白花泡桐葉片中元素含量年動態變化分析

呂志海 吳高升 王偉 林銀海 丁益 王雙勝 葉榮

摘要：為研究白花泡桐葉片中大量和微量元素年動態變化，本文選取3個種源，從展葉期到落葉始期，每隔15 d采集1次葉片，進行觀測。結果表明：白花泡桐不同種源間葉片中三大元素的變化趨勢較為一致，4月中下旬葉片其養分含量偏高;N元素含量一直處于較高水平，隨著葉片脫落損失較嚴重，而P、K元素在葉片枯黃期其含量降至較低;葉片中微量元素鈣和鎂元素含量相對較高，錳和銅元素在整個生長過程中均保持較低水平，鐵和鎂元素在葉片掉落時仍保持較高含量;為保證林木快速增長，應重施N肥，并及時補充鐵鎂肥。

關鍵詞：白花泡桐;葉片;大量元素;微量元素

中圖分類號：S792.43 ;Q946.91+1文獻標識碼：A文章編號：1004-3020（2015）01-0020-03

Analysis on the Annual Dynamic Changes of Element Content in Paulownia fortunei Leaves

Lv Zhihai（1）Wu Gaosheng（2）Wang Wei（3）Lin Yinhai（1） Ding Yi（1）Wang Shuangsheng（1） Ye Rong（1）

（1.Chibi City Forestry BureauChibi437300;2.Hubei Provincial Pengfa Forestry Co. Ltd.Wuhan430014;

3.Xianning City Forestry BureauXianning437100）

Abstract： Aiming at studying ?the annual dynamic changes of the macroelement and microelement in Paulownia fortunei leaves， we chose three provenances to determine their content in the leaves， which were collected every fifteen days during the period from leaf expansion to the beginning of leaf abscission. The results indicated that the changing trends of ?the content of three main elements ?in the leaves of different provenances ?of Paulownia fortunei are ?consistent; In mid-to-late April， the nutritional ingredient content of the leaves was high， and N element content was always in the high level， and P and K element content ?decreased to the lowest in the wilt period of the leaves with the loss of leaves; Microelements of calcium and magnesium were found in relatively high level in leaves， and copper and manganese were low in the whole growth process， and iron and magnesium kept relatively high when leaves were falling. Attention should be paid on applying N fertilizer and adding iron and calcium fertilizer in time in order to ensure the rapid growth of the trees.

Key words：Paulownia fortunei;leaf;macroelement;microelement

白花泡桐Paulownia fortunei玄參科Scrophulariaceae泡桐屬落葉喬木，分布較廣，是原產我國的重要優質速生用材和生態防護樹種[1-2]。白花泡桐經濟價值高，因其木材纖維素含量高、顏色淺，是造紙、人造板的優質原料，同時葉、花、果均可作藥材和飼料[3]。目前，國內外許多學者為實現樹體效益最大化，促進樹體快速培育，對多種植物葉片大量元素和微量元素年動態變化進行諸多研究，但仍未見有對白花泡桐其元素含量年動態變化的研究報導。因此，研究白花泡桐葉片中大量和微量元素年動態變化將作為后期施肥的依據，為泡桐的豐產栽培、引種及種質資源評價提供理論依據。

1試驗材料與方法

1.1試驗區概況

湖北省赤壁市車埠鎮肖橋村，地理位置為東經113°53′，北緯29°43′，亞熱帶季風氣候區，四季分明，雨量充沛，氣候溫和，雨熱同期。年平均日照時數1 736 h、氣溫17 ℃、降雨量為1 600 mm。海拔55～69 m，坡度8～10°，土層厚度100 cm，土壤肥力中等排水良好，交通便利。

1.2試驗材料

試驗區栽植有來自全國各地37個不同種源的白花泡桐種苗，根據白花泡桐生長特性，從中選取3個優良種源，分別為江西贛州、湖南懷化和江西吉安，其地理環境見表1。

1.3試驗方法

3個種源中分別抽取3棵典型樹體作為標準木代表林地的平均水平，從展葉期到落葉始期，每隔15天在標準木上層中部陽位，選取第三位葉采集1次葉片，共采集了14次，進行烘干（75 ℃烘24 h ）處理。將烘干后的樣品磨細過篩，四分法取其中1份（約10 g）貯于250 mL棕色玻璃瓶中待用[4-8]。

葉片樣品N、P用濃硫酸和過氧化氫消煮，利用化學間斷分析法測量全氮、全磷，利用火焰光度法[9-10]測量全鉀測。葉片樣品Ca、Fe、Zn、Mn、Cu、Mg用混合酸消煮法（硝酸∶高氯酸=5∶1），利用原子分光光度計測量[11]。采用Excel 2003和SPSS 18.0對數據進行整理、計算和分析。

2結果分析

2.1葉片中大量元素含量動態變化

由圖可知，泡桐在展葉初期葉片中N、P元素均處于最高水平。3個種源泡桐葉片中N元素含量均呈小曲線變化，葉片進入始增長期時（2012年4月20日～5月20日），N元素含量快速下降，隨后較為穩定，在2012年8月5日～9月5日時，N含量均達到1個小峰值，之后開始持續下降，直至落葉期葉片中N元素含量有所回升。說明葉子在展葉增長期時，其N元素稀釋，樹體隨著葉落N元素流失較為嚴重。32號（江西贛州）在2012年9月份長新葉時間略晚于其他2個種源。

P元素在葉片展葉后，均降至較低水平，雖在2012年7月20日左右有較大回升，但其含量均在12 500 mg/kg以下，說明在葉片生長期，需及時補充P元素。不同種源間，35號（江西吉安）的泡桐葉片P含量均略高于其他2個種源。葉片中K含量在落葉之前均處于較高水平，而在葉片轉黃時，其含量迅速下降，說明K含量易在新葉中集聚，當進入落葉期時，其含量轉移至樹體。說明，泡桐落葉時K元素含量流失較少。

圖1白花泡桐葉片中大量元素含量的年變化

2.2葉片中微量元素含量動態變化

微量元素對植物生長也起著關鍵作用，其年動態變化也說明著泡桐1年中所需的微量元素規律。由表2可知，葉片微量元素中Ca和Mg元素含量相對較高，在展葉初期不同種源的這兩種元素變化幅度差異較大，在葉片快速增大期變化趨勢一致，均快速增長再急速下降，而后階段鎂元素含量穩定，Ca元素呈小幅度波動。其中這3個種源中，34號（湖南懷化）種源其葉片中這兩種元素在整個生長期變化較為穩定。

葉片中Cu和Mn元素含量相對較少，8月20日時3個種源的Cu元素含量均達到最高峰（逐步集聚過程），平均為77.74 mg/kg，當葉片趨于枯黃時，葉片中部分銅元素轉移至樹體;葉片中Mn元素含量在整個生長過程中呈波狀變化，32號（江西贛州）和34號（湖南懷化）2個種源其葉子Mn元素在展葉初期快速增長（表中未顯示），說明其新葉對Mn元素有較大需求。

葉片中Fe元素含量除了在7月20日～8月20日之間有個增長小高峰外，與Zn元素含量年變化趨勢較為一致，生長期間呈下降趨勢，而后期均有一定增長。說明隨著葉落，這兩種元素損失較為嚴重。

3結論與討論

3.1大量元素動態變化分析

白花泡桐不同種源間葉片中三大元素的變化趨勢較為一致，4月中下旬正是林木的春季營養生長期，三大元素都被運輸到嫩葉等生長旺盛的部位以保證林木生長，由此葉片養分含量偏高。隨著葉片的生長，養分含量被不斷“稀釋”之后，這3種元素在不同時期均有一個生長小高峰，說明葉片對著2種元素的需求時期有所差異。葉片中N元素含量一直處于較高水平，隨著葉片脫落損失較嚴重，而P、K元素在葉片枯黃期其含量降至較低，說明為保證林木快速增長，應重施N肥。

3.2微量元素動態變化分析

葉片微量元素中Ca和Mg元素含量相對較高，隨著葉片枯黃掉落，近一半含量移至樹體，Cu和Mn元素在整個生長過程中均保持較低水平，其中江西贛州和湖南懷化2個種源其葉子Mn元素在展葉初期對Mn元素有較大需求，Fe和Zn元素在葉片掉落時仍保持較高含量，可為培育白花泡桐提供參考依據。

參考文獻

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[2]鄧建軍，李芳東，喬杰，等.白花泡桐優樹種質資源收集保存及繁殖技術研究[J].中南林業科技大學學報，2011，31（4）：50-55.

[3]成俊卿.泡桐屬木材的性質和用途的研究（一）[J].林業科學，1983，19（1）：57-63.

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[11]鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，1981.

（責任編輯：鄭京津）

基金項目：國家林業公益性科研專項“泡桐基因庫與育種群體建立技術研究”（200804021）。

作者簡介：呂志海（1983～），男，遼寧凌源人，主要從事林木培育研究工作。