不同立地條件下構(gòu)樹干物質(zhì)積累與養(yǎng)分分配特征

韋冬萍， 龐曉紅， 韋劍鋒， 梁祺星， 胡桂娟

摘要：明確構(gòu)樹干物質(zhì)積累與養(yǎng)分分配特征，以期為其高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。采集不同立地條件下二年生構(gòu)樹植株，分析比較干物質(zhì)、氮、磷、鉀等的積累量。結(jié)果表明，不同立地條件下構(gòu)樹干物質(zhì)和養(yǎng)分積累存在顯著性差異，以臨近排水溝、菜園的構(gòu)樹干物質(zhì)積累較多，而旱坡地構(gòu)樹干物質(zhì)積累較少;構(gòu)樹氮、磷、鉀積累量分別以臨近家禽放養(yǎng)地、垃圾堆及排水溝的構(gòu)樹最多，而旱坡地構(gòu)樹的養(yǎng)分積累量最少;不同立地條件下構(gòu)樹各器官養(yǎng)分積累量表現(xiàn)為K2O>N>P2O5，植株中N ∶ P2O5 ∶ K2O平均值為1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24。結(jié)果表明，高產(chǎn)構(gòu)樹需要較多養(yǎng)分尤其是鉀和氮。

關(guān)鍵詞：構(gòu)樹;干物質(zhì);氮;磷;鉀;積累

中圖分類號(hào)： S718.43;S725.5 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）10-0173-03

收稿日期：2019-09-21

基金項(xiàng)目：廣西高校中青年教師科研基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目（編號(hào)：2019KY1106）;柳州市科技計(jì)劃（編號(hào)：2018BH20301）。

作者簡介：韋冬萍（1982—），女，廣西柳城人，碩士，助理研究員，從事作物營養(yǎng)與生理生態(tài)方面的研究。E-mail：dpwei-82@163.com。

通信作者：韋劍鋒，碩士，副研究員，從事作物營養(yǎng)與生理生態(tài)方面的研究。E-mail：jianfengwei@163.com。

構(gòu)樹（Broussonetia papyrifera）屬于桑科構(gòu)樹屬，在我國大部分省區(qū)均有分布，其葉片富含蛋白質(zhì)、維生素、碳水化合物、微量元素、多種氨基酸等，是新型優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的原料[1-2]。隨著“構(gòu)樹扶貧”列入我國2015年精準(zhǔn)扶貧十大工程，各地正在積極推行構(gòu)樹“林-料-畜”一體化產(chǎn)業(yè)。然而，飼用構(gòu)樹種植產(chǎn)業(yè)在我國才剛剛起步，在良種選育、種植密度、水肥供給及病蟲害防治等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)仍缺乏科學(xué)論證和技術(shù)措施，因此，結(jié)合構(gòu)樹生長節(jié)律高效獲取較佳生物量是發(fā)展飼用構(gòu)樹種植亟待解決的關(guān)鍵問題之一[2]。明確構(gòu)樹生長發(fā)育與養(yǎng)分需求特性是制定其高產(chǎn)栽培管理措施，尤其是水肥調(diào)控的重要依據(jù)。目前，有關(guān)構(gòu)樹植株生長特性[3]、立地適應(yīng)性[4]、器官養(yǎng)分含量[5]、施肥效應(yīng)[6-7]的研究已有報(bào)道。但有關(guān)構(gòu)樹對(duì)各營養(yǎng)元素，尤其是氮、磷、鉀吸收與積累的研究鮮見報(bào)道。本研究測(cè)定分析不同立地條件下構(gòu)樹生長旺盛期不同器官干物質(zhì)、氮、磷、鉀等的積累量，明確其氮、磷、鉀比例關(guān)系，以期為立地構(gòu)樹高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)在廣西柳州市鹿寨縣江口鄉(xiāng)新安村進(jìn)行，于構(gòu)樹生長旺盛期（2018年8月）挖取臨近村口排水溝（L1）、菜園（L2）、垃圾堆（L3）、家禽放養(yǎng)地（L4）、旱坡地（L5）紅壤上自然生長的二年生構(gòu)樹各9株，然后沖洗干凈分根、莖、葉烘干，稱質(zhì)量、粉碎，計(jì)算單株構(gòu)樹干物質(zhì)積累量與分配比例，按文獻(xiàn)[8]測(cè)定氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）含量，計(jì)算單株構(gòu)樹N、P2O5、K2O積累量及分配比例。應(yīng)用Excel和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同立地條件下構(gòu)樹干物質(zhì)積累

從表1可以看出，根部干物質(zhì)積累量以L3最高，比其他立地條件的干物質(zhì)積累量增加8.06%～78.21%，其次是L2，二者與其他立地條件的干物質(zhì)積累量差異均達(dá)顯著水平，而L5的干物質(zhì)積累量最低;莖部干物質(zhì)積累量以L2最高，比其他立地條件的增加12.37%～55.83%，其次是L3，而L4、L5積累量最低，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平;葉部干物質(zhì)積累量以L1的最高，比其他立地條件的增加 6.58%～78.30%，其次是L4，二者與其他立地條件的差異均達(dá)顯著水平，而L5的積累量最低;干物質(zhì)積累總量以L1的最高，比其他立地條件的增加0.28%～52.38%，其次是L2的，而L5的積累量最低，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平。在干物質(zhì)分配方面，葉部占58%以上，莖部占19.30%～28.62%，其他為根部，其中L1和L4、L2和L5、L3分別促進(jìn)干物質(zhì)向葉部、莖部及根部分配。表明構(gòu)樹各器官的生長有較大的調(diào)控空間，其中臨近排水溝和菜園的生物產(chǎn)量較高。

2.2 不同立地條件下構(gòu)樹氮磷鉀積累比較

2.2.1 氮積累 從表2可以看出，構(gòu)樹積累的氮為2.68～6.10 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為315%～5.60%、8.74%～16.00%、78.40%～8811%，說明構(gòu)樹吸收的氮主要供地上部分尤其是葉利用。根部和莖部氮積累量以L3的最高，分別比其他立地條件的增加27.27%～180.00%、2121%～90.48%，與其他立地條件的差異均達(dá)顯著水平，其次是L2的，而L5的均最低;葉部N積累量以L4的最高，比其他立地條件的增加6.35%～148.15%，其次是L1的，二者與其他立地條件的差異顯著，而L5的最低;N積累總量以L4的最高，比其他立地條件的增加6.64%～127.61%，其次是L1的，二者與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平，而L5的最低。表明臨近排水溝、家禽放養(yǎng)地的構(gòu)樹吸收與積累的氮養(yǎng)分較多。

2.2.2 磷積累 構(gòu)樹積累的P2O5為0.72～1.16 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為7.69%～13.79%、19.23%～25.00%、62.07%～73.08%，說明構(gòu)樹吸收的磷主要供地上部分尤其是葉利用。根部P2O5積累量以L3的最高，比其他立地條件的增加33.33%～100.00%，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平，其次是L2的，而其他3種立地類型的根部P2O5積累量相同;莖部P2O5積累量以L2和L3的較高，比其他立地條件的增加40.00%～75.00%，與其他立地條件的差異均達(dá)顯著水平，其次是L1和L4的，而L5的最低;葉部P2O5積累量以L4的最高，其次是L1、L2、L3的，均與L5的差異達(dá)顯著水平;P2O5積累總量以L3的最高，比其他立地條件的增加3.57%～61.11%，其次是L2的，二者與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平，而L5的最低（表2）。表明臨近菜園、垃圾堆的構(gòu)樹吸收與積累的磷養(yǎng)分較多。

2.2.3 鉀積累 構(gòu)樹積累的K2O為6.88～13.26 g/株，其中根、莖、葉分配比例分別為5.66%～9.45%、13.17%～20.49%、70.06%～81.18%，說明構(gòu)樹吸收的鉀主要供地上部分尤其是葉利用。根部K2O積累量以L2的最高，比其他立地條件的增加7.14%～35.38%，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平，其次是L3的，而L5的最低;莖部K2O積累量以L2的最高，比其他立地條件的增加 1.88%～53.90%，其次是L1的，而L5的最低，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平;葉部K2O積累量以L1的最高，比其他立地條件的增加3.28%～115.35%，其次是L4的，而L5的最低，與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平;K2O積累總量以L1的最高，比其他立地條件的增加7.11%～85.75%，其次是L4的，二者與其他立地條件的差異達(dá)顯著水平，而L5的最低（表2）。表明臨近排水溝、家禽放養(yǎng)地的構(gòu)樹吸收與積累的鉀養(yǎng)分較多。

2.3 不同立地條件下構(gòu)樹氮磷鉀分配比例

從表3可以看出，構(gòu)樹各器官氮磷鉀積累比例均表現(xiàn)為K2O>N>P2O5，其中根部、莖部、葉部及總量積累的K2O分別為N的2.79～6.50、2.30～426、1.88～2.23、2.03～2.57倍;根部、莖部、葉部及總量積累的P2O5分別為N的 40%～80%、35%～42%、14%～22%、17%～27%;從平均積累量來看，根部、莖部、葉部、總量中N ∶ P2O5 ∶ K2O分別為 1.00 ∶ 0.50 ∶ 3.75、1.00 ∶ 0.38 ∶ 3.17、1.00 ∶ 0.17 ∶ 2.03、1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24。說明構(gòu)樹吸收的鉀較多，其次是氮，而吸收的磷較少。

3 討論與結(jié)論

土壤是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量交換的重要場所，植物生命活動(dòng)所需的水分和營養(yǎng)物質(zhì)絕大部分通過根系從土壤中吸收，因此不同立地條件土壤的物理性狀、水分含量、礦質(zhì)營養(yǎng)水平直接影響植物的生長發(fā)育與養(yǎng)分吸收利用[9-10]。韋冬萍等研究表明，不同巖性土體上構(gòu)樹苗生長差異較大，其原因可能是不同巖性土體的物理性質(zhì)影響構(gòu)樹根系的生長以及對(duì)土壤營養(yǎng)元素的吸收[11]。此外，在由石灰?guī)r發(fā)育的土壤中施用腐熟雞糞可顯著促進(jìn)構(gòu)樹苗木生長[6];在立地土壤氮和磷不足的條件下增施氮肥和磷肥也可顯著促進(jìn)構(gòu)樹株高、地徑及胸徑的增長[7]。本研究結(jié)果顯示，不同立地條件的構(gòu)樹干物質(zhì)積累與分配存在顯著差異，其中臨近排水溝、菜園的構(gòu)樹生物產(chǎn)量較高，而旱坡地構(gòu)樹生物產(chǎn)量較低，與當(dāng)?shù)胤N植麻瘋樹的結(jié)果[11]相似，這可能是臨近排水溝和菜園的土壤水肥條件較好的緣故，但具體機(jī)制有待從土壤含水量和養(yǎng)分含量，尤其是氮、磷、鉀含量的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究。

構(gòu)樹為落葉喬木，其構(gòu)件生長發(fā)育在8—10月較為活躍，因此其各器官及不同部位中的氮、磷、鉀含量呈現(xiàn)規(guī)律的消長變化[3，5]。本研究結(jié)果顯示，在構(gòu)樹生長旺盛期，不同立地條件的構(gòu)樹各器官氮、磷、鉀積累量存在顯著性差異，其中臨近排水溝、家禽放養(yǎng)地的構(gòu)樹N和K2O積累較多，臨近菜園與垃圾堆的構(gòu)樹P2O5積累較多，而旱坡地構(gòu)樹各養(yǎng)分積累量均最少，這可能與不同立地條件的土壤養(yǎng)分狀況和構(gòu)樹對(duì)養(yǎng)分的吸收能力差異有關(guān)。結(jié)合干物質(zhì)積累來看，構(gòu)樹形成較多的生物量須要吸收的氮、磷、鉀養(yǎng)分較多，而氮、磷、鉀養(yǎng)分不足或缺乏會(huì)抑制構(gòu)樹生長，這與戴豐瑞研究構(gòu)樹養(yǎng)分與干物質(zhì)積累的消長變化規(guī)律[5]相一致。此外，不同立地條件的構(gòu)樹植株積累的總量，K2O、P2O5分別為N的2.03～2.57倍、17%～27%，N ∶ P2O5 ∶ K2O平均值為1.00 ∶ 0.21 ∶ 2.24，說明構(gòu)樹需要較多的鉀養(yǎng)分，其次是氮，而磷較少。表明獲得充足的氮、磷、鉀養(yǎng)分是構(gòu)樹高產(chǎn)栽培的重要基礎(chǔ)，因此生產(chǎn)中須注意構(gòu)樹氮、磷、鉀養(yǎng)分的配施，重視鉀肥、氮肥的追施，做到按需施肥和平衡施肥。

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