稀土微肥对南方红豆杉幼苗营养生长的影响

彭俊贤

(泉州市洛江区自然资源局，福建 泉州 362000)

南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei)为红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)植物。红豆杉属在我国有四个种以及一个变种，全世界共11个种[1]，主要分布于北半球。作为第四冰川遗留下来的古老物种，红豆杉因其树皮以及枝叶中含有抗癌活性物质紫杉醇[2]而受到人们的关注，甚至出现供求上的矛盾激化现象，引发大量砍伐破坏，使得红豆杉野生物种资源严重匮乏[3]。林业生产[4]、农业[5]、果蔬[6]等领域的大量研究发现，经过一定浓度稀土微肥的处理，可以有效促进植物幼苗的生长发育和新陈代谢活动[7-8]，同时在抗逆[8]、抗旱[10]、抗病性[11]、抗氧化[12]等方面起到重要作用。目前，对红豆杉的研究主要集中在繁殖技术[13]、化学成分[14]、生物技术[15]等方面，关于不同的稀土施肥方法以及施加量等处理对南方红豆杉营养生长的影响研究较少。本试验通过分析不同施加方式和施加浓度的稀土微肥对南方红豆杉营养生长的影响，为解决红豆杉的速生增效研究提供实验基础和理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验地位于福建省泉州市洛江锦芳果林场，当地年均降雨量1 200～1 550 mm，年平均温度约19.5～21℃，属亚热带海洋性季风气候，海拔约290～400 m。本实验选择3～5 a苗龄、生长健壮、长势一致、无病虫害的南方红豆杉苗木为实验对象。

1.2 试验方法

选取盆栽式的南方红豆杉苗木进行试验，以减少施加的肥料流失。共设G1～G10等10个处理组，每组5株。稀土微肥施加量从0.15 mmol/L到1.50 mmol/L依次递增，施加方式选用灌溉法(表1)。在试验室称取并配制不同量的硝酸镧和硝酸铈混合粉末，稀释为水溶液，定量施加到各组植株上。第一次施加时间为12月22日，此后隔一个月进行一次处理。

待南方红豆杉吐芽之后进行喷施处理试验，设计P1～P10等10个处理组，每组5株，稀土微肥的施加量从0.15 mmol/L到1.50 mmol/L依次递增，分为三次进行喷施，每株喷至滴液为止，中间间隔7 d。试验结束后取样测定相关指标。

表1 稀土微肥不同用量

1.3 生长指标测定和数据处理

分别测定红豆杉幼苗的地径、株高、枝条生长量和生物量，每隔一个月测量一次，共测量10次。各进行三次生物学重复，取平均值。地径测量：用游标卡尺测量红豆杉幼苗主干底部土痕处粗度，精确至0.01 mm；株高测定：用直尺测量红豆杉幼苗根茎处到顶芽的直线距离，精确至0.01 cm；枝条生长测量：用钢卷尺测量红豆杉幼苗的新梢长度以及新梢的分枝数量；生物量测定：参照植株的标准枝，混合测出其总重量，反映出整株植物枝叶的鲜重。待植株烘干后进行测定，可得出植株的干重[11]。

数据处理使用Excel 2003与SPSS 20软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 稀土微肥对南方红豆杉地径的影响

地径是判断幼苗生长状况和质量的重要指标之一[16]。由分别采用灌溉法和喷施法施用不同浓度的稀土微肥处理后的南方红豆杉的生长情况可知，经过一段时间的处理后，灌溉组和喷施组的地径生长量均比CK有不同幅度的增加，处理P9比CK平均地径增加15%，G7比CK平均地径增加12%(表2)。

在不同的稀土微肥处理条件下南方红豆杉的地径之间存在显著性差异，其喷施组的地径平均值生长量整体高于灌溉组，且更为规律。在喷施组中，随着稀土微肥量增加，地径呈现出明显的先促进后抑制现象。不同的稀土微肥处理间地径总增长量表现为P9>P8=G7>P7>CK。

2.2 稀土微肥对南方红豆杉株高生长的影响

株高也是判断幼苗生长状况和质量的又一重要指标。由试验结果可以看出，稀土微肥浓度0.15～1.05 mmol/L时，南方红豆杉幼苗生长均较对照组高，表明稀土微肥对幼苗的生长有促进作用(表2)。稀土微肥浓度1.05 mmol/L时，喷施和灌溉组南方红豆杉幼苗株高均达到最大，与CK相比，P7增长了36.96%，G7增长了35.90%；当稀土微肥浓度超过1.05 mmol/L，对南方红豆杉幼苗株高的生长促进作用下降。不同稀土微肥处理间株高总增长量表现为P7>G7>CK。

2.3 稀土微肥对南方红豆杉枝条生长的影响

不同的稀土微肥处理对南方红豆杉枝条生长的影响不同。随着稀土微肥用量的增加，南方红豆杉幼苗新梢分枝数量均呈先增加后降低的趋势(表2)。喷施组南方红豆杉幼苗新梢长度随稀土微肥浓度的增加呈下降趋势，灌溉组则相对无明显差异。灌溉处理对南方红豆杉枝条生长的促进作用更为明显，浓度为G9时，新梢长度达到最大，比CK增加20.03%；浓度为G4、G7时，新梢分枝数量最多，均比CK增加57.69%。不同稀土微肥处理间新梢长度总增长量表现为G9>G7>P1>P2>G6>G2>G8>P3>G5>CK；新梢分枝数量总增长量表现为G7=G4>G8>P4>G5>G1>G2>P7>P8>P1>CK。新梢分枝生长方差分析结果表明不同施肥处理的南方红豆杉的新梢分枝数存在极显著差异(表3)。

表4 不同施肥处理南方红豆杉新梢分枝生长方差分析

3 讨论

3.1 稀土微肥对南方红豆杉地径的影响

研究结果表明，经施用一定浓度的稀土微肥，南方红豆杉幼苗的地径生长均显著高于CK，对幼苗生长表现出明显的促进作用。喷施处理浓度1.35 mmol/L时，茎粗平均值达到最大，与CK相比增加15%。部分学者研究了不同浓度稀土对银杏苗生长的影响发现，与对照相比，50 mg/kg和100 mg/kg浓度的稀土处理新梢径粗分别增加13.34%和5.86%，400 mg/kg浓度的稀土起抑制作用。一些学者采用不同浓度的稀土喷施马褂木苗木的叶面,结果表明50～200 mg/L的稀土对马褂木地径的生长均有明显的作用，年地径增幅1.07～2.99 mm，以200 mg/L稀土处理为最好[18]。关于稀土对地径影响的具体机理，有学者认为稀土促进了植物叶片叶绿体的数量增加，提高了维管束的排列密度，优化了导管及维管束鞘柔软组织细胞发育，促进了叶绿素合成，增强了光合作用。还有学者认为，稀土促进了植物对N、P的吸收，诱发了叶绿素前体化合物的大量合成，从而提高叶绿素含量。在两组处理中，随着稀土微肥量增加，地径生长指标呈现出明显的先促进后抑制现象，体现出典型的“低促高抑”。

3.2 稀土微肥对南方红豆杉株高生长的影响

研究结果表明，一定浓度的稀土微肥对南方红豆杉幼苗株高生长有明显的促进作用，株高均显著高于CK。稀土微肥灌溉处理浓度1.35 mmol/L时，新梢长度最大，比CK增加20.03%。部分学者开展施肥试验研究不同浓度稀土对银杏苗生长的影响发现，100 mg/kg稀土可使2 a苗龄银杏苗高度增加14.08%，但200 mg/kg和400 mg/kg浓度的稀土会抑制银杏苗高生长。学者采用不同浓度的稀土喷施马褂木苗叶面，结果表明50～200 mg/L的稀土对马褂木苗高的生长均有明显促进作用,年苗高比对照增加10～19 cm，以200 mg/L浓度的稀土处理为最好[18]。在两组处理中，随着稀土微肥量增加，株高生长指标呈现出明显的“低促高抑”现象。

3.3 稀土微肥对南方红豆杉枝条生长的影响

研究结果表明，一定浓度的稀土微肥对南方红豆杉枝条生长也有明显的促进作用，枝条生长均显著高于CK。灌溉处理浓度1.35 mmol/L时，新梢长度达到最大，比CK增加20.03%。不同浓度稀土对银杏苗生长影响的试验发现，50 mg/kg和100 mg/kg稀土处理新梢径粗分别比对照增加13.34%和5.86%；400 mg/kg稀土起抑制作用。采用不同浓度的稀土喷施马褂木苗的叶面发现，50～200 mg/L的稀土对马褂木地径的生长均有明显促进作用,年枝条生长增幅1.07～2.99 mm，以200 mg/L稀土处理为最好[18]。关于稀土对枝条生长影响的具体机理，部分学者认为，可溶性糖是植物光合作用的直接产物，也是新陈代谢合成其他有机物的重要底物，而低浓度的微量元素处理可以提高桑叶叶片光合速率和降低其呼吸速率，导致叶片可溶性糖含量增加[19]。高浓度微量元素可与三磷酸腺苷(ATP)形成络合物，从而抑制己糖激酶的催化反应而使糖酵解受阻，导致细胞内可溶性糖降低。本试验结果表明，稀土微肥显著提高了南方红豆杉叶片中可溶性糖的含量，但当处理浓度达到300mg/L以上时，这种促进作用开始减弱。因此，过量施用稀土元素对光合产物含量的提高没有积极意义，反而导致其含量减少，影响植物生长。

4 结论

施用一定浓度的稀土微肥后，南方红豆杉幼苗的株高、地径以及枝条的生长均有明显的增长趋势，均显著高于CK。喷施处理浓度1.35 mmol/L时，茎粗平均值最大，比CK增加15%；喷施处理浓度1.05 mmol/L时，株高平均值最大，比CK增加36.96%；灌溉处理浓度1.35 mmol/L时，新梢长度最大，比CK增加20.03%；灌溉处理浓度1.05 mmol/L时，新梢分枝数量最多，比CK增加57.69%。在两组处理中，随着稀土微肥量增加，各项生长指标均呈现出明显的先促进后抑制现象。本试验的生长指标综合分析结果为南方红豆杉施用稀土微肥采用1.05mmol/L浓度灌溉施用最佳。