不同立地條件下構樹干物質積累與養分分配特征

韋冬萍， 龐曉紅， 韋劍鋒， 梁祺星， 胡桂娟

摘要：明確構樹干物質積累與養分分配特征，以期為其高產栽培提供依據。采集不同立地條件下二年生構樹植株，分析比較干物質、氮、磷、鉀等的積累量。結果表明，不同立地條件下構樹干物質和養分積累存在顯著性差異，以臨近排水溝、菜園的構樹干物質積累較多，而旱坡地構樹干物質積累較少;構樹氮、磷、鉀積累量分別以臨近家禽放養地、垃圾堆及排水溝的構樹最多，而旱坡地構樹的養分積累量最少;不同立地條件下構樹各器官養分積累量表現為K2O>N>P2O5，植株中N ∶ P2O5 ∶ K2O平均值為1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24。結果表明，高產構樹需要較多養分尤其是鉀和氮。

關鍵詞：構樹;干物質;氮;磷;鉀;積累

中圖分類號： S718.43;S725.5 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）10-0173-03

收稿日期：2019-09-21

基金項目：廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目（編號：2019KY1106）;柳州市科技計劃（編號：2018BH20301）。

作者簡介：韋冬萍（1982—），女，廣西柳城人，碩士，助理研究員，從事作物營養與生理生態方面的研究。E-mail：dpwei-82@163.com。

通信作者：韋劍鋒，碩士，副研究員，從事作物營養與生理生態方面的研究。E-mail：jianfengwei@163.com。

構樹（Broussonetia papyrifera）屬于桑科構樹屬，在我國大部分省區均有分布，其葉片富含蛋白質、維生素、碳水化合物、微量元素、多種氨基酸等，是新型優質蛋白飼料的原料[1-2]。隨著“構樹扶貧”列入我國2015年精準扶貧十大工程，各地正在積極推行構樹“林-料-畜”一體化產業。然而，飼用構樹種植產業在我國才剛剛起步，在良種選育、種植密度、水肥供給及病蟲害防治等關鍵技術環節仍缺乏科學論證和技術措施，因此，結合構樹生長節律高效獲取較佳生物量是發展飼用構樹種植亟待解決的關鍵問題之一[2]。明確構樹生長發育與養分需求特性是制定其高產栽培管理措施，尤其是水肥調控的重要依據。目前，有關構樹植株生長特性[3]、立地適應性[4]、器官養分含量[5]、施肥效應[6-7]的研究已有報道。但有關構樹對各營養元素，尤其是氮、磷、鉀吸收與積累的研究鮮見報道。本研究測定分析不同立地條件下構樹生長旺盛期不同器官干物質、氮、磷、鉀等的積累量，明確其氮、磷、鉀比例關系，以期為立地構樹高產栽培提供科學依據。

1 材料與方法

試驗在廣西柳州市鹿寨縣江口鄉新安村進行，于構樹生長旺盛期（2018年8月）挖取臨近村口排水溝（L1）、菜園（L2）、垃圾堆（L3）、家禽放養地（L4）、旱坡地（L5）紅壤上自然生長的二年生構樹各9株，然后沖洗干凈分根、莖、葉烘干，稱質量、粉碎，計算單株構樹干物質積累量與分配比例，按文獻[8]測定氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）含量，計算單株構樹N、P2O5、K2O積累量及分配比例。應用Excel和SPSS軟件進行數據處理與統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同立地條件下構樹干物質積累

從表1可以看出，根部干物質積累量以L3最高，比其他立地條件的干物質積累量增加8.06%～78.21%，其次是L2，二者與其他立地條件的干物質積累量差異均達顯著水平，而L5的干物質積累量最低;莖部干物質積累量以L2最高，比其他立地條件的增加12.37%～55.83%，其次是L3，而L4、L5積累量最低，與其他立地條件的差異達顯著水平;葉部干物質積累量以L1的最高，比其他立地條件的增加 6.58%～78.30%，其次是L4，二者與其他立地條件的差異均達顯著水平，而L5的積累量最低;干物質積累總量以L1的最高，比其他立地條件的增加0.28%～52.38%，其次是L2的，而L5的積累量最低，與其他立地條件的差異達顯著水平。在干物質分配方面，葉部占58%以上，莖部占19.30%～28.62%，其他為根部，其中L1和L4、L2和L5、L3分別促進干物質向葉部、莖部及根部分配。表明構樹各器官的生長有較大的調控空間，其中臨近排水溝和菜園的生物產量較高。

2.2 不同立地條件下構樹氮磷鉀積累比較

2.2.1 氮積累 從表2可以看出，構樹積累的氮為2.68～6.10 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為315%～5.60%、8.74%～16.00%、78.40%～8811%，說明構樹吸收的氮主要供地上部分尤其是葉利用。根部和莖部氮積累量以L3的最高，分別比其他立地條件的增加27.27%～180.00%、2121%～90.48%，與其他立地條件的差異均達顯著水平，其次是L2的，而L5的均最低;葉部N積累量以L4的最高，比其他立地條件的增加6.35%～148.15%，其次是L1的，二者與其他立地條件的差異顯著，而L5的最低;N積累總量以L4的最高，比其他立地條件的增加6.64%～127.61%，其次是L1的，二者與其他立地條件的差異達顯著水平，而L5的最低。表明臨近排水溝、家禽放養地的構樹吸收與積累的氮養分較多。

2.2.2 磷積累 構樹積累的P2O5為0.72～1.16 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為7.69%～13.79%、19.23%～25.00%、62.07%～73.08%，說明構樹吸收的磷主要供地上部分尤其是葉利用。根部P2O5積累量以L3的最高，比其他立地條件的增加33.33%～100.00%，與其他立地條件的差異達顯著水平，其次是L2的，而其他3種立地類型的根部P2O5積累量相同;莖部P2O5積累量以L2和L3的較高，比其他立地條件的增加40.00%～75.00%，與其他立地條件的差異均達顯著水平，其次是L1和L4的，而L5的最低;葉部P2O5積累量以L4的最高，其次是L1、L2、L3的，均與L5的差異達顯著水平;P2O5積累總量以L3的最高，比其他立地條件的增加3.57%～61.11%，其次是L2的，二者與其他立地條件的差異達顯著水平，而L5的最低（表2）。表明臨近菜園、垃圾堆的構樹吸收與積累的磷養分較多。

2.2.3 鉀積累 構樹積累的K2O為6.88～13.26 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為5.66%～9.45%、13.17%～20.49%、70.06%～81.18%，說明構樹吸收的鉀主要供地上部分尤其是葉利用。根部K2O積累量以L2的最高，比其他立地條件的增加7.14%～35.38%，與其他立地條件的差異達顯著水平，其次是L3的，而L5的最低;莖部K2O積累量以L2的最高，比其他立地條件的增加 1.88%～53.90%，其次是L1的，而L5的最低，與其他立地條件的差異達顯著水平;葉部K2O積累量以L1的最高，比其他立地條件的增加3.28%～115.35%，其次是L4的，而L5的最低，與其他立地條件的差異達顯著水平;K2O積累總量以L1的最高，比其他立地條件的增加7.11%～85.75%，其次是L4的，二者與其他立地條件的差異達顯著水平，而L5的最低（表2）。表明臨近排水溝、家禽放養地的構樹吸收與積累的鉀養分較多。

2.3 不同立地條件下構樹氮磷鉀分配比例

從表3可以看出，構樹各器官氮磷鉀積累比例均表現為K2O>N>P2O5，其中根部、莖部、葉部及總量積累的K2O分別為N的2.79～6.50、2.30～426、1.88～2.23、2.03～2.57倍;根部、莖部、葉部及總量積累的P2O5分別為N的 40%～80%、35%～42%、14%～22%、17%～27%;從平均積累量來看，根部、莖部、葉部、總量中N ∶ P2O5 ∶ K2O分別為 1.00 ∶ 0.50 ∶ 3.75、1.00 ∶ 0.38 ∶ 3.17、1.00 ∶ 0.17 ∶ 2.03、1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24。說明構樹吸收的鉀較多，其次是氮，而吸收的磷較少。

3 討論與結論

土壤是生態系統中物質和能量交換的重要場所，植物生命活動所需的水分和營養物質絕大部分通過根系從土壤中吸收，因此不同立地條件土壤的物理性狀、水分含量、礦質營養水平直接影響植物的生長發育與養分吸收利用[9-10]。韋冬萍等研究表明，不同巖性土體上構樹苗生長差異較大，其原因可能是不同巖性土體的物理性質影響構樹根系的生長以及對土壤營養元素的吸收[11]。此外，在由石灰巖發育的土壤中施用腐熟雞糞可顯著促進構樹苗木生長[6];在立地土壤氮和磷不足的條件下增施氮肥和磷肥也可顯著促進構樹株高、地徑及胸徑的增長[7]。本研究結果顯示，不同立地條件的構樹干物質積累與分配存在顯著差異，其中臨近排水溝、菜園的構樹生物產量較高，而旱坡地構樹生物產量較低，與當地種植麻瘋樹的結果[11]相似，這可能是臨近排水溝和菜園的土壤水肥條件較好的緣故，但具體機制有待從土壤含水量和養分含量，尤其是氮、磷、鉀含量的動態變化進行研究。

構樹為落葉喬木，其構件生長發育在8—10月較為活躍，因此其各器官及不同部位中的氮、磷、鉀含量呈現規律的消長變化[3，5]。本研究結果顯示，在構樹生長旺盛期，不同立地條件的構樹各器官氮、磷、鉀積累量存在顯著性差異，其中臨近排水溝、家禽放養地的構樹N和K2O積累較多，臨近菜園與垃圾堆的構樹P2O5積累較多，而旱坡地構樹各養分積累量均最少，這可能與不同立地條件的土壤養分狀況和構樹對養分的吸收能力差異有關。結合干物質積累來看，構樹形成較多的生物量須要吸收的氮、磷、鉀養分較多，而氮、磷、鉀養分不足或缺乏會抑制構樹生長，這與戴豐瑞研究構樹養分與干物質積累的消長變化規律[5]相一致。此外，不同立地條件的構樹植株積累的總量，K2O、P2O5分別為N的2.03～2.57倍、17%～27%，N ∶ P2O5 ∶ K2O平均值為1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24，說明構樹需要較多的鉀養分，其次是氮，而磷較少。表明獲得充足的氮、磷、鉀養分是構樹高產栽培的重要基礎，因此生產中須注意構樹氮、磷、鉀養分的配施，重視鉀肥、氮肥的追施，做到按需施肥和平衡施肥。

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