大花序桉幼苗營(yíng)養(yǎng)吸收及分配規(guī)律研究

呂曼芳,覃祚玉,曹繼釗,石媛媛，趙雋宇，潘 波

(1.廣西國(guó)有維都林場(chǎng)，廣西 來(lái)賓 546100；2.廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002；3.廣西林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530002；4.國(guó)家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

大花序桉(Eucalyptuscloeziana)，又名昆士蘭桉，是優(yōu)良的大徑材培育樹(shù)種，其材性好、木材價(jià)值遠(yuǎn)高于普通短輪伐期用材桉樹(shù)品種，具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景[1]。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)大花序桉在種源及遺傳研究[2-6]、材性研究[7-12]、苗木培育[13-15]及引種栽培[16-18]等方面的研究較多，但對(duì)大花序桉苗期營(yíng)養(yǎng)特性及需肥特性研究鮮有報(bào)道。隨著近年來(lái)林業(yè)部門對(duì)大花序桉在華南地區(qū)種植的高度重視，研究大花序桉苗木營(yíng)養(yǎng)吸收及分配規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)苗期及幼林施肥，提高大花序桉上山造林質(zhì)量和保障木材儲(chǔ)備等均具重大意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)材料來(lái)自廣西國(guó)有東門林場(chǎng)苗圃基地，該苗圃地位于崇左市扶綏縣東門鎮(zhèn)，地處北緯22°33′、東經(jīng)107°85′，海拔95 m，北回歸線以南，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年均溫21.7℃左右，年無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)342 d以上，年均降雨量約 1 300 mm，年均相對(duì)濕度80%。

1.2 試驗(yàn)材料

隨機(jī)選取廣西國(guó)有東門林場(chǎng)林業(yè)科學(xué)研究所培育的大花序桉半年生組培營(yíng)養(yǎng)杯苗，共計(jì)120株，平均苗高36.4 cm，平均地徑2.01 cm，苗木生長(zhǎng)基本一致，無(wú)病蟲害。試驗(yàn)采樣時(shí)間為2018年7月15日。組培苗基質(zhì)的養(yǎng)分含量見(jiàn)表1。

1.3 測(cè)定方法及分析方法

1.3.1 生物量測(cè)定

對(duì)選取的120株大花序桉苗木進(jìn)行每木調(diào)查，分別用鋼卷尺測(cè)量苗高、游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑。調(diào)查苗木的苗高、地徑。樣株分6組(每組20株)，再按根、莖、葉將苗木再分成3組，共計(jì)18個(gè)樣品，測(cè)定各組分的鮮重，然后將采集的樣品置80～90℃鼓風(fēng)干燥箱中烘15～30 min，然后降至65℃烘12～14 h，放至室溫，稱取各樣株各組分的干重。

表1 大花序桉組培苗基質(zhì)養(yǎng)分均值

1.3.2營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定

測(cè)定樣品N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、B 10種大、中、微量元素含量。營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定參照中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[19]。全N采用凱氏法測(cè)定；全K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn采用硝酸—高氯酸消煮+原子吸收分光光度法測(cè)定；全P采用硝酸—高氯酸消煮+鉬銻抗比色法測(cè)定；全B采用干灰化+甲亞胺比色法測(cè)定。輕基質(zhì)養(yǎng)分含量測(cè)定參照LY/T 1999森林土壤分析標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.3.3統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步計(jì)算,利用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗期大花序桉不同器官生物量積累

大花序桉幼苗各物理指標(biāo)見(jiàn)表2所示。

由表2數(shù)據(jù)可見(jiàn)，大花序桉半年生幼苗生長(zhǎng)均勻，平均單株生物量以地上部分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，鮮重和干重分別占全株的80.74%和69.80%，其中莖生物量積累最高，不同器官生物量大小排列依次為莖>根>葉，所占比例分別為54.62%、30.20%、15.18%。

表2 大花序桉幼苗各物理指標(biāo)

2.2 不同器官營(yíng)養(yǎng)積累及分配規(guī)律

大花序桉在生長(zhǎng)過(guò)程中不同組分的生理生態(tài)活動(dòng)會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化，對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求也不同，因而營(yíng)養(yǎng)元素含量明顯不同。分析測(cè)定大花序桉幼苗根、莖、葉各器官營(yíng)養(yǎng)元素含量，結(jié)果見(jiàn)圖1，圖2所示。

從圖1和圖2得出，大花序桉不同器官總養(yǎng)分含量分配為莖>根>葉，莖部養(yǎng)分貯存量達(dá)52.1%。大量元素N和P貯量與總營(yíng)養(yǎng)元素含量分布一致，均為莖>根>葉，K元素分布順序?yàn)榍o>葉>根；P、K元素含量在大花序桉莖中含量高達(dá)75.5%、58.6%。中量元素Ca元素貯存量與總養(yǎng)分含量分配一致，莖部貯存量最高，Mg元素含量在不同器官分布與K元素一致，在根和葉部分分配相近。大花序桉幼苗生長(zhǎng)對(duì)Cu、Zn、Mn、B有一定需求量，這些微量元素在不同器官分配均為莖>根>葉；Fe元素在根部積累高達(dá)92.3%，說(shuō)明大花序桉對(duì)Fe元素需求量較高。

對(duì)不同器官的營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行方差分析(表3)。

方差分析結(jié)果表明，大花序桉幼苗不同營(yíng)養(yǎng)器官營(yíng)養(yǎng)元素含量不同，根、莖、葉各器官營(yíng)養(yǎng)元素含量存在顯著差異，在大花序桉苗木生長(zhǎng)中，不同營(yíng)養(yǎng)器官對(duì)大量、中量和微量元素的需求和固持能力不同，主要養(yǎng)分含量和吸收積累規(guī)律為K>N>P>Fe>Mn>Zn>B>Ca>Cu>Mg。

從表3可知，N、K元素在根、莖、葉的分布差異達(dá)到顯著水平；Mg、Cu、Zn元素在根與葉、莖與葉的差異達(dá)到顯著水平，根與莖的差異不顯著；P元素在根與莖、葉與莖的差異顯著，根和葉差異不顯著；Ca、Mn元素在根與葉的差異顯著，根與莖、莖與葉的差異不顯著；Fe元素在根與莖、根與葉的差異顯著，莖與葉的差異不顯著；B元素在根、莖、葉的分布差異不顯著。

2.3 大花序桉苗木葉片養(yǎng)分含量的相關(guān)性

大花序桉葉片中各種養(yǎng)分含量的相關(guān)分析結(jié)果詳見(jiàn)表4。

從表4中可知，N與K的相關(guān)性達(dá)到顯著水平，相關(guān)系數(shù)為0.952；P與K的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，相關(guān)系數(shù)為 0.991，說(shuō)明大花序桉苗期葉片對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)元素N、P、K的吸收分配存在相互影響與相互促進(jìn)的關(guān)系。Mg與Ca，Cu與P、K，Zn與K，F(xiàn)e與N呈極顯著正相關(guān)，Zn與N、Cu、Fe呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明微量元素Cu、Zn、Fe能促進(jìn)大花序桉葉片對(duì)N、P、K等元素的吸收。Mn與N、Fe的相關(guān)性為極顯著負(fù)相關(guān)；Mn與K、Cu，B與P、Cu的相關(guān)性為顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明Mn與N、Fe、K、Cu等元素的吸收相互抑制，B與P、Cu等元素相互抑制。其他各營(yíng)養(yǎng)元素的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。植物中的磷與硝酸鹽的吸收、共生固氮作用密切相關(guān)，不同營(yíng)養(yǎng)元素之間的吸收與分配存在一定的相關(guān)性。根據(jù)各種營(yíng)養(yǎng)元素之間的吸收與分配規(guī)律，利用元素間相互影響、相互促進(jìn)作用，可為開(kāi)發(fā)大花序桉苗期專用肥提供理論依據(jù)，在大花序桉苗期，鉀肥需求最大，而K與N、P、Zn、Cu顯著正相關(guān)，與Mn顯著負(fù)相關(guān)，通過(guò)調(diào)控這5種元素，可有效促進(jìn)苗木K的吸收。

表3 大花序桉幼苗營(yíng)養(yǎng)元素含量方差分析

表4 大花序桉葉片中各種養(yǎng)分含量的相關(guān)分析

3 結(jié)論

1)大花序桉苗木平均單株生物量以地上部分占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，莖生物量積累最高，不同器官生物量大小排序?yàn)榍o>根>葉。大花序桉葉片占比最低，而葉片是植物生長(zhǎng)的重要器官，增施促進(jìn)葉片生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素有助于大花序桉苗木生長(zhǎng)。

2)營(yíng)養(yǎng)元素分配結(jié)果表明，大花序桉幼苗各器官的營(yíng)養(yǎng)元素含量以K最高，其次是N、P和Fe，Ca、Cu和Mg含量最低；大花序桉幼苗大量元素總含量為K>N>P，大量元素N、P、K貯量最高的均為莖，根部和葉中含量相近。Fe元素貯存在根部最高，其余營(yíng)養(yǎng)元素貯量均表現(xiàn)為莖最高。

3)對(duì)大花序桉苗期不同器官中各種營(yíng)養(yǎng)元素含量間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，大花序桉苗期葉片對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)元素N、P和K的吸收分配間存在相互促進(jìn)的關(guān)系；Mg與Ca，Cu與P、K，Zn與N、K、Cu、Fe，F(xiàn)e與N呈現(xiàn)互相促進(jìn)關(guān)系；Mn與N、Fe、K、Cu，B與P、Cu為相互抑制關(guān)系。根據(jù)該規(guī)律，可以科學(xué)設(shè)置營(yíng)養(yǎng)元素配比，研發(fā)大花序桉苗期專用肥，為科學(xué)施肥提供參考依據(jù)。

4)大花序桉苗期應(yīng)以氮、磷、鉀肥為主，其中要求養(yǎng)分K2O>N>P2O5，并有針對(duì)性地添加鐵肥、鋅肥和銅肥。