N 元素含量又比
60%田间持水量的高 , 30%的田间持水量条件下 N
元素含量最低。P 含量在正常浇水条件下最高 ,与
其余 4种土壤水分处理存在显著差异 ,渍水处理 P
含量次之。K元素含量随土壤水分的增加而下降 ,
Ca元素含量随土壤水分的增加而增加;Mg 元素含
量在正常浇水条件下最高 ,但与渍水 、60%田间持水
量处理没有显著差异。
表 1　不同土壤水分对互叶白千层叶中无机营养元素含量的影响
处理 N/(g/ kg) P/(g/ kg) K/(μg/ g) Ca/(μg/ g) M g/(μg/ g)
W1 29.5±4.5a 1.5±0.4a 195.04±24.0c 188.74±7.36a 54.68±4.57a
W2 30.4±6.8a 2.0±0.2a 183.97±6.61b c 195.97±8.21a 61.79±4.05a
W3 31.0±4.2a 2.3±0.8a 174.28±3.86b 217.89±4.01b 88.24±8.04b
W4 41.9±5.6b 4.9±1.8c 166.43±2.96b 246.25±3.0c 92.39±8.08b
W5 39.0±2.4b 3.0±1.2b 150.54±3.96a 256.65±9.01c 86.49±1.41b
处理 Cu/(μg/ g) Mn/(μg/ g) Zn/(μg/ g) Fe/(μg/ g) Na/(μg/ g)
W1 11.08±1.36a 10.07±0.63 8.20±1.36a 14.10±0.97 56.04±7.18a
W2 11.85±1.74a 10.28±0.55 8.67±0.93a 14.23±0.87 66.04±6.06a
W3 13.47±2.26b 10.52±0.31 10.55±0.44b 14.24±2.90 54.13±5.37b
W4 13.55±1.36b 11.49±2.43 10.91±1.95b 15.10±5.85 49.91±4.60c
W5 13.97±3.20b 11.96±2.51 11.04±0.57b 15.41±1.18 33.67±5.83d
　注:同列不同字母表示处理间差异显著(0.05水平),未标字母表示处理间差异不显著
2.2　土壤水分含量对互叶白千层微量无机营养元
素的影响
由表 1可以看出 ,不同土壤水分含量处理 ,互叶
白千层微量无机营养元素 Cu 、Zn 、Na含量的差异达
到显著水平 ,Mn 、Fe元素差异没有达到显著水平。
Cu元素含量随土壤水分含量的增加而增加;Zn
元素含量在渍水状态下最高 ,但与正常浇水 、60%的
田间持水量处理没有显著差异;Na 元素随着土壤水
分含量的下降主动累积;Mn 、Fe元素有随着土壤水分
含量增加而增加的趋势。
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2010年第 4期
3　结论与讨论
研究表明 ,当植物处于不同的环境下 ,植物体对
周围环境中营养的吸收和分配也将发生一系列的变
化。常江等[ 11]研究了耐渍性小麦农家品种和大面积
推广的高产栽培品种在渍害条件下 N 、K 、Cu 、Zn的营
养吸收特点 ,结果表明 ,耐渍性农家品种受渍后具有
较强的营养吸收和运输能力 ,而大部分栽培品种营养
元素的吸收均明显下降 ,渍害影响小麦对 N 、P 、K 、Zn
的吸收 ,对 N 、P 、K 、Zn在小麦体内的运转影响不大 ,
而对小麦吸收和转移 Cu均有抑制作用。
周静等[ 12] 以 2a生温州蜜柑盆栽幼树为材料 ,研
究了土壤水分对柑橘根和叶中营养元素含量的影响。
土壤相对含水量(SWC)由 30%增加到 75%,柑橘根
系氮 、钾含量增加 ,而磷含量降低。土壤水分亏缺或
盈余下 ,柑橘叶片氮含量显著下降;磷 、钾含量随土壤
水分增加而增加;当 SWC≤30%时 ,钙 、镁和铁的积
累受到了显著抑制。程瑞平等[ 5] 研究了水分胁迫对
苹果树生长和叶中矿质元素含量的影响 ,结果表明 ,
水分胁迫下苹果叶中矿质元素的含量发生变化 ,短期
水分胁迫对叶中钙 、镁和锌含量影响较大 ,长期水分
胁迫则对叶中硼 、钾 、铁 、锰含量影响较大。
刘建福等[ 7]研究了澳洲坚果叶片矿质元素含量
与水分胁迫的关系 ,结果表明:随水分胁迫程度的加
剧 ,叶片中含量降低的矿质元素有 Zn 、Ca 、N 、Mg 和
B ,含量升高的矿质元素有 K和 Mn ,水分胁迫对叶片
中Co元素的影响不大 ,而 P元素含量的变化不一致。
水分胁迫时间与矿质元素含量的关系为:长期水分胁
迫下 ,叶片矿质元素含量升高的有 B和 K ,含量降低
的有Ca、Mg 、Mn 、P 、Zn和N ,表现不一致的是 Co 。傅
前虎等[ 13] 研究了孕穗期根际土壤淹水对小麦氮素营
养的影响。结果表明:孕穗期根际土壤淹水显著影响
小麦对氮素的吸收量 ,降低茎鞘 、叶片和全株相对含
氮量和绝对含氮量 ,而对氮素在不同器官的分配影响
较小。王霞等[ 14] 的研究结果表明 ,在干旱处理过程
中 ,K+积累速率持续增加 , K+积累速率种间存在差
异。正常供水条件下 ,Na+在植物体内含量较高 ,土
壤水分胁迫条件下 Na+大量积累。Mg2+在干旱处理
过程中没有主动积累。K+ 、Na+在土壤水分胁迫条
件下主动累积 ,降低柽柳体内渗透势 ,维持膨压 ,为干
旱逆境条件下植物维持正常生命活动创造条件。蔺
万煌等[ 15] 研究了淹水对烟草中 K+吸收的影响 ,得出
烟叶中K +浓度随淹水时间的延长和淹水深度的增加
呈极显著下降趋势。
本研究结果表明 ,互叶白千层叶片中的 N 、P 、Ca、
Mg 、Mn 、Cu 、Zn 、Fe等元素在土壤水分处于亏缺状态
时有下降趋势。Ca、Cu 、Zn 、Fe 、Mn含量在渍水状态
下均比 75%田间持水量及亏缺状态下要高;但渍水
状态下 ,N 、Ca、Mg 、Cu 、Zn含量与 75%田间持水量处
理没有显著差异 ,而与水分亏缺状态有显著差异。
K 、Na在土壤水分亏缺条件下主动累积 ,维持膨压 ,为
干旱逆境条件下植物维持正常生命活动创造条件 ,这
与王霞等[ 14] 的研究结果一致。
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河南农业科学