黑龍江省西部地區苗木營養缺乏癥研究

方玉鳳，劉文環，田紅梅，張天云

(1.黑龍江省森林與環境科學研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省森林植物園，黑龍江 哈爾濱 150040)

黑龍江省西部地區苗木營養缺乏癥研究

方玉鳳1，劉文環1，田紅梅2，張天云1

(1.黑龍江省森林與環境科學研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省森林植物園，黑龍江 哈爾濱 150040)

通過對黑龍江省西部地區苗木黃化、無黃化葉片中營養元素的對比分析，結合苗木生長狀況，對該地區苗木營養缺乏癥進行研究，結果表明：郁李葉片黃化的主要因素是Ca、Fe的缺失；青山楊黃化葉片的Ca、Mg、Zn含量明顯低于無黃化葉片；銀中楊黃化葉片的Ca、Mg、Fe、Zn含量均與無黃化葉片相當，甚至更高，造成葉片黃化現象的原因還須進一步試驗分析；試驗地塊土壤的有效鐵、有效鋅皆隨著植株生長表現為含量降低的現象，應適時補充營養元素。

苗木葉片黃化;營養元素；Ca、Mg、Fe、Zn

AbstractThe main factors of the yellowing & no yellowing of leaves were studied. The main factors of yellowing of leaves were as follows: the main factors of the yellowing of leaves forCerasusjaponicaare the loss of Ca and Fe;the contents of Ca, Mg &Zn in the yellow leaves ofPopuluspseudo-cathayana×P.deltoidesare significantly lower than those of the non-yellowing leaves;the contents of Ca, Mg, Fe & Znin the yellow leaves ofPopulusalba×Populusberolinensisare the same as no yellowing leaves,even higher. The reasons for the need for further experimental analysis needs more test analysis. The effective iron and available zinc of the tested soils are decreasing with the growth of the plants, and the nutrient elements should be supplemented in time.

Keywordsyellowing of leaves of seedlings;nutrient elements;Ca, Mg, Fe, Zn

隨著人類對土地資源的不斷開發和利用，土壤肥力不斷下降，農作物及林木的營養缺乏癥狀越發嚴重。植物生長所需的營養元素有著明顯不同的生理功能[1]，如小麥、甜菜容易患缺硼的癥狀；大豆、苜蓿易缺鉬；玉米易缺鋅，但在生產實踐中，植物并不能表現出所有元素的缺乏癥狀，各元素之間存在平衡關系，只有一種或幾種元素在養分平衡中的比例失調，才易產生該種元素的缺乏癥狀[2-4]。研究表明，營養元素N、S、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等缺乏時，植株會出現缺綠癥狀[5]。同時，營養元素的缺失也是導致病害發生的重要因素[6]。保證營養元素的平衡供應也是繁育優質健壯苗木的前提。

關于作物缺素癥的研究，早在20世紀60年代后期就有報道[6]。但總體看來，多數的研究集中在糧食作物、經濟作物、藥用植物、園藝作物上，對于林木尤其是林木苗木的研究甚少。我國南方此類的研究多為桉樹，鮮有北方地區對于造林樹種苗木的研究。該研究以黑龍江西部地區主要造林樹種為研究對象，通過對植物組織和土壤中相關元素的化驗分析，并通過比對苗木生長狀況，判斷苗木缺素種類及缺失程度，為下一步選擇解決方案提供依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地設在黑龍江省齊齊哈爾市綠源林業科技示范基地。該基地位于松嫩平原嫩江西岸，122°24′—126°46′ E，45°53′—48°56′ N，地勢平坦，受大陸性季風氣候的影響，早春少雨多風，夏季降水集中在7—8月。年均氣溫3.4～5.9 ℃，≥10 ℃積溫2 950～3 248 ℃，年降水量376.8～563.1 mm。試驗時間為2016年7、8月月末。

1.2 試驗設計

試驗共設6個處理，分別為：郁李正常(LG)、郁李黃葉(LY)、銀中楊正常(YG)、銀中楊黃葉(YY)、青山楊正常(HG)、青山楊黃葉(HY)，每個處理選取5株長勢、黃化程度基本一致的單株苗，并做標記，采集植株中部葉片裝袋帶回實驗室。105 ℃下殺青30 min后，70 ℃烘干至恒質量，研缽磨碎、過篩、混合均勻，待化驗。

由于這3種苗木發生黃化現象沒有規律性，取單株苗木土壤不具有代表性，因此仍以“S”形布點采集土壤樣品，取這3種苗木0～20 cm土層土樣，混勻，四分法，研磨過篩，待化驗。

1.3 測定項目

植物樣品的化驗測定項目包括：植物全氮、全磷、全鉀、鈣、鎂、鐵、鋅；土壤樣品的化驗項目包括：有機質、速效氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效鋅、pH值。氮磷鉀、有機質、pH值的測定采用常規化驗方法，參照鮑士旦《土壤農化分析》一書，鈣、鎂、鐵、鋅的測定采用原子吸收分光光度計法。

1.4 數據處理

采用Excel2007進行數據前處理和圖表的繪制，采用SPSS17.0統計軟件進行數據分析，差異性分析采用one-way ANOVA，Duncon檢驗。

2 結果與分析

2.1 土壤養分含量的比較

表1顯示的是土壤中各有效養分的化驗結果，從各處理7、8月的前后對比可以看出，有機質、速效氮、速效磷、速效鉀含量的前后差異不大，有效鐵、有效鋅含量均明顯下降，而pH值相應升高。處理H的pH值均為最高，從8.47升高至8.56，為3個地塊pH值最高的處理，對應的有效鐵、有效鋅下降幅度最大，分別為43.98%和24%，由2.41 mg·kg-1和0.50 mg·kg-1降至1.35 mg·kg-1和0.38 mg·kg-1，8月含量為3個地塊中含量最低的處理；處理Y的pH值均為最低，其有效鐵下降15.85%，8月為1.54 mg·kg-1，有效鋅下降23.39%，8月為2.26 mg·kg-1，下降幅度是3個地塊中最小的，并且兩者8月的含量是3個地塊中最高的。

表1土壤化驗結果

時間處理有機質%速效氮/mg·kg-1速效磷/mg·kg-1速效鉀/mg·kg-1有效鐵/mg·kg-1有效鋅/mg·kg-1pH值7月L2．53128．3148．1173．52．012．108．35Y3．59179．7140．7292．51．832．958．24H2．38125．8104．4203．22．410．508．478月L2．35164．3145．8173．51．501．518．46Y2．99169．4118．8318．41．542．268．39H2．41107．8118．5158．71．350．388．56

在對有效鐵、有效鋅與pH值之間的相關性檢驗中發現，有效鋅與pH值之間存在1%極顯著線性相關，相關系數達到0.87；而有效鐵與pH值之間不存在相關性。說明土壤pH值的變化對有效鋅的含量影響顯著。

圖1 土壤有效Zn含量與pH值的相關性分析

(a)全氮

(b)全磷

(c)全鉀

圖2苗木葉片大量元素含量

2.2 苗木大量元素含量變化

圖2a、圖2b、圖2c分別顯示的是7、8月各處理的葉片含氮、磷、鉀情況，通過比較可以發現，同一時間、同一類型苗木的黃化葉片中氮磷鉀含量明顯高于無黃化葉片，說明氮磷鉀不是導致葉片黃化的主導因素，但這種差異可能加劇鐵、鋅等微量元素與各元素的平衡性，導致微量元素失調，進而產生缺素癥狀。各處理8月氮磷鉀含量低于7月，說明隨著苗木生長，氮磷鉀有轉移的現象，由于取樣部位在苗木植株中部，氮磷鉀屬于易移動元素，會由老葉向新葉轉移以保證新葉發育正常。

2.3 苗木中量元素含量變化

圖3a表示的是各處理葉片中元素Ca的含量變化情況，郁李7、8月的黃化葉片Ca含量明顯低于無黃化葉片，并且8月黃化、無黃化葉片Ca含量皆分別低于7月，說明郁李黃化葉片的Ca含量出現虧損現象，且Ca含量隨植株生長呈下降趨勢；銀中楊8月黃化葉片的Ca含量與7月基本持平，說明銀中楊黃化葉片的Ca含量基本不隨植株生長發生變化；青山楊8月黃化葉片Ca含量低于無黃化葉片， 黃化葉片8月較7月Ca含量下降幅度很大，由2.14%降至0.56%，說明青山楊黃化葉片的Ca含量表現為明顯虧損。

a(Ca含量)

b(Mg含量)

圖3b顯示的是各處理葉片中量元素Mg的含量變化情況，郁李7、8月黃化、無黃化葉片Mg含量相當，說明郁李葉片的Mg含量隨植株生長基本沒有變化；銀中楊7、8月黃化葉片Mg含量皆高于無黃化葉片，說明銀中楊葉片的Mg含量隨植株生長表現為盈余；青山楊Mg含量變化趨勢類似于Ca含量， 黃化葉片8月較7月Mg含量由0.41%下降至0.20%，下降幅度較大，說明青山楊黃化葉片的Mg含量出現虧損。

由于Mg在植株體內屬于易移動礦質養分，Mg供應不足或缺乏時，老葉中的Mg會向幼葉轉移，因此缺素癥狀先出現在老葉上[7]，郁李與銀中楊葉片中的Mg含量沒有降低，說明Mg不是引起它們表現缺素癥狀的元素，Ca屬于難移動養分，中部葉片的養分不會轉移給新葉生長，因此Ca的缺失可能是造成郁李黃化現象產生的因素。青山楊黃化葉片的Ca、Mg均表現出隨植株生長有虧損的現象，這可能是引起葉片黃化的原因。

2.4 苗木微量元素含量變化

圖4a表示的是各處理葉片微量元素Fe的含量變化情況，郁李7、8月黃化葉片Fe含量明顯低于無黃化葉片，說明郁李黃化葉片Fe含量出現虧損，但葉片中Fe的含量不因植株生長出現下降情況；銀中楊7、8月黃化葉片Fe含量皆高于無黃化葉片，說明銀中楊黃化葉片的Fe含量表現為盈余；青山楊7月黃化葉片Fe含量低于無黃化葉片，但7、8月含量相當，說明青山楊黃化葉片Fe含量隨植株生長變化不大。

a(Fe含量)

b(Zn含量)

圖4b顯示的是各處理葉片微量元素Zn的含量變化情況，郁李、銀中楊葉片中Zn含量變化趨勢一致，皆表現為7、8月黃化葉片Zn含量明顯高于無黃化葉片，并且8月黃化、無黃化葉片Zn含量皆分別低于7月，說明郁李、銀中楊葉片的Zn含量隨植株生長皆表現為虧損；青山楊8月黃化葉片Zn含量明顯低于無黃化葉片，且8月黃化葉片的Zn含量較7月下降了81.78%，由90.41 mg·kg-1下降至16.47 mg·kg-1，說明青山楊黃化葉片Zn含量隨植株生長出現虧損現象嚴重。

Fe、Zn皆屬于難移動養分，在對黃化與無黃化葉片的對比中，發現郁李黃化葉片有Fe的缺失，說明Fe的供應不足可導致郁李葉片黃化現象的發生；青山楊黃化葉片有Fe和Zn的缺失，但隨著植株生長，Fe不再表現為缺失，Zn缺失情況嚴重。

3 結果與分析

缺Zn會導致新梢葉片出現斑駁黃化[8]，通過觀察各處理的葉片顏色，黃化葉片癥狀表現為：苗木的底部老葉仍為綠色，上部新葉脈間失綠，明顯變黃，嚴重的甚至變白，說明缺失的主要營養元素為不可移動或難移動養分，根據木桶原理，植株生長受到營養元素最低因子的制約[9]，如果其中一種養分含量不足，其他養分含量再多也無法發揮其作用[10]。試驗中黃化葉片的一些養分含量高于正常葉片，這可能破壞各元素之間的平衡關系，加劇某種營養元素的缺失。有研究發現，蜜柑葉片中K、Fe、Mn含量較高時，會對Ca、Mg、B的吸收產生拮抗，因此抑制了葉片對Ca、Mg、B的吸收[11]。

分析植株葉片中Ca、Mg、Fe、Zn的含量變化與黃化現象的綜合關系，我們初步判定，Ca、Fe的缺失是導致郁李葉片黃化的主要因素；青山楊黃化葉片中Ca、Mg、Zn含量明顯不足；而銀中楊黃化葉片的Ca、Mg、Fe、Zn含量均高于或與無黃化葉片相當，造成葉片黃化現象的原因還需進一步試驗分析。

試驗地塊土壤的有效鐵、有效鋅皆隨著植株生長表現為含量降低，結合苗木葉片Ca、Mg、Fe、Zn的時間前后變化分析，需要適時補充營養元素，如葉面肥的噴施，對郁李補充Ca、Fe、Zn，對銀中楊補充Zn，對青山楊補充Ca、Mg、Zn。葉面肥施用的試驗效果及植株體內營養元素、土壤有效養分的含量變化情況也需進一步分析。

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NutritionalDeficiencyofSeedlingsinWesternHeilongjiangProvince

Fang Yufeng1, Liu Wenhuan1, Tian Hongmei2,Zhang Tianyun1

( 1.Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province, Qiqihar 161005, China; 2.Heilongjiang Forest Botanical Garden，Harbin,China)

R723.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.028

1005-5215(2017)09-0079-04

2017-03-22

方玉鳳(1988-)，女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，工程師，主要從事植物營養研究.

田紅梅(1963-)，女，河北灤縣人，大學，工程師，現從事花卉培育、植物引種馴化研究.