湖南不同立地條件光皮樹生物量變化及營養(yǎng)元素累積特性研究

李潔

摘要：為了弄清光皮樹生物量變化及營養(yǎng)元素累積特性，給光皮樹測土配方提供技術(shù)支持，采用實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測法對不同立地條件下光皮樹生長狀況以及營養(yǎng)元素含量變化進(jìn)行了測定，結(jié)果分析得出：不同立地條件光皮樹不同樹體部位生物量變化不同，瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹由于修剪造成枝葉生長較慢，生物量變化較小，而道縣試驗(yàn)點(diǎn)和龍山試驗(yàn)點(diǎn)由于進(jìn)入果實(shí)始果期或豐產(chǎn)期，不斷促發(fā)營養(yǎng)枝和結(jié)果枝，生物量變化較大；磷元素在光皮樹不同部位含量普遍較低，是否存在缺素癥，有待進(jìn)一步研究，氮元素在葉、枝部位含量較高，普遍在0.5%以上，其他部位含量較小，基本維持在0.5%以下，鉀元素在葉、果實(shí)部位含量較高，超過0.5%，其他部位含量接近或低于0.5%。

關(guān)鍵詞：不同立地條件；生物量；營養(yǎng)指標(biāo)；差異

中圖分類號：S794.9

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：16749944（2017）21010804

1引言

光皮樹（Swida wilsoniana），又稱光皮梾木[1，2]，是山茱萸科梾木屬的一種喬木，是一種新型木本食用油料植物[3]，是我國重要生物柴油原料樹種[4]，也是石漠化造林的先鋒樹種[5，6]，具有較大的園林綠化價值[7，8]。隨著光皮樹的重視度不斷提高，選育出了一系列優(yōu)良品種，籽實(shí)產(chǎn)量與產(chǎn)油量不斷提高，加快了湖南光皮樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[9～11]。

目前光皮樹栽培技術(shù)研究不斷完善，通過測定其種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[12]，同時對影響種子發(fā)芽的因素進(jìn)行分析，對于大面積育苗造林，建立能源樹木林是很有必要的[13]；研究不同基質(zhì)對塑料大棚培育光皮樹扦插苗生根率和成活率的影響，光皮樹砧木對嫁接苗樹體生長的影響機(jī)理以及不同育苗方式對光皮樹出苗率及苗木生長情況和質(zhì)量的影響，為掌握光皮樹育苗技術(shù)和大面積造林選擇優(yōu)質(zhì)苗木提供參考依據(jù)[14]；同時對光皮樹結(jié)實(shí)性進(jìn)行研究，找出影響結(jié)實(shí)的相關(guān)因素[15]；開展了光皮樹無性系幼苗整形修剪技術(shù)研究，建立了模式樹形自然開心形、主桿疏層形、多主枝叢狀開心形，光皮樹果實(shí)產(chǎn)量不斷提高，但是光皮樹大小年影響嚴(yán)重，通過鐵絲絞縊和環(huán)剝技術(shù)可一定程度上減小了大小年的影響[16～18]，在獲得最大產(chǎn)量的前提下，光皮樹需肥量也相應(yīng)增加，對土壤要求也越來越高，所以掌握光皮樹需肥規(guī)律，對于防止地力衰退和提高光皮樹產(chǎn)量具有重要意義。

2材料與方法

2.1材料

根據(jù)湖南省光皮樹栽培狀況設(shè)置3個試驗(yàn)地取樣點(diǎn)，分別為瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)，道縣試驗(yàn)點(diǎn)和龍山試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)點(diǎn)概況見表1。于2016年11月中旬在3個試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了取樣調(diào)查。

2.1.1土樣采集

在每個樣地建立標(biāo)準(zhǔn)樣方（20 m×30 m）3個，每個樣方采用S形布點(diǎn)采樣，避開路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位，同時考慮地形坡度，上坡、中坡、下坡采樣數(shù)量保持基本相同，設(shè)置采樣點(diǎn)4～6個，采樣深度為0～50 cm。

2.1.2植物樣本采集

根據(jù)土樣采集樣點(diǎn)設(shè)置采集樣樹，分根、主干、枝、葉、果實(shí)采集樣本帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行烘干，同時在每個樣點(diǎn)選擇代表性光皮樹作為標(biāo)準(zhǔn)立木，進(jìn)行伐倒，實(shí)測根、主干、枝、葉、果實(shí)鮮重。

2.2方法

2.2.1生物量測定

每個試驗(yàn)點(diǎn)選擇樣株1株進(jìn)行整株伐倒，將根全部掘出，分根、莖、枝、葉、果實(shí)進(jìn)行稱重，并進(jìn)行取樣帶回實(shí)驗(yàn)室測定含水率，根據(jù)含水量，計(jì)算出不同樹體部位生物量[19]。

2.2.2 土壤指標(biāo)測定

土壤全氮肥測定方法為半微量開氏擴(kuò)散定氮法；土壤速效磷測定法為勃萊1號法；土壤質(zhì)地測定方法為甲種比重計(jì)法；土壤速效鉀測定方法為1 mol/L醋酸銨浸提火焰光度計(jì)法；土壤容重測定方法為環(huán)刀法；土壤酸溶液性鉀測定方法為1 mol/L硝酸消煮火焰光度法[20]。

2.2.3 植物樣本指標(biāo)測定

全氮測定采用H2SO4-H2O2消煮法；全磷測定采用鉬銻抗吸光光度法；全鉀測定采用火焰光度法[21]。

3結(jié)果與分析

3.1不同立地條件光皮樹栽培地土壤指標(biāo)變化

通過表1可以看出，有機(jī)質(zhì)含量變化：龍山試驗(yàn)點(diǎn)>瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)>道縣試驗(yàn)點(diǎn)，龍山試驗(yàn)點(diǎn)土壤肥力較強(qiáng)一些，通過對有效成分進(jìn)行對比分析，包括速效磷、速效鉀和水解氮。道縣試驗(yàn)點(diǎn)都明顯低于其他試驗(yàn)點(diǎn)，道縣土壤肥力更差一些。

3.2不同立地條件光皮樹生物量變化

由圖1分析，瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹營養(yǎng)生長較為旺盛，枝葉單位生物量較小，不同部位單位生物量差異：莖>根>果實(shí)>葉>枝。道縣試驗(yàn)點(diǎn)和龍山試驗(yàn)點(diǎn)由于進(jìn)入果實(shí)始果期或豐產(chǎn)期，不斷促發(fā)營養(yǎng)枝和結(jié)果枝，并通過葉片的光合作用為樹體提供能量，枝葉單位生物量較大，說明進(jìn)入果期的光皮樹，枝葉生長較快，道縣試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹由于管理上較為方便，加強(qiáng)了修剪工作，而龍山試驗(yàn)點(diǎn)由于樹體高大，一般采取簡單修剪控制樹冠或不修剪，導(dǎo)致道縣試驗(yàn)點(diǎn)果實(shí)單位生物量明顯高于龍山試驗(yàn)點(diǎn)。道縣試驗(yàn)點(diǎn)不同部位單位生物量差異：枝>果實(shí)>莖>葉>根，而龍山試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹不同部位單位生物量差異：枝>莖>根>果實(shí)>葉。

通過不同立地條件光皮樹不同部位單位生物量比重分析（圖2），瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)莖和根單位生物量占有較大比重，進(jìn)入始果期后，道縣試驗(yàn)點(diǎn)枝葉單位生物量占有比重逐漸加強(qiáng)，果實(shí)單位生物量占有較大比重，甚至超過了莖單位生物量占有比重。龍山試驗(yàn)點(diǎn)枝葉單位生物量占有很大比重，而其他部位占有比重較為均勻。

3.3不同立地條件光皮樹植物樣本指標(biāo)變化

營養(yǎng)元素是植物生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，既可以作為植物體組成成分，又可以調(diào)節(jié)植物生理功能，直接參與并且協(xié)調(diào)作物的新陳代謝以及各種生理循環(huán)，因此在很大程度上限制著作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)，只有作物滿足作物對養(yǎng)分的需求情況下才能獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)[22]。endprint

通過光皮樹葉營養(yǎng)元素累積分析（圖3），瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)和道縣試驗(yàn)點(diǎn)營養(yǎng)生長旺盛，葉部位氮和鉀元素累積較成熟林明顯，氮元素可促進(jìn)葉面積增大，而鉀元素可促進(jìn)光合作用，兩者都可促進(jìn)光皮樹樹體的生長。

在枝部位中，氮元素和鉀元素變化與葉部位存在相反變化，如圖4，道縣試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹2種元素累積明顯低于瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)和龍山試驗(yàn)點(diǎn)，道縣試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹處于始果期，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，能耗需求增大。

植物體根和莖是營養(yǎng)元素吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的重要通道，氮元素變化明顯高于其他元素，在根部龍山試驗(yàn)點(diǎn)氮元

圖4不同林立地條件光皮樹枝營養(yǎng)元素累積差異

素、鉀元素和磷元素累積明顯高于其他試驗(yàn)點(diǎn)，說明龍山試驗(yàn)點(diǎn)土壤條件較為優(yōu)越，適合光皮樹的生長。在莖部，道縣試驗(yàn)點(diǎn)鉀元素累積明顯較小，表現(xiàn)為缺鉀癥狀，需要進(jìn)行鉀肥補(bǔ)充（圖5、6）。

光皮樹果實(shí)中，氮元素和鉀元素含量明顯高于磷元素，氮和鉀有利于光皮樹果實(shí)品質(zhì)的改善，根據(jù)各試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析，果實(shí)中氮元素累積龍山試驗(yàn)點(diǎn)明顯高于其他試驗(yàn)點(diǎn)，變化趨勢：龍山試驗(yàn)點(diǎn)>道縣試驗(yàn)點(diǎn)>瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)，而鉀元素累積變化：瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)>龍山試驗(yàn)點(diǎn)>道縣試驗(yàn)點(diǎn)（圖7）。

4結(jié)論與討論

光皮樹適合于石灰?guī)r地種植，不同立地條件下光皮樹生長差異變化研究對于其廣泛推廣具有重要的推動意義。通過光皮樹生物量變化與營養(yǎng)元素積累變化研究，分析光皮樹營養(yǎng)元素累積特性，為光皮樹測土配方技術(shù)方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（1）瀏陽試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹營養(yǎng)生長較為旺盛，枝葉單位生物量較小，不同部位單位生物量差異：莖>根>果實(shí)>葉>枝。道縣試驗(yàn)點(diǎn)和龍山試驗(yàn)點(diǎn)由于進(jìn)入果實(shí)始果期或豐產(chǎn)期，不斷促發(fā)營養(yǎng)枝和結(jié)果枝，并通過葉片的光合作用為樹體提供能量，枝葉單位生物量較大。道縣試驗(yàn)點(diǎn)不同部位單位生物量差異：枝>果實(shí)>莖>葉>根，而龍山試驗(yàn)點(diǎn)光皮樹不同部位單位生物量差異：枝>莖>根>果實(shí)>葉。

（2）磷元素光皮樹不同部位含量普遍較低，是否存在缺素癥，有待進(jìn)一步研究；氮元素在葉、枝部位含量較高，普遍在0.5%以上，其他部位含量較小，基本維持在0.5%以下；鉀元素在葉、果實(shí)部位含量較高，超過0.5%，其他部位含量接近或低于0.5%。

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