不同竹龄灰竹地上部分生物量和氮磷钾含量分析

李晓东



不同竹龄灰竹地上部分生物量和氮磷钾含量分析

李晓东

（浙江省丽水市林业局开发区分局，浙江 丽水 323000）

灰竹是重要的笋用竹种，研究其地上部氮磷钾含量和积累特性，可为养分管理提供基础。2017年8月，在灰竹样地调查的基础上，采集灰竹不同年龄标准株灰竹叶、枝、秆样品，分析其氮、磷、钾含量。结果表明，灰竹不同器官生物量大小为秆＞枝＞叶，分别是14 263.24，7 752.88，5 764.56 kg·hm-2；各器官氮磷钾含量大小次序表现为叶＞枝＞秆。叶、枝、秆平均氮含量分别为18.65，4.91，2.22 g·kg-1，平均磷含量分别为0.71，0.50，0.45 g·kg-1，平均钾含量分别为6.29，5.52，4.81 g·kg-1，随着年龄的增长，叶片氮磷钾含量呈先下降后上升趋势，而枝、秆含量则逐渐下降；营养元素的积累量大小顺序为氮＞钾＞磷，其积累量分别为175.61，144.40，14.27 kg·hm-2。叶、枝、秆中氮磷钾3种营养元素积累量分别为143.26，83.75，107.28 kg·hm-2，氮素在叶片中的分配率为60.2%，磷、钾在秆中的分配比率分别为45.8%，47.7%。

灰竹；器官；营养元素；含量

灰竹，又名石竹，是禾本科Gramineae竹亚科Bambusoideae刚竹属的散生竹种。竹壁厚、坚韧、富弹性，是制作竹器的良好竹材；竹笋壳薄肉厚、味香脆，可供鲜食，是加工笋干的天然优质原料。分布于陕西、江苏、安徽、浙江、江西、台湾及湖南[1]，面积达2.21×104hm2，大多处于野生状态，是有待开发利用的小径竹种。对灰竹笋生长、退笋[2-3]，地下茎生长[4]，灰竹竹材特征[5-6]，密度及施肥效益[7-8]等已经有了研究，对于其营养元素的研究仅限于石笋中的矿质元素[9]，但对于不同年龄叶、枝、秆中氮、磷、钾的研究还未涉及。因此本研究在生物量调查的基础上，采样分析了不同年龄不同器官氮、磷、钾营养元素的含量和积累特征，为灰竹林的养分管理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于浙江省丽水市莲都区，地理位置119°56′16″ E，28°29′47″ N，海拔490 m，坡度21°，西南坡。灰竹为天然起源的单纯林，面积10 hm2。该区域属亚热带季风气候，年均气温18℃，年均无霜期255 d，年均降水量1 413 mm。试验地土壤pH 5.5，有机质30.7 g·kg-1，碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为127.5，11.5，89.2 mg·kg-1。灰竹林分密度为45 625株·hm-2，平均胸径2.1 cm，平均高4.5 m。

1.2 样品采集与分析

1.2.1 生物量调查与样品采集 2017年8月，在全面踏查的基础上，选择由1 ~ 3年生灰竹组成、生长状况良好、立地条件基本相似灰竹林分，建立20 m×20 m的标准地4个。

在标准地内对每株竹子测量其胸径，并按不同年龄计录，同时计算不同竹龄灰竹平均胸径。在每个标准地选取不同年龄标准株（平均胸径植株）各3株，采用全收获法砍伐。将不同标准植株按叶、枝、秆不同分开，在野外用杆称称出各器官鲜质量，并在不同器官中分别均匀取样组成相应器官的混合样品500 ~ 1 000 g（准确称质量）于样品袋中，带回实验室分析。地上部生物量按样地中各年龄标准株生物量和各年龄株数计算[10]。

1.2.2 分析方法和数据处理 植株样品在实验室内用去离子水清洗后，于105°C杀青30 min，80°C烘干至恒重，用4 000 r·min-1的高速粉碎机将样品粉碎后待用。将处理好的样品分为2份，1份用ElementarVario MAX CN碳氮元素分析仪（德国Elementar公司）测定氮（N）含量；另1份用H2SO4-H2O2凯氏消煮法溶样，火焰光度计法测定钾（K）含量；钼蓝比色-分光光度法测定磷（P）含量[11]。

数据处理使用Microsoft Excel 2003和DPS分析软件进行。文中数据均为4块标准地，即4个重复的平均值。

2 结果与分析

2.1 灰竹不同器官生物量

灰竹地上部分生物量为27 780.68 kg·hm-2（表1），不同器官生物量大小表现为秆（14 263.24 kg·hm-2）＞枝（7 752.88 kg·hm-2）＞叶（5 764.56 kg·hm-2）。随着年龄的增长，不同器官生物量先增大而后降低，2年生植株的生物量显著大于1年生、3年生（<0.05）。叶、枝、秆生物量分别占地上部比例为20.8%，27.9%，51.3%。

表1 灰竹地上部分生物量

注：同一列中不同字母，表示不同年龄间有显著性差异（<0.05）。

2.2 不同年龄灰竹叶枝秆氮含量

从图1可知，不同年龄灰竹氮含量大小顺序为叶＞枝＞秆，叶、枝、秆中平均氮含量分别为18.65，4.91，2.22 g·kg-1。叶片中平均氮含量分别是枝、秆的3.6和8.5倍，枝中氮含量是秆的2.2倍。1年生、3年生灰竹叶片氮略高于2年生，枝、秆氮含量则随着年龄的增大而减少，不同年龄间没有显著性差异（>0.05）。

图1 不同年龄灰竹各器官氮含量

Figure 1 Nitrogen content in different organs ofwith different age

图2 不同年龄灰竹各器官磷含量

Figure 2 Phosphorus content in different organs ofwith different age

2.3 不同年龄灰竹叶枝秆磷含量

从图2可知，不同年龄灰竹磷含量大小顺序也表现为叶＞枝＞秆，叶、枝、秆中平均磷含量分别为0.71，0.50，0.45 g·kg-1。叶片磷含量表现为1年生显著大于2年生（<0.05），随着竹龄的增大，枝、秆磷含量均降低，其中1，2年生枝磷含量显著高于3年生（<0.05），1年生秆中磷含量显著高于3年生（<0.05）。

2.4 不同年龄灰竹叶枝秆钾含量

从图3可知，灰竹钾含量大小顺序为叶＞枝＞秆，叶、枝、秆中平均钾含量分别为6.29，5.52，4.81 g·kg-1。1年生、3年生叶片钾含量高于2年生，其中1年生、2年生间的差异达显著水平（<0.05）；枝、秆钾含量随着年龄的增大而减少，其中1年生枝钾含量显著高于2年生、3年生（<0.05），秆中钾含量在不同年龄间没有显著性差异（>0.05）。

图3 不同年龄灰竹各器官钾含量

Figure 3 Potassium content in different organs ofwith different age

从表2可知，灰竹地上部氮、磷、钾的积累量为334.29 kg·hm-2，大小顺序为氮（175.61 kg·hm-2）＞钾（144.40 kg·hm-2）＞磷（14.27 kg·hm-2）。3种营养元素在不同器官中积累量大小为叶（143.26 kg·hm-2）＞秆（107.28 kg·hm-2）＞枝（83.75 kg·hm-2）。3种营养元素在叶、枝、秆中的分配比率不同，氮素集中分配在叶片中，其比率达60.2%，磷、钾在秆中的分配比率较大，分别为45.8%，47.7%。

表2 不同年龄灰竹不同器官氮磷钾积累量

3 结论与讨论

植物生长过程中不同器官的生理机能和生物学特性各不相同，对氮、磷、钾等营养元素的需要量也不同，灰竹叶、枝、秆各营养元素含量的差异也较大，3种营养元素含量在灰竹植株中均表现为叶＞枝＞秆。叶片是植物光合作用的重要营养器官，具有最为活跃的生命活动，因而叶片中的氮、磷、钾含量也是最高的，这与叶晶等在青皮竹上的研究结果相一致[12]。

灰竹枝、秆中营养元素含量随着竹子年龄增大而减小，这与刘欢等在粉单竹上的研究结果基本一致[13]，表明代谢强盛的幼竹需要积累更多的营养元素，从而有利于其生长，而后随着竹子年龄的增大，氮、磷、钾等营养元素进行再分配，合成新竹逐步消耗而减少。而叶片营养元素含量则随着年龄的增大先下降后升高，以2年生灰竹含量较低，其中磷、钾含量显著低于1年生（<0.05），主要是由于竹类植物一般2 a换叶1次，更换叶片过程中发生营养元素的转移，这与不同年龄毛竹叶片营养元素含量表现为“大-小-大”的研究结果相似[14]，也与雷竹2年生老叶营养元素含量高于3年生的结果一致[15]。灰竹地上部氮、磷、钾的积累量为334.29 kg·hm-2，不同器官积累量大小排序为叶＞秆＞枝，按营养元素大小为氮＞钾＞磷。表明灰竹在生长过程中需要较多的N素供应，合理补充氮肥，可促进灰竹的生长。氮素叶片中的分配比例达60.2%，而磷、钾在秆中的分配则分别为45.8%，47.7%。

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Above-ground Biomass and N, P and K Content in Different Aged

LI Xiao-dong

（Lishui Forestry Bureau of Zhejiang, Lishui 323000, China）

Establishment of 4 sample plots was implemented at1-3-yearforest in Lishui, Zhejiang province in August of 2017. Determinations were carried out on above ground biomass and N, P and K content. The results showed that above ground biomass of every agedwas ordered by culm >branch >leaf. Mean N, P and K content in above ground parts was followed by leaf >branch >culm of nutrient elements in different organs distribution of patterns indicated that the leaf ＞branch＞culm. The mean content of N,P,K in leaf, branch and culm was 18.65,4.91 and 2.22 g·kg-1, 0.71,0.50,0.45g·kg-1and 6.29,5.52,4.81g·kg-1. With increase age, the N, P and K content in leaves decreased first and then increased, while that content in branch and culm decreased gradually. Distribution rate of N was 60.2% in the leaf, of P and K was 45.8%, 47.7% in culm.

; organ; biomass; content

10.3969/j.issn.1001-3776.2018.06.011

S795

A

1001-3776（2018）06-0065-04

2018-02-24；

2018-08-11

浙江省丽水市林业局开发区分局项目（L2017001）

李晓东，工程师，从事林业技术推广研究；E-mail: lxd7688@163.com。