不同竹齡灰竹地上部分生物量和氮磷鉀含量分析

李曉東

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不同竹齡灰竹地上部分生物量和氮磷鉀含量分析

李曉東

（浙江省麗水市林業局開發區分局，浙江 麗水 323000）

灰竹是重要的筍用竹種，研究其地上部氮磷鉀含量和積累特性，可為養分管理提供基礎。2017年8月，在灰竹樣地調查的基礎上，采集灰竹不同年齡標準株灰竹葉、枝、稈樣品，分析其氮、磷、鉀含量。結果表明，灰竹不同器官生物量大小為稈＞枝＞葉，分別是14 263.24，7 752.88，5 764.56 kg·hm-2；各器官氮磷鉀含量大小次序表現為葉＞枝＞稈。葉、枝、稈平均氮含量分別為18.65，4.91，2.22 g·kg-1，平均磷含量分別為0.71，0.50，0.45 g·kg-1，平均鉀含量分別為6.29，5.52，4.81 g·kg-1，隨著年齡的增長，葉片氮磷鉀含量呈先下降后上升趨勢，而枝、稈含量則逐漸下降；營養元素的積累量大小順序為氮＞鉀＞磷，其積累量分別為175.61，144.40，14.27 kg·hm-2。葉、枝、稈中氮磷鉀3種營養元素積累量分別為143.26，83.75，107.28 kg·hm-2，氮素在葉片中的分配率為60.2%，磷、鉀在稈中的分配比率分別為45.8%，47.7%。

灰竹；器官；營養元素；含量

灰竹，又名石竹，是禾本科Gramineae竹亞科Bambusoideae剛竹屬的散生竹種。竹壁厚、堅韌、富彈性，是制作竹器的良好竹材；竹筍殼薄肉厚、味香脆，可供鮮食，是加工筍干的天然優質原料。分布于陜西、江蘇、安徽、浙江、江西、臺灣及湖南[1]，面積達2.21×104hm2，大多處于野生狀態，是有待開發利用的小徑竹種。對灰竹筍生長、退筍[2-3]，地下莖生長[4]，灰竹竹材特征[5-6]，密度及施肥效益[7-8]等已經有了研究，對于其營養元素的研究僅限于石筍中的礦質元素[9]，但對于不同年齡葉、枝、稈中氮、磷、鉀的研究還未涉及。因此本研究在生物量調查的基礎上，采樣分析了不同年齡不同器官氮、磷、鉀營養元素的含量和積累特征，為灰竹林的養分管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于浙江省麗水市蓮都區，地理位置119°56′16″ E，28°29′47″ N，海拔490 m，坡度21°，西南坡。灰竹為天然起源的單純林，面積10 hm2。該區域屬亞熱帶季風氣候，年均氣溫18℃，年均無霜期255 d，年均降水量1 413 mm。試驗地土壤pH 5.5，有機質30.7 g·kg-1，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為127.5，11.5，89.2 mg·kg-1。灰竹林分密度為45 625株·hm-2，平均胸徑2.1 cm，平均高4.5 m。

1.2 樣品采集與分析

1.2.1 生物量調查與樣品采集 2017年8月，在全面踏查的基礎上，選擇由1 ~ 3年生灰竹組成、生長狀況良好、立地條件基本相似灰竹林分，建立20 m×20 m的標準地4個。

在標準地內對每株竹子測量其胸徑，并按不同年齡計錄，同時計算不同竹齡灰竹平均胸徑。在每個標準地選取不同年齡標準株（平均胸徑植株）各3株，采用全收獲法砍伐。將不同標準植株按葉、枝、稈不同分開，在野外用桿稱稱出各器官鮮質量，并在不同器官中分別均勻取樣組成相應器官的混合樣品500 ~ 1 000 g（準確稱質量）于樣品袋中，帶回實驗室分析。地上部生物量按樣地中各年齡標準株生物量和各年齡株數計算[10]。

1.2.2 分析方法和數據處理 植株樣品在實驗室內用去離子水清洗后，于105°C殺青30 min，80°C烘干至恒重，用4 000 r·min-1的高速粉碎機將樣品粉碎后待用。將處理好的樣品分為2份，1份用ElementarVario MAX CN碳氮元素分析儀（德國Elementar公司）測定氮（N）含量；另1份用H2SO4-H2O2凱氏消煮法溶樣，火焰光度計法測定鉀（K）含量；鉬藍比色-分光光度法測定磷（P）含量[11]。

數據處理使用Microsoft Excel 2003和DPS分析軟件進行。文中數據均為4塊標準地，即4個重復的平均值。

2 結果與分析

2.1 灰竹不同器官生物量

灰竹地上部分生物量為27 780.68 kg·hm-2（表1），不同器官生物量大小表現為稈（14 263.24 kg·hm-2）＞枝（7 752.88 kg·hm-2）＞葉（5 764.56 kg·hm-2）。隨著年齡的增長，不同器官生物量先增大而后降低，2年生植株的生物量顯著大于1年生、3年生（<0.05）。葉、枝、稈生物量分別占地上部比例為20.8%，27.9%，51.3%。

表1 灰竹地上部分生物量

注：同一列中不同字母，表示不同年齡間有顯著性差異（<0.05）。

2.2 不同年齡灰竹葉枝稈氮含量

從圖1可知，不同年齡灰竹氮含量大小順序為葉＞枝＞稈，葉、枝、稈中平均氮含量分別為18.65，4.91，2.22 g·kg-1。葉片中平均氮含量分別是枝、稈的3.6和8.5倍，枝中氮含量是稈的2.2倍。1年生、3年生灰竹葉片氮略高于2年生，枝、稈氮含量則隨著年齡的增大而減少，不同年齡間沒有顯著性差異（>0.05）。

圖1 不同年齡灰竹各器官氮含量

Figure 1 Nitrogen content in different organs ofwith different age

圖2 不同年齡灰竹各器官磷含量

Figure 2 Phosphorus content in different organs ofwith different age

2.3 不同年齡灰竹葉枝稈磷含量

從圖2可知，不同年齡灰竹磷含量大小順序也表現為葉＞枝＞稈，葉、枝、稈中平均磷含量分別為0.71，0.50，0.45 g·kg-1。葉片磷含量表現為1年生顯著大于2年生（<0.05），隨著竹齡的增大，枝、稈磷含量均降低，其中1，2年生枝磷含量顯著高于3年生（<0.05），1年生稈中磷含量顯著高于3年生（<0.05）。

2.4 不同年齡灰竹葉枝稈鉀含量

從圖3可知，灰竹鉀含量大小順序為葉＞枝＞稈，葉、枝、稈中平均鉀含量分別為6.29，5.52，4.81 g·kg-1。1年生、3年生葉片鉀含量高于2年生，其中1年生、2年生間的差異達顯著水平（<0.05）；枝、稈鉀含量隨著年齡的增大而減少，其中1年生枝鉀含量顯著高于2年生、3年生（<0.05），稈中鉀含量在不同年齡間沒有顯著性差異（>0.05）。

圖3 不同年齡灰竹各器官鉀含量

Figure 3 Potassium content in different organs ofwith different age

從表2可知，灰竹地上部氮、磷、鉀的積累量為334.29 kg·hm-2，大小順序為氮（175.61 kg·hm-2）＞鉀（144.40 kg·hm-2）＞磷（14.27 kg·hm-2）。3種營養元素在不同器官中積累量大小為葉（143.26 kg·hm-2）＞稈（107.28 kg·hm-2）＞枝（83.75 kg·hm-2）。3種營養元素在葉、枝、稈中的分配比率不同，氮素集中分配在葉片中，其比率達60.2%，磷、鉀在稈中的分配比率較大，分別為45.8%，47.7%。

表2 不同年齡灰竹不同器官氮磷鉀積累量

3 結論與討論

植物生長過程中不同器官的生理機能和生物學特性各不相同，對氮、磷、鉀等營養元素的需要量也不同，灰竹葉、枝、稈各營養元素含量的差異也較大，3種營養元素含量在灰竹植株中均表現為葉＞枝＞稈。葉片是植物光合作用的重要營養器官，具有最為活躍的生命活動，因而葉片中的氮、磷、鉀含量也是最高的，這與葉晶等在青皮竹上的研究結果相一致[12]。

灰竹枝、稈中營養元素含量隨著竹子年齡增大而減小，這與劉歡等在粉單竹上的研究結果基本一致[13]，表明代謝強盛的幼竹需要積累更多的營養元素，從而有利于其生長，而后隨著竹子年齡的增大，氮、磷、鉀等營養元素進行再分配，合成新竹逐步消耗而減少。而葉片營養元素含量則隨著年齡的增大先下降后升高，以2年生灰竹含量較低，其中磷、鉀含量顯著低于1年生（<0.05），主要是由于竹類植物一般2 a換葉1次，更換葉片過程中發生營養元素的轉移，這與不同年齡毛竹葉片營養元素含量表現為“大-小-大”的研究結果相似[14]，也與雷竹2年生老葉營養元素含量高于3年生的結果一致[15]。灰竹地上部氮、磷、鉀的積累量為334.29 kg·hm-2，不同器官積累量大小排序為葉＞稈＞枝，按營養元素大小為氮＞鉀＞磷。表明灰竹在生長過程中需要較多的N素供應，合理補充氮肥，可促進灰竹的生長。氮素葉片中的分配比例達60.2%，而磷、鉀在稈中的分配則分別為45.8%，47.7%。

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Above-ground Biomass and N, P and K Content in Different Aged

LI Xiao-dong

（Lishui Forestry Bureau of Zhejiang, Lishui 323000, China）

Establishment of 4 sample plots was implemented at1-3-yearforest in Lishui, Zhejiang province in August of 2017. Determinations were carried out on above ground biomass and N, P and K content. The results showed that above ground biomass of every agedwas ordered by culm >branch >leaf. Mean N, P and K content in above ground parts was followed by leaf >branch >culm of nutrient elements in different organs distribution of patterns indicated that the leaf ＞branch＞culm. The mean content of N,P,K in leaf, branch and culm was 18.65,4.91 and 2.22 g·kg-1, 0.71,0.50,0.45g·kg-1and 6.29,5.52,4.81g·kg-1. With increase age, the N, P and K content in leaves decreased first and then increased, while that content in branch and culm decreased gradually. Distribution rate of N was 60.2% in the leaf, of P and K was 45.8%, 47.7% in culm.

; organ; biomass; content

10.3969/j.issn.1001-3776.2018.06.011

S795

A

1001-3776（2018）06-0065-04

2018-02-24；

2018-08-11

浙江省麗水市林業局開發區分局項目（L2017001）

李曉東，工程師，從事林業技術推廣研究；E-mail: lxd7688@163.com。