香樟黃化病與重金屬元素營養(yǎng)關(guān)系的研究

李國強,袁國軍,崔淑丹

（河南省林業(yè)科學(xué)研究院,河南鄭州450008）

香樟（Cinnamomum camphora（Linn））為樟科常綠喬木,枝葉茂盛,樹姿雄偉,葉色翠綠,并對多種有毒氣體都有抗性[1],在城市綠化中是作為行道樹、庭蔭樹、風(fēng)景林、防風(fēng)林和隔音林帶的優(yōu)良樹種.在經(jīng)濟上香樟的全株可以提取樟油、樟腦,廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、香料等行業(yè).現(xiàn)我國長江以南14個省區(qū)均有自然分布[2],通過馴化后在河南、山東等省份也有種植.

香樟黃化病是一種依據(jù)葉部病癥特點來命名的生理性病害[3-4].香樟黃化病大多是從新梢嫩葉上開始發(fā)病,葉肉變黃,發(fā)病初期葉片呈綠色網(wǎng)紋狀,葉脈為綠色,隨后葉片大多變黃色或黃白色,嚴(yán)重時葉片邊緣枯焦、新梢出現(xiàn)枯死[5-6].香樟黃化病所表現(xiàn)癥狀的輕重與香樟的生長周期有關(guān),一般在香樟的休眠期癥狀表現(xiàn)明顯,在香樟的生長旺期癥狀有所減輕[2].香樟黃化病在香樟上發(fā)生普遍,輕則使香樟發(fā)育受阻,形態(tài)失常,重則造成植株死亡,可造成較大的經(jīng)濟損失和生態(tài)破壞[4,6].本文對健康與黃化香樟植株的土壤和葉片中的全Fe、Mn、Zn,有效Fe、Mn、Zn微量元素的含量做了比較分析,為以后的香樟黃化病的防治工作提供一定的理論參考.

1 材料與方法

1.1 土樣的采集與測定

2010年5 -6 月,在鄭州市西郊苗圃場、河南省林業(yè)科學(xué)研究院、鄭州市紫荊山公園、鄭東新區(qū)等4個地點,分別隨機選取有典型黃化病的香樟30株,以健康植株10株為對照.用土鉆在離樹根基部50 cm處,3個不同方位取土樣.取樣深度為0～40 cm.土樣在室內(nèi)自然風(fēng)干并混合均勻.

全Fe、Mn、Zn用HF-HNO3-HClO4消化原子吸收分光光度法測定[7].有效Fe、Mn、Zn用DTPA-原子吸收光譜法測定[8-9].

1.2 葉樣的采集與測定

在土壤采樣的同時,對每棵樹樹冠的不同方位取20～30片葉子,放入保鮮袋中帶回實驗室,葉片用蒸餾水洗凈后晾干.

葉片全Fe、Mn、Zn含量采用GB/T 13883—1992飼料中原子吸收光譜法測定.有效Fe、Mn、Zn含量采用原子吸收分光光度法測定[10].

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003和DPS數(shù)據(jù)處理軟件處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤與葉片中全Fe、Mn、Zn含量分析

2.1.1 土壤中全Fe、Mn、Zn含量分析土壤中全Fe、Mn、Zn含量見表1.

表1 土壤中全Fe、Mn、Zn含量Tab.1 The content of Fe,Mn,Zn in soilmg/kg

由表1可知,健株土壤中全Fe平均含量為13651.6 mg/kg,病株土壤中全Fe平均含量為13347.8mg/kg；健株土壤中全Mn平均含量為191.1 mg/kg,病株土壤中全Mn平均含量186.7 mg/kg；健株土壤中全Zn平均含量為39.2 mg/kg,病株土壤中全Zn平均含量39.5 mg/kg.方差分析結(jié)果表明,健株與病株土壤中全Fe、Mn、Zn含量均無顯著性差異（P＞0.05）.

2.1.2 葉片中全Fe、Mn、Zn含量分析葉片中全Fe、Mn、Zn含量見表2.

表2 葉片中全Fe、Mn、Zn含量Tab.2 The content ofFe,Mn,Zn in leafmg/kg

由表2可知,健株葉片中全Fe平均含量為222.3 mg/kg,病株葉片中全Fe平均含量為200 mg/kg；健株葉片中全Mn平均含量為18.3 mg/kg,病株葉片中全Mn平均含量15.5 mg/kg；健株葉片中Zn全平均含量為17.9 mg/kg,病株葉片中全Zn平均含量17.8 mg/kg.方差分析結(jié)果表明,健株與病株葉片中全Fe、Mn、Zn含量均無顯著性差異（P＞0.05）.

2.2 土壤與葉片中有效Fe、Mn、Zn含量分析

2.2.1 土壤中有效Fe、Mn、Zn含量分析土壤中有效Fe、Mn、Zn含量見表3.

表3 土壤中有效Fe、Mn、Zn含量Tab.3 The content of available Fe,Mn,Zn in soilmg/kg

由表3可知,健株土壤中有效Fe的平均含量為24.2 mg/kg,病株土壤中有效Fe的平均含量為15.5 mg/kg.鄭州西郊苗圃場、河南省林科院、鄭州紫荊山公園、鄭東新區(qū)道路健株土壤和病株土壤中有效Fe含量有顯著差異.健株土壤中有效Mn平均含量為4.9 mg/kg,病株土壤中有效Mn的平均含量為3.7 mg/kg；健株和病株土壤中有效Mn含量差異不顯著.健株土壤中有效Zn平均含量為5.8 mg/kg,病株土壤中有效Zn的平均含量為2.8 mg/kg.健株和病株土壤中有效Zn含量有顯著差異.

2.2.2 葉片中有效Fe、Mn、Zn含量分析葉片中有效Fe、Mn、Zn含量見表4.

表4 葉片中有效Fe、Mn、Zn含量Tab.4 The content of available Fe,Mn,Zn in leafmg/kg

由表4可知,健株葉片中有效Fe的平均含量為1.68 mg/kg,病株葉片中有效Fe的平均含量為0.79 mg/kg；健株和病株葉片中有效Fe的含量差異顯著.健株葉片中有效Mn平均含量為0.033 mg/kg,病株葉片中有效Mn的平均含量為0.035 mg/kg；健株和病株葉片中有效Mn的含量差異不顯著.健株葉片中有效Zn平均含量為0.039 mg/kg,病株葉片中有效Zn的平均含量為0.033 mg/kg；健株和病株葉片中有效Zn含量差異不顯著.

3 結(jié)論與討論

3.1 香樟黃化病與土壤、葉片中Fe含量的關(guān)系

Fe可以促進葉綠素形成,并且是構(gòu)成呼吸酶的成分,缺Fe時葉綠素不能形成,因而植株葉片上表現(xiàn)出黃化癥狀[4].Fe元素在植物體內(nèi)大多不能移動,植物老組織中的Fe一般不能轉(zhuǎn)移到幼嫩組織中再利用,所以缺Fe癥狀一般表現(xiàn)在幼嫩部位.對楊樹[11]、蘋果和梨樹[12]黃化病的研究結(jié)果均表明黃化病都是由于土壤中的營養(yǎng)元素不能被植物有效吸收而導(dǎo)致的.香樟健株土壤中的全Fe含量與病株土壤中的全Fe含量差異不顯著,而在健株土壤中的有效Fe含量與病株土壤中的有效Fe含量有顯著差異.香樟黃化病可能與土壤中全Fe含量的相關(guān)性不高,而與土壤中有效Fe有較好的相關(guān)性.香樟健株葉片中的全Fe量與病株葉片中的全Fe含量差異不顯著,而健康葉片中的有效Fe含量與病葉中有效Fe含量差異顯著.香樟黃化病可能與葉片中全Fe含量的相關(guān)性不高,而與葉片中有效Fe有較好的相關(guān)性.

3.2 香樟黃化病與土壤、葉片中Mn含量的關(guān)系

Mn與Fe之間有拮抗作用,Fe在植物體內(nèi)都以Fe2+、Fe3+存在,二者之間的比例受細(xì)胞液的氧化還原電位支配,Mn能強烈影響這種氧化還原電位,使移動的Fe2+氧化為不移動的Fe3+[13].香樟健株土壤中的全Mn含量與病株土壤中全Mn含量差異不顯著,健株土壤中有效Mn含量與病株土壤中有效Mn含量差異不顯著.可能土壤中的全Mn含量、有效Mn含量與香樟黃化病的相關(guān)性不高.香樟健株葉片中的全Mn含量與病株葉片中全Mn含量差異不顯著,健株葉片中有效Mn含量與病株中有效Mn含量差異不顯著.香樟黃化病可能與葉片中全Mn含量、有效Mn的相關(guān)性不高.

3.3 香樟黃化病與土壤、葉片中Zn含量的關(guān)系

Zn是合成色氨酸的必要元素,植物缺Zn時體內(nèi)吲哚和絲氨酸不會合成色氨,因而不能合成生長素,導(dǎo)致植物生長受阻,葉片上一般會出現(xiàn)黃色斑點[14].在香樟健株土壤中的全Zn含量與病株土壤中Zn含量差異不顯著,而在健株土壤中有效Zn含量與病株土壤中有效Zn含量差異顯著.香樟的黃化病可能與土壤中全Zn含量的相關(guān)性不高,而與土壤中有效Zn有一定相關(guān)性.香樟健株葉片中的全Zn含量與病株葉片中全Zn含量的差異不顯著,健株葉片中的有效Zn含量與病株葉片中有效Zn含量差異也不顯著.香樟黃化病可能與葉片中全Zn含量、有效Zn含量相關(guān)性不高.

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