嚴(yán)世峰,柏明娥,徐高福,洪利興,陳大富,張 健
(1. 浙江省淳安縣新安江開發(fā)總公司,浙江 淳安 311700;
2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省安吉縣林業(yè)局,浙江 安吉 313300)
氮營養(yǎng)對美麗胡枝子幼苗生長和氮、磷養(yǎng)分吸收的影響
嚴(yán)世峰1,柏明娥2*,徐高福1,洪利興2,陳大富1,張 健3
(1. 浙江省淳安縣新安江開發(fā)總公司,浙江 淳安 311700;
2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州 310023;3. 浙江省安吉縣林業(yè)局,浙江 安吉 313300)
采用盆栽沙培法,研究分析了0、50、100、175 mg/kg 4種不同氮營養(yǎng)供給水平對美麗胡枝子(Lespedeza formosa)幼苗生長和其體內(nèi)氮、磷二種養(yǎng)分濃度變化的影響。結(jié)果表明,施加0~100 mg/kg氮對幼苗株高、地上和地下部分的生長都有促進(jìn)作用,但超過100 mg/kg氮時,過量供氮對幼苗的生長產(chǎn)生抑制作用;氮供給不足時,幼苗表現(xiàn)出將更多的生物量分配到根系,根冠比大;幼苗根和莖葉中的氮濃度隨供氮水平的增加而增加。在供氮為0~50 mg/kg時,幼苗根和莖葉中的磷濃度隨氮濃度的增加稍有下降,當(dāng)供氮濃度在50~100 mg/kg時,根和莖葉中磷濃度隨氮濃度的增加而升高,當(dāng)?shù)獫舛瘸^100 mg/kg時,其根和莖葉中的磷濃度隨氮濃度的增加而呈下降趨勢。
氮營養(yǎng);美麗胡枝子;幼苗生長;養(yǎng)分吸收
氮是植物生長發(fā)育所必需的一種重要營養(yǎng)元素,在植物光合、呼吸、核酸合成和膜脂合成等生理代謝過程中具有重要作用[1],被認(rèn)為是許多陸地生態(tài)系統(tǒng)中植物生長的主要限制因子,也是影響群落第一性生產(chǎn)力的最重要因素之一[2]。植物對其生長環(huán)境適應(yīng)的對策是多種多樣的,以最小的養(yǎng)分吸收量來生產(chǎn)最多的新生物量是植物適應(yīng)貧乏環(huán)境的重要策略之一。
美麗胡枝子(Lespedeza formosa)為豆科胡枝子屬落葉灌木,該屬植物多數(shù)具有耐干旱、耐瘠薄、耐熱、耐刈割等優(yōu)良特性[3],是荒山綠化、水土保持和改良土壤的先鋒樹種[4~6]。目前對美麗胡枝子的研究主要集中在生物學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和扦插繁殖技術(shù)等方面[7~10],有關(guān)美麗胡枝子對養(yǎng)分吸收及利用特性方面的研究尚少。本文采用盆栽沙培法,通過不同氮濃度梯度處理,探討氮營養(yǎng)對美麗胡枝子幼苗生長和養(yǎng)分吸收利用的影響,了解美麗胡枝子對氮養(yǎng)分的需求特性,以期為人工栽培合理施肥、提高養(yǎng)分利用率提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料
本試驗(yàn)采用盆栽沙培法,培養(yǎng)基質(zhì)為中細(xì)沙,使用前先將沙子洗凈,用1%高錳酸鉀溶液消毒后再用清水洗至中性,培養(yǎng)容器為直徑7 cm、高10 cm的塑料穴盤。試驗(yàn)設(shè)在浙江省林業(yè)科學(xué)研究院圃地大棚中進(jìn)行。
試驗(yàn)所用苗木為美麗胡枝子幼苗,幼苗采用上述培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)。于2008年6月10日進(jìn)行,種子先用80℃熱水浸泡24 h,每盆放3~4粒,用清水澆灌,待種子發(fā)芽、幼苗長至3~4 cm后進(jìn)行間苗,每盆留1株。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 營養(yǎng)液的配制 整個試驗(yàn)期間幼苗生長所需氮、磷的營養(yǎng)均來自營養(yǎng)液,營養(yǎng)液的配制參照參考文獻(xiàn)[11]。標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液濃度為氮175 mg/kg、磷31 mg/kg、鉀243 mg/kg、鈣150 mg/kg、鎂49 mg/kg、硫109 mg/kg。
1.2.2 養(yǎng)分濃度梯度設(shè)置 根據(jù)不同供氮水平,共設(shè)置4個濃度梯度,分別為0、50 mg/kg、100 mg/kg、175 mg/kg,通過調(diào)節(jié)NH4NO3濃度實(shí)現(xiàn),其余養(yǎng)分濃度與標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)液相同。
1.2.3 養(yǎng)分供給試驗(yàn) 于2008年6月25日開始進(jìn)行不同營養(yǎng)液的濃度處理,選取大小一致、長勢良好的幼苗共分4組,每組10盆,分別進(jìn)行不同濃度養(yǎng)分供給試驗(yàn),每隔1 d澆1次營養(yǎng)液,每次澆50 mL。
1.2.4 植株收獲和指標(biāo)測定 待美麗胡枝子幼苗在不同濃度的營養(yǎng)條件下生長60 d后,收獲全部植株,分離地上部分和地下部分,進(jìn)行各器官生物量和養(yǎng)分含量測定。
1.2.4.1 植株生長高度的測定 用直尺測量各處理植株的生長高度,根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算平均值。
1.2.4.2 生物量的測定 將植株從栽培基質(zhì)中取出,洗凈,分地上和地下二部分,放入80℃烘箱中烘至恒重后,用分析天平分別稱取重量。
1.2.4.3 氮、磷養(yǎng)分含量的測定 將各處理所有植株的地上和地下部分樣品洗凈、烘干后用于測定氮、磷含量。植株樣品用硫酸—過氧化氫消煮,氮含量采用擴(kuò)散法測定,磷含量采用釩鉬黃比色法測定。
2.1 氮營養(yǎng)對美麗胡枝子幼苗株高生長的影響
不同供氮水平對美麗胡枝子幼苗生長的影響見圖1。由圖1可以看出,供氮水平在50 mg/kg以下時,施氮對幼苗株高生長有顯著促進(jìn)作用,供氮水平由0升至50 mg/kg時,幼苗株高由9.8 cm增加到17.0 cm,增加了73.5%;當(dāng)供氮水平由50 mg/kg增加至100 mg/kg時,幼苗株高并沒有呈現(xiàn)增加趨勢,說明增加氮肥對幼苗株高生長的作用較?。欢?dāng)供氮水平超過100 mg/kg時,幼苗株高隨著供氮水平的增加呈現(xiàn)下降趨勢,說明過量供氮反而對幼苗株高產(chǎn)生抑制作用。
圖1 供氮水平對美麗胡枝子幼苗生長的影響Figure 1 Effect of N supply levels on seedling growth ofL. formosa
2.2 氮營養(yǎng)對美麗胡枝子幼苗生物量的影響
由圖1可知,美麗胡枝子幼苗地上和地下部分生物量都隨供氮水平出現(xiàn)先增后降現(xiàn)象,當(dāng)供氮在0~100 mg/kg時,生物量隨供氮水平的增加呈線性增加,而當(dāng)供氮超過100 mg/kg時,生物量反而出現(xiàn)下降趨勢。從圖1還可以看出,供氮水平對地上部分生物量的影響大于對地下部分生物量的影響,說明施加氮肥有利于植物莖葉生物量的積累。
2.3 氮營養(yǎng)對美麗胡枝子幼苗生物量分配的影響
由圖1可知,當(dāng)供氮在0~100 mg/kg時,根冠比隨供氮水平的增加而下降,當(dāng)供氮水平超過100 mg/kg時,根冠比呈現(xiàn)上升趨勢。說明美麗胡枝子在供氮不足時,幼苗分配大量的生物量在根部,使其表現(xiàn)出具有較大的根冠比,這可能也是美麗胡枝子能耐瘠薄的一種適應(yīng)性策略。
2.4 供氮水平對美麗胡枝子幼苗各器官氮濃度的影響
由圖2可知,不同供氮水平對美麗胡枝子根和莖葉中的氮濃度產(chǎn)生影響的趨勢大致相同,都隨氮濃度的增加而增加。當(dāng)供氮水平由0增加到175 mg/kg時,根和莖葉中氮濃度分別由11.99 g/kg上升至 26.40 g/kg和由14.58 g/kg上升至26.82 g/kg,上升幅度分別為120.18%和83.95%。
2.5 供氮水平對美麗胡枝子幼苗各器官磷濃度的影響
不同供氮水平不但影響美麗胡枝子幼苗體內(nèi)氮濃度,對其體內(nèi)磷濃度也產(chǎn)生較大影響。由圖2可知,當(dāng)供氮水平在0~50 mg/kg時,美麗胡枝子幼苗根和莖葉中的磷濃度隨氮濃度的增加稍有下降,但變化幅度較?。划?dāng)供氮濃度由50 mg/kg增加到100 mg/kg時,其根和莖葉中的磷濃度隨氮濃度的增加而升高;當(dāng)供氮濃度超過100 mg/kg時,其根和莖葉中的磷濃度隨氮濃度的增加又出現(xiàn)下降趨勢。
圖2 供氮水平對美麗胡枝子幼苗各器官氮、磷濃度的影響Figure 2 Effect of N supply levels on N and P content in different organs ofL. formosaseedlings
(1)在自然條件下,土壤中的礦質(zhì)營養(yǎng)有限或有效性低,通常限制樹木的生長發(fā)育。因此,在營養(yǎng)缺乏的土壤環(huán)境中,增加供氮或供磷會促進(jìn)植物生長,表現(xiàn)為地上生物量或總生物量的增加。按照反映植物生長率與養(yǎng)分供應(yīng)量的生長效應(yīng)曲線解釋,養(yǎng)分供應(yīng)充足時,生長率將隨養(yǎng)分供應(yīng)的增加而上升,再增加養(yǎng)分供應(yīng)對植物生長率影響不大,此為養(yǎng)分適宜范圍,當(dāng)養(yǎng)分供應(yīng)過剩時,生長率隨養(yǎng)分供應(yīng)量增加而明顯下降[12]。在本實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)供氮水平在0~100 mg/kg時,美麗胡枝子幼苗的生長高度、根和莖葉的干物質(zhì)量都隨供氮水平的增加而增加,而當(dāng)供氮水平超過100 mg/kg時,其生長高度、根和莖葉的干物質(zhì)量反而隨供氮水平的增加而下降,說明100 mg/kg可能是美麗胡枝子最適宜的供氮水平。
(2)許多研究認(rèn)為,植物生長在不受養(yǎng)分限制的穩(wěn)定環(huán)境中,植物地上與地下生長存在相對平衡關(guān)系,而當(dāng)養(yǎng)分受限時,生物質(zhì)的分配傾向于地下部分[13~14]。從本實(shí)驗(yàn)可以看出,在氮供給不足時,美麗胡枝子幼苗的根冠比較大,且隨養(yǎng)分供給的增加而減小,說明當(dāng)?shù)獱I養(yǎng)缺乏時,幼苗為了攝取更多的養(yǎng)分,需擴(kuò)展根系,加強(qiáng)對根系的物質(zhì)投入,結(jié)果使地下生物量占的比例增大,根冠比變大。
(3)在植物的生長過程中,如果某種元素成為其生長的限制因子,那么,在一定的范圍內(nèi),增加該元素的供應(yīng)量通常會增加植物對該元素的吸收,而這種吸收的增加反映在植株干物質(zhì)中元素濃度的變化上[15]。本實(shí)驗(yàn)中,隨供氮水平的增加,幼苗各器官的氮濃度隨之增加,說明增加氮濃度顯著促進(jìn)了幼苗對氮元素的吸收,即使當(dāng)供氮過量并限制植物生長時體內(nèi)的氮濃度仍在增加。而供氮水平對磷的吸收是先升后降,在100 mg/kg供氮水平下,植株對磷的吸收稍有增加,而當(dāng)供氮過量時,根和莖葉的磷濃度開始下降,可能是由于過量的氮限制了植株對磷元素的吸收。
(4)本試驗(yàn)采用盆栽沙培法研究,結(jié)果表明施加氮肥對美麗胡枝子幼苗株高、地上和地下部分的生長都有促進(jìn)作用,但過量供氮對幼苗的生長反而產(chǎn)生抑制作用,田間試驗(yàn)是否具有同樣的效果,有待進(jìn)一步研究。
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信息
浙江信林擔(dān)保公司與建設(shè)銀行創(chuàng)新推出林企網(wǎng)絡(luò)融資新模式
6月2日上午,浙江信林擔(dān)保有限公司攜手建行浙江省分行在安吉召開銀企對接會,推出“林業(yè)企業(yè)‘速貸通’、林業(yè)企業(yè)聯(lián)貸聯(lián)保、林業(yè)企業(yè)訂單融資、林權(quán)抵押貸款”四款特色融資產(chǎn)品。
信林擔(dān)保作為林業(yè)政策性擔(dān)保機(jī)構(gòu),今年以來加大了對安吉縣竹制品加工企業(yè)的融資擔(dān)保支持,目前已為該縣鑫鳳竹木、辰寶竹膠板、章健竹木等19家竹制品加工企業(yè)提供融資擔(dān)保服務(wù)1.2億元,此次攜手建行省分行更為廣大林業(yè)企業(yè)獲得方便快捷的金融服務(wù)建立了一個綠色通道。
(摘自http://www.zjly.gov.cn:8080/snyw/15697.htm)
Effect of N Nutrient on Growth and Nutrient Use Efficient of Lespedeza formosa Seedling
YAN Shi-feng1,BAI Ming-e2,XU Gao-fu1,HONG Li-xing2,CHEN Da-fu1,ZHANG Jian3
(1. Chun’an Xin’anjiang Development Company of Zhejiang, Chun’an 311700, China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 3. Anji Forestry Bureau of Zhejiang, Anji 313300, China)
Experiment was conducted on effect of four different N supply levels (0, 50,100 and 175mg/kg) on seedling growth ofLespedeza formosaand N and P content in seedling. The result showed that N supply of 0-100mg/kg could promote seedling height, aerial and underground growth of the seedlings, while treatment with 175mg/kg inhibited seedling growth. When N supply was insufficient, seedlings would allocate much biomass to root system, causing large root crown rate. N content in root, stem and leaf of tested seedling increased with the increase of N supply. When N supply was at 0-50mg/kg, P content in root, stem and leaf increased with the increase of N supply, and when N supply was surpass 100mg/kg, P content decreased.
N nutrient;Lespedeza formosa; seedling growth; nutrient use
S714.8
A
1001-3776(2010)05-0005-04
2010-05-13;
2010-08-22
浙江省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目“美麗胡枝子在困難立地植被恢復(fù)中的推廣與示范”(2009D70022)
嚴(yán)世峰(1962-),男,浙江淳安人,工程師,從事林業(yè)生產(chǎn)與科技推廣工作;*通訊作者。