低磷胁迫对桉树磷吸收与利用效率的影响

黄 勇

(福建省宁德市林业局，福建 宁德 352100)

低磷胁迫对桉树磷吸收与利用效率的影响

黄 勇

(福建省宁德市林业局，福建 宁德 352100)

采用盆栽法进行室内模拟低磷胁迫试验，对尾赤桉、巨桉、尾巨桉、邓恩桉等7个桉树品种在不同供磷水平下的各器官磷吸收与利用效率的比较分析。结果表明：尾巨桉、邓恩桉在正常供磷处理中的全株磷吸收效率较高，但在重度胁迫处理中较低；而尾赤桉、巨赤桉全株在重度胁迫条件下仍能保持较高的吸收效率，分别为66.10 mg·g-1、55.12 mg·g-1。随胁迫程度加重，各品种的全株磷利用效率呈递增趋势，但增幅不同。重度胁迫下，尾巨桉的全株磷利用效率较高(4.66 g·mg-1)，其它6个品种间差异未达显著水平。初步筛选出尾巨桉为南方红壤区适宜栽植品种。

低磷胁迫；桉树；磷吸收效率；磷利用效率

我国种植的桉树(Eucalyptusspp.)品种大多具培育周期短、木材产量高、用途广泛等优点，在南方林区中占有重要地位[1]。然而，南方广泛分布的红壤有效磷含量极低一直是限制桉树人工林产量的重要因素，筛选出磷高效利用基因型对维持桉树人工林长期生产力具重要意义[2-3]。因此，本文选择生产上运用较多的7个桉树品种为研究对象，采用室内胁迫模拟试验，设计4个不同供磷处理，对不同处理条件下各桉树品种根、茎、叶以及全株磷吸收与利用效率的差异性进行比较分析，探讨不同桉树品种在磷胁迫环境下的磷素利用特性，供南方红壤地区有选择地应用磷高效利用的桉树品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取福建省永安林业(集团)股份有限公司种苗中心繁育的巨赤桉(E.grandis×E.camaldulensis)、巨桉(E.grandis)、尾赤桉(E.urophylla×E.camaldulensis)、尾细桉(E.grandis×E.tereticornis)、巨细桉(E.urophylla×E.tereticornis)、尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)、邓恩桉(E.dunnii)等7个桉树品种为试验材料，参试苗木均为1年生，生长健壮、无病虫害。

1.2 试验方法

采用盆栽法进行室内模拟低磷胁迫试验，培养基质为黄心土，有机质含量为0.312 g·kg-1，全氮含量为0.058 g·kg-1，全磷含量为0.106 g·kg-1，全钾含量为2.618 g·kg-1，有效磷为0.26 mg·kg-1。盆栽容器为盆底直径32 cm、高45 cm的塑料花盆，每盆装土10 kg，并栽植1株桉树苗。通过施加KH2PO4，共设置4个供磷水平：正常供磷(P 18 mg·kg-1) 、轻度胁迫(P 12 mg·kg-1)、中度胁迫(P 6 mg·kg-1)和重度胁迫(P 0 mg·kg-1)。分别在试验的第7天、第14天各施磷肥1次，每次施用供磷水平的50%。培养期间隔1 d浇水1次，每隔7 d浇1次Hoagland(霍格兰)不完全营养液配方，即用KCl代替配方中的KH2PO4含量，每次浇200 mL，以满足桉树对其它营养元素的要求，每个处理重复3盆。120 d后收获，分别对桉树叶、茎及根称重后粉碎，采用钼锑抗比色法进行磷含量测定[4]。

1.3 数据统计分析

磷吸收效率(mg·g-1)表示桉树从培养基质中获得磷养分的能力，用各器官或全株总的磷吸收量(mg)分别与各器官或全株的生物量(g)的比值表示。磷利用效率(g·mg-1)为吸收单位磷含量所能生产的生物量，用桉树各器官或全株总生物量(g)分别与各器官或全株总的磷吸收量(mg)的比值表示。磷利用效率越高，表明吸收单位磷含量所生产的生物质量越多[5]。采用SPSS 12.0进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 磷胁迫对不同桉树品种磷吸收效率的影响

低磷胁迫下，不同桉树品种之间全株磷吸收效率差异显著(表1)。尾赤桉、巨赤桉在正常供磷下的吸收效率明显高于其它品种，且在重度胁迫条件下仍保持较高的磷吸收效率，分别为66.10 mg·g-1、55.12 mg·g-1，但明显低于正常供磷处理(P<0.05)。邓恩桉、尾巨桉在正常供磷环境中磷吸收效率较高，但在重度胁迫条件下较低，仅分别为31.23 mg·g-1、26.49 mg·g-1。随胁迫程度的加重，各桉树品种全株磷吸收效率均呈不同程度的下降趋势，其中巨桉、巨细桉的磷素吸收效率下降速度较为缓慢，重度胁迫处理中分别为53.19 mg·g-1、53.32 mg·g-1，且两者全株磷吸收效率在不同磷水平之间差异不显著(P>0.05)。尾细桉在轻度和中度胁迫下磷素吸收效率反而上升，在重度胁迫下才开始下降。

从桉树不同品系的根、茎、叶磷吸收效率来分析(表1)，同一供磷处理中，各品系之间根、茎磷吸收效率的差异均呈显著水平(P<0.05)，但叶在中度、重度胁迫中的差异均不显著(P>0.05)。随着磷胁迫程度递增，不同桉树品种的根、茎和叶的磷素吸收效率均显著减少，并在重度胁迫下达到最小值。

表1 磷胁迫条件下不同桉树品种各器官磷吸收效率的比较

表1(续)

*：不同大写字母为同一桉树品种在不同胁迫条件下差异达显著水平(P<0.05)，不同小写字母为同一胁迫条件下不同桉树品种间差异达显著水平(P<0.05)。下同。

2.2 磷胁迫对不同桉树品种磷利用效率的影响

表2可知，正常供磷条件下，不同桉树品种之间的全株磷利用效率差异显著(P<0.05)，而在中度磷胁迫处理下，不同品种间的差异未达显著水平(P>0.05)。随胁迫程度加重，各品种的全株磷利用效率呈递增趋势，但增幅不同。重度胁迫处理中，尾巨桉的全株磷利用效率明显高于其它品种，表现出对低磷胁迫的较强抗性，其它6个品种间的差异未达显著水平。

从不同器官的磷利用效率来看(表2)，正常供磷条件下，巨桉根的磷利用效率最高(1.17 g·mg-1)，与巨细桉的差异达显著水平(P<0.05)。尾巨桉的根、茎磷利用效率均较高，但叶的磷利用效率较低(0.47 g·mg-1)。随着胁迫程度加重，各桉树品种茎的磷利用效率均呈明显增加趋势，但不同品种之间根、叶的磷利用效率变化规律存在明显差异。巨桉和尾巨桉的根、叶对低磷胁迫不敏感，不同处理间的差异不显著(P>0.05)；而巨细桉在正常供磷处理中的磷利用效率明显低于其它供磷处理。

表2 磷胁迫条件下不同桉树品种各器官磷利用效率的比较

表2(续)

3 小结与讨论

不同桉树品种对低磷胁迫的响应存在明显差异。本研究表明，尾巨桉、邓恩桉在正常供磷环境中的全株磷吸收效率较高，但在重度胁迫处理中较低；而尾赤桉、巨赤桉全株在重度胁迫条件下仍能保持较高的吸收效率。随胁迫程度加重，各品种的全株磷利用效率呈递增趋势，但增幅不同，其中尾巨桉在重度胁迫下的全株磷利用效率明显增高。这可能与不同桉树品种在低磷胁迫条件下的生理及形态学响应有关[5]。酸性磷酸酶活性(APA)是植物应对缺磷胁迫的重要生理指标之一[6]。冯丽贞等[7]研究报道，邓恩桉、尾赤桉、巨赤桉的根际和叶片APA在低磷胁迫处理下快速增强，而巨桉、巨细桉增强较为缓慢，尾巨桉居中。翁彩凤等[8]发现低磷环境中，桉树幼苗可通过诱导根系增加草酸分泌量及增强根际APA以提高磷吸收效率，同时加快分布于土壤浅层根系的生长速度，从而形成了对低磷胁迫的形态生理学响应机制。

由于在低磷胁迫环境中尾巨桉的苗高与地径生长量均较大[7]，且可通过增强根际和叶片APA以维持较高的全株磷利用效率，说明这个桉树品种可在低磷环境中正常生长。然而，有研究表明随着桉树树龄的增加，其对土壤磷的吸收效率会发生明显变化[9]，这主要是因为幼树期间，桉树根系吸收的磷素主要贮存在叶和枝中[10]，随着树龄的增加，树干、树皮和根中磷素呈明显增加趋势，造成了桉树每个生长阶段的实际磷需求量存在差异[9，11]。因此，在今后的研究中应加强对尾巨桉等桉树品种磷利用特性的长期观测，以筛选出可在南方红壤林区广泛推广运用的优良品种。

[1]王志超，杜阿朋，陈少雄.我国桉树人工林现状及可持续经营对策研究[J].桉树科技，2012，29(4)：58-62.

[2]臧国长，马祥庆，吴鹏飞，等.闽南不同桉树种植区土壤肥力比较[J].西南林业大学学报，2013，33(2)：6-9，14.

[3]李建民，汤行昊，范辉华，等.红壤侵蚀区桉树经营模式研究[J].防护林科技，2014(10)：1-3.

[4]国家林业局.LY/T 1271—1999森林植物与森林枯枝落叶层全氮、磷、钾、钠、钙、镁的测定[S].北京：中国标准出版社，1999.

[5]吴鹏飞，马祥庆.植物养分高效利用机制研究进展[J].生态学报，2009，29(1)：427-437.

[6]马祥庆，梁霞.植物高效利用磷机制的研究进展[J].应用生态学报，2004，15(4)：712-716.

[7]冯丽贞，黄勇，马祥庆.磷胁迫对不同桉树品种酸性磷酸酶活性的影响[J].热带作物学报，2008，29(2)：131-135.

[8]翁彩凤，唐健，吴柳杰，等.桉树幼苗对难溶性磷的吸收及其根系对低磷胁迫的响应[J].西北植物学报，2014，34(5)：970-975.

[9]赵贵，丁效东，王荣萍，等.雷州半岛桉树不同品种和树龄对磷吸收的影响[J].浙江农林大学学报，2012，29(3)：407-411.

[10]徐大平，NickMalajczuk，TimGrove.不同磷水平对不同种源尾叶桉的生长和养分吸收的影响[J].热带亚热带土壤科学，1997，6(2)：76-81.

[11]臧国长，吴鹏飞，马祥庆，等.闽南尾巨桉人工林叶片营养的DRIS诊断[J].福建农林大学学报：自然科学版，2013，42(4)：381-384.

Effect on P Absorption and Use Efficiency ofEucalyptusspp.under Low Phosphorus Stress

HUANG Yong

(NingdeForestryBureau，Ningde352100，Fujian，China)

Objected with seven species ofEucalyptus，the indoor culture experiment with four phosphorus (P) supplying levels was carried out.Through determining the P use and absorption efficiency of different organs in each eucalyptus specie，main results were as following.In the treatment with normal P supplying，bothE.urophylla×E.grandisandE.dunniimaintained high P use efficiency，but not in the treatment with no P.WhileE.urophylla×E.camaldulensisandE.grandis×E.camaldulensiscould maintain a high level of P absorption efficiency under severe P deficiency stress，with 66.10 mg·g-1and 55.12 mg·g-1，respectively.With low P stress level higher and higher，the P use efficiency of whole plant of all the species showed an increasing trend，which ofE.urophylla×E.grandiswas 4.66 g·mg-1when the level became severe P deficiency stress.In this treatment，there was no significant difference among other six species.We screened preliminaryE.urophylla×E.grandisas the elite species to plant in the red soil region in southern China.

low phosphorus environment；Eucalyptusspp.；phosphorus absorption efficiency；phosphorus use efficiency

2014-12-04；

2015-01-19

福建省科技重大专项(东南丘陵地优质商品林生态林栽培技术集成与示范，2012NZ0001)资助

黄勇(1981—)，男，河南信阳人，福建省宁德市林业局工程师，硕士，从事森林培育研究。E-mail：315972032@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.03.007

S792.39；S718.43

A

1002-7351(2015)03-0035-05