稀土微肥對南方紅豆杉幼苗營養(yǎng)生長的影響

彭俊賢

(泉州市洛江區(qū)自然資源局，福建 泉州 362000)

南方紅豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)為紅豆杉科(Taxaceae)紅豆杉屬(Taxus)植物。紅豆杉屬在我國有四個種以及一個變種，全世界共11個種[1]，主要分布于北半球。作為第四冰川遺留下來的古老物種，紅豆杉因其樹皮以及枝葉中含有抗癌活性物質(zhì)紫杉醇[2]而受到人們的關(guān)注，甚至出現(xiàn)供求上的矛盾激化現(xiàn)象，引發(fā)大量砍伐破壞，使得紅豆杉野生物種資源嚴(yán)重匱乏[3]。林業(yè)生產(chǎn)[4]、農(nóng)業(yè)[5]、果蔬[6]等領(lǐng)域的大量研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一定濃度稀土微肥的處理，可以有效促進(jìn)植物幼苗的生長發(fā)育和新陳代謝活動[7-8]，同時在抗逆[8]、抗旱[10]、抗病性[11]、抗氧化[12]等方面起到重要作用。目前，對紅豆杉的研究主要集中在繁殖技術(shù)[13]、化學(xué)成分[14]、生物技術(shù)[15]等方面，關(guān)于不同的稀土施肥方法以及施加量等處理對南方紅豆杉營養(yǎng)生長的影響研究較少。本試驗通過分析不同施加方式和施加濃度的稀土微肥對南方紅豆杉營養(yǎng)生長的影響，為解決紅豆杉的速生增效研究提供實驗基礎(chǔ)和理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地位于福建省泉州市洛江錦芳果林場，當(dāng)?shù)啬昃涤炅? 200～1 550 mm，年平均溫度約19.5～21℃，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，海拔約290～400 m。本實驗選擇3～5 a苗齡、生長健壯、長勢一致、無病蟲害的南方紅豆杉苗木為實驗對象。

1.2 試驗方法

選取盆栽式的南方紅豆杉苗木進(jìn)行試驗，以減少施加的肥料流失。共設(shè)G1～G10等10個處理組，每組5株。稀土微肥施加量從0.15 mmol/L到1.50 mmol/L依次遞增，施加方式選用灌溉法(表1)。在試驗室稱取并配制不同量的硝酸鑭和硝酸鈰混合粉末，稀釋為水溶液，定量施加到各組植株上。第一次施加時間為12月22日，此后隔一個月進(jìn)行一次處理。

待南方紅豆杉吐芽之后進(jìn)行噴施處理試驗，設(shè)計P1～P10等10個處理組，每組5株，稀土微肥的施加量從0.15 mmol/L到1.50 mmol/L依次遞增，分為三次進(jìn)行噴施，每株噴至滴液為止，中間間隔7 d。試驗結(jié)束后取樣測定相關(guān)指標(biāo)。

表1 稀土微肥不同用量

1.3 生長指標(biāo)測定和數(shù)據(jù)處理

分別測定紅豆杉幼苗的地徑、株高、枝條生長量和生物量，每隔一個月測量一次，共測量10次。各進(jìn)行三次生物學(xué)重復(fù)，取平均值。地徑測量：用游標(biāo)卡尺測量紅豆杉幼苗主干底部土痕處粗度，精確至0.01 mm；株高測定：用直尺測量紅豆杉幼苗根莖處到頂芽的直線距離，精確至0.01 cm；枝條生長測量：用鋼卷尺測量紅豆杉幼苗的新梢長度以及新梢的分枝數(shù)量；生物量測定：參照植株的標(biāo)準(zhǔn)枝，混合測出其總重量，反映出整株植物枝葉的鮮重。待植株烘干后進(jìn)行測定，可得出植株的干重[11]。

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2003與SPSS 20軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 稀土微肥對南方紅豆杉地徑的影響

地徑是判斷幼苗生長狀況和質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[16]。由分別采用灌溉法和噴施法施用不同濃度的稀土微肥處理后的南方紅豆杉的生長情況可知，經(jīng)過一段時間的處理后，灌溉組和噴施組的地徑生長量均比CK有不同幅度的增加，處理P9比CK平均地徑增加15%，G7比CK平均地徑增加12%(表2)。

在不同的稀土微肥處理條件下南方紅豆杉的地徑之間存在顯著性差異，其噴施組的地徑平均值生長量整體高于灌溉組，且更為規(guī)律。在噴施組中，隨著稀土微肥量增加，地徑呈現(xiàn)出明顯的先促進(jìn)后抑制現(xiàn)象。不同的稀土微肥處理間地徑總增長量表現(xiàn)為P9>P8=G7>P7>CK。

2.2 稀土微肥對南方紅豆杉株高生長的影響

株高也是判斷幼苗生長狀況和質(zhì)量的又一重要指標(biāo)。由試驗結(jié)果可以看出，稀土微肥濃度0.15～1.05 mmol/L時，南方紅豆杉幼苗生長均較對照組高，表明稀土微肥對幼苗的生長有促進(jìn)作用(表2)。稀土微肥濃度1.05 mmol/L時，噴施和灌溉組南方紅豆杉幼苗株高均達(dá)到最大，與CK相比，P7增長了36.96%，G7增長了35.90%；當(dāng)稀土微肥濃度超過1.05 mmol/L，對南方紅豆杉幼苗株高的生長促進(jìn)作用下降。不同稀土微肥處理間株高總增長量表現(xiàn)為P7>G7>CK。

2.3 稀土微肥對南方紅豆杉枝條生長的影響

不同的稀土微肥處理對南方紅豆杉枝條生長的影響不同。隨著稀土微肥用量的增加，南方紅豆杉幼苗新梢分枝數(shù)量均呈先增加后降低的趨勢(表2)。噴施組南方紅豆杉幼苗新梢長度隨稀土微肥濃度的增加呈下降趨勢，灌溉組則相對無明顯差異。灌溉處理對南方紅豆杉枝條生長的促進(jìn)作用更為明顯，濃度為G9時，新梢長度達(dá)到最大，比CK增加20.03%；濃度為G4、G7時，新梢分枝數(shù)量最多，均比CK增加57.69%。不同稀土微肥處理間新梢長度總增長量表現(xiàn)為G9>G7>P1>P2>G6>G2>G8>P3>G5>CK；新梢分枝數(shù)量總增長量表現(xiàn)為G7=G4>G8>P4>G5>G1>G2>P7>P8>P1>CK。新梢分枝生長方差分析結(jié)果表明不同施肥處理的南方紅豆杉的新梢分枝數(shù)存在極顯著差異(表3)。

表4 不同施肥處理南方紅豆杉新梢分枝生長方差分析

3 討論

3.1 稀土微肥對南方紅豆杉地徑的影響

研究結(jié)果表明，經(jīng)施用一定濃度的稀土微肥，南方紅豆杉幼苗的地徑生長均顯著高于CK，對幼苗生長表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用。噴施處理濃度1.35 mmol/L時，莖粗平均值達(dá)到最大，與CK相比增加15%。部分學(xué)者研究了不同濃度稀土對銀杏苗生長的影響發(fā)現(xiàn)，與對照相比，50 mg/kg和100 mg/kg濃度的稀土處理新梢徑粗分別增加13.34%和5.86%，400 mg/kg濃度的稀土起抑制作用。一些學(xué)者采用不同濃度的稀土噴施馬褂木苗木的葉面,結(jié)果表明50～200 mg/L的稀土對馬褂木地徑的生長均有明顯的作用，年地徑增幅1.07～2.99 mm，以200 mg/L稀土處理為最好[18]。關(guān)于稀土對地徑影響的具體機(jī)理，有學(xué)者認(rèn)為稀土促進(jìn)了植物葉片葉綠體的數(shù)量增加，提高了維管束的排列密度，優(yōu)化了導(dǎo)管及維管束鞘柔軟組織細(xì)胞發(fā)育，促進(jìn)了葉綠素合成，增強(qiáng)了光合作用。還有學(xué)者認(rèn)為，稀土促進(jìn)了植物對N、P的吸收，誘發(fā)了葉綠素前體化合物的大量合成，從而提高葉綠素含量。在兩組處理中，隨著稀土微肥量增加，地徑生長指標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的先促進(jìn)后抑制現(xiàn)象，體現(xiàn)出典型的“低促高抑”。

3.2 稀土微肥對南方紅豆杉株高生長的影響

研究結(jié)果表明，一定濃度的稀土微肥對南方紅豆杉幼苗株高生長有明顯的促進(jìn)作用，株高均顯著高于CK。稀土微肥灌溉處理濃度1.35 mmol/L時，新梢長度最大，比CK增加20.03%。部分學(xué)者開展施肥試驗研究不同濃度稀土對銀杏苗生長的影響發(fā)現(xiàn)，100 mg/kg稀土可使2 a苗齡銀杏苗高度增加14.08%，但200 mg/kg和400 mg/kg濃度的稀土?xí)种沏y杏苗高生長。學(xué)者采用不同濃度的稀土噴施馬褂木苗葉面，結(jié)果表明50～200 mg/L的稀土對馬褂木苗高的生長均有明顯促進(jìn)作用,年苗高比對照增加10～19 cm，以200 mg/L濃度的稀土處理為最好[18]。在兩組處理中，隨著稀土微肥量增加，株高生長指標(biāo)呈現(xiàn)出明顯的“低促高抑”現(xiàn)象。

3.3 稀土微肥對南方紅豆杉枝條生長的影響

研究結(jié)果表明，一定濃度的稀土微肥對南方紅豆杉枝條生長也有明顯的促進(jìn)作用，枝條生長均顯著高于CK。灌溉處理濃度1.35 mmol/L時，新梢長度達(dá)到最大，比CK增加20.03%。不同濃度稀土對銀杏苗生長影響的試驗發(fā)現(xiàn)，50 mg/kg和100 mg/kg稀土處理新梢徑粗分別比對照增加13.34%和5.86%；400 mg/kg稀土起抑制作用。采用不同濃度的稀土噴施馬褂木苗的葉面發(fā)現(xiàn)，50～200 mg/L的稀土對馬褂木地徑的生長均有明顯促進(jìn)作用,年枝條生長增幅1.07～2.99 mm，以200 mg/L稀土處理為最好[18]。關(guān)于稀土對枝條生長影響的具體機(jī)理，部分學(xué)者認(rèn)為，可溶性糖是植物光合作用的直接產(chǎn)物，也是新陳代謝合成其他有機(jī)物的重要底物，而低濃度的微量元素處理可以提高桑葉葉片光合速率和降低其呼吸速率，導(dǎo)致葉片可溶性糖含量增加[19]。高濃度微量元素可與三磷酸腺苷(ATP)形成絡(luò)合物，從而抑制己糖激酶的催化反應(yīng)而使糖酵解受阻，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)可溶性糖降低。本試驗結(jié)果表明，稀土微肥顯著提高了南方紅豆杉葉片中可溶性糖的含量，但當(dāng)處理濃度達(dá)到300mg/L以上時，這種促進(jìn)作用開始減弱。因此，過量施用稀土元素對光合產(chǎn)物含量的提高沒有積極意義，反而導(dǎo)致其含量減少，影響植物生長。

4 結(jié)論

施用一定濃度的稀土微肥后，南方紅豆杉幼苗的株高、地徑以及枝條的生長均有明顯的增長趨勢，均顯著高于CK。噴施處理濃度1.35 mmol/L時，莖粗平均值最大，比CK增加15%；噴施處理濃度1.05 mmol/L時，株高平均值最大，比CK增加36.96%；灌溉處理濃度1.35 mmol/L時，新梢長度最大，比CK增加20.03%；灌溉處理濃度1.05 mmol/L時，新梢分枝數(shù)量最多，比CK增加57.69%。在兩組處理中，隨著稀土微肥量增加，各項生長指標(biāo)均呈現(xiàn)出明顯的先促進(jìn)后抑制現(xiàn)象。本試驗的生長指標(biāo)綜合分析結(jié)果為南方紅豆杉施用稀土微肥采用1.05mmol/L濃度灌溉施用最佳。