薄殼山核桃樹體生物量構(gòu)成及養(yǎng)分需求規(guī)律

摘 要：【目的】探明薄殼山核桃幼林植株生物量構(gòu)成及養(yǎng)分需求規(guī)律，為薄殼山核桃幼株合理施肥提供理論依據(jù)。【方法】通過開展薄殼山核桃幼株生物量構(gòu)成調(diào)查和礦質(zhì)元素含量測定，明確不同生長發(fā)育期幼株養(yǎng)分需求情況，采用徹底刨根分解取樣法測定不同生長發(fā)育期幼株不同器官的生物量以及N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 和Zn 等礦質(zhì)養(yǎng)分含量，計(jì)算幼株年周期內(nèi)礦質(zhì)養(yǎng)分需求比例?！窘Y(jié)果】薄殼山核桃幼株生物量主要由根、莖、枝和葉構(gòu)成，根生物量約占全株的1/2，枝生物量約占1/3，莖生物量約占1/7，葉生物量約占1/25，不同時(shí)期幼株干物質(zhì)含量從高到低依次為11 月、3 月、9 月、7 月、5 月，不同器官相對(duì)干物質(zhì)含量從高到低依次為地下部分、根、地上部分、枝、莖、葉；幼株單株當(dāng)年生物量中大量元素N、P、K、Ca、Mg 分配比例為8.02︰1.00︰9.24︰31.15︰1.09，Ca 的占比最大，達(dá)60.71%，微量元素Mn、Fe、Cu、Zn 的分配比例為43.06︰28.31︰1.00︰4.96，薄殼山核桃幼株對(duì)Mn 和Fe 的需求遠(yuǎn)大于其他微量元素，在3 月主要需求Fe，5 月主要需求N、P和Mg，7 月主要需求Mg 和Fe，9 月主要需求K，11 月主要需求Ca，Mn 在5—11 月需求都較大?！窘Y(jié)論】明確了薄殼山核桃幼株不同器官生物量的構(gòu)成比例，大量元素和微量元素的需求配比，以及不同生長發(fā)育期對(duì)不同礦質(zhì)養(yǎng)分的需求狀況。

關(guān)鍵詞：薄殼山核桃；養(yǎng)分需求；礦質(zhì)元素；生物量

中圖分類號(hào)：S664.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003—8981（2024）01—0077—10

薄殼山核桃Carya illinoensis 為胡桃科Julandaceae山核桃屬Carya Nutt. 物種[1-3]，又名美國山核桃、長山核桃，是世界著名的干果油料樹種之一。在我國主要集中在江蘇、浙江、云南、陜西、安徽、江西、河南和湖南等省份[4]。果實(shí)種仁富含脂肪酸和蛋白質(zhì)，種仁含油率51.57% ～ 69.47%，種仁蛋白含17 種氨基酸，其中，含7 種人體必需的氨基酸。它是集社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益于一體的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)樹種，具有廣闊的國內(nèi)和國際市場[5]。

氮、磷、鉀被稱為“植物營養(yǎng)三要素”，是作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提升不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)[6]，研究各營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)各器官的分布規(guī)律，是進(jìn)一步開展平衡施肥研究的理論基礎(chǔ)[7-8]。氮、磷、鉀三者的比例大小直接影響著植物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收利用，并能反映植物生長狀況的好壞[9-10]。土壤中N 含量變化不僅對(duì)植物體內(nèi)N 含量高低產(chǎn)生直接影響，由于互作效應(yīng)，也會(huì)影響植物對(duì)其他礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收和積累[11]。植物要達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效，必須進(jìn)行科學(xué)施肥，科學(xué)施肥是影響植株產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)，而科學(xué)施肥的前提是充分了解植株各器官生物量分布和構(gòu)成特點(diǎn)以及營養(yǎng)特性[12]，對(duì)植物進(jìn)行營養(yǎng)診斷[13-14]。根據(jù)植株各器官元素動(dòng)態(tài)分布狀況可以對(duì)其進(jìn)行營養(yǎng)診斷，分析判斷其需肥規(guī)律[15-16]，閆鵬科等[17] 研究了‘同心圓棗’樹氮、磷、鉀含量及需肥規(guī)律年動(dòng)態(tài)變化。植株不同器官所含營養(yǎng)元素的種類和數(shù)量不同，植物葉片營養(yǎng)元素的動(dòng)態(tài)變化可直接反映出植株體內(nèi)營養(yǎng)元素的豐缺情況[18]，李保國等[19] 和韓秀梅等[20] 對(duì)蘋果葉礦質(zhì)營養(yǎng)元素進(jìn)行了研究，分析了葉礦質(zhì)營養(yǎng)元素在不同生育期的動(dòng)態(tài)變化；閆忠業(yè)等[21] 研究了蘋果果實(shí)營養(yǎng)元素含量變化與品質(zhì)的關(guān)系，分析了果實(shí)中營養(yǎng)元素的周年動(dòng)態(tài)變化和植物吸收利用氮、磷、鉀的過程。礦質(zhì)元素的累積分配特征也是指導(dǎo)植物科學(xué)施肥的重要依據(jù)[22]，礦質(zhì)元素是植株各器官生長發(fā)育、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[23]。姜喜等[24] 研究了梨樹在果實(shí)生長發(fā)育期間Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu 礦質(zhì)元素的動(dòng)態(tài)含量變化，夏國華等[25]、史永江等[26]、郭向華等[27]、張建英等[28] 都對(duì)核桃葉片、果實(shí)礦質(zhì)元素含量以及變化規(guī)律進(jìn)行過研究，曹永慶等[29] 研究了油茶果實(shí)生長發(fā)育期間礦質(zhì)元素的積累變化。目前對(duì)薄殼山核桃養(yǎng)分方面的研究主要集中在苗木生長期[30-32]、果實(shí)生長發(fā)育[33] 等。但是關(guān)于薄殼山核桃在幼林期植株養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的研究鮮有報(bào)道，本文主要針對(duì)薄殼山核桃幼株在不同時(shí)期各器官養(yǎng)分及礦質(zhì)元素的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行研究，以期為薄殼山核桃高效、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)栽培科學(xué)施肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于京山市虎爪山林場（112°43′ ～113°29′E，30°42′ ～ 31°27′N），處于鄂中丘陵至江漢平原的過渡地帶。屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫16.3℃。極端最高氣溫40.3℃，極端最低氣溫-6.2℃。無霜期223 ～ 243 d，年均太陽輻射總量108～110 kcal/cm2，日照總時(shí)數(shù)1 970.5 h，日照百分率46%。年平均降水量1 179 mm。夏季降水量約占全年的41% ～ 45%，冬季占7% ～ 8%，春季占28% ～ 32%，秋季占18% ～ 20%，年降水日數(shù)104 ～ 130 d，主要集中在春季和梅雨季節(jié)。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

以薄殼山核桃‘波尼’品種為供試材料，該試驗(yàn)林于2017 年3 月按株行距6 m×8 m 栽植，從試驗(yàn)林中選取3.0 ～ 3.3cm 莖粗、2.0 ～ 2.5m 樹高、（2.0 ～ 2.5）m×（2.0 ～ 2.5）m 冠幅基本一致的幼樹15 株。林地日常管理主要采取除雜、施肥、灌溉及病蟲害防治等措施。

2.2 試驗(yàn)方法

從2022 年3 月初開始，5 月、7 月、9 月、11 月取1 次樣品，共5 次，每次隨機(jī)選取3 株，采取徹底刨根分解取樣法。將整株全根挖起后，將根系部分的殘留泥土清洗干洗，清洗時(shí)，如根系有斷落，收集備用。清洗完畢后，在陰涼處晾干水分。再將全株按照根、莖、枝和葉分成4 部分，分別測定各部分鮮物質(zhì)量，其中根代表性部分選取從根莖到根尖完整的2 ～ 3 根中等粗度大小側(cè)根；莖代表性部分為上、中、下各段分別選取一部分；枝代表性部分為一主枝的各分枝及枝干中的一部分；葉代表性部分為從所有葉片中隨機(jī)選取一部分葉。同時(shí)，從各部分選取代表性樣品500 g 左右，立即測定樣品的鮮物質(zhì)質(zhì)量，裝袋。在實(shí)驗(yàn)室用烘箱在105 ℃下將樣品烘干至恒質(zhì)量，測定其干物質(zhì)質(zhì)量，計(jì)算全株干物質(zhì)質(zhì)量、各器官含水率，并保留樣品。

2.3 測定指標(biāo)

測定根、莖、枝、葉的全氮、全磷、全鉀、全鈣、全鎂、全錳、全鐵、全銅、全鋅，其中，全氮采用LY/T 1269-1999 測定，全磷、全鉀、全鈣、全鎂、全錳、全鐵、全銅、全鋅采用GB 5009.268-2016 第二法測定。全株干物質(zhì)量= 各器官樣品干物質(zhì)量÷ 各器官樣品鮮物質(zhì)質(zhì)量× 全株各器官鮮物質(zhì)質(zhì)量，各器官含水率=（各器官樣品鮮物質(zhì)質(zhì)量- 各器官樣品干物質(zhì)質(zhì)量）/ 各器官樣品鮮物質(zhì)質(zhì)量×100%，各器官干物質(zhì)含量= 各器官樣品干物質(zhì)質(zhì)量÷ 各器官樣品鮮物質(zhì)質(zhì)量×100%，各器官相對(duì)干物質(zhì)含量= 各器官干物質(zhì)質(zhì)量÷ 全株總干物質(zhì)質(zhì)量×100%。

2.4 分析方法

采用SPSS19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，主要采用單因素ANOVA 法。

3 結(jié)果與分析

3.1 薄殼山核桃幼株不同器官不同時(shí)期含水率變化

由圖1A 可知，薄殼山核桃幼株的根、莖、枝、葉、地上部分、地下部分及單株在3 月、5 月、7 月、9 月和11 月5 個(gè)時(shí)期間含水率均存在顯著性差異（P ＜ 0.05）。其中，根、莖、枝、葉、地上部分和地下部分含水率均以5 月最高，7 月次之，二者差異顯著，各植物器官最高含水率分別為65.87%、60.23%、66.00%、81.05%、66.18% 和65.38%；根和地下部分含水率9 月最低，分別為36.57% 和38.26%；莖、葉、地上部分含水率11 月最低，分別為26.73%、59.75% 和40.53%；枝含水率3 月最低，為41.18%；單株含水率在3 月和11 月最低，為57% 左右，5 月含水率最高。各器官年均含水率高低依次為葉、地上部分、根、地下部分、單株、枝、莖。

3.2 植物不同器官不同時(shí)期干物質(zhì)含量變化

由圖1B 可知，薄殼山核桃幼株根、莖、枝、葉、地上部分、地下部分及單株在3 月、5 月、7 月、9 月和11 月5 個(gè)時(shí)期間干物質(zhì)含量均存在顯著性差異（P ＜ 0.05）。其中，根和地下部分干物質(zhì)含量在9 月最高，分別為63.43% 和61.74%，其次3月和9 月，5 月最低，分別為34.13% 和34.62%；莖、枝、地上部分、葉、各單株干物質(zhì)含量在11 月最高， 分別為73.27%、58.99%、59.47%、40.25%和57.95%， 均在5 月最低， 分別為39.77%、34.00%、33.82%、18.95% 和34.56%，這5 種植物器官干物質(zhì)含量3 月稍高，并從5 月最低含量、到7 月、9 月逐漸升高、11 月達(dá)到最高值，整體變化形態(tài)為“√”型。各器官年均干物質(zhì)含量高低依次為莖、枝、單株、地下部分、根、地下部分、葉。

3.3 植物不同器官不同時(shí)期相對(duì)干物質(zhì)含量變化

由圖1C 可知，薄殼山核桃幼株根、莖、枝、葉、地上部分、地下部分及單株在3 月、5 月、7 月、9 月和11 月5 個(gè)時(shí)期間干物質(zhì)相對(duì)含量均存在顯著性差異（P ＜ 0.05）。其中，根干物質(zhì)相對(duì)含量以3 月最高，達(dá)到71.46%，7 月最低，僅為39.05%；莖干物質(zhì)相對(duì)含量以5 月和9 月更高，二者差異不顯著，為23.35%，11 月最低，僅為14.16%；枝干物質(zhì)相對(duì)含量以11 月最高，達(dá)到33.36%，3 月最低，僅為11.04%；葉干物質(zhì)相對(duì)含量以7 月和9 月更高，二者差異不顯著，為18.17%；地下部分干物質(zhì)相對(duì)含量以3 月最高，達(dá)到77.54%，7 月最低，僅為44.00%；地上部分干物質(zhì)相對(duì)含量以7 月最高，達(dá)到56.00%，3 月最低，僅為22.46%。

3.4 薄殼山核桃幼株不同器官不同時(shí)期礦質(zhì)元素含量變化

由圖2A、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根系、莖和枝的N 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中葉片從5 月到11 月逐漸降低；根系從3 月到7 月逐漸降低，從7 月到11 月又逐漸升高；莖從3 月到9 月緩慢降低，其中5 月到9 月變化較小，9 月到11 月升高較快；枝從3 月到7 月逐漸降低，7 月到11 月又逐漸升高。總體來講，薄殼山核桃幼株葉片N 含量從5 月到11 月逐漸降低，根、莖和枝N 含量從3 月到7 月再到11 月，都表現(xiàn)為先降低再升高，呈現(xiàn)“V”形，7 月到9 月變化較小；各器官N 含量高低為N葉＞ N根＞ N枝＞N莖。年周期內(nèi)莖和枝的N 含量正向增大，分別增長1.91 和2.33 g/kg；葉和根的N 含量則明顯降低，分別降低了14.4 和2.73 g/kg。

由圖2B、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根系、莖和枝的P 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉片P 含量從3 月到11 月總體降低；根、莖和枝P 含量均從3 月到7 月降低，到11 月又升高，變化呈“V”形曲線。各器官P含量高低為P 葉＞ P 根＞ P 枝＞ P 莖。年周期內(nèi)葉和根的P 含量降低，莖和枝的P 含量變化不大。

由圖2C、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根系、莖和枝K 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉片K 含量從5 月、7 月、9 月到11 月，變化趨勢表現(xiàn)為降低—升高—降低，各階段K 含量差異顯著；根、莖和枝從3 月、5 月、9月到11 月，K 含量變化均表現(xiàn)為升高—降低—升高，3 月和11 月K 含量差異較小。各器官K 含量高低為K 葉＞ K 枝＞ K 根＞ K 莖。年周期內(nèi)根和枝的K 含量略有增大，葉和莖的K 含量略有降低。

由圖2D、表1可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根系、莖和枝Ca 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉片Ca 含量從5 月到11 月，表現(xiàn)為逐漸升高；根從3 月到5 月到11 月，表現(xiàn)為降低—平緩；莖從3 月到7 月到9 月到11 月，表現(xiàn)為升高—降低—升高；枝從3 月到5 月到7 月到9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低—升高，呈波浪形曲線?？傮w來講，根、莖和枝Ca含量在各個(gè)時(shí)期變化較大，各器官Ca 含量高低為Ca 葉＞ Ca 莖＞ Ca 枝＞ Ca 根。年周期內(nèi)葉、莖和枝的Ca 含量明顯增大，分別增長7.67、8.97 和2.07g/kg，根的Ca 含量則明顯降低，為3.02 g/kg。

由圖2E、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根、莖和枝Mg 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉從5 月到9 月逐漸降低，9 月到11 月略有升高；根和枝從3 月到5 月、到9 月、到11 月，變化趨勢表現(xiàn)為升高—降低—升高；莖從3 月到5 月、到7 月、到9 月、到11 月，變化趨勢表現(xiàn)為降低—升高—降低—升高。各器官M(fèi)g含量高低為Mg 葉＞ Mg 枝＞ Mg 根＞ Mg 莖。年周期內(nèi)葉、根、枝和莖的Mg 含量都明顯降低。

由圖2F、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根、莖和枝Fe 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉從5 月到9 月、到11 月，變化趨勢表現(xiàn)為降低—升高；根從3 月到5 月、7 月、9 月、11 月，變化趨勢表現(xiàn)為降低—升高—降低—升高；莖從3月到7 月到11 月，變化趨勢表現(xiàn)為升高- 降低；枝從3 月到5 月、7 月、11 月，變化趨勢表現(xiàn)為升高—降低—升高。各器官Fe 含量高低為Fe 根＞ Fe 葉＞Fe 莖＞ Fe 枝。年周期內(nèi)莖和枝的Fe 含量增大，葉和根的Fe 含量則明顯降低。

由圖2G、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根、莖和枝Zn 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉從5 月到7 月、11 月，表現(xiàn)為升高—降低；根從3 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高；莖從3 月、5 月、7 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低—升高；枝從3 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高。各器官Zn 含量高低為Zn 枝＞ Zn 莖＞Zn 葉＞ Zn 根。年周期內(nèi)葉的Zn 含量增大，增長量為0.10 mg/kg，根、莖和枝的Zn 含量則明顯降低。

由圖2H、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根、莖和枝Mn 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉Mn 含量各個(gè)時(shí)期差異不顯著，從5 月、7 月、到9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低；根從3 月到5 月逐漸降低，5 月到11 月變化平緩；莖從3 月、5 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低—平緩；枝從3 月、7 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低。各器官M(fèi)n 含量高低為Mn 葉＞ Mn 枝＞ Mn 莖＞ Mn 根。年周期內(nèi)葉、根、莖和枝的Mn 含量均降低。

由圖2I、表1 可知，薄殼山核桃幼樹葉片、根、莖和枝Cu 含量從3 月到11 月呈現(xiàn)不同的變化情況。其中，葉從5 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高；根從3 月、5 月、7 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高—降低—升高，呈波浪形；莖從3 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為降低—升高，呈“U”形；枝從3 月、5 月、9 月到11 月，表現(xiàn)為升高—降低—升高。各器官Cu 含量高低為Cu 葉＞ Cu 枝＞ Cu 根＞Cu 莖。年周期內(nèi)葉、根和枝的Cu 含量明顯降低，莖的Cu 含量變化不大。

3.5 薄殼山核桃幼株不同器官及不同時(shí)期生物量構(gòu)成及分配特性

以薄殼山核桃幼株當(dāng)年生長停滯時(shí)各器官生物量與當(dāng)年開始生長時(shí)各器官生物量差值為當(dāng)年生物量累積量（表2），可知，單株生物量主要由根、莖、枝、葉組成，當(dāng)年生物量累積達(dá)到10.77 kg，其中根占46.45%，莖占13.72%，枝占35.97%，葉占3.86%，根生物量累積約占全株的1/2，其次枝生物量累積約占全株的1/3，莖生物量累積約占全株的1/7，葉生物量累積約占全株的1/25。

薄殼山核桃幼株當(dāng)年生物量累積的大量元素以Ca 含量最大，其次為K 和N，P 和Mg 含量最小，Ca 在葉和莖中含量較高，K 在葉和根中含量較大，N 在根和枝中含量較大，P 和Mg 在根、莖、枝、葉中含量差異不大。微量元素以Mn 含量最大，其次為Fe、Zn，Cu 含量最小，Mn 在葉中含量較大，F(xiàn)e 在根中含量較大，Zn 在莖中含量較大，Cu在葉中含量較大。

薄殼山核桃幼株不同器官（表3）、不同時(shí)期（表4）礦質(zhì)元素分配比例存在一定差異。其中，單株大量元素N、P、K、Ca、Mg 分配比例為8.02∶1.00∶9.24∶31.15∶1.09，可知薄殼山核桃營養(yǎng)生長對(duì)Ca 的需求較大，主要供葉和莖生長，在7 月、9 月和11 月可加大Ca 的施入量；N 需求量主要供根和枝長，K 需求量主要供葉生長，在5 月和7 月可加大N 和K 的施入量；根、莖、枝、葉在各個(gè)時(shí)期對(duì)P 和Mg 的需求都較少。單株微量元素Mn、Fe、Cu、Zn 分配比例為43.06∶28.31∶1.00∶4.96，表明幼株對(duì)Mn 和Fe 的需求相對(duì)更大，Mn 主要供葉生長；在9 月可加大Mn 施入量；Fe 主要供根生長，可在7 月到次年3月間加大施入量；根、莖、枝、葉對(duì)Cu 的需求最少，對(duì)Zn 的需求次之。

4 討 論

4.1 薄殼山核桃幼株不同器官不同時(shí)期生物量構(gòu)成

薄殼山核桃幼株不同器官不同時(shí)期含水率存在顯著差異，其中各器官在不同時(shí)期含水率高低總體依次為5 月、7 月、9 月、3 月、11 月，不同器官含水率高低依次為葉、地上部分、單株、根、地下部分、枝、莖， 根、莖、枝、葉、地上部分、地下部分、單株最高含水率均在5 月，分別為65.87%、60.23%、66.00%、81.05%、66.18%、65.38% 和65.44%。從年周期看，單株干物質(zhì)含量高低依次為11 月、3 月、9 月、7 月、5 月，各器官干物質(zhì)含量高低依次為莖、枝、地下部分、根、單株、地上部分、葉，根和地下部分干物質(zhì)最高含量在9 月，分別為63.43% 和61.74%，莖、枝、葉、地上部分和單株干物質(zhì)最高含量在11 月，分別為73.27%、58.99%、40.25%、59.47% 和57.95%。3月到5 月到11 月樹體從生長初始期到快速期，再到緩慢期、停滯期，樹體含水率逐漸降低，干物質(zhì)逐漸積累，11 月達(dá)到當(dāng)年頂峰；11 月到3 月樹體從休眠期逐漸蘇醒，樹液開始流動(dòng)，開始生長，此時(shí)樹體含水率高于11 月；5 月處于生長快速期，含水率最高，此時(shí)干物質(zhì)含量最低。相對(duì)干物質(zhì)含量反映各器官相對(duì)于整株干物質(zhì)所占比重。根、莖、枝、葉、地上部分和地下部分相對(duì)干物質(zhì)含量大小為地下部分＞根＞地上部分＞枝＞莖＞葉，表明地下部分、根、地上部分干物質(zhì)相對(duì)含量最大，枝、莖次之，葉最小。

4.2 薄殼山核桃幼株不同器官不同時(shí)期礦質(zhì)元素需求特征

薄殼山核桃幼株不同器官對(duì)礦質(zhì)元素N、P、K、Ca、Mg、Mn、Fe、Cu 和Zn 的需求在不同時(shí)期需求不同。N、P 在5 月需求最大，7—9 月次之，11 月最低，主要供葉生長，在葉中含量最高分別達(dá)28.1 和1.92 g/kg，在3—4 月葉芽萌動(dòng)生長所需氮主要是上年累積的[34]，隨著生長期的推進(jìn)，氮逐漸向葉片轉(zhuǎn)移，5 月葉片完全展開，此時(shí)氮含量最高，對(duì)氮的需求也就越高。到生長后期，氮素回流，儲(chǔ)存在根、莖、枝中，供第2 年樹體萌芽展葉、枝條生長等[35]，因而根、莖、枝中的氮素含量在11 月含量最高[36]；K 在9 月需求最大，5—7 月次之，主要供葉和枝生長，在葉中含量最高達(dá)13.06 g/kg，K 在樹體內(nèi)移動(dòng)性強(qiáng)，根吸收后迅速向生長旺盛的器官移動(dòng)，表明此時(shí)葉片正處于增厚生長期，這與夏國華等[37] 對(duì)山核桃葉片N 含量的研究結(jié)果存在一定差異，可能是山核桃生長期不同，9 月果實(shí)已經(jīng)成熟，K 已經(jīng)由葉向果實(shí)轉(zhuǎn)移；Ca 在11 月需求最大，7—9 月次之，主要供葉、莖生長，在葉中含量最高達(dá)28.68 g/kg，在年周期內(nèi)一直逐漸增大，這與對(duì)山核桃的研究結(jié)果一致[37]，表明葉片的增大增厚均需要大量的Ca；Mg 在5—7 月需求較大，主要供葉生長，在葉中含量最高達(dá)2.39 g/kg，根、莖、枝對(duì)Mg 的需求差異不大，此時(shí)葉面積達(dá)到最大值，Mg 元素達(dá)到峰值，而后隨著葉面積停止生長，Mg 元素逐漸趨于穩(wěn)定，這和Mg 元素與葉綠素中心元素構(gòu)成相關(guān)[38]。Fe 在3 月和7 月需求最大，主要供根生長，在根中含量最高達(dá)0.617 g/kg；Zn 在3 月需求最大，主要供莖和枝生長，在枝中含量最高達(dá)0.067 g/kg；Mn 在5—11 月需求都較大，主要供葉生長，在葉中含量最高達(dá)0.850 g/kg；Cu 在5 月、7 月和11 月需求較大，主要供葉、根和枝生長，在葉中含量最高達(dá)0.011 g/kg。薄殼山核桃幼株中各器官微量元素Fe和Mn 含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他微量元素，這與核桃的研究結(jié)果一致[39]，但在薄殼山核桃中Mn 含量高于Fe，這與核桃中Fe 含量更高的結(jié)論[39] 又存在差異，而且在年周期內(nèi)各個(gè)時(shí)期對(duì)Mn 的需求都較高，表明Mn 在薄殼山核桃幼株的生長發(fā)育過程中不可缺少?？傮w來講，薄殼山核桃幼株葉片生長對(duì)N、P、K、Ca、Mg、Mn、Cu 的需求量相對(duì)其他器官更大，F(xiàn)e 和Zn 主要供根、莖和枝生長需求，表明應(yīng)根據(jù)樹體需要在不同的生長發(fā)育期提供足量的養(yǎng)分。

4.3 薄殼山核桃幼株當(dāng)年生物量分配特性及礦質(zhì)元素施入配比

薄殼山核桃6 年生幼株當(dāng)年生物量主要由根、莖、枝和葉組成，根生物量約占全株的1/2，枝生物量約占1/3，莖生物量約占1/7，葉生物量約占1/25。單株當(dāng)年生物量中大量元素N、P、K、Ca、Mg 分配比例為8.02︰1.00︰9.24︰31.15︰1.09，這與梁智等[40] 對(duì)核桃的研究結(jié)果基本一致，與蘋果、棗、獼猴桃等果樹礦質(zhì)元素累積特征也相似[41-43]。以Ca 占比最大達(dá)60.71%，主要供葉和莖生長，在7 月和9 月可加大Ca 的施入量，也表明薄殼山核桃是喜鈣的植物，這與核桃類似[39]；其次K 達(dá)18.00%，N 達(dá)15.62%，在5 月和7 月可加大N 和K 的施入量，供枝和葉生長。單株微量元素Mn、Fe、Cu、Zn 分配比例為43.06︰28.31︰1.00︰4.96，對(duì)Mn 和Fe 的需求相對(duì)更大，主要供葉和根生長，可在9 月加大施入量。

本研究試驗(yàn)樣品來源較單一，代表性略顯不足，下一步將選取更多來源于不同立地類型的樣品進(jìn)一步驗(yàn)證。

5 結(jié) 論

薄殼山核桃幼株生物量主要由根、莖、枝和葉構(gòu)成，在年周期內(nèi)，單株干物質(zhì)含量高低依次為11 月、3 月、9 月、7 月、5 月，各器官干物質(zhì)含量高低依次為莖、枝、地下部分、根、單株、地上部分、葉，相對(duì)干物質(zhì)含量高低依次為地下部分、根、地上部分、枝、莖、葉。根生物量約占全株的1/2，枝生物量約占1/3，莖生物量約占1/7，葉生物量約占1/25。幼株在不同時(shí)期對(duì)不同礦質(zhì)元素需求量不同，3 月主要需求Fe，5 月主要需求N、P 和Mg，7 月主要需求Mg 和Fe，9 月主要需求K，11 月主要需求Ca，Mn 在5—11 月需求都較大。單株當(dāng)年生物量中大量元素N、P、K、Ca、Mg 分配比例為8.02︰1.00︰9.24︰31.15︰1.09，以Ca 占比最大，達(dá)60.71%，微量元素Mn、Fe、Cu、Zn 分配比例為43.06︰28.31︰1.00︰4.96， 對(duì)Mn 和Fe 的需求遠(yuǎn)大于其他微量元素。

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[ 本文編校：趙 坤]

基金項(xiàng)目：中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金項(xiàng)目（鄂〔2023〕TG13 號(hào)），湖北省林科院科技項(xiàng)目（2021YGG02）。