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白花泡桐叶片中元素含量年动态变化曲线分析

【农林学毕业小论文】白花泡桐Paulownia fortunei玄参科Scrophulariaceae泡桐属落叶乔木,分布较广,是原产我国的重要优质速生用材和生态防护树种[1-2]。白花泡桐经济价值高,因其木材纤维素含量高、颜色浅,是造纸、人造板的优质原料,同时叶、花、果均可作药材和饲料[3]。目前,国内外许
 白花泡桐Paulownia fortunei玄参科Scrophulariaceae泡桐属落叶乔木,分布较广,是原产我国的重要优质速生用材和生态防护树种[1-2]。白花泡桐经济价值高,因其木材纤维素含量高、颜色浅,是造纸、人造板的优质原料,同时叶、花、果均可作药材和饲料[3]。目前,国内外许多学者为实现树体效益最大化,促进树体快速培育,对多种植物叶片大量元素和微量元素年动态变化进行诸多研究,但仍未见有对白花泡桐其元素含量年动态变化的研究报导。因此,研究白花泡桐叶片中大量和微量元素年动态变化将作为后期施肥的依据,为泡桐的丰产栽培、引种及种质资源评价提供理论依据。
1试验材料与方法
1.1试验区概况
湖北省赤壁市车埠镇肖桥村,地理位置为东经113°53′,北纬29°43′,亚热带季风气候区,四季分明,雨量充沛,气候温和,雨热同期。年平均日照时数1 736 h、气温17 ℃、降雨量为1 600 mm。海拔55~69 m,坡度8~10°,土层厚度100 cm,土壤肥力中等排水良好,交通便利。
1.2试验材料
试验区栽植有来自全国各地37个不同种源的白花泡桐种苗,根据白花泡桐生长特性,从中选取3个优良种源,分别为江西赣州、湖南怀化和江西吉安,其地理环境见表1。
1.3试验方法
3个种源中分别抽取3棵典型树体作为标准木代表林地的平均水平,从展叶期到落叶始期,每隔15天在标准木上层中部阳位,选取第三位叶采集1次叶片,共采集了14次,进行烘干(75 ℃烘24 h )处理。将烘干后的样品磨细过筛,四分法取其中1份(约10 g)贮于250 mL棕色玻璃瓶中待用[4-8]。
 叶片样品N、P用浓硫酸和过氧化氢消煮,利用化学间断分析法测量全氮、全磷,利用火焰光度法[9-10]测量全钾测。叶片样品Ca、Fe、Zn、Mn、Cu、Mg用混合酸消煮法(硝酸∶高氯酸=5∶1),利用原子分光光度计测量[11]。采用Excel 2003和SPSS 18.0对数据进行整理、计算和分析。
2结果分析
2.1叶片中大量元素含量动态变化
由图可知,泡桐在展叶初期叶片中N、P元素均处于最高水平。3个种源泡桐叶片中N元素含量均呈小曲线变化,叶片进入始增长期时(2012年4月20日~5月20日),N元素含量快速下降,随后较为稳定,在2012年8月5日~9月5日时,N含量均达到1个小峰值,之后开始持续下降,直至落叶期叶片中N元素含量有所回升。说明叶子在展叶增长期时,其N元素稀释,树体随着叶落N元素流失较为严重。32号(江西赣州)在2012年9月份长新叶时间略晚于其他2个种源。
P元素在叶片展叶后,均降至较低水平,虽在2012年7月20日左右有较大回升,但其含量均在12 500 mg/kg以下,说明在叶片生长期,需及时补充P元素。不同种源间,35号(江西吉安)的泡桐叶片P含量均略高于其他2个种源。叶片中K含量在落叶之前均处于较高水平,而在叶片转黄时,其含量迅速下降,说明K含量易在新叶中集聚,当进入落叶期时,其含量转移至树体。说明,泡桐落叶时K元素含量流失较少。
图1白花泡桐叶片中大量元素含量的年变化
2.2叶片中微量元素含量动态变化
微量元素对植物生长也起着关键作用,其年动态变化也说明着泡桐1年中所需的微量元素规律。由表2可知,叶片微量元素中Ca和Mg元素含量相对较高,在展叶初期不同种源的这两种元素变化幅度差异较大,在叶片快速增大期变化趋势一致,均快速增长再急速下降,而后阶段镁元素含量稳定,Ca元素呈小幅度波动。其中这3个种源中,34号(湖南怀化)种源其叶片中这两种元素在整个生长期变化较为稳定。
叶片中Cu和Mn元素含量相对较少,8月20日时3个种源的Cu元素含量均达到最高峰(逐步集聚过程),平均为77.74 mg/kg,当叶片趋于枯黄时,叶片中部分铜元素转移至树体;叶片中Mn元素含量在整个生长过程中呈波状变化,32号(江西赣州)和34号(湖南怀化)2个种源其叶子Mn元素在展叶初期快速增长(表中未显示),说明其新叶对Mn元素有较大需求。
叶片中Fe元素含量除了在7月20日~8月20日之间有个增长小高峰外,与Zn元素含量年变化趋势较为一致,生长期间呈下降趋势,而后期均有一定增长。说明随着叶落,这两种元素损失较为严重。
3结论与讨论
3.1大量元素动态变化分析
白花泡桐不同种源间叶片中三大元素的变化趋势较为一致,4月中下旬正是林木的春季营养生长期,三大元素都被运输到嫩叶等生长旺盛的部位以保证林木生长,由此叶片养分含量偏高。随着叶片的生长,养分含量被不断“稀释”之后,这3种元素在不同时期均有一个生长小高峰,说明叶片对着2种元素的需求时期有所差异。叶片中N元素含量一直处于较高水平,随着叶片脱落损失较严重,而P、K元素在叶片枯黄期其含量降至较低,说明为保证林木快速增长,应重施N肥。
3.2微量元素动态变化分析
叶片微量元素中Ca和Mg元素含量相对较高,随着叶片枯黄掉落,近一半含量移至树体,Cu和Mn元素在整个生长过程中均保持较低水平,其中江西赣州和湖南怀化2个种源其叶子Mn元素在展叶初期对Mn元素有较大需求,Fe和Zn元素在叶片掉落时仍保持较高含量,可为培育白花泡桐提供参考依据。
参考文献
[1]罗江华,李科,恩特马克,等.白花泡桐的研究进展[J].贵州农业科学,2010,38(4):200-202.
[2]邓建军,李芳东,乔杰,等.白花泡桐优树种质资源收集保存及繁殖技术研究[J].中南林业科技大学学报,2011,31(4):50-55.
[3]成俊卿.泡桐属木材的性质和用途的研究(一)[J].林业科学,1983,19(1):57-63.
[4]潘瑞炽,董愚得.植物生理学[M].北京:高等教育出版社,1995.
[5]陆景陵,胡霭堂.植物营养学[M].北京:中国农业大学出版社,2003.
[6]孙书存,陈灵芝.东灵山地区辽东栋叶养分的季节动态与回收效率.植物生态学报,2001,25(1):76-82.


 
 
 
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