天津濱海生態(tài)重建地區(qū)行道樹國槐的營養(yǎng)代謝特點

劉桂茹，李玉平，劉如琴

（天津泰達(dá)綠化集團(tuán)有限公司，天津 300457）

天津濱海生態(tài)重建地區(qū)行道樹國槐的營養(yǎng)代謝特點

劉桂茹，李玉平，劉如琴

（天津泰達(dá)綠化集團(tuán)有限公司，天津 300457）

針對天津開發(fā)區(qū)行道樹生長中所表現(xiàn)出的異?，F(xiàn)象，對代表性行道樹種國槐的葉片中可溶性糖、淀粉及全氮等生理代謝指標(biāo)進(jìn)行測試，分析該地區(qū)行道樹營養(yǎng)代謝的特點，為制定樹體調(diào)控手段提供了理論依據(jù)。

營養(yǎng)代謝；行道樹；國槐；生態(tài)重建

天津開發(fā)區(qū)所在地原是灘涂濕地，開發(fā)區(qū)的園林綠化工作者經(jīng)過數(shù)十年的努力，創(chuàng)建了“淺密式”水平暗管排水新工藝，并結(jié)合一系列綜合技術(shù)措施，在茫茫鹽灘上建立起了全新的人工植被生態(tài)系統(tǒng)，是天津濱海生態(tài)重建地區(qū)的典范。開發(fā)區(qū)的環(huán)境發(fā)生了質(zhì)的變化，鹽灘綠化發(fā)揮了應(yīng)有的生態(tài)效益。但是，鹽灘綠化本身蘊(yùn)藏著潛在的脆弱性［1］。

濱海生態(tài)重建地區(qū)的生存環(huán)境對植物的生長發(fā)育，不可避免地存在著某種程度的局限性。為了適應(yīng)這種局限性，園林植物必然對自身生理代謝規(guī)律進(jìn)行調(diào)整，因而使其年周期及生命周期的營養(yǎng)代謝產(chǎn)生一系列變化。這些變化作為一種量的積累，雖然在短時期內(nèi)不為人們所注意，但最終會在樹木的長勢、長相及營養(yǎng)代謝等生理指標(biāo)中逐漸顯現(xiàn)出來［2］。行道樹因受建植工藝的影響，變化會更加明顯［3］。近些年來，開發(fā)區(qū)在建區(qū)初期栽植的國槐行道樹表現(xiàn)出的早衰現(xiàn)象，就是這種變化的體現(xiàn)。如何使行道樹木的生理代謝實現(xiàn)長期的相對穩(wěn)定與協(xié)調(diào)是保證鹽灘綠化可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。本試驗的目的是研究生態(tài)重建地區(qū)行道樹體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)、消耗、積累、運(yùn)輸、貯藏的基本規(guī)律，以期有針對性的制定適宜的栽培技術(shù)措施，最大限度地挖掘人工植被的生態(tài)學(xué)潛力。

1　材料與方法

1.1材料

試材選自天津開發(fā)區(qū)一大街和黃海路上種植的行道樹國槐，時間為2012年4～10月。一大街國槐樹齡20a左右，穴植，樹木年生長量較小，萌芽遲，落葉早。黃海路國槐樹齡15a左右，條狀栽植，長勢正常。每個試驗點選擇5株長勢一致的試驗樹，要求單株干周變異系數(shù)小于5%。

1.2方法

根據(jù)試驗的設(shè)計要求，按國槐生長過程中的物候變化情況（4～10月）進(jìn)行采樣，在上午10：00，采集樹冠外圍長勢中庸枝條的中部成熟葉片10枚，迅速帶回室內(nèi)，用紗布擦凈表面灰塵。先置105℃度殺青1h，然后置65℃烘干至恒重，用多功能粉碎機(jī)粉碎后，過100目篩，裝密封袋中備用。

可溶性糖及淀粉的測定用硫酸蒽酮比色法［4］，全氮的測定用凱氏定氮法［5］。測定結(jié)果取3三次重復(fù)的平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1黃海路國槐的營養(yǎng)代謝特點

2.1.1黃海路國槐的碳素營養(yǎng)

試驗結(jié)果表明：國槐在萌芽期，葉片中淀粉含量1.03%，可溶性糖含量3.05%，均處于較低水平。進(jìn)入新梢旺長期，葉片中可溶性糖及淀粉含量變化不大，仍處于較低水平。5月中、下旬，新梢生長趨緩后，葉片中淀粉含量上升至2.5%，而可溶性糖含量上升不明顯，此后直至7月中旬這2種物質(zhì)一直保持在比較穩(wěn)定的水平。盛花期過后（8月上旬），國槐葉片中可溶性糖含量達(dá)到5.14%，淀粉達(dá)到3.48%，增加明顯。此后，葉片中全糖含量保持較穩(wěn)定狀態(tài)，淀粉含量逐漸降低而可溶性糖含量呈升高趨勢（見圖1）。

根據(jù)以上結(jié)果，可以將生長正常國槐的年周期碳素營養(yǎng)代謝規(guī)律按物質(zhì)生產(chǎn)與分配的特性分為以下4個時期：

圖1　黃海路國槐葉片的碳素營養(yǎng)含量變化

（1）以貯藏營養(yǎng)供應(yīng)為主的器官建造期。國槐從萌芽到新梢旺長期前，主要依靠貯藏營養(yǎng)供給樹木生命活動，貯藏營養(yǎng)的多少決定了這段時期形成枝條的質(zhì)量和以后生長階段的穩(wěn)定性。

（2）營養(yǎng)轉(zhuǎn)換期。4月下旬，國槐進(jìn)入新梢旺長期，樹木貯藏營養(yǎng)可利用部分已基本耗盡，碳素營養(yǎng)由利用上一年的儲存轉(zhuǎn)為對當(dāng)年光合產(chǎn)物的利用。這一階段因當(dāng)年同化物質(zhì)在運(yùn)輸分配上處于多源競爭期，因此積累量很少。

（3）自給供應(yīng)期。進(jìn)入5月下旬，樹木開始花芽分化，直至7月下旬，樹木處于生殖生長期。因此這一階段仍然是大量消耗養(yǎng)分的時期，雖然功能葉同化能力維持較高水平，但樹木光合產(chǎn)物的積累量仍較少。

（4）貯藏營養(yǎng)積累期。7月底8月初，國槐盛花期過后，葉片的同化能力仍維持在較高水平，樹木光合產(chǎn)物的積累量明顯上升，表明樹木的碳素營養(yǎng)已由消耗轉(zhuǎn)向積累。8月中旬開始，淀粉含量逐漸降低而可溶性糖含量逐漸升高，則表明光合產(chǎn)物在向根、枝等部位運(yùn)輸與積累。這也說明國槐碳素營養(yǎng)的積累主要集中在花期過后至落葉前這一段時間。

2.1.2黃海路國槐的氮素營養(yǎng)

從萌芽到新梢加速生長期，是黃海路國槐葉片全氮含量最高的階段。枝條生長趨緩后，由于花芽分化及開花需要大量的氮素營養(yǎng)，葉片中全氮含量仍處于較高水平?；ㄆ谶^后，葉片中的全氮下降。落葉前，葉片中的氮素營養(yǎng)分解，全氮水平降至最低點（圖2）。這一變化規(guī)律是與樹木的生長節(jié)奏相呼應(yīng)的。

圖2　黃海路和一大街國槐葉片的全氮含量變化

根據(jù)以上結(jié)果，可以將生長正常國槐的年周期氮素營養(yǎng)代謝分為以下3個階段：

（1）大量需氮期。從萌芽到花芽分化期，由于枝條生長及花芽分化、開花需要消耗大量的養(yǎng)分，葉片中全氮含量始終處于較高水平，是大量需氮期。

（2）氮素營養(yǎng)穩(wěn)定期?；ㄆ谶^后，葉片中的全氮含量下降，并在較長時間內(nèi)保持在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)。這一階段是氮素營養(yǎng)穩(wěn)定期。

（3）氮素營養(yǎng)貯備期。樹木落葉前，葉片開始變薄，葉片中的氮素營養(yǎng)分解，全氮水平明顯降低，表明氮素營養(yǎng)開始向根系及枝條等器官回流，進(jìn)入氮素營養(yǎng)貯備期。

2.2一大街國槐的營養(yǎng)代謝特點

2.2.1一大街國槐的碳素營養(yǎng)

在枝條快速生長期，一大街國槐葉片中淀粉與可溶性糖的含量明顯偏高。進(jìn)入花芽分化階段，葉片中淀粉的含量已高達(dá)4.8%，是同一時期黃海路國槐的4倍（圖3）。這說明光合產(chǎn)物在葉片中有嚴(yán)重滯留。

圖3　一大街國槐葉片的的碳素營養(yǎng)含量變化

國槐在這一生長階段葉片中出現(xiàn)的光合產(chǎn)物滯留現(xiàn)象，不僅影響它本身的光合作用，而且會影響光合產(chǎn)物向根系和枝條中的分配，進(jìn)而影響花芽分化，使成花所需的營養(yǎng)得不到保證。并且，由于碳素營養(yǎng)供應(yīng)不足，樹木在秋季及早春幾乎無新根生長高潮，其吸收、同化氮素的能力也差，致使氮素營養(yǎng)貯藏水平低。碳素、氮素營養(yǎng)貯藏水平低下，導(dǎo)致了我們所看到的樹木萌芽遲、枝條生長量小、停長早、花質(zhì)差等現(xiàn)象［2］。

2.2.2一大街國槐的氮素營養(yǎng)

從圖2可以看出，在枝條快速生長階段，一大街國槐葉片全氮含量僅為3.8%，明顯低于同期黃海路國槐5.3%的水平。而且在整個生長期中，葉片全氮含量都要低于黃海路的國槐。樹木落葉前，一大街國槐葉片中的全氮含量也沒有降低，表明氮素營養(yǎng)沒有及時從葉片回流，向根系及枝條等器官儲存，而是可能隨著葉片的脫落而流失［3］。

2.3國槐碳素營養(yǎng)與氮素營養(yǎng)的關(guān)系

國槐葉片的全氮含量與淀粉的含量成明顯負(fù)相關(guān)（圖4）。這就說明，樹木的生長勢越弱，葉片中全氮含量越低，而光合產(chǎn)物滯留現(xiàn)象越明顯，因而造成樹木生長過程中營養(yǎng)物質(zhì)積累與消耗失衡。

圖4　國槐葉片中淀粉與全氮的相關(guān)關(guān)系

3　小結(jié)與討論

國槐作為濱海生態(tài)重建地區(qū)應(yīng)用較多的行道樹種，年周期營養(yǎng)代謝中所表現(xiàn)出的規(guī)律是具有普遍意義的。在適宜的環(huán)境和良好的栽培條件下，樹木的營養(yǎng)代謝是按物候順序進(jìn)行有規(guī)律遞進(jìn)的［6］。但當(dāng)環(huán)境條件不適宜時，樹木本身對營養(yǎng)物質(zhì)積累與消耗的相對平衡的調(diào)節(jié)能力就會下降，代謝規(guī)律的周期性變化就會被打破，出現(xiàn)異常現(xiàn)象，產(chǎn)生營養(yǎng)代謝的不均衡性，并且在樹木的長勢與長相上會表現(xiàn)出來。本實驗進(jìn)行的天津濱海生態(tài)重建地區(qū)行道樹營養(yǎng)代謝規(guī)律的研究，為今后該地區(qū)綠化養(yǎng)管中制定適生栽培技術(shù)提供了技術(shù)依據(jù)。

［1］張萬鈞.園林植物營養(yǎng)的平衡與調(diào)節(jié)——鹽灘綠化可持續(xù)發(fā)展的思考之六［內(nèi)部資料］.天津泰達(dá)綠化集團(tuán)公司，1993：85-92

［2］郭育文，陳亮.開發(fā)區(qū)園林綠化樹種的整形修剪淺議［A］//中國鹽堿地綠化造林與可持續(xù)發(fā)展研討會［C］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2001：330-344.

［3］劉桂茹.毛泡桐開花對樹體營養(yǎng)消耗的影響［J］.天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，9（2）：36-40.

［4］華東師范大學(xué)生物系植物生理教研室.植物生理實驗指導(dǎo)［M］.北京：人民教育出版社，1982：113-116.

［5］魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1998：35-40.

［6］束懷瑞.果樹栽培生理學(xué)［M］.北京：農(nóng)業(yè)出版社，1995.

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1002-3356（2015）06-0001-02

2015-11-20