洋白蠟行道樹葉片養(yǎng)分動態(tài)及再吸收特征

劉明　馬作國　王武　張金龍

摘 要：對天津開發(fā)區(qū)暗管排鹽特殊工藝措施下的洋白蠟行道樹葉片養(yǎng)分動態(tài)及再吸收特征進行了研究。結(jié)果表明：年生長周期內(nèi)，洋白蠟行道樹葉片N、P、K等大量營養(yǎng)元素含量均呈逐月下降的趨勢，Ca含量呈逐月升高的趨勢，Mg含量則呈升高-降低-升高的趨勢。洋白蠟行道樹葉片N、P養(yǎng)分再吸收利用效率較高，ENR分別為30.85%和28.18%；K養(yǎng)分再吸收利用效率相對較低，ENR僅為10.23%；Ca、Mg等中量營養(yǎng)元素由于移動性較差而不易被再吸收利用，表現(xiàn)為負轉(zhuǎn)移，ENR分別為-42.95%和-14.38%。

關(guān)鍵詞：洋白蠟；葉片養(yǎng)分；動態(tài)變化；再吸收

中圖分類號：S687.1 文獻標識碼： A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.08.018

Abstract： The seasonal dynamics and resorption characteristics of the foliar nutrients in Fraxinus pennysylvanica street tree in TEDA were studied. The results showed that the contents of foliar N， P and K decreased， but the content of foliar Ca increased during the growing season. The content of foliar Mg increased firstly， then dropped， and increased finally during the growing season. The nutrient resorption efficiencies（ENR） of foliar N and P were higher， and ENR was 30.85% and 28.18% respectively； ENR of foliar K was relatively lower， and ENR was only 10.23%； Ca and Mg showed negative transfer because of their poor mobility， and ENR was -42.95% and -14.38% respectively.

Key words： Fraxinus pennsylvanica； foliar nutrient； dynamics variation； resorption

天津開發(fā)區(qū)位于渤海灣畔，區(qū)域地勢低平，土壤含鹽量高，地下水位高、礦化度大，建區(qū)之初曾被稱為“綠色植物禁區(qū)”[1-2]。為了在該區(qū)域營建生態(tài)綠地、改善生態(tài)環(huán)境，科研人員經(jīng)過反復(fù)科技攻關(guān)與實踐，創(chuàng)建了一套“淺密式”暗管排鹽綠化工藝技術(shù)[3-4]。利用該項新技術(shù)可以有效防治土壤鹽漬化并控制地下水位，為綠化植物正常生長創(chuàng)建“淡化”的土壤空間。但基于區(qū)域自然條件和工程經(jīng)濟可行性等，創(chuàng)建的“淡化”土壤空間范圍十分有限，如行道樹根系一般生長在寬1.2 m、深1 m呈條帶狀的狹小土壤空間內(nèi)。綠化植物長期生長在狹小的土壤空間內(nèi)，可能會影響其對養(yǎng)分的需求和利用特征，但卻未見相關(guān)研究報道。

葉片是植物重要營養(yǎng)器官，葉片營養(yǎng)水平及營養(yǎng)變化規(guī)律直接反映了植物體營養(yǎng)狀況和養(yǎng)分吸收利用規(guī)律[5-6]。本研究對天津開發(fā)區(qū)洋白蠟行道樹年生長期內(nèi)葉片養(yǎng)分動態(tài)和再吸收特征進行了研究，以揭示“淺密式”暗管排鹽工藝下洋白蠟行道樹的營養(yǎng)特征，并為行道樹施肥管理提供指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 樣品采集與處理

以天津開發(fā)區(qū)七大街13 a的洋白蠟行道樹為研究對象。選取長約150 m的一段洋白蠟行道樹，對該地段的洋白蠟進行每木檢尺，測量胸徑、株高，選擇10株具有平均長勢的洋白蠟。在每株洋白蠟冠層的中部按東、西、南、北4個方位選取長勢相近且無病蟲害的12片復(fù)葉。植物樣品采集后，放置在布袋內(nèi)帶回室內(nèi)，用蒸餾水沖洗干凈，剪下小葉，將小葉置于105 ℃殺青10 min，60 ℃烘干至恒質(zhì)量，粉碎過孔徑0.15 mm的篩，用于養(yǎng)分測定。

1.2 養(yǎng)分測定

植物樣品經(jīng)濃硫酸—過氧化氫溶液消煮后，用于養(yǎng)分測定。N采用凱氏定氮法測定，P用鉬銻抗比色法測定，K用火焰光度法測定，Ca、Mg采用EDTA容量法測定[7]。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

養(yǎng)分再吸收是指養(yǎng)分從衰老葉片中轉(zhuǎn)移并被運輸?shù)街参锲渌M織的過程。養(yǎng)分再吸收使得養(yǎng)分在植物體內(nèi)的存留時間延長，從而可以提供樹木新的生物量生產(chǎn)所需的大部分養(yǎng)分，是植物提高養(yǎng)分利用效率和適應(yīng)貧瘠生境的重要策略之一[8-9]。植物養(yǎng)分再吸收特征通常用養(yǎng)分再吸收率表示。養(yǎng)分再吸收率（ENR）的計算公式有多種，本研究采用基于單位質(zhì)量的計算公式：

ENR=（1-落葉養(yǎng)分含量/衰老前綠葉養(yǎng)分含量）×100%

天津開發(fā)區(qū)洋白蠟行道樹11月份葉片開始衰老變黃脫落，以11月下旬采集分析的衰老黃葉養(yǎng)分含量作為落葉養(yǎng)分含量，以10月下旬采集分析的綠葉養(yǎng)分含量作為衰老前綠葉養(yǎng)分含量，根據(jù)上式計算不同營養(yǎng)元素再吸收率。

數(shù)據(jù)的前期處理、統(tǒng)計分析及繪圖應(yīng)用Microsoft Office Excel 2013完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 洋白蠟葉片養(yǎng)分動態(tài)

N 是植物需要量最多、質(zhì)量分數(shù)最高的營養(yǎng)元素之一，也是植物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素及多種酶的組成成分。由圖1-A可知，洋白蠟行道樹葉片年生長期內(nèi)N含量在7.8～23.1 g·kg-1之間，平均值為15.4 g·kg-1；隨著生長期的推進，N含量呈逐月下降趨勢，其中4月新葉生長初期N含量較高，5—8月隨著葉的快速生長擴大，干物質(zhì)迅速累積，葉片N含量明顯降低，9—10月葉片生長穩(wěn)定，N含量也基本維持穩(wěn)定；11月葉片衰老，N回流導(dǎo)致其含量下降到最低。

P 是植物體內(nèi)生理代謝活動不可缺少的重要元素，對細胞分裂和植物各器官組織的分化發(fā)育具有重要作用。由圖1-B可知，洋白蠟行道樹葉片年生長期內(nèi)P含量在0.79～4.44 g·kg-1之間，平均值為1.91 g·kg-1；隨著生長期的推進，P含量亦呈逐月下降趨勢，其中展葉初期（4月），葉片養(yǎng)分輸入較多但光合作用較弱，因而葉片P含量較高，5—6月葉片生長旺盛，生物量快速增加稀釋養(yǎng)分，葉片P含量顯著下降，7—11月葉片磷含量隨著生長而緩慢下降。

K 能加速植物對CO2的同化過程，促進碳水化合物的轉(zhuǎn)移、蛋白質(zhì)的合成和細胞分裂，增強植物的抗性。由圖1-C可知，洋白蠟行道樹葉片年生長期內(nèi)K含量在5.44～13.54 g·kg-1之間，平均值為8.89 g·kg-1；隨著生長期的推進，K含量亦呈逐月下降趨勢，其中葉生長初期（4月）K含量較高，隨著葉片的快速生長（5—8月）K含量明顯下降，進入秋季后（9月），葉片K含量隨著生長而緩慢下降。

Ca、Mg是植物生長發(fā)育必需的中量營養(yǎng)元素。由圖1-D可知，洋白蠟行道樹葉片年生長期內(nèi)Ca含量在2.26～8.62 g·kg-1之間，平均值為4.79 g·kg-1；隨著生長期的推進，Ca含量呈逐月上升的趨勢，其中生長初期葉片Ca含量最低，隨著繼續(xù)生長葉片Ca含量逐漸增加，生長末期Ca含量達到最高。由圖1-E可知，生長期內(nèi)葉片Mg含量在1.48～3.66 g·kg-1之間，平均值為2.93 g·kg-1；隨著生長期的推進，Mg在葉片生長中的變化規(guī)律不同于Ca，表現(xiàn)為先升高后降低再升高的趨勢，生長末期達到最高。

2.2 洋白蠟葉片養(yǎng)分再吸收特征

從表1可以看出，5種營養(yǎng)元素中：洋白蠟行道樹葉片N再吸收率最高，為30.85%；其次是P，為28.18%；然后是K，為10.23%；Ca、Mg再吸收率為負值，表明這兩種元素在衰老葉片中累積，這應(yīng)該與Ca和Mg元素移動性較差有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

隨著生長期的推進，洋白蠟行道樹葉片年生長期內(nèi)N、P、K等大量營養(yǎng)元素呈逐月下降的趨勢，Ca含量呈逐月升高的趨勢，Mg含量則呈升高-降低-升高的趨勢。洋白蠟葉片養(yǎng)分含量的動態(tài)變化反映了植物在生長季對養(yǎng)分的不同需求。在葉生長初期，葉組織的發(fā)育需要大量的蛋白質(zhì)和核酸，因此，對N、P 等的選擇性吸收較多，濃度較高。隨后，由于細胞不斷分化和葉綠素合成，Ca、Mg吸收增加；同時，葉片光合作用的加強使得碳水化合物增加而引起稀釋效應(yīng)，導(dǎo)致N、P 等養(yǎng)分濃度的下降[10-11]。

洋白蠟行道樹N、P養(yǎng)分再吸收利用效率較高，ENR分別為30.85%和28.18%；K養(yǎng)分再吸收利用效率相對較低，ENR僅為10.23%；Ca、Mg表現(xiàn)為負轉(zhuǎn)移，ENR分別為-42.95%和-14.38%，這是因為Ca是難移動性元素，而Mg比Ca的移動性強[12]。

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