‘奧斯特’北美冬青葉片主要營(yíng)養(yǎng)元素含量的年變化規(guī)律研究

查　琳，余有祥，袁紫倩，董建華

(1.無(wú)錫市林木種苗管理站，江蘇　無(wú)錫　214064；2.杭州市林業(yè)科學(xué)研究院，浙江　杭州　310006；

3.杭州潤(rùn)土園藝科技有限公司，浙江　杭州　310020)

‘奧斯特’北美冬青葉片主要營(yíng)養(yǎng)元素含量的年變化規(guī)律研究

查琳1,2，余有祥3，袁紫倩2，董建華2

(1.無(wú)錫市林木種苗管理站，江蘇無(wú)錫214064；2.杭州市林業(yè)科學(xué)研究院，浙江杭州310006；

3.杭州潤(rùn)土園藝科技有限公司，浙江杭州310020)

摘要：以7年生‘奧斯特’北美冬青為試驗(yàn)材料，測(cè)定葉片中N，P，K，Ca，Mg，Mn，F(xiàn)e，Zn，Cu，B元素含量，分析葉片主要營(yíng)養(yǎng)元素年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，為樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)診斷和合理施肥提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：(1)葉片中營(yíng)養(yǎng)元素含量高低為N>K>P>Ca>Mn>Mg>Zn>Fe>B>Cu；(2)隨著時(shí)間推移，葉片中各營(yíng)養(yǎng)元素年動(dòng)態(tài)變化出現(xiàn)規(guī)律性波動(dòng)，其中N，P，K，Cu含量總體呈下降趨勢(shì)，Ca，Mg，Mn，F(xiàn)e，Zn，B含量總體呈上升趨勢(shì)。初步認(rèn)為：N，P，K，Ca，Mg，Zn，F(xiàn)e，Cu元素營(yíng)養(yǎng)診斷可在8月7日到8月26日期間進(jìn)行，Mn，B元素可提前至6月26日到7月16日期間進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：北美冬青；葉片；營(yíng)養(yǎng)元素；年變化；灌木；落葉

文章編號(hào)：1001-7380(2015)05-0014-03

收稿日期：2015-08-21;修回日期：2015-09-22

基金項(xiàng)目:中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金項(xiàng)目“楓香、北美冬青優(yōu)新品種示范與推廣”([2012]TJS008)；浙江省花卉新品種選育重大科技專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目“北美冬青引種及產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)”(2012C12909-8)；杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“紅果觀(guān)賞佳品——北美冬青產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究與推廣”(20130932H07)

作者簡(jiǎn)介：查琳(1984-)，女，江蘇江陰人，工程師，碩士研究生，主要從事新優(yōu)園林植物的引種、栽培推廣工作。E-mail：286555337@qq.com。

中圖分類(lèi)號(hào)：S792.99

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi:10.3969/j.issn.1001-7380.2015.05.004

北美冬青(Ilexverticillata)為冬青科冬青屬(Ilex)落葉灌木，原產(chǎn)美國(guó)東北部，多生長(zhǎng)在沼澤、潮濕灌木區(qū)和池塘邊，分布及應(yīng)用廣泛[1]。2006年從歐洲引進(jìn)奧斯特(Ilexverticillata‘Oosterwijk’)品種，該品種冬季落葉，紅果艷麗，最佳觀(guān)賞期正值元旦、春節(jié)前后，富有喜慶、吉祥氣氛，可作為切枝或盆栽觀(guān)賞，也可應(yīng)用于景觀(guān)園林[2]。通過(guò)近幾年的引種試驗(yàn)、推廣和研究，目前全國(guó)已有300多家單位引種栽培[3]；在扦插繁殖[4-6]、培育矮化[7-8]等方面已有一定的進(jìn)展，但是在樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)、施肥管理等方面的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以其為研究對(duì)象，定期采集葉片并分析其中營(yíng)養(yǎng)元素的含量，初探其對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素需求的年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，為今后的營(yíng)養(yǎng)診斷和施肥管理提供科學(xué)的依據(jù)。

1材料和方法

1.1　試驗(yàn)地概況和材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于杭州市余杭區(qū)徑山鎮(zhèn)長(zhǎng)樂(lè)村苗圃。該苗圃位于東經(jīng)119°50′，北緯30°20′，海拔約20 m，為亞熱帶季風(fēng)性氣候。年降水量1 339.7 mm，全年平均氣溫15.9 ℃，夏季極端最高氣溫41.2 ℃，冬季極端最低氣溫-13.3 ℃，平均相對(duì)濕度78%，無(wú)霜期235 d，年日照1 765 h。土壤pH 5.4~5.8?；A(chǔ)肥力為：堿解氮含量80.3 mg/kg, 磷含量89.99 mg/kg，鉀含量186.5 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量7.17g/kg。

以7年生‘奧斯特’北美冬青為試驗(yàn)材料，從中選取6株生長(zhǎng)健狀、無(wú)病蟲(chóng)害、長(zhǎng)勢(shì)一致的植株，摘取樹(shù)冠中部東、南、西、北4個(gè)方向的葉片，以代表整個(gè)樹(shù)冠層的葉片，共重復(fù)采集6個(gè)混合樣，盡快送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。取樣期從葉片開(kāi)始伸展到果實(shí)完全成熟，結(jié)束于當(dāng)年生長(zhǎng)停止期。具體取樣時(shí)間為葉片快速生長(zhǎng)期每隔7 d左右1次，待葉片成熟定型后每半個(gè)月左右1次，計(jì)13次。

1.2　測(cè)定及處理方法

葉片在實(shí)驗(yàn)室按照自來(lái)水、RO純水、去離子水(3遍)順序清洗后，用烘箱于105 ℃下殺青30 min，65 ℃下烘干至恒質(zhì)量，粉碎過(guò)篩，混勻后密閉于樣品袋中，用于分析測(cè)定其中氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鋅、錳、硼共10種營(yíng)養(yǎng)元素的含量。測(cè)定按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：采用硫酸-過(guò)氧化氫消煮，堿解擴(kuò)散法測(cè)定N，鉬銻抗比色法測(cè)定P，火焰光度計(jì)法測(cè)定K，ICP-OES法測(cè)定微量元素。每次取0.2 g葉片干樣，重復(fù)6次，測(cè)定結(jié)果后取其平均值。

數(shù)據(jù)采用PASW Statistics18，Excel2003進(jìn)行作圖和統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1　葉片各營(yíng)養(yǎng)元素含量

由結(jié)果(見(jiàn)表1)可知，葉片中營(yíng)養(yǎng)元素含量的年平均值高低為N>K>P>Ca>Mn>Mg>Zn>Fe>B>Cu。

表1　葉片各營(yíng)養(yǎng)元素含量

2.2　葉片N，P，K元素含量的年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，北美冬青葉片N，P，K元素含量總體呈下降趨勢(shì)(見(jiàn)圖1)。在4月14日(展葉初期)葉片中N，P和K元素含量最高，分別為3.28 %，0.49 %和1.85 %。隨著新梢的生長(zhǎng)，其含量均逐漸下降，尤其以N元素含量下降最多，至5月6日下降至初始值的43.9%。4月中旬至5月初生長(zhǎng)旺盛，葉片伸展和枝條抽生消耗了大量的N元素,等枝、葉基本建成后N含量回升。5月中旬到8月26日N含量處于逐漸下降趨勢(shì)，這段時(shí)間是北美冬青進(jìn)行開(kāi)花授粉、坐果的關(guān)鍵時(shí)期。9月16日前含量上升，處于完成坐果和果實(shí)膨大的交接期，9月16日(果實(shí)膨大期)開(kāi)始又逐漸下降。

圖1　葉片N，P，K元素含量變化趨勢(shì)

P含量總體變化幅度不大，隨著生長(zhǎng)緩慢下降，在6月中旬后開(kāi)始緩慢上升，然后在8月到9月中旬又開(kāi)始下降，直到9月16日以后趨于穩(wěn)定。

K含量則呈逐漸下降趨勢(shì),9月16日以后開(kāi)始趨于穩(wěn)定,至11月11日(落葉前)達(dá)到最小值0.26%,為初始值的14.05%。無(wú)論是N，P還是K，其后期形成的峰值始終都低于展葉初期的水平。

2.3　葉片Ca，Mg，Mn元素含量的年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

從結(jié)果(見(jiàn)圖2)看出，Ca，Mg，Mn的變化總體呈上升趨勢(shì)。Mg含量隨著生長(zhǎng)逐漸上升，8月7日達(dá)到最高，為3289.28 mg/kg，8月26日到9月16日下降，可能是這段時(shí)間夏、秋梢等新葉大量抽生，致使Mg元素從老葉向新葉轉(zhuǎn)移而下降，之后保持平穩(wěn)上升趨勢(shì)，其值始終高于展葉初期的水平；Ca和Mn元素在4月下旬均有1個(gè)下降過(guò)程，Mn下降幅度較為明顯，到5月15日才開(kāi)始回升，8月7日達(dá)到3 795.14 mg/kg，至9月16日下降到3 330.31 mg/kg，隨后逐漸上升至5 065.1 mg/kg；Ca到5月15日也開(kāi)始回升，直到8月26日達(dá)到4 365.12mg/kg。Ca，Mn落葉前達(dá)到最高值，約為展葉初期的2.4倍和2.5倍。

圖2　葉片Ca，Mg，Mn元素含量變化趨勢(shì)

2.4　葉片Zn，F(xiàn)e，Cu，B元素含量的年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律

從結(jié)果(見(jiàn)圖3)看出，Cu的含量總體呈下降趨勢(shì)，只是在6月3日到7月16日有短暫的緩慢上升期，即在生長(zhǎng)初期對(duì)Cu的需求較旺，從新梢生長(zhǎng)到果實(shí)成熟過(guò)后的一段時(shí)間一直需要Cu；Zn的含量整體變幅較大，呈現(xiàn)出波動(dòng)式上升趨勢(shì)，在8月7日達(dá)到506.34 mg/kg，11月11日達(dá)到最大值(512.42 mg/kg)；Fe在4月21日已呈下降趨勢(shì)，之后緩慢小幅地上升，至11月11日達(dá)到峰值252 mg/kg；B也呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，在5月6日，達(dá)到15.53 mg/kg，大量積累的B有利于授粉順利進(jìn)行。之后的開(kāi)花授粉階段消耗了大量B(5月15日下降到8.71 mg/kg)，結(jié)束授粉后隨著生長(zhǎng)逐漸上升至最大值51.49 mg/kg。

圖3　葉片Zn，F(xiàn)e，Cu，B元素含量變化趨勢(shì)

3結(jié)論與討論

3.1　葉片營(yíng)養(yǎng)年變化規(guī)律

在杭州地區(qū)，北美冬青3月底萌芽，4月初葉片伸展，枝條抽生。5月20日左右盛花期，花期2周左右?；ㄆ诮Y(jié)束后即坐果，9~10月果實(shí)膨大，果實(shí)在10月中旬轉(zhuǎn)色[2]。從本次葉片營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)定結(jié)果來(lái)看，北美冬青年生長(zhǎng)周期中葉片N，P，K元素含量總體呈下降趨勢(shì)，尤其以4月中旬到5月初N含量下降最快，此時(shí)北美冬青處于生長(zhǎng)初期，葉片生長(zhǎng)旺盛，消耗了大量的營(yíng)養(yǎng)，P和K在這一階段也下降。6~9月是花芽分化，果實(shí)生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，該階段N和K含量繼續(xù)下降。

Ca，Mg，Mn含量總體呈上升趨勢(shì)。Ca元素在4月下旬到5月初有緩慢的下降過(guò)程，可能是因?yàn)槿~片、植株生長(zhǎng)旺盛，而根的吸收作用弱造成，后期8月底到9月中旬也出現(xiàn)了下降，該階段正是果實(shí)進(jìn)入膨大期的前1個(gè)月。其余時(shí)期均處于上升趨勢(shì)，這是由于Ca元素是不可移動(dòng)元素，其含量隨葉齡的增長(zhǎng)逐漸增加[9]。Mg是合成葉綠素的主要元素，對(duì)植物的光合作用有重要影響，綜合北美冬青葉片Mg含量變化，發(fā)現(xiàn)其在6月26日之前升高很快，可能與葉面積擴(kuò)張、葉綠素含量上升有關(guān)；之后在9月16日以后出現(xiàn)下降，可能是由于Mg是易轉(zhuǎn)移元素，夏、秋梢大量抽生后致使Mg從老葉向新葉轉(zhuǎn)移而含量下降；6月底到9月16日期間緩慢上升可能是高溫脅迫所致，與袁紫倩等[10]發(fā)現(xiàn)薄殼山核桃葉片中Mg元素含量隨高溫干旱脅迫而增加相一致。Mn和Ca一樣，也是不易移動(dòng)元素，在4月下旬到5月初，后期8月底到9月中旬也出現(xiàn)了下降，之后再迅速上升，落葉前達(dá)到最大值。

B元素可促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)[11]，缺B會(huì)導(dǎo)致植株矮小，蕾、花或子房容易脫落，花而不實(shí)，在授粉期消耗了大量B，之后逐漸積累而呈上升趨勢(shì)。Fe，Zn，Cu元素在植物體內(nèi)缺乏時(shí)不易移動(dòng)，而當(dāng)供應(yīng)足夠時(shí)則易轉(zhuǎn)移[12]。Cu元素能促進(jìn)花器官的分化[13]，其含量在開(kāi)花授粉期呈下降趨勢(shì)，可能與Cu元素轉(zhuǎn)運(yùn)到花器官上有關(guān)。

3.2　葉片分析取樣時(shí)間

通過(guò)定期采取葉片，分析其中營(yíng)養(yǎng)元素含量的變化，找出適宜的采葉時(shí)期，是對(duì)植株?duì)I養(yǎng)狀況做出正確診斷的關(guān)鍵。

結(jié)果表明：8月7日到8月26日期間，N，Cu元素下降趨勢(shì)已有所減弱，Ca，Zn，F(xiàn)e元素上升趨勢(shì)已減弱，P，K，Mg元素保持平穩(wěn)，該階段可作為這些元素營(yíng)養(yǎng)分析的取樣時(shí)間；而Mn，B元素在6月26日到7月16日上升趨勢(shì)較平穩(wěn)，可提前至此階段進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)診斷取樣。

參考文獻(xiàn)：

[1]Dirr M A. Manual of woody landscape plants [M]. 6th ed. Illinois: Stipes Publishing LLC, 2009:537-541.

[2]余有祥.北美冬青引種栽培[J].中國(guó)花卉園藝,2009(10):40-41.

[3]余有祥，查琳，徐旻昱，等.‘奧斯特’北美冬青嫩枝扦插技術(shù)[J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2015， 29(1):27-29.

[4]蔡建國(guó)，王麗英，胡本林，等．不同基質(zhì)對(duì)北美冬青扦插生根的影響[J].浙江林業(yè)科技，2014，34(3)：72-75.

[5]王麗英，蔡建國(guó)，臧毅，等．不同生根劑對(duì)北美冬青嫩枝扦插生根的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(9)：157-159．

[6]鄒義萍，金曉玲，楊玉潔，等．采穗時(shí)間和生根劑對(duì)北美冬青生根的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(17)：43-45．

[7]余有祥，查琳，徐旻昱，等．多效唑?qū)ε柙浴畩W斯特’北美冬青生長(zhǎng)和坐果的影響[J].江蘇林業(yè)科技，2015，42(3)：21-24．

[8]蔡建國(guó)，王麗英，涂海英，等．多效唑?qū)ε柙员泵蓝嗟陌?yīng)[J].福建林業(yè)科技，2014，41(3)：36-39．

[9]謝玉明，易干軍，張秋明．鈣在果樹(shù)生理代謝中的作用[J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2003,20(5)：369-373．

[10]袁紫倩，楊先裕，凌驊，等．薄殼山核桃‘馬漢’葉片主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生育期動(dòng)態(tài)變化特征[J].西北植物學(xué)報(bào)，2014,34(7):1443-1449．

[11]胡適宜．被子植物胚胎學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1982:103-136．

[12]仝月澳，周厚基．果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)診斷法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1982:9．

[13]鄭鶴齡．微量元素營(yíng)養(yǎng)診斷[M].天津：天津科技翻譯出版公司，2010：11-12．