麻竹开花前后主要营养元素变化研究

徐振国黄大勇郭起荣冉 洪李忠国

(1广西优良用材林资源培育重点实验室 广西林业科学研究院 南宁 530002；2国际竹藤中心 北京 100102；3重庆市林业科学研究院 重庆 400036；4中国林业科学研究院热带林业实验中心 广西凭祥 532600)

麻竹开花前后主要营养元素变化研究

徐振国1黄大勇1郭起荣2冉 洪3李忠国4

(1广西优良用材林资源培育重点实验室 广西林业科学研究院 南宁 530002；2国际竹藤中心 北京 100102；3重庆市林业科学研究院 重庆 400036；4中国林业科学研究院热带林业实验中心 广西凭祥 532600)

研究了麻竹开花过程中植株不同部位N、P、K、Ca、Mg等营养元素含量及其变化。结果表明:在麻竹开花过程中，各种营养元素在植株不同部位的含量分别表现为:N，枝＞秆＞叶；P，叶＞枝≥秆；K，未开花及开花前期为叶＞枝＞秆，开花盛期为枝＞叶＞秆；Ca，未开花及开花盛期为叶＞秆＞枝，开花前期为叶＞枝＞秆；Mg，叶＞枝＞秆。营养元素在植株同一部位的变化规律表现为:N在枝、秆、叶中的含量均为先降低再升高；P在枝、秆中含量逐渐升高、在叶中含量逐渐减少；K在枝、秆中含量先降低后升高、在叶中含量逐渐减少；Ca在枝中含量先升高再降低、在秆中含量逐渐减少、在叶中含量逐渐升高；Mg在枝和秆中含量先升高再降低、在叶中含量逐渐降低。研究结果可为竹子开花机理研究提供参考。

麻竹；开花过程；营养元素；含量变化

麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)为禾本科竹亚科牡竹属的优良笋材两用竹种，原产中国，自然分布于广西、福建、台湾等省(区)，是我国华南、东南沿海地区重要的优良、速生、笋材两用大型丛生竹种之一。麻竹开花现象十分普遍，开花竹林竹笋产量明显减少，经济效益显著降低，且开花后结实率极低[1]。为探寻麻竹开花原因，本文研究了麻竹开花前后体内营养元素含量变化，分析了麻竹开花与营养元素间的关系，以期为竹子开花的机理研究提供参考依据[2]。

1 材料与方法

1.1 研究地概况

样品采集于广西玉林市博白县浪平乡麻竹种植科普示范基地，地处东经109°53′、北纬22°20′，海拔85～100 m。该基地属亚热带向热带过渡的季风气候区，年平均气温21.9℃，年降雨量为1 756 mm，全年无霜期长达350 d以上。

1.2 样品采集

2016年4 月，在同一麻竹林分别采集开花前期与开花盛期的竹叶、竹秆、竹枝，同时从不开花的麻竹上采集同样的一组材料做对照，用保鲜袋包好后加冰块冷藏保温后运至实验室待处理，每组样品均从不同的3个植株上采集，所测数据为3个植株的平均值[3]。

1.3 营养元素测定

样品于105℃烘干后粉碎，进行植株全量N、P、K、Ca、Mg等营养元素测定。植株营养元素分析测定方法采用林业行业标准进行分析测定，其中:全N采用凯氏法测定；Ca、Mg采用硝酸—高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定；全P采用硝酸—高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定[4]。

1.4 数据分析

数据采用Excel2003、SPSS 17.0软件进行相关性分析。

2 结果分析

2.1 元素N的分布及变化

不同测试样本(未开花、开花前期、开花盛期)麻竹体内元素N含量的测定分析结果见图1。从图1可以看出，在麻竹地上器官中，元素N在未开花、开花前期和开花盛期的植株中分布规律均为枝＞秆＞叶。开花过程中与开花前期相比，元素N在未开花植株枝、秆、叶中的含量分别提高275%、127%、23%；而在开花盛期植株枝、秆、叶中的元素N含量比开花前期分别提高273%、44%、5.7%。可见，伴随开花过程，元素N在枝、秆、叶中的含量均呈现出先降低再升高的变化趋势。

2.2 元素P的分布及变化

图1 麻竹不同开花阶段各器官中元素N含量

不同测试样本麻竹体内元素P含量的测定分析结果见图2。从图2可以看出，在麻竹地上器官中，元素P在未开花麻竹、开花前期、开花盛期的分布规律均为叶＞枝≥秆。开花过程中相比于开花前期，元素P在未开花竹叶中含量升高了17%，在枝、秆中含量分别降低了16%和14%；而在开花盛期的枝、秆、叶中元素P含量比开花前期分别提高64%、11%、0.32%。可见，伴随开花过程，元素P在枝和秆中的含量呈现逐渐升高、在叶中的含量呈现逐渐减少的变化趋势。

图2 麻竹不同开花阶段各器官中元素P含量

2.3 元素K的分布及变化

不同测试样本麻竹体内元素K含量的测定分析结果见图3。可以看出，在麻竹地上器官中，元素K在未开花麻竹、开花前期的分布规律均为叶＞枝＞秆，在开花盛期的分布规律为枝＞叶＞秆。开花过程中与开花前期相比，元素K在未开花植株的枝、秆、叶中的含量分别提高12%、6.3%、35%；而在开花盛期的植株中，元素K在叶中的含量比开花前期低41%，在秆、枝中的含量分别高26%、24%。可见，伴随开花过程，元素K含量在枝和秆中呈现出先降低后升高、在叶中呈现出逐渐减少的变化趋势。

图3 麻竹不同开花阶段各器官中元素K含量

2.4 元素Ca的分布及变化

不同测试样本麻竹体内元素Ca含量的测定分析结果见图4。从图4可以看出，在麻竹地上器官中，元素Ca含量在未开花麻竹、开花盛期的分布规律均为叶＞秆＞枝，在开花前期的分布规律为叶＞枝＞秆。开花过程中相比于开花前期，元素Ca在未开花植株竹秆中的含量提高90%，在枝、叶中的含量分别降低43%和28%；而在开花盛期植株枝、秆中的元素Ca含量比开花前期降低79%、3.4%，在叶中的含量提高40%。总体来说，伴随开花过程，元素Ca含量呈现出在枝中先升高再降低、在秆中逐渐减少、在叶中逐渐升高的变化趋势。

2.5 元素Mg的分布及变化

不同测试样本麻竹体内元素Mg含量的测定分析结果见图5。可以看出，在麻竹地上器官中，元素Mg在未开花麻竹、开花前期、开花盛期的分布规律均为叶＞枝＞秆。开花过程中相比于开花前期，元素Mg在未开花植株竹叶中的含量升高31%，在枝、秆中含量分别降低52%、24%；而在开花盛期植株枝、秆、叶中的元素Mg含量比开花前期分别降低38%、35%、1.8%。总体来说，伴随开花过程，元素Mg呈现在枝和秆中的含量呈现先升高再降低、在叶中呈现逐渐降低的变化趋势。

图4 麻竹不同开花阶段各器官中元素Ca含量

图5 麻竹不同开花阶段各器官中元素Mg含量

3 小结与讨论

1)在麻竹开花过程中，各营养元素在植株不同部位的含量分别表现为:N，枝＞秆＞叶；P，叶＞枝≥秆；K，未开花及开花前期为叶＞枝＞秆，开花盛期为枝＞叶＞秆；Ca，未开花及开花盛期为叶＞秆＞枝，开花前期为叶＞枝＞秆；Mg，叶＞枝＞秆。

2)伴随麻竹的开花过程，营养元素在植株同一部位的变化规律表现为:N在枝、秆、叶中的含量均为先降低再升高；P在枝和秆中含量逐渐升高、在叶中含量逐渐减少；K在枝和秆中含量先降低后升高、在叶中含量逐渐减少；Ca在枝中含量先升高再降低、在秆中含量逐渐减少、在叶中含量逐渐升高；Mg在枝和秆中含量先升高再降低、在叶中含量逐渐降低。

3)分析麻竹在开花过程中的营养元素含量变化的原因可能为:开花盛期，N大量积累，光合作用最强，因此开花盛期的N含量大于开花前期；P是植物体内许多重要有机化合物的成分，并且参与植物体内的生理、生化过程，对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用[5]，竹叶是麻竹的主要代谢器官，生命活动活跃，因此在开花过程中消耗大量的P，导致P含量降低从而促进种实生长发育，并有利于保持品种的优良遗传特性；K能够促进碳水化合物及N的代谢，使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性[6]，竹叶是主要的代谢器官，在开花过程中消耗大量的K，因此叶中的K含量逐渐减少；Ca是构成细胞壁的重要元素，对调节介质的生理平衡具有特殊的功能[7]，在麻竹开花盛期积累大量Ca，可以促进种实发育，此开花盛期竹叶中的Ca含量达到最大值；Mg是叶绿素的组成部分，也是许多酶的活化剂[7]，在开花过程中竹叶的Mg含量逐渐降低，导致叶片逐渐变小变黄。

4)元素N、P、K、Ca、Mg都是植物生长必需的营养元素，研究结果表明，5种元素在麻竹开花过程中不同部位间呈非均匀分布，在开花的不同阶段各部位间元素含量有一定差异，也有一定的规律性。但是，单靠营养元素的变化还无法作为确定植物开花的一个重要指标。另外，本次研究选择的地点单一，也未考虑到麻竹内源激素、地下器官及其与土壤、环境之间的关系，有待于在后续研究中进一步加强。

[1] 江泽慧.世界竹藤[M].沈阳:辽宁科学技术出版社，2002:18－19.

[2] 高志民，王雁，李振坚，等.牡丹开花前后营养变化分析研究[J].林业科学研究，2007，20(3):390－393.

[3] 何奇江，汪奎宏，华锡奇，等.雷竹开花期内源激素氨基酸和营养成分含量变化[J].林业科学，2005，41 (2):169－173.

[4] 覃其云，唐健，邓小军，等.1年生麻竹营养元素积累与分配规律研究[J].西南林业大学学报，2014，43 (2):30－31.

[5] 詹爱军，李兆华.神农箭竹开花前后植物体内N、P、K元素的动态[J].武汉植物学研究，2007，25(2):213 －216.

[6] 柴振林，华锡奇.雷竹花期营养动态研究[J].浙江林业科技，2003，23(1):10－12.

[7] 潘瑞炽.植物生理学[M].北京:北京高等教育出版社，1998:32－33.

A Study of Changes in Nutrient Elements in Dendrocalamus latiflorus Munro Before and After Flowering

Xu Zhenguo1Huang Dayong1Guo Qirong2Ran Hong3Li Zhongguo4
(1 Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation，Guangxi Forestry Research Institute，Nanning 530002，China；2 International Centre for Bamboo and Rattan，Beijing 100102，China；3 Chongqing Forestry Research Institute，400036，China；4 Experimental Center of Tropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Pingxiang 532600，China)

The contents of N，P，K，Ca and Mg in Dendrocalamus latiflorus Munro and their change before and after flowering were studied.The results showed that the contents of the 5 nutrient elements in different organs of the plant during the flowering process could be ordered as branch＞stem＞leaf for N，leaf＞branch＞stem for P，leaf＞branch＞stem for K before flowering and at early stage of flowering but branch＞leaf＞stem at the full flowering time，leaf＞stem＞branch for Ca before the flowering and at the full flowering time but leaf＞branch＞stem at the early stage of flowering，and leaf＞branch＞stem for Mg.The changes of nutrient elements in the same organ of this plant was revealed as:(1)The content of N in leaf，branch and stem decreases first and then increase；(2)The content of P in branch and stem gradually falls while its content in leaf gradually goes up；(3)The content of K falls first and then goes up in branch and stem but gradually goes down in leaf；(4)The content of Ca increases first and then decreases in branch，gradually goes down in stem but gradually goes up in leaf；and(5)the content of Mg increases first and then shrinks in branch and stem but gradually falls in leaf.The research results could provide references to the study of the flowering mechanism of bamboo.

Dendrocalamus latiflorus Munro，flowering，nutrient element，content change

10.13640/j.cnki.wbr.2017.01.001

广西优良用材林资源培育重点实验室开放课题(编号:14B0102)；广西自然科学基金青年项目(编号:2015GXNSFBA139059)；“十二五”国家科技支撑计划课题(编号:2012BAD23B05)；广西优良用材林资源培育重点实验室自主课题(编号:15－A－01－02)。

徐振国(1985－)，男，硕士，工程师，主要研究方向为竹子分类与资源学。E－mail:xuopingqing＠126.com。