‘奥斯特’北美冬青叶片主要营养元素含量的年变化规律研究

查　琳，余有祥，袁紫倩，董建华

(1.无锡市林木种苗管理站，江苏　无锡　214064；2.杭州市林业科学研究院，浙江　杭州　310006；

3.杭州润土园艺科技有限公司，浙江　杭州　310020)

‘奥斯特’北美冬青叶片主要营养元素含量的年变化规律研究

查琳1,2，余有祥3，袁紫倩2，董建华2

(1.无锡市林木种苗管理站，江苏无锡214064；2.杭州市林业科学研究院，浙江杭州310006；

3.杭州润土园艺科技有限公司，浙江杭州310020)

摘要：以7年生‘奥斯特’北美冬青为试验材料，测定叶片中N，P，K，Ca，Mg，Mn，Fe，Zn，Cu，B元素含量，分析叶片主要营养元素年动态变化规律，为树体营养诊断和合理施肥提供科学依据。结果表明：(1)叶片中营养元素含量高低为N>K>P>Ca>Mn>Mg>Zn>Fe>B>Cu；(2)随着时间推移，叶片中各营养元素年动态变化出现规律性波动，其中N，P，K，Cu含量总体呈下降趋势，Ca，Mg，Mn，Fe，Zn，B含量总体呈上升趋势。初步认为：N，P，K，Ca，Mg，Zn，Fe，Cu元素营养诊断可在8月7日到8月26日期间进行，Mn，B元素可提前至6月26日到7月16日期间进行。

关键词：北美冬青；叶片；营养元素；年变化；灌木；落叶

文章编号：1001-7380(2015)05-0014-03

收稿日期：2015-08-21;修回日期：2015-09-22

基金项目:中央财政林业科技推广示范资金项目“枫香、北美冬青优新品种示范与推广”([2012]TJS008)；浙江省花卉新品种选育重大科技专项重点项目“北美冬青引种及产业化开发”(2012C12909-8)；杭州市科技发展计划项目“红果观赏佳品——北美冬青产业化关键技术研究与推广”(20130932H07)

作者简介：查琳(1984-)，女，江苏江阴人，工程师，硕士研究生，主要从事新优园林植物的引种、栽培推广工作。E-mail：286555337@qq.com。

中图分类号：S792.99

文献标志码：A

doi:10.3969/j.issn.1001-7380.2015.05.004

北美冬青(Ilexverticillata)为冬青科冬青属(Ilex)落叶灌木，原产美国东北部，多生长在沼泽、潮湿灌木区和池塘边，分布及应用广泛[1]。2006年从欧洲引进奥斯特(Ilexverticillata‘Oosterwijk’)品种，该品种冬季落叶，红果艳丽，最佳观赏期正值元旦、春节前后，富有喜庆、吉祥气氛，可作为切枝或盆栽观赏，也可应用于景观园林[2]。通过近几年的引种试验、推广和研究，目前全国已有300多家单位引种栽培[3]；在扦插繁殖[4-6]、培育矮化[7-8]等方面已有一定的进展，但是在树体营养、施肥管理等方面的研究还未见报道。本试验以其为研究对象，定期采集叶片并分析其中营养元素的含量，初探其对营养元素需求的年动态变化规律，为今后的营养诊断和施肥管理提供科学的依据。

1材料和方法

1.1　试验地概况和材料

试验地点位于杭州市余杭区径山镇长乐村苗圃。该苗圃位于东经119°50′，北纬30°20′，海拔约20 m，为亚热带季风性气候。年降水量1 339.7 mm，全年平均气温15.9 ℃，夏季极端最高气温41.2 ℃，冬季极端最低气温-13.3 ℃，平均相对湿度78%，无霜期235 d，年日照1 765 h。土壤pH 5.4~5.8。基础肥力为：碱解氮含量80.3 mg/kg, 磷含量89.99 mg/kg，钾含量186.5 mg/kg，有机质含量7.17g/kg。

以7年生‘奥斯特’北美冬青为试验材料，从中选取6株生长健状、无病虫害、长势一致的植株，摘取树冠中部东、南、西、北4个方向的叶片，以代表整个树冠层的叶片，共重复采集6个混合样，尽快送至实验室进行处理。取样期从叶片开始伸展到果实完全成熟，结束于当年生长停止期。具体取样时间为叶片快速生长期每隔7 d左右1次，待叶片成熟定型后每半个月左右1次，计13次。

1.2　测定及处理方法

叶片在实验室按照自来水、RO纯水、去离子水(3遍)顺序清洗后，用烘箱于105 ℃下杀青30 min，65 ℃下烘干至恒质量，粉碎过筛，混匀后密闭于样品袋中，用于分析测定其中氮、磷、钾、钙、镁、铁、铜、锌、锰、硼共10种营养元素的含量。测定按照行业标准：采用硫酸-过氧化氢消煮，碱解扩散法测定N，钼锑抗比色法测定P，火焰光度计法测定K，ICP-OES法测定微量元素。每次取0.2 g叶片干样，重复6次，测定结果后取其平均值。

数据采用PASW Statistics18，Excel2003进行作图和统计分析。

2结果与分析

2.1　叶片各营养元素含量

由结果(见表1)可知，叶片中营养元素含量的年平均值高低为N>K>P>Ca>Mn>Mg>Zn>Fe>B>Cu。

表1　叶片各营养元素含量

2.2　叶片N，P，K元素含量的年动态变化规律

在整个生长发育过程中，北美冬青叶片N，P，K元素含量总体呈下降趋势(见图1)。在4月14日(展叶初期)叶片中N，P和K元素含量最高，分别为3.28 %，0.49 %和1.85 %。随着新梢的生长，其含量均逐渐下降，尤其以N元素含量下降最多，至5月6日下降至初始值的43.9%。4月中旬至5月初生长旺盛，叶片伸展和枝条抽生消耗了大量的N元素,等枝、叶基本建成后N含量回升。5月中旬到8月26日N含量处于逐渐下降趋势，这段时间是北美冬青进行开花授粉、坐果的关键时期。9月16日前含量上升，处于完成坐果和果实膨大的交接期，9月16日(果实膨大期)开始又逐渐下降。

图1　叶片N，P，K元素含量变化趋势

P含量总体变化幅度不大，随着生长缓慢下降，在6月中旬后开始缓慢上升，然后在8月到9月中旬又开始下降，直到9月16日以后趋于稳定。

K含量则呈逐渐下降趋势,9月16日以后开始趋于稳定,至11月11日(落叶前)达到最小值0.26%,为初始值的14.05%。无论是N，P还是K，其后期形成的峰值始终都低于展叶初期的水平。

2.3　叶片Ca，Mg，Mn元素含量的年动态变化规律

从结果(见图2)看出，Ca，Mg，Mn的变化总体呈上升趋势。Mg含量随着生长逐渐上升，8月7日达到最高，为3289.28 mg/kg，8月26日到9月16日下降，可能是这段时间夏、秋梢等新叶大量抽生，致使Mg元素从老叶向新叶转移而下降，之后保持平稳上升趋势，其值始终高于展叶初期的水平；Ca和Mn元素在4月下旬均有1个下降过程，Mn下降幅度较为明显，到5月15日才开始回升，8月7日达到3 795.14 mg/kg，至9月16日下降到3 330.31 mg/kg，随后逐渐上升至5 065.1 mg/kg；Ca到5月15日也开始回升，直到8月26日达到4 365.12mg/kg。Ca，Mn落叶前达到最高值，约为展叶初期的2.4倍和2.5倍。

图2　叶片Ca，Mg，Mn元素含量变化趋势

2.4　叶片Zn，Fe，Cu，B元素含量的年动态变化规律

从结果(见图3)看出，Cu的含量总体呈下降趋势，只是在6月3日到7月16日有短暂的缓慢上升期，即在生长初期对Cu的需求较旺，从新梢生长到果实成熟过后的一段时间一直需要Cu；Zn的含量整体变幅较大，呈现出波动式上升趋势，在8月7日达到506.34 mg/kg，11月11日达到最大值(512.42 mg/kg)；Fe在4月21日已呈下降趋势，之后缓慢小幅地上升，至11月11日达到峰值252 mg/kg；B也呈波动上升趋势，在5月6日，达到15.53 mg/kg，大量积累的B有利于授粉顺利进行。之后的开花授粉阶段消耗了大量B(5月15日下降到8.71 mg/kg)，结束授粉后随着生长逐渐上升至最大值51.49 mg/kg。

图3　叶片Zn，Fe，Cu，B元素含量变化趋势

3结论与讨论

3.1　叶片营养年变化规律

在杭州地区，北美冬青3月底萌芽，4月初叶片伸展，枝条抽生。5月20日左右盛花期，花期2周左右。花期结束后即坐果，9~10月果实膨大，果实在10月中旬转色[2]。从本次叶片营养元素测定结果来看，北美冬青年生长周期中叶片N，P，K元素含量总体呈下降趋势，尤其以4月中旬到5月初N含量下降最快，此时北美冬青处于生长初期，叶片生长旺盛，消耗了大量的营养，P和K在这一阶段也下降。6~9月是花芽分化，果实生长的关键时期，该阶段N和K含量继续下降。

Ca，Mg，Mn含量总体呈上升趋势。Ca元素在4月下旬到5月初有缓慢的下降过程，可能是因为叶片、植株生长旺盛，而根的吸收作用弱造成，后期8月底到9月中旬也出现了下降，该阶段正是果实进入膨大期的前1个月。其余时期均处于上升趋势，这是由于Ca元素是不可移动元素，其含量随叶龄的增长逐渐增加[9]。Mg是合成叶绿素的主要元素，对植物的光合作用有重要影响，综合北美冬青叶片Mg含量变化，发现其在6月26日之前升高很快，可能与叶面积扩张、叶绿素含量上升有关；之后在9月16日以后出现下降，可能是由于Mg是易转移元素，夏、秋梢大量抽生后致使Mg从老叶向新叶转移而含量下降；6月底到9月16日期间缓慢上升可能是高温胁迫所致，与袁紫倩等[10]发现薄壳山核桃叶片中Mg元素含量随高温干旱胁迫而增加相一致。Mn和Ca一样，也是不易移动元素，在4月下旬到5月初，后期8月底到9月中旬也出现了下降，之后再迅速上升，落叶前达到最大值。

B元素可促进花粉萌发和花粉管生长[11]，缺B会导致植株矮小，蕾、花或子房容易脱落，花而不实，在授粉期消耗了大量B，之后逐渐积累而呈上升趋势。Fe，Zn，Cu元素在植物体内缺乏时不易移动，而当供应足够时则易转移[12]。Cu元素能促进花器官的分化[13]，其含量在开花授粉期呈下降趋势，可能与Cu元素转运到花器官上有关。

3.2　叶片分析取样时间

通过定期采取叶片，分析其中营养元素含量的变化，找出适宜的采叶时期，是对植株营养状况做出正确诊断的关键。

结果表明：8月7日到8月26日期间，N，Cu元素下降趋势已有所减弱，Ca，Zn，Fe元素上升趋势已减弱，P，K，Mg元素保持平稳，该阶段可作为这些元素营养分析的取样时间；而Mn，B元素在6月26日到7月16日上升趋势较平稳，可提前至此阶段进行营养诊断取样。

参考文献：

[1]Dirr M A. Manual of woody landscape plants [M]. 6th ed. Illinois: Stipes Publishing LLC, 2009:537-541.

[2]余有祥.北美冬青引种栽培[J].中国花卉园艺,2009(10):40-41.

[3]余有祥，查琳，徐旻昱，等.‘奥斯特’北美冬青嫩枝扦插技术[J].林业科技开发，2015， 29(1):27-29.

[4]蔡建国，王丽英，胡本林，等．不同基质对北美冬青扦插生根的影响[J].浙江林业科技，2014，34(3)：72-75.

[5]王丽英，蔡建国，臧毅，等．不同生根剂对北美冬青嫩枝扦插生根的影响[J].江苏农业科学，2014，42(9)：157-159．

[6]邹义萍，金晓玲，杨玉洁，等．采穗时间和生根剂对北美冬青生根的影响[J].广东农业科学，2012(17)：43-45．

[7]余有祥，查琳，徐旻昱，等．多效唑对盆栽‘奥斯特’北美冬青生长和坐果的影响[J].江苏林业科技，2015，42(3)：21-24．

[8]蔡建国，王丽英，涂海英，等．多效唑对盆栽北美冬青的矮化效应[J].福建林业科技，2014，41(3)：36-39．

[9]谢玉明，易干军，张秋明．钙在果树生理代谢中的作用[J].果树学报，2003,20(5)：369-373．

[10]袁紫倩，杨先裕，凌骅，等．薄壳山核桃‘马汉’叶片主要矿质营养生育期动态变化特征[J].西北植物学报，2014,34(7):1443-1449．

[11]胡适宜．被子植物胚胎学[M].北京：高等教育出版社，1982:103-136．

[12]仝月澳，周厚基．果树营养诊断法[M].北京：农业出版社，1982:9．

[13]郑鹤龄．微量元素营养诊断[M].天津：天津科技翻译出版公司，2010：11-12．