不同树龄橡胶RRIM600养分含量比较研究①

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  摘 要 以不同年龄阶段的橡胶无性系RRIM600为研究材料,对各器官(树叶、鲜茎、树根、树皮、树干、胶乳)中五大养分元素N、P、K、Ca、Mg的含量进行研究。结果表明:(1)各养分元素在各器官中的高低顺序,树叶为:N>K>Ca>Mg>P;树枝为:K>Ca>N>P>Mg;树根为:Ca>N>K>Mg>P;树皮为:Ca>K>N>Mg>P;树干为:N>K>Ca>Mg>P;胶乳为:N>K>P>Mg>Ca。橡胶树各养分的高低顺序为:N>Ca>K>Mg>P。(2)不同器官所含养分的高低顺序,N含量高低顺序为:树叶>树根>树枝>胶乳>树皮>树干;P为:树叶>树枝>树根>胶乳>树干>树皮;K为:树叶>树枝>树根>树皮>胶乳>树干;Ca为:树皮>树根>树枝>树叶>树干>胶乳;Mg为:树叶>树根>树皮>树枝>树干>胶乳。不同器官养分总含量高低顺序为:树叶>树皮>树根>树枝>胶乳>树干。(3)各器官养分含量与月份和树龄之间建立的直线回归均达显著差异,橡胶RRIM600树叶、树枝、树皮、树干和胶乳养分含量主要受月份影响,树根主要受树龄影响;N、P、K、Ca、Mg均主要受月份影响。
  关键词 橡胶RRIM600 ;不同器官 ;养分含量
  分类号 S794.1
  Comparison of Mineral Element Contents in Different Aging Rubber
  Trees RRIM600
  CHEN Yongxian1,2) CAO Jianhua1) CHEN Junming1) XIE Guishui1)
  (1 Rubber Research Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737
  2 Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070)
  Abstract This experiment studied the content of five mineral elements (N, P, K , Ca and Mg) in organs (leaf, branch, root, bark, trunk and latex ) of rubber trees RRIM600. The results showed that: 1) there were differences in the content of mineral elements in organs: N>K>Ca>Mg>P in leaf, K>Ca>N>P>Mg in branch, K>N>Mg>Ca>P in root, Ca> K> N > Mg > P in bark, N > K> Ca> Mg> P in trunk, N > K> P> Mg> Ca in latex. The content of mineral elements from rubber trees was: N>Ca>K>Mg>P. 2) the content of mineral elements in different organs was: leaf> root> branch> latex> bark> trunk in N, leaf> branch> root> latex> trunk> bark in P, leaf> branch> root> bark> latex> trunk in K, bark> root> branch> leaf> trunk> latex in Ca, leaf>root>bark>branch>trunk>latex in Mg. The total mineral elements in different organs was: leaf>bark>root>branch>latex>trunk. 3) the linear regression established between different organs mineral contents, month age and tree age had a highly significant correlation. Leaf, branch, bark, trunk and latex of the rubber trees RRIM600 were mainly affected by the month age, but root was mainly affected by tree age. The content of N, P, K, Ca, Mg were mainly affected by the month age.
  Keywords rubber tree RRIM600 ; different organs ; nutrient content
  橡胶树是热带地区重要的人工经济林之一,在我国种植已有百多年的历史[1-2]。当前,橡胶无性系RRIM600仍为海南主栽品种之一。橡胶养分循环研究是橡胶生产诊断施肥的基础性工作,具有重要意义。目前,对橡胶养分的研究主要有养分元素的迁移、树体养分[3-5]、叶片诊断[6-8]、养分循环及其动态模拟的应用研究[9-12]等方面。早在1941年Chapman就进行了橡胶的叶片诊断。赵春梅在借鉴森林生态系统养分循环模型建立了橡胶生态系统养分循环模型[9]。栾乔林、陈赞章等基于GIS软件建立土壤养分和叶片养分精准施肥的数据库,对橡胶树的养分信息进行管理并对橡胶的施肥作业进行决策支持和指导[10-11]。这些研究结果为橡胶养分循环的研究提供了十分有益的参考。本实验主要是对不同树龄橡胶RRIM600各器官在一年中养分含量变化规律进行研究,以期为橡胶树施肥诊断提供参考依据。   1 材料与方法
  1.1 材料
  试验材料为海南龙江农场和珠碧江农场种植的橡胶RRIM600,选取树龄为13、16、18、22、24、26、28、31、34、37 a橡胶树作为研究对象。
  1.2 方法
  1.2.1 试验设计
  1.2.2 数据统计分析
  试验数据采用处理用Excel 2007,SAS9.0软件统计分析。
  2 结果与分析
  2.1 树叶养分含量
  从不同树龄胶树树叶养分含量年平均值来看(表1),树叶N含量在3.145%~4.018%,P含量在0.216%~0.269%,K含量在0.948%~1.827%,Ca含量在0.725%~1.398%,Mg含量在0.297%~0.464%。树叶N、K和Ca含量随树龄波动较大,P和Mg(除13 a)含量随树龄呈M形变化。
  从一年中的不同月份胶树树叶养分含量均值来看(表2),树叶N含量在3.304%~4.140%,P含量在0.214%~0.274%,K含量在1.244%~2.166%,Ca含量在0.639%~1.237%,Mg含量在0.336%~0.407%。树叶N、P、K和Mg(除12月)含量随月份呈M形变化,Ca含量随月份呈W形变化。
  对树叶养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:树叶各养分含量随月份和树龄的变化不同,N和K含量随月份和树龄下降,P和Mg含量随月份下降而随树龄上升,Ca含量随月份和树龄上升;树叶养分含量均受月份影响较大(表3)。综合可知树叶各养分含量高低顺序为:N>K>Ca>Mg>P。
  2.2 树枝养分含量
  从不同树龄胶树树枝养分含量年平均值来看(表4),树枝N含量在0.817%~1.012%,P含量在0.138%~0.194%,K含量在0.882%~1.524%,Ca含量在0.716%~1.563%,Mg含量在0.071%~0.234%。树枝N含量随树龄波动较大,P含量随树龄呈倒V形变化,K含量随树龄一直下降,Ca和Mg含量变化趋势较为一致,除13 a随树龄呈M形变化。
  从一年中的不同月份胶树树枝养分含量均值来看(表5),树枝N含量在0.710%~1.120%,P含量在0.143%~0.202%,K含量在1.053%~2.042%,Ca含量在0.706%~1.605%,Mg含量在0.118%~0.178%。树枝N和K含量随月份波动较大,P和Ca含量随月份呈W形变化,Mg含量随月份呈N形变化。
  对树枝养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:树枝各养分含量随月份和树龄的变化不同,N含量随月份上升而随树龄下降,P、Ca和Mg含量随月份和树龄上升,K含量随月份和树龄下降;树枝N、P、K和Ca含量受月份影响较大,Mg含量受树龄影响较大(表6)。综合可知树枝各养分含量高低顺序为:K>Ca>N>P>Mg。
  2.3 树根养分含量
  从不同树龄胶树树根养分含量年平均值来看(表7),树根N含量在1.031%~1.245%,P含量在0.116%~0.151%,K含量在0.552%~1.189%,Ca含量在1.014%~1.425%,Mg含量在0.150%~0.404%。树根N和P含量随树龄呈倒V形变化,K和Ca含量随树龄波动较大,Mg(除13 a)含量随树龄呈M形变化。
  从一年中的不同月份胶树树根养分含量均值来看(表8),树根N含量在0.990%~1.350%,P含量在0.116%~0.144%,K含量在0.853%~1.225%,Ca含量在0.991%~1.452%,Mg含量在0.247%~0.291%。树根N和Ca含量(除9月)及P和Mg含量(除12月)变化趋势较为一致,N含量随月份呈M形变化,P和Mg含量(除5月)随月份呈W形变化,K含量随月份呈N形变化,Ca含量随月份波动较大。
  对树根养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:树根各养分含量随月份和树龄的变化不同,N含量随月份下降而随树龄上升,P、Ca和Mg含量随月份和树龄上升,K含量随月份和树龄下降;树根K和Ca含量受月份影响较大,N、P和Mg含量受树龄影响较大(表9)。综合可知树根各养分含量高低顺序为:Ca>N>K>Mg>P。
  2.4 树皮养分含量
  从不同树龄胶树树皮养分含量年平均值来看(表10),树皮N含量在0.396%~0.588%,P含量在0.037%~0.049%,K含量在0.371%~0.789%,Ca含量在2.452%~3.288%,Mg含量在0.095%~0.239%之间。树皮N、P(除12月)和K(除12月)含量随树龄呈M形变化,Ca和Mg含量随树龄波动较大。
  从一年中的不同月份胶树树皮养分含量均值来看(表11),树皮N含量在0.445%~0.650%,P含量在0.033%~0.050%,K含量在0.241%~0.994%,Ca含量在2.451%~3.278%,Mg含量在0.153%~0.226%。树皮N、P和K含量随月份呈N形变化,Ca和Mg含量随月份一直上升。
  对树皮养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:树皮各养分含量随月份和树龄的变化不同,N和P含量随月份上升而随树龄下降,K含量随月份和树龄下降,Ca和Mg含量随月份和树龄上升;树皮各养分含量均受月份影响较大(表12)。综合可知树皮各养分含量高低顺序为:Ca>K>N>Mg>P。
  2.5 树干养分含量
  从不同树龄胶树树干养分含量年平均值来看(表13),树干N含量在0.248%~0.479%,P含量在0.044%~0.074%,K含量在0.281%~0.430%,Ca含量在0.128%~0.192%,Mg含量在0.050%~0.134%。树干各养分含量均随树龄波动较大。   从一年中的不同月份胶树树干养分含量均值来看(表14),树干N含量在0.271%~0.429%,P含量在0.048%~0.059%,K含量在0.163%~0.478%,Ca含量在0.112%~0.260%,Mg含量在0.067%~0.089%。树干N含量随月份一直上升,P和Mg含量随月份呈N形变化,K含量随月份呈倒N形变化,Ca含量随月份呈V形变化。
  对树干养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:树干各养分含量随月份和树龄的变化不同,N含量随月份上升而随树龄下降,P和Mg含量随月份和树龄上升,K和Ca含量随月份下降而随树龄上升;树干各养分含量均受月份影响较大(表15)。综合可知树干各养分含量高低顺序为:N>K>Ca>Mg>P。
  2.6 胶乳养分含量
  从不同树龄胶树胶乳养分含量年平均值来看(表16),胶乳N含量在0.517%~0.686%,P含量在0.093%~0.112%,K含量在0.278%~0.376%,Ca含量在0.002%~0.003%,Mg含量在0.297%~0.464%。胶乳N、P和K含量整体呈下降趋势,N(除37 a)、P和Mg(除37 a)含量随树龄呈W形变化,K含量随树龄呈倒N形变化,Ca含量较低,随树龄波动较小。
  从一年中的不同月份胶树胶乳养分含量均值来看(表17),胶乳N含量在0.542%~0.696%,P含量在0.092%~0.114%,K含量在0.277%~0.416%,Ca含量在0.002%~0.005%,Mg含量在0.035%~0.051%。胶乳N(除5月)含量随月份呈W形变化,K含量随月份呈N形变化,Ca含量随月份呈M形变化,P和Mg含量随月份波动较大。
  对胶乳养分含量与月份和树龄进行线性回归分析,结果表明:胶乳各养分含量随月份和树龄的变化不同,N和K含量随月份上升而随树龄下降,P、Ca和Mg含量随月份和树龄下降;胶乳N、K、Ca和Mg含量受月份影响较大,P含量受树龄影响较大(表18)。综合可知胶乳各养分含量高低顺序为:N>K>P>Mg>Ca。
  3 讨论与结论
  3.1 橡胶养分含量与元素类别及器官有关
  本试验结果表明:同一器官中不同养分元素的含量不同,树叶各养分元素高低顺序为:N>K>Ca>Mg>P;树枝为:K>Ca>N>P>Mg;树根为:Ca>N>K>Mg>P;树皮为:Ca>K>N>Mg>P;树干为:N>K>Ca>Mg>P;胶乳为:N>K>P>Mg>Ca。橡胶树各养分的高低顺序为:N>Ca>K>Mg>P。同一养分元素在各器官中的含量也不相同,各器官N含量高低顺序为:树叶>树根>树枝>胶乳>树皮>树干;P含量为:树叶>树枝>树根>胶乳>树干>树皮;K含量为:树叶>树枝>树根>树皮>胶乳>树干;Ca含量为:树皮>树根>树枝>树叶>树干>胶乳;Mg含量为:树叶>树根>树皮>树枝>树干>胶乳。各器官养分总含量高低顺序为:树叶>树皮>树根>树枝>胶乳>树干。许多研究结果表明,植物叶片光合作用与养分含量密切相关[16],特别与N元素相关,所以叶片中养分含量一般是最高,而橡胶树树叶的养分也是最高的;K主要在植株生长旺盛器官积累,树叶是植物最活跃的器官,所以K在树叶中的含量高于他其他器官,橡胶树叶K含量比其他各器官都高;植物根系可以吸收矿质养分,而Ca很难在韧皮中移动,所以根系中Ca含量比较高[15],橡胶树根Ca含量是最高的,而胶乳中钙含量极低;P、Mg在植物体内的含量在0.2%左右,比N、K、Ca含量均低[16],橡胶树的树叶、树枝、树根、树皮和树干中P、Mg含量均比其他养分元素低,胶乳中P、Mg含量也较低。
  3.2 橡胶养分含量与月份及树龄也有关
  随着橡胶树的生长,养分被吸入植物体内并经过循环进入各个器官,参与各种代谢过程,也有一部分被贮存在生物体内,所以各器官养分含量会受月份也会受树龄的影响。根据各器官养分含量与月份和树龄之间建立的直线回归方程可知,橡胶RRIM600除树枝的Mg含量、树根的N、P、Mg含量和胶乳的P含量受树龄影响较大外,其他均受月份影响较大。即树叶、树枝、树皮、树干和胶乳养分含量主要受月份影响,树根主要受树龄影响;N、P、K、Ca、Mg含量均主要受月份影响。曹建华[17]对橡胶PR107研究得出橡胶树的树叶、树枝、树根、树皮和树干均受月份影响大于树龄,N、P、K、Ca、Mg也是均受月份影响较大的结论。本试验结果与之大致相同,但也存在一些差异,可能是由品种不同造成的。
  参考文献
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