洋白蜡行道树叶片养分动态及再吸收特征

摘 要：对天津开发区暗管排盐特殊工艺措施下的洋白蜡行道树叶片养分动态及再吸收特征进行了研究。结果表明：年生长周期内，洋白蜡行道树叶片N、P、K等大量营养元素含量均呈逐月下降的趋势，Ca含量呈逐月升高的趋势，Mg含量则呈升高-降低-升高的趋势。洋白蜡行道树叶片N、P养分再吸收利用效率较高，ENR分别为30.85%和28.18%；K养分再吸收利用效率相对较低，ENR仅为10.23%；Ca、Mg等中量营养元素由于移动性较差而不易被再吸收利用，表现为负转移，ENR分别为-42.95%和-14.38%。

关键词：洋白蜡；叶片养分；动态变化；再吸收

中图分类号：S687.1 文献标识码： A DOI 编码：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

天津开发区位于渤海湾畔，区域地势低平，土壤含盐量高，地下水位高、矿化度大，建区之初曾被称为“绿色植物禁区”[1-2]。为了在该区域营建生态绿地、改善生态环境，科研人员经过反复科技攻关与实践，创建了一套“浅密式”暗管排盐绿化工艺技术[3-4]。利用该项新技术可以有效防治土壤盐渍化并控制地下水位，为绿化植物正常生长创建“淡化”的土壤空间。但基于区域自然条件和工程经济可行性等，创建的“淡化”土壤空间范围十分有限，如行道树根系一般生长在宽1.2 m、深1 m呈条带状的狭小土壤空间内。绿化植物长期生长在狭小的土壤空间内，可能会影响其对养分的需求和利用特征，但却未见相关研究报道。

叶片是植物重要营养器官，叶片营养水平及营养变化规律直接反映了植物体营养状况和养分吸收利用规律[5-6]。本研究对天津开发区洋白蜡行道树年生长期内叶片养分动态和再吸收特征进行了研究，以揭示“浅密式”暗管排盐工艺下洋白蜡行道树的营养特征，并为行道树施肥管理提供指导。

1 材料和方法

1.1 样品采集与处理

以天津开发区七大街13 a的洋白蜡行道树为研究对象。选取长约150 m的一段洋白蜡行道树，对该地段的洋白蜡进行每木检尺，测量胸径、株高，选择10株具有平均长势的洋白蜡。在每株洋白蜡冠层的中部按东、西、南、北4个方位选取长势相近且无病虫害的12片复叶。植物样品采集后，放置在布袋内带回室内，用蒸馏水冲洗干净，剪下小叶，将小叶置于105 ℃杀青10 min，60 ℃烘干至恒质量，粉碎过孔径0.15 mm的筛，用于养分测定。

1.2 养分测定

植物样品经浓硫酸—过氧化氢溶液消煮后，用于养分测定。N采用凯氏定氮法测定，P用钼锑抗比色法测定，K用火焰光度法测定，Ca、Mg采用EDTA容量法测定[7]。

1.3 数据处理和分析

养分再吸收是指养分从衰老叶片中转移并被运输到植物其他组织的过程。养分再吸收使得养分在植物体内的存留时间延长，从而可以提供树木新的生物量生产所需的大部分养分，是植物提高养分利用效率和适应贫瘠生境的重要策略之一[8-9]。植物养分再吸收特征通常用养分再吸收率表示。养分再吸收率（ENR）的计算公式有多种，本研究采用基于单位质量的计算公式：

ENR=（1-落叶养分含量/衰老前绿叶养分含量）×100%

天津开发区洋白蜡行道树11月份叶片开始衰老变黄脱落，以11月下旬采集分析的衰老黄叶养分含量作为落叶养分含量，以10月下旬采集分析的绿叶养分含量作为衰老前绿叶养分含量，根据上式计算不同营养元素再吸收率。

数据的前期处理、统计分析及绘图应用Microsoft Office Excel 2013完成。

2 结果与分析

2.1 洋白蜡叶片养分动态

N 是植物需要量最多、质量分数最高的营养元素之一，也是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素及多种酶的组成成分。由图1-A可知，洋白蜡行道树叶片年生长期内N含量在7.8～23.1 g·kg-1之间，平均值为15.4 g·kg-1；随着生长期的推进，N含量呈逐月下降趋势，其中4月新叶生长初期N含量较高，5—8月随着叶的快速生长扩大，干物质迅速累积，叶片N含量明顯降低，9—10月叶片生长稳定，N含量也基本维持稳定；11月叶片衰老，N回流导致其含量下降到最低。

P 是植物體内生理代谢活动不可缺少的重要元素，对细胞分裂和植物各器官组织的分化发育具有重要作用。由图1-B可知，洋白蜡行道树叶片年生长期内P含量在0.79～4.44 g·kg-1之间，平均值为1.91 g·kg-1；随着生长期的推进，P含量亦呈逐月下降趋势，其中展叶初期（4月），叶片养分输入较多但光合作用较弱，因而叶片P含量较高，5—6月叶片生长旺盛，生物量快速增加稀释养分，叶片P含量显著下降，7—11月叶片磷含量随着生长而缓慢下降。

K 能加速植物对CO2的同化过程，促进碳水化合物的转移、蛋白质的合成和细胞分裂，增强植物的抗性。由图1-C可知，洋白蜡行道树叶片年生长期内K含量在5.44～13.54 g·kg-1之间，平均值为8.89 g·kg-1；随着生长期的推进，K含量亦呈逐月下降趋势，其中叶生长初期（4月）K含量较高，随着叶片的快速生长（5—8月）K含量明显下降，进入秋季后（9月），叶片K含量随着生长而缓慢下降。

Ca、Mg是植物生长发育必需的中量营养元素。由图1-D可知，洋白蜡行道树叶片年生长期内Ca含量在2.26～8.62 g·kg-1之间，平均值为4.79 g·kg-1；随着生长期的推进，Ca含量呈逐月上升的趋势，其中生长初期叶片Ca含量最低，随着继续生长叶片Ca含量逐渐增加，生长末期Ca含量达到最高。由图1-E可知，生长期内叶片Mg含量在1.48～3.66 g·kg-1之间，平均值为2.93 g·kg-1；随着生长期的推进，Mg在叶片生长中的变化规律不同于Ca，表现为先升高后降低再升高的趋势，生长末期达到最高。

2.2 洋白蜡叶片养分再吸收特征

从表1可以看出，5种营养元素中：洋白蜡行道树叶片N再吸收率最高，为30.85%；其次是P，为28.18%；然后是K，为10.23%；Ca、Mg再吸收率为负值，表明这两种元素在衰老叶片中累积，这应该与Ca和Mg元素移动性较差有关。

3 结论与讨论

随着生长期的推进，洋白蜡行道树叶片年生长期内N、P、K等大量营养元素呈逐月下降的趋势，Ca含量呈逐月升高的趋势，Mg含量则呈升高-降低-升高的趋势。洋白蜡叶片养分含量的动态变化反映了植物在生长季对养分的不同需求。在叶生长初期，叶组织的发育需要大量的蛋白质和核酸，因此，对N、P 等的选择性吸收较多，浓度较高。随后，由于细胞不断分化和叶绿素合成，Ca、Mg吸收增加；同时，叶片光合作用的加强使得碳水化合物增加而引起稀释效应，导致N、P 等养分浓度的下降[10-11]。

洋白蜡行道树N、P养分再吸收利用效率较高，ENR分别为30.85%和28.18%；K养分再吸收利用效率相对较低，ENR仅为10.23%；Ca、Mg表现为负转移，ENR分别为-42.95%和-14.38%，这是因为Ca是难移动性元素，而Mg比Ca的移动性强[12]。

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