方玉鳳，劉文環(huán)，田紅梅，張?zhí)煸?/p>

(1.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省森林植物園，黑龍江 哈爾濱 150040)

黑龍江省西部地區(qū)苗木營(yíng)養(yǎng)缺乏癥研究

方玉鳳1，劉文環(huán)1，田紅梅2，張?zhí)煸?

(1.黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161005;2.黑龍江省森林植物園，黑龍江 哈爾濱 150040)

通過(guò)對(duì)黑龍江省西部地區(qū)苗木黃化、無(wú)黃化葉片中營(yíng)養(yǎng)元素的對(duì)比分析，結(jié)合苗木生長(zhǎng)狀況，對(duì)該地區(qū)苗木營(yíng)養(yǎng)缺乏癥進(jìn)行研究，結(jié)果表明：郁李葉片黃化的主要因素是Ca、Fe的缺失；青山楊黃化葉片的Ca、Mg、Zn含量明顯低于無(wú)黃化葉片；銀中楊黃化葉片的Ca、Mg、Fe、Zn含量均與無(wú)黃化葉片相當(dāng)，甚至更高，造成葉片黃化現(xiàn)象的原因還須進(jìn)一步試驗(yàn)分析；試驗(yàn)地塊土壤的有效鐵、有效鋅皆隨著植株生長(zhǎng)表現(xiàn)為含量降低的現(xiàn)象，應(yīng)適時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素。

苗木葉片黃化;營(yíng)養(yǎng)元素；Ca、Mg、Fe、Zn

AbstractThe main factors of the yellowing & no yellowing of leaves were studied. The main factors of yellowing of leaves were as follows: the main factors of the yellowing of leaves forCerasusjaponicaare the loss of Ca and Fe;the contents of Ca, Mg &Zn in the yellow leaves ofPopuluspseudo-cathayana×P.deltoidesare significantly lower than those of the non-yellowing leaves;the contents of Ca, Mg, Fe & Znin the yellow leaves ofPopulusalba×Populusberolinensisare the same as no yellowing leaves,even higher. The reasons for the need for further experimental analysis needs more test analysis. The effective iron and available zinc of the tested soils are decreasing with the growth of the plants, and the nutrient elements should be supplemented in time.

Keywordsyellowing of leaves of seedlings;nutrient elements;Ca, Mg, Fe, Zn

隨著人類對(duì)土地資源的不斷開發(fā)和利用，土壤肥力不斷下降，農(nóng)作物及林木的營(yíng)養(yǎng)缺乏癥狀越發(fā)嚴(yán)重。植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素有著明顯不同的生理功能[1]，如小麥、甜菜容易患缺硼的癥狀；大豆、苜蓿易缺鉬；玉米易缺鋅，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，植物并不能表現(xiàn)出所有元素的缺乏癥狀，各元素之間存在平衡關(guān)系，只有一種或幾種元素在養(yǎng)分平衡中的比例失調(diào)，才易產(chǎn)生該種元素的缺乏癥狀[2-4]。研究表明，營(yíng)養(yǎng)元素N、S、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等缺乏時(shí)，植株會(huì)出現(xiàn)缺綠癥狀[5]。同時(shí)，營(yíng)養(yǎng)元素的缺失也是導(dǎo)致病害發(fā)生的重要因素[6]。保證營(yíng)養(yǎng)元素的平衡供應(yīng)也是繁育優(yōu)質(zhì)健壯苗木的前提。

關(guān)于作物缺素癥的研究，早在20世紀(jì)60年代后期就有報(bào)道[6]。但總體看來(lái)，多數(shù)的研究集中在糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、藥用植物、園藝作物上，對(duì)于林木尤其是林木苗木的研究甚少。我國(guó)南方此類的研究多為桉樹，鮮有北方地區(qū)對(duì)于造林樹種苗木的研究。該研究以黑龍江西部地區(qū)主要造林樹種為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)植物組織和土壤中相關(guān)元素的化驗(yàn)分析，并通過(guò)比對(duì)苗木生長(zhǎng)狀況，判斷苗木缺素種類及缺失程度，為下一步選擇解決方案提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省齊齊哈爾市綠源林業(yè)科技示范基地。該基地位于松嫩平原嫩江西岸，122°24′—126°46′ E，45°53′—48°56′ N，地勢(shì)平坦，受大陸性季風(fēng)氣候的影響，早春少雨多風(fēng)，夏季降水集中在7—8月。年均氣溫3.4～5.9 ℃，≥10 ℃積溫2 950～3 248 ℃，年降水量376.8～563.1 mm。試驗(yàn)時(shí)間為2016年7、8月月末。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，分別為：郁李正常(LG)、郁李黃葉(LY)、銀中楊正常(YG)、銀中楊黃葉(YY)、青山楊正常(HG)、青山楊黃葉(HY)，每個(gè)處理選取5株長(zhǎng)勢(shì)、黃化程度基本一致的單株苗，并做標(biāo)記，采集植株中部葉片裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室。105 ℃下殺青30 min后，70 ℃烘干至恒質(zhì)量，研缽磨碎、過(guò)篩、混合均勻，待化驗(yàn)。

由于這3種苗木發(fā)生黃化現(xiàn)象沒有規(guī)律性，取單株苗木土壤不具有代表性，因此仍以“S”形布點(diǎn)采集土壤樣品，取這3種苗木0～20 cm土層土樣，混勻，四分法，研磨過(guò)篩，待化驗(yàn)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

植物樣品的化驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目包括：植物全氮、全磷、全鉀、鈣、鎂、鐵、鋅；土壤樣品的化驗(yàn)項(xiàng)目包括：有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效鋅、pH值。氮磷鉀、有機(jī)質(zhì)、pH值的測(cè)定采用常規(guī)化驗(yàn)方法，參照鮑士旦《土壤農(nóng)化分析》一書，鈣、鎂、鐵、鋅的測(cè)定采用原子吸收分光光度計(jì)法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007進(jìn)行數(shù)據(jù)前處理和圖表的繪制，采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，差異性分析采用one-way ANOVA，Duncon檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤養(yǎng)分含量的比較

表1顯示的是土壤中各有效養(yǎng)分的化驗(yàn)結(jié)果，從各處理7、8月的前后對(duì)比可以看出，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量的前后差異不大，有效鐵、有效鋅含量均明顯下降，而pH值相應(yīng)升高。處理H的pH值均為最高，從8.47升高至8.56，為3個(gè)地塊pH值最高的處理，對(duì)應(yīng)的有效鐵、有效鋅下降幅度最大，分別為43.98%和24%，由2.41 mg·kg-1和0.50 mg·kg-1降至1.35 mg·kg-1和0.38 mg·kg-1，8月含量為3個(gè)地塊中含量最低的處理；處理Y的pH值均為最低，其有效鐵下降15.85%，8月為1.54 mg·kg-1，有效鋅下降23.39%，8月為2.26 mg·kg-1，下降幅度是3個(gè)地塊中最小的，并且兩者8月的含量是3個(gè)地塊中最高的。

表1土壤化驗(yàn)結(jié)果

時(shí)間處理有機(jī)質(zhì)%速效氮/mg·kg-1速效磷/mg·kg-1速效鉀/mg·kg-1有效鐵/mg·kg-1有效鋅/mg·kg-1pH值7月L2．53128．3148．1173．52．012．108．35Y3．59179．7140．7292．51．832．958．24H2．38125．8104．4203．22．410．508．478月L2．35164．3145．8173．51．501．518．46Y2．99169．4118．8318．41．542．268．39H2．41107．8118．5158．71．350．388．56

在對(duì)有效鐵、有效鋅與pH值之間的相關(guān)性檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有效鋅與pH值之間存在1%極顯著線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.87；而有效鐵與pH值之間不存在相關(guān)性。說(shuō)明土壤pH值的變化對(duì)有效鋅的含量影響顯著。

圖1 土壤有效Zn含量與pH值的相關(guān)性分析

(a)全氮

(b)全磷

(c)全鉀

圖2苗木葉片大量元素含量

2.2 苗木大量元素含量變化

圖2a、圖2b、圖2c分別顯示的是7、8月各處理的葉片含氮、磷、鉀情況，通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，同一時(shí)間、同一類型苗木的黃化葉片中氮磷鉀含量明顯高于無(wú)黃化葉片，說(shuō)明氮磷鉀不是導(dǎo)致葉片黃化的主導(dǎo)因素，但這種差異可能加劇鐵、鋅等微量元素與各元素的平衡性，導(dǎo)致微量元素失調(diào)，進(jìn)而產(chǎn)生缺素癥狀。各處理8月氮磷鉀含量低于7月，說(shuō)明隨著苗木生長(zhǎng)，氮磷鉀有轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，由于取樣部位在苗木植株中部，氮磷鉀屬于易移動(dòng)元素，會(huì)由老葉向新葉轉(zhuǎn)移以保證新葉發(fā)育正常。

2.3 苗木中量元素含量變化

圖3a表示的是各處理葉片中元素Ca的含量變化情況，郁李7、8月的黃化葉片Ca含量明顯低于無(wú)黃化葉片，并且8月黃化、無(wú)黃化葉片Ca含量皆分別低于7月，說(shuō)明郁李黃化葉片的Ca含量出現(xiàn)虧損現(xiàn)象，且Ca含量隨植株生長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；銀中楊8月黃化葉片的Ca含量與7月基本持平，說(shuō)明銀中楊黃化葉片的Ca含量基本不隨植株生長(zhǎng)發(fā)生變化；青山楊8月黃化葉片Ca含量低于無(wú)黃化葉片， 黃化葉片8月較7月Ca含量下降幅度很大，由2.14%降至0.56%，說(shuō)明青山楊黃化葉片的Ca含量表現(xiàn)為明顯虧損。

a(Ca含量)

b(Mg含量)

圖3b顯示的是各處理葉片中量元素Mg的含量變化情況，郁李7、8月黃化、無(wú)黃化葉片Mg含量相當(dāng)，說(shuō)明郁李葉片的Mg含量隨植株生長(zhǎng)基本沒有變化；銀中楊7、8月黃化葉片Mg含量皆高于無(wú)黃化葉片，說(shuō)明銀中楊葉片的Mg含量隨植株生長(zhǎng)表現(xiàn)為盈余；青山楊Mg含量變化趨勢(shì)類似于Ca含量， 黃化葉片8月較7月Mg含量由0.41%下降至0.20%，下降幅度較大，說(shuō)明青山楊黃化葉片的Mg含量出現(xiàn)虧損。

由于Mg在植株體內(nèi)屬于易移動(dòng)礦質(zhì)養(yǎng)分，Mg供應(yīng)不足或缺乏時(shí)，老葉中的Mg會(huì)向幼葉轉(zhuǎn)移，因此缺素癥狀先出現(xiàn)在老葉上[7]，郁李與銀中楊葉片中的Mg含量沒有降低，說(shuō)明Mg不是引起它們表現(xiàn)缺素癥狀的元素，Ca屬于難移動(dòng)養(yǎng)分，中部葉片的養(yǎng)分不會(huì)轉(zhuǎn)移給新葉生長(zhǎng)，因此Ca的缺失可能是造成郁李黃化現(xiàn)象產(chǎn)生的因素。青山楊黃化葉片的Ca、Mg均表現(xiàn)出隨植株生長(zhǎng)有虧損的現(xiàn)象，這可能是引起葉片黃化的原因。

2.4 苗木微量元素含量變化

圖4a表示的是各處理葉片微量元素Fe的含量變化情況，郁李7、8月黃化葉片F(xiàn)e含量明顯低于無(wú)黃化葉片，說(shuō)明郁李黃化葉片F(xiàn)e含量出現(xiàn)虧損，但葉片中Fe的含量不因植株生長(zhǎng)出現(xiàn)下降情況；銀中楊7、8月黃化葉片F(xiàn)e含量皆高于無(wú)黃化葉片，說(shuō)明銀中楊黃化葉片的Fe含量表現(xiàn)為盈余；青山楊7月黃化葉片F(xiàn)e含量低于無(wú)黃化葉片，但7、8月含量相當(dāng)，說(shuō)明青山楊黃化葉片F(xiàn)e含量隨植株生長(zhǎng)變化不大。

a(Fe含量)

b(Zn含量)

圖4b顯示的是各處理葉片微量元素Zn的含量變化情況，郁李、銀中楊葉片中Zn含量變化趨勢(shì)一致，皆表現(xiàn)為7、8月黃化葉片Zn含量明顯高于無(wú)黃化葉片，并且8月黃化、無(wú)黃化葉片Zn含量皆分別低于7月，說(shuō)明郁李、銀中楊葉片的Zn含量隨植株生長(zhǎng)皆表現(xiàn)為虧損；青山楊8月黃化葉片Zn含量明顯低于無(wú)黃化葉片，且8月黃化葉片的Zn含量較7月下降了81.78%，由90.41 mg·kg-1下降至16.47 mg·kg-1，說(shuō)明青山楊黃化葉片Zn含量隨植株生長(zhǎng)出現(xiàn)虧損現(xiàn)象嚴(yán)重。

Fe、Zn皆屬于難移動(dòng)養(yǎng)分，在對(duì)黃化與無(wú)黃化葉片的對(duì)比中，發(fā)現(xiàn)郁李黃化葉片有Fe的缺失，說(shuō)明Fe的供應(yīng)不足可導(dǎo)致郁李葉片黃化現(xiàn)象的發(fā)生；青山楊黃化葉片有Fe和Zn的缺失，但隨著植株生長(zhǎng)，F(xiàn)e不再表現(xiàn)為缺失，Zn缺失情況嚴(yán)重。

3 結(jié)果與分析

缺Zn會(huì)導(dǎo)致新梢葉片出現(xiàn)斑駁黃化[8]，通過(guò)觀察各處理的葉片顏色，黃化葉片癥狀表現(xiàn)為：苗木的底部老葉仍為綠色，上部新葉脈間失綠，明顯變黃，嚴(yán)重的甚至變白，說(shuō)明缺失的主要營(yíng)養(yǎng)元素為不可移動(dòng)或難移動(dòng)養(yǎng)分，根據(jù)木桶原理，植株生長(zhǎng)受到營(yíng)養(yǎng)元素最低因子的制約[9]，如果其中一種養(yǎng)分含量不足，其他養(yǎng)分含量再多也無(wú)法發(fā)揮其作用[10]。試驗(yàn)中黃化葉片的一些養(yǎng)分含量高于正常葉片，這可能破壞各元素之間的平衡關(guān)系，加劇某種營(yíng)養(yǎng)元素的缺失。有研究發(fā)現(xiàn)，蜜柑葉片中K、Fe、Mn含量較高時(shí)，會(huì)對(duì)Ca、Mg、B的吸收產(chǎn)生拮抗，因此抑制了葉片對(duì)Ca、Mg、B的吸收[11]。

分析植株葉片中Ca、Mg、Fe、Zn的含量變化與黃化現(xiàn)象的綜合關(guān)系，我們初步判定，Ca、Fe的缺失是導(dǎo)致郁李葉片黃化的主要因素；青山楊黃化葉片中Ca、Mg、Zn含量明顯不足；而銀中楊黃化葉片的Ca、Mg、Fe、Zn含量均高于或與無(wú)黃化葉片相當(dāng)，造成葉片黃化現(xiàn)象的原因還需進(jìn)一步試驗(yàn)分析。

試驗(yàn)地塊土壤的有效鐵、有效鋅皆隨著植株生長(zhǎng)表現(xiàn)為含量降低，結(jié)合苗木葉片Ca、Mg、Fe、Zn的時(shí)間前后變化分析，需要適時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素，如葉面肥的噴施，對(duì)郁李補(bǔ)充Ca、Fe、Zn，對(duì)銀中楊補(bǔ)充Zn，對(duì)青山楊補(bǔ)充Ca、Mg、Zn。葉面肥施用的試驗(yàn)效果及植株體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素、土壤有效養(yǎng)分的含量變化情況也需進(jìn)一步分析。

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NutritionalDeficiencyofSeedlingsinWesternHeilongjiangProvince

Fang Yufeng1, Liu Wenhuan1, Tian Hongmei2,Zhang Tianyun1

( 1.Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province, Qiqihar 161005, China; 2.Heilongjiang Forest Botanical Garden，Harbin,China)

R723.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.09.028

1005-5215(2017)09-0079-04

2017-03-22

方玉鳳(1988-)，女，黑龍江齊齊哈爾人，碩士，工程師，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)研究.

田紅梅(1963-)，女，河北灤縣人，大學(xué)，工程師，現(xiàn)從事花卉培育、植物引種馴化研究.