茶籽萌發(fā)過程中養(yǎng)分吸收特性研究

摘要：通過測定茶籽在萌發(fā)過程中對營養(yǎng)液中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和P、K、ca、Mg、Fe、Mn、zn元素的吸收量，及營養(yǎng)液的電導率(Ec)、pH等指標，以探明茶籽在萌發(fā)過程中養(yǎng)分需求的特性。結果表明：pH下降并保持在4.2左右；Ec值變小；播種后一個月各元素的吸收均保持在較低的水平，5月下旬至7月下旬則維持在較高的水平，同時出現(xiàn)最大吸收峰值：NH⁺₄-N為6.72mg/株、NO^-₃-N為0.78mg/株、P為0.796 mg/株、K為10.75 mg/株、Ca為5.13mg/株、Mg為0.26mg/株、Fe為69.07μg/株、Mn為222.88μg/株、zn為106.36μg/株。在試驗期間各元素的總吸收量規(guī)律為：K>N>ca>P>Mg>Mn>zn>Fe。

關鍵詞：茶籽；萌發(fā)；養(yǎng)分吸收

中圖分類號：S571.101 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942(2010)10-0066-05

茶樹(Camelliu sinensis)是我國重要的經(jīng)濟作物，隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結構的調(diào)整，茶樹種植面積逐年擴大，急需大量的優(yōu)質(zhì)種苗。山東茶區(qū)屬于茶樹次適宜生長地區(qū)，新建茶園仍以茶籽直播為主，但在溫室茶籽育苗過程中發(fā)現(xiàn)，部分茶苗生長相對緩慢，葉色發(fā)黃、節(jié)間短、抗性差，明顯出現(xiàn)缺素癥狀，直接影響到茶苗生長質(zhì)量，延長了出圃時間。可見礦質(zhì)元素在茶籽苗生長過程中起著重要作用。在茶苗生長發(fā)育過程中，不同生長時期所需求的礦質(zhì)元素濃度及其比例存在著一定的差異，合理的營養(yǎng)配方，能促進茶苗生長發(fā)育。目前茶樹營養(yǎng)生理研究多停留在生產(chǎn)過程中茶樹對養(yǎng)分需求狀況上，但對萌發(fā)期礦質(zhì)元素需求的研究報道還很少。所以，對于何時供給礦質(zhì)元素以及供給量的多少，成為茶籽苗萌發(fā)過程中的重點問題。本試驗利用水培技術，通過對營養(yǎng)液養(yǎng)分變化的測定分析，探明茶籽從萌發(fā)到第二次生長起始階段的養(yǎng)分吸收動態(tài)，以便對其營養(yǎng)豐缺做到合理的判斷，為茶籽育苗提供理論依據(jù)。

1、材料與方法

1.1 試驗地點

茶籽幼苗營養(yǎng)水培試驗在山東農(nóng)業(yè)大學日光溫室內(nèi)進行，理化性狀測試在山東農(nóng)業(yè)大學茶學實驗室進行。

1.2 試驗材料

供試材料為福鼎大白品種茶籽；水培試驗裝置為口徑長60cm，寬40cm，高7cm的不透明塑料盆，上蓋匹配定植篩，茶籽定植于定植篩中。定時通氣，保持營養(yǎng)液中氧氣充足。

1.3 試驗設計

選擇大小基本一致、顆粒飽滿的茶籽，于2009年3月20日消毒浸泡催芽，4月9日播種，7月31日結束。試驗設4個重復及純水培養(yǎng)對照，標準營養(yǎng)液配方見表1，所用化合物均為分析純試劑。試驗期間每隔7天測定1次營養(yǎng)液的pH及EC值；每隔7天換1次營養(yǎng)液，并測定剩余營養(yǎng)液量；分析茶籽以及營養(yǎng)液中的氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳含量；測定茶苗鮮重和干重；形態(tài)指標動態(tài)觀測。

1.4 指標觀測及方法

1.4.1 茶籽萌發(fā)生育期觀測記錄茶籽從開始吸水膨脹到第二次生長期之間的各形態(tài)發(fā)育時期。

1.4.2 營養(yǎng)液 (1)pH值：采用FHSJ-4A型pH計測定；(2)電導率：采用DDS-11A數(shù)顯電導率儀測定；(3)全氮-凱氏定氮法，銨態(tài)氮-靛酚藍比色法，硝態(tài)氮-雙波長紫外分光光度校正因素法；(4)磷：鉬銻抗比色法；(5)鉀、鈣、鎂、鐵、錳：火焰光度法。

2、結果與分析

2.1 茶籽萌發(fā)過程的形態(tài)變化

由表2可知，茶籽播種后吸水膨脹，4-5天后導致種皮破裂。在種皮破裂的同時，吸收利用子葉中的貯藏養(yǎng)分使胚根首先開始伸長。4月中旬至5月中旬是胚根伸長期，在伸長過程中根系主要起到吸收水分的作用。5月上中旬胚芽伸出種殼；5月中下旬胚根進人生長休止期，同時胚芽伸長并展開2-4片鱗片，隨后生出魚葉，地上部進入快速生長期；6月株高、莖粗逐漸增大，并伴隨著真葉展開；6月底至7月初頂芽形成駐芽，茶苗地上部進入生長休止期，同時地下部分進入生長期；7月上中旬茶苗地上部進入第二次生長期。

2.2 茶籽萌發(fā)過程中對不同營養(yǎng)元素的吸收規(guī)律

茶籽中雖然含有一定量的營養(yǎng)元素(見表3)，但在萌發(fā)過程中仍需要從外界環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)。由圖1可以看出，播種后一個月即茶籽經(jīng)過種殼破裂、胚根伸長、胚芽初露3個時期，茶苗對各元素的吸收量都處較低水平，隨后進入吸收高峰期。NH⁺₄-N、NO^-₃-N、總N和P進入吸收高峰期后，變化平緩；K和Mn有兩次吸收高峰期，7月高峰期相對6月有較大幅度的提高；ca、Mg、Fe、zn進入吸收高峰期后先出現(xiàn)吸收量的較大幅度下降，隨后回升。

2.2.1 對大量元素氮、磷、鉀的周平均吸收

由圖1可知，5月21日后地上部分進入生長期，茶苗對N、P、K的吸收量劇增。NH⁺₄-N進入高吸收期后增長速度變緩，達到6.72mg/株后茶苗進入生長休止期，吸收量出現(xiàn)小幅度的下降。7月上旬進入第二次生長期吸收量又達到一個小高峰；NO^-₃-N吸收量也呈現(xiàn)出緩慢增加趨勢，7月9日達到0.78mg/株吸收峰值；總N的變化趨勢與NH⁺₄-N相同，于6月25日達到吸收高峰值7.4 mg/株。5月21日地上部分進入生長期后，茶苗對P的吸收量始終保持在0.72-0.80mg/株。K元素在6月、7月分別出現(xiàn)吸收高峰，且在7月份茶苗第二次生長期達到最大吸收峰值10.75mg/株。

2.2.2 對中量元素鈣、鎂的周平均吸收

由圖l可以看出，茶苗對Ca、Mg的吸收急劇上升后增長趨勢變緩，并達到最大吸收量5.13、0.26mg/株。ca于5月28日進人生長期吸收量劇增，而Mg起始時間相對較早。進入7月后兩種營養(yǎng)元素的吸收量均呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，這可能是由于茶苗地上部進入生長休止期，導致吸收量大減。從茶苗對營養(yǎng)元素的吸收時期來看，吸收高峰主要集中在5月下旬至7月初，這可能是因為隨著溫度的回升和降水量的增加，茶苗進入快速生長期，進而增強了對無機營養(yǎng)的需求。

2.2.3 對微量元素鐵、鋅、錳的周平均吸收

由圖1可以看出，茶苗Fe的吸收急劇上升后增長趨勢變緩，并達到最大吸收量69.07μg/株，隨后吸收量開始緩慢下降，至7月16日后又迅速回升；Mn、zn吸收量在6月達到峰值后緩慢下降，并分別于7月2日、7月9日迅速上升，超過6月份達到試驗期最大吸收值222.88、106.36μg/株。Fe、Mn、zn都在5月21日進入快速吸收期。

2.3 茶籽萌發(fā)過程的營養(yǎng)吸收特點

2.3.1 不同元素的吸收總量由表4可以看出，營養(yǎng)液處理的茶苗干重顯著高于純水處理，可見在茶籽萌發(fā)過程中茶苗在轉(zhuǎn)化利用茶籽內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的同時，還大量吸收外界無機營養(yǎng)，促進茶苗生長發(fā)育。從表5可知，在整個試驗期內(nèi)茶苗對于不同元素的吸收存在差異，各元素的總吸收量規(guī)律為：K>N>Ca>P>Mg>Mn>zn>Fe。

2.3.2 氮吸收形態(tài)及比例茶樹對N素形態(tài)的吸收利用主要為銨態(tài)氮(NH⁺₄-N)和硝態(tài)氮(NO^-₃-N)。由表5可以看出，茶籽在萌發(fā)過程中對NH⁺₄-N的吸收利用量大于NO^-₃-N，大約是NO^-₃-N吸收利用量的7.6倍。可見，當同時存在多種形態(tài)的氮化物時，茶苗總是優(yōu)先選擇NH⁺₄-N吸收。這可能是由于茶樹體內(nèi)硝酸還原酶的活性很弱，不易將吸收的NO^-₃-N還原成銨。

2.3.3 氮磷鉀的吸收比例茶樹苗期施肥有利于培養(yǎng)龐大的根系和健壯的骨架枝，但由于幼齡茶樹對養(yǎng)分的絕對需求量較少，組織較幼嫩，因此應避免過量施肥，所以，了解N、P、K三要素的吸收規(guī)律十分重要。由表5可以看出，K元素的總吸收量最大，N次之，P元素最少。吸收的N、P、K的比例約為7，5：1：11。

2.3.4 鈣鎂吸收比例鈣參與茶樹體內(nèi)的磷和碳代謝。鈣可以作為信使參與轉(zhuǎn)換胞外信號，調(diào)節(jié)各種由胞外信號引起的生理過程。鎂是葉綠素的重要組成成分，直接參與光合作用。因此，對鈣鎂的吸收至關重要。從試驗結果看，茶苗對鈣的吸收量是鎂的14.6倍，這可能是由于茶苗生長快，對鈣的需求較大。

2.4 水培過程中營養(yǎng)液的變化

2.4.1 營養(yǎng)液pH值變化圖2一A表明，標準營養(yǎng)液pH值為4.61。在整個生長期內(nèi)，每次更換營養(yǎng)液后，pH值都呈現(xiàn)下降趨勢，到第7天pH值維持在4.2左右。茶樹屬喜酸性植物，其最適pH值為4.0-6.5，可見每周更換一次營養(yǎng)液能使茶苗在整個生長期內(nèi)始終處于適宜的pH值范圍內(nèi)。

2.4.2 營養(yǎng)液EC值的變化圖2-B表明，在培育茶苗的過程中營養(yǎng)液的EC值呈下降趨勢，5月21日之前變化不大；之后下降幅度較大，這可能是因為茶籽中儲存了一定量的營養(yǎng)物質(zhì)，茶苗在生長前期以吸收轉(zhuǎn)化營養(yǎng)物質(zhì)為主，對外界環(huán)境中的養(yǎng)分吸收較少。隨著營養(yǎng)物質(zhì)的減少和茶苗生長速度的加快，茶苗由吸收轉(zhuǎn)化營養(yǎng)物質(zhì)為主轉(zhuǎn)變?yōu)槲胀饨琊B(yǎng)分為主，進而對外界養(yǎng)分的吸收量加大，同時營養(yǎng)液水分耗減幅度變大，使得營養(yǎng)液的EC值下降幅度變大。

2.4.3 營養(yǎng)液水分耗減量從圖3-A來看，營養(yǎng)液周平均水分耗減量呈現(xiàn)出先上升后降低的趨勢，這與圖3-B所呈現(xiàn)的月平均水分耗減量趨勢相同。不同月份的周平均耗水量變幅情況不同，其中4-6月上旬周耗水量變幅較大，這可能由于光照強度、空氣濕度和溫度變化都較大所致。6月中旬至7月份周耗水量變幅較小，這可能是由空氣濕度大，光強相對較弱，水分蒸發(fā)量較小導致的。由圖3可知，水分耗減量主要集中在6、7月份，這與茶苗在6、7月有較強的生長勢有關。

3、討論與結論

3.1 茶籽萌發(fā)過程中營養(yǎng)需求特點

茶籽中貯藏著一定量的營養(yǎng)物質(zhì)，萌發(fā)前期幼苗從外界吸收營養(yǎng)物質(zhì)少，主要是利用轉(zhuǎn)化子葉中貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)來促進幼苗發(fā)育。隨著子葉中養(yǎng)分的消耗，營養(yǎng)物質(zhì)已不能完全滿足幼苗的需求，進而從外界吸收養(yǎng)分。結合圖1來看，進人生長期后茶苗開始大量獲取外界營養(yǎng)，從而使營養(yǎng)元素的吸收出現(xiàn)旺盛期，因此補充營養(yǎng)物質(zhì)在茶籽萌發(fā)過程中至關重要。

在大量元素吸收量方面，鉀素的吸收量大于氮素，這是因為萌發(fā)過程中茶苗主要進行根系的形成、茶芽萌發(fā)、莖粗增長、枝條生長、著葉數(shù)增多，而鉀發(fā)揮著重要作用。從茶苗對氮素的吸收利用量來看，銨態(tài)氮的吸收量是硝態(tài)氮吸收量的7.6倍，可見茶苗對銨態(tài)氮的吸收利用率高，有利于增大葉面積。在萌發(fā)過程中茶苗對磷素的吸收量較少，但適量的增施磷肥有助于茶樹幼苗生長、根系分枝和提高根系的吸收能力。試驗期間茶籽萌發(fā)始終處于適宜的酸性環(huán)境，雖然茶樹具有“嫌鈣”的營養(yǎng)特點，但從試驗結果來看，在適宜的酸性環(huán)境中茶苗對鈣的吸收利用量較高。

3.2 茶籽育苗期肥料施用量及施肥時期的確定

茶籽萌發(fā)過程中施肥要注意肥料各要素的配比和施用量。應多施鉀肥和銨態(tài)氮肥，適量的施用磷肥。按照每666.7m² 5000株茶苗計算，在萌發(fā)過程中可施加氮肥約0.4kg、鉀肥0.6kg、磷肥0.05kg。如果苗圃土壤pH值高、含鈣量大，應少施或不施鈣肥；pH值在適宜的范圍之內(nèi)，可增施鈣肥。

從施肥時間上看，茶籽萌發(fā)一個月后即地下部分進入休止期，地上部分進入生長期后，茶籽苗對外界營養(yǎng)的需求猛增，并進入到相對穩(wěn)定的吸收旺盛期。可見茶籽中的養(yǎng)分已經(jīng)耗盡，此時補充營養(yǎng)有利于茶籽苗的生長發(fā)育，因此播種后一個月是施肥的關鍵時期。

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