梭梭幼苗K元素的分配研究

范淑珍，唐 誠(chéng)，羅 莉

(1.山西省偏關(guān)縣林業(yè)局，山西 偏關(guān) 036400； 2.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832000)

梭梭幼苗K元素的分配研究

范淑珍1，唐 誠(chéng)2，羅 莉2

(1.山西省偏關(guān)縣林業(yè)局，山西 偏關(guān) 036400； 2.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832000)

采用盆栽試驗(yàn)，研究1年生梭梭(HaloxylonammodendronBge.)幼苗在澆水間隔期為20、30、45 d處理下各器官鉀元素的分配和養(yǎng)分積累狀況。結(jié)果表明：1年生梭梭幼苗在不同澆水間隔期處理下，各器官中的K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體表現(xiàn)為同化枝>須根>主根>莖。梭梭幼苗各器官的K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以澆水間隔期20 d的最大，并依次表現(xiàn)為澆水間隔期20 d處理>30 d處理>45 d處理。隨著水分間隔期的增加同化枝和主根中的含鉀量呈“v”型變化，而須根和莖的含鉀量則是呈逐漸增加的趨勢(shì)。各器官中的含鉀量與生物量的變化正向相關(guān)。

梭梭；鉀元素；器官；分配

鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素之一，它在植物體內(nèi)含量較高，分布較廣，是移動(dòng)性極強(qiáng)的元素之一，由于它可以促進(jìn)光能的作用，增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)轉(zhuǎn)[1]；可以提高植株的抗性，促進(jìn)植株表皮組織和維管組織的發(fā)育，加強(qiáng)細(xì)胞持水力，養(yǎng)活植物蒸騰作用，從而增強(qiáng)植株的抗旱能力[2-3]。目前，對(duì)鉀元素在植物生長(zhǎng)過(guò)程中的分配及動(dòng)態(tài)研究已經(jīng)十分豐富[4-9]。

幼苗期是植物生活史中最脆弱的階段。植物幼苗在種群的定居和生長(zhǎng)發(fā)育是決定各種群能否天然更新的重要階段[6]。對(duì)于其它樹(shù)木在幼苗期的K元素分配已有相關(guān)研究[10-12]，但對(duì)荒漠植物梭梭(Haloxylouammodeudrou)幼苗K元素的研究尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

梭梭作為西北干早區(qū)荒漠的優(yōu)勢(shì)物種，在我國(guó)古爾班通古特沙漠的分布廣泛[13-14]，對(duì)維持荒漠生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定起著重要作用。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于水分對(duì)梭梭生長(zhǎng)過(guò)程中生物量的影響已展開(kāi)了相當(dāng)豐富的研究，發(fā)現(xiàn)在整個(gè)生長(zhǎng)季的一些階段，對(duì)苗高、根長(zhǎng)、苗干重、根干重、基徑生長(zhǎng)率影響顯著。對(duì)其根冠比也有顯著的影響。在相應(yīng)的供水范圍內(nèi)，供水越多，越有利于梭梭幼苗存活與生長(zhǎng)。但在K元素的幼苗期的養(yǎng)分積累方面及動(dòng)態(tài)的研究仍然很少，而K元素的幼苗期的養(yǎng)分積累及動(dòng)態(tài)的研究對(duì)于提高苗圃栽種梭梭幼苗的成活率及質(zhì)量具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)站位于石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，地處86°03′08″—86°03′13″ E、4°18′54″—44°18′48″ N，海拔460 m，本地區(qū)屬于瑪納斯河流域沖擊平原地帶，地勢(shì)平坦。冬季嚴(yán)寒，夏季酷熱，干燥少雨，蒸發(fā)量大，春季升溫快，秋季降溫迅速，晝夜溫差大。本區(qū)為灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，年降水量為125.0～207.7 mm，日照充沛，年日照時(shí)間為2721～2818 h，無(wú)霜期為168～171 d?！? ℃的活動(dòng)積溫為4023～4118 ℃，≥10 ℃的活動(dòng)積溫為3570～3729 ℃，年平均氣溫7.5～8.2 ℃。屬典型的溫帶大陸性氣候。

1.2 試材

供試梭梭為1年生幼苗，盆栽試驗(yàn)中采用30 cm×22 cm×28 cm(上口直徑×下口直徑×高)的塑質(zhì)盆缽，每盆裝土8 kg，盆栽試驗(yàn)在石河子大學(xué)實(shí)驗(yàn)站防雨棚中進(jìn)行。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用盆栽試驗(yàn)，選擇生長(zhǎng)旺盛、生長(zhǎng)量大小基本一致的不同種源的梭梭1年生苗，分別定植于花盆中，每盆栽4 株，要求在花盆中裝入等量等質(zhì)培養(yǎng)土，以確保定植苗木生長(zhǎng)發(fā)育基本一致。移栽時(shí)間為2011年4月中旬，移栽后灌1次透水，以確保苗木成活，后期灌水按照各處理間隔期進(jìn)行灌溉。根據(jù)古爾班通特沙漠的降水狀況，將處理設(shè)計(jì)為灌水間隔期20、30、45 d 3個(gè)處理，單次灌水量為盆土的10%，每處理重復(fù)5次，隨機(jī)排列，為保證幼苗生長(zhǎng)環(huán)境一致性，每10 d進(jìn)行盆位置更換。保證盆底無(wú)滲漏情況出現(xiàn)。

1.3.2 樣品采集與處理 分別于2011年8月26日、2011年9月29日、2011年10月26日，梭梭幼苗生長(zhǎng)旺盛期，隨機(jī)采集各處理中的1個(gè)樣品，采樣3次。樣品采集為全株收割，然后裝入袋中帶回實(shí)驗(yàn)室盡快稱取鮮重，以減少水分蒸發(fā)引起的誤差。再將各處理的梭梭幼苗按同化枝、莖、主根及須根等不同器官，分級(jí)后再稱重并在采后6 h內(nèi)完成殺青(首先用分析天平準(zhǔn)確稱取樣品 0.05 kg，在105 ℃條件下殺青30 min)。接著，在65 ℃條件下，烘干24 h，取出再次稱重，計(jì)算含水量。最后，粉碎，裝入自封袋，貼好標(biāo)簽，以備化學(xué)分析使用[15]。

1.3.3 鉀含量測(cè)定 采用H2SO4-H2O2消煮，AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀(CFA)測(cè)定[16]。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)采用Excel 2003處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水分間隔期梭梭苗各器官K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

不同的水分處理間隔期下，梭梭幼苗的同化枝中K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)是其他器官中的3～5倍，K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體表現(xiàn)為同化枝>須根>主根>莖。不同水分間隔期處理中，20 d處理的梭梭幼苗各器官的K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，依次為20 d處理>30 d處理>45 d處理。說(shuō)明水分間隔期越短越有利于K元素的吸收。

2.2 不同時(shí)期梭梭幼苗K元素分配

2.2.1 梭梭幼苗生物量變化 梭梭幼苗地上、地下部分生物量之比隨季節(jié)變化明顯，地上部分8月較高，在9月有明顯降低，10月又逐漸增加。地上/地下部分生物量之比最小值出現(xiàn)在9月。

梭梭幼苗各器官在8—10月期間生物量均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。其中，同化枝的生物量一直是最大的，到10月達(dá)到10.03 g·株-1；而莖的生物量到10月也增加到了10.17 g·株-1，其增長(zhǎng)速率最大，8—10月的增長(zhǎng)速率為0.1035 g·d-1；主根的生物量在8—10月期間均為須根生物量的10倍左右，在9—10月的生物量增長(zhǎng)速率均有所減緩，可能是由于光合作用速率減緩，在同化枝和莖部分還未及時(shí)反應(yīng)出來(lái)，而根部分已有所體現(xiàn)。

表1 不同間隔期梭梭幼苗各器官K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表2 不同時(shí)期梭梭幼苗生物量與地上地下生物量比

2.2.2 不同時(shí)期梭梭幼苗鉀元素養(yǎng)分含量分配 由表3可知，同化枝的鉀含量在各個(gè)處理下所占比例都最高。8—10月，同化枝的養(yǎng)分含量呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)；而莖的養(yǎng)分含量基本呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)；主根和須根則呈現(xiàn)為先上升再下降的趨勢(shì)。這可能是由于鉀元素可以提高植株的抗性，促進(jìn)植株表皮組織和維管組織的發(fā)育，加強(qiáng)了細(xì)胞持水力，供植物蒸騰，從而增強(qiáng)植株的抗旱能力。

表3 不同處理不同時(shí)期梭梭幼苗各器官鉀元素養(yǎng)分含量及分配

3 小結(jié)

鉀元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8—10月期間總體表現(xiàn)為同化枝>須根>主根>莖。K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化與葉片的功能有關(guān)。不同水分間隔期處理中，20 d處理下的梭梭幼苗各器官的K元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，依次為間隔20 d處理>間隔30 d處理>間隔45 d處理。說(shuō)明水分間隔期越短越有利于K元素的吸收。鉀元素的養(yǎng)分含量主要集中在同化枝中。

通過(guò)對(duì)1年生梭梭幼苗在8—10月的生物量特征的比較發(fā)現(xiàn)，8—9月期間的生物量增加量大于9—10月的生物量增加量，這說(shuō)明雖然生物量的積累一直是一個(gè)增加的過(guò)程，但由于光照和溫度等的變化影響其光合作用，進(jìn)而影響生物量的積累。

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K Element Distribution Study ofHaloxylonammodendronSeedling

FAN Shu-zhen1，TANG Cheng2，LUO Li2

(1.PianguanForestryBureau，Pianguan036400，Shanxi，China；2.AgriculturalCollege，ShiheziUniversity，Shihezi832000，Xinjiang，China)

This paper discussed K allocation and nutrient accumulation status in different organs of annualHaloxylonammodendronseedlings under different water processing intervals for 20，30，and 45 days.The results showed that the various organs potassium mass fraction was assimilation branch> the fibrous root> main roots> stems in the processing of different watering intervals.K-element mass fraction ofHaloxylonammodendronseedlings organ was the largest with moisture interval 20d，and the order in turn was 20d> 30d> 45d.With the moisture intervals increasing，the amount of potassium in assimilation sticks and taproot was a v-type change，while the potassium content of the fibrous roots and stems was a growing trend.The potassium content in various organs and biological changes was positive correlation.

HaloxylonammodendronBge；potassium；organ；distribution

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.01.010

2013-06-20；

2013-07-10

石河子大學(xué)優(yōu)秀青年科技人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目(2012ZRKXYQ-YD12)

范淑珍(1977—)，女，山西偏關(guān)人，山西省偏關(guān)縣林業(yè)局林業(yè)工程師，從事森林培育相關(guān)工作。E-mail：tangcheng1983@163.com。

唐誠(chéng)(1978—)，男，甘肅靖遠(yuǎn)人，石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院講師，碩士，從事干旱與半干旱地區(qū)植物生態(tài)學(xué)研究。

Q945

A

1002-7351(2014)01-0045-04