油茶春梢木质化过程及氮素调控试验研究

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油茶(Camellia oleifera Abel.)是世界四大木本油料作物之一,更是我国南方重要的经济树种。油茶主要繁殖方式为芽苗砧嫁接,接穗质量的优劣会影响嫁接苗的生长。研究发现油茶不同木质化程度的接穗对嫁接苗生长有显著影响,木质素是影响嫁接苗质量的一个重要因素。因此,本试验以油茶良种‘华金’3年生油茶树为研究试材,采用单因素控制试验,设置了对照及50 mg·L-1、100 mg·L-1、150 mg·L-1、200 mg·L-1、250mg·L-1(N1、N2、N3、N4、N5)共 5 个氮浓度梯度,研究不同氮素水平下油茶春梢的生长及养分含量、形态解剖差异、木质素合成差异调控,探讨不同氮素水平对油茶春梢生长及木质化的影响,以期为进一步科学管理采穗圃、提高油茶穗条质量提供参考。主要结果如下:(1)对不同氮素水平下油茶春梢的形态及养分含量变化规律进行研究,结果表明:不同氮素水平下的春梢长度、直径、节间距存在显著差异,N3、N4、高氮(N5)水平下的油茶春梢在长度、直径、节间距上要显著大于其它处理组,但高氮(N5)水平与N3、N4水平相比,在形态指标上的差异不显著。在整个试验期,春梢内氮、磷、钾的含量总体呈下降趋势,C/N比总体呈上升趋势。不同氮素水平下油茶春梢的矿质元素含量差异显著,N3水平下的春梢氮、磷、钾含量要显著高于CK水平。(2)对不同氮素水平下油茶春梢进行石蜡切片研究,结果表明:油茶春梢茎部结构由内到外依次为:髓、木质部、韧皮部、皮层、周皮及表皮。在处理后9 d,春梢的木质部率、韧皮部率的值在11%左右。在处理后18 d~36 d,不同氮素水平下的春梢木质部率差异显著,N4、高氮(N5)水平下的春梢木质部率值显著低于CK、低氮(N1)水平下的木质部率值。在处理后45 d,不同氮素水平下的春梢木质部率值增幅较小。整体来看,随着氮素水平的增加,春梢木质部率的值下降,而春梢的韧皮部率的值上升。(3)对不同氮素水平下油茶春梢的木质素合成调控进行研究,结果表明:不同氮素水平下的油茶春梢的G-木质素相对含量呈现先上升后下降的趋势,S-木质素和H-木质素的相对含量整体均呈逐渐下降趋势。整体来看,油茶春梢主要由G-木质素和S-木质素组成,H-木质素含量较低。在整个试验期,不同氮素水平下的油茶春梢木质素含量存在显著差异,高氮(N5)水平下的春梢木质素含量显著低于低氮(N1)水平下的春梢木质素含量。不同氮素水平下的春梢纤维素含量差异显著,N4、高氮(N5)水平下的春梢纤维素含量显著大于CK、低氮(N1)水平下的春梢纤维素含量。说明随着春梢的生长木质素含量保持增长而纤维素含量有所降低。在整个试验期,木质素相关酶活性PAL、4CL整体呈上升趋势,而CCR、POD酶活性呈先上升后下降的趋势。方差分析表明不同氮素水平下春梢的PAL、4CL、CCR、POD酶活性差异显著,春梢内PAL、4CL、CCR、POD酶活性在CK以及低氮(N1)水平下更高。(4)根据主成分分析法的综合评价结果可知,N4水平下油茶春梢在形态生长、营养元素含量和木质化程度方面的综合表现得分最高,其次是高氮(N5)、N3、N2、低氮(N1)、CK处理。基于此,建议在生产上喷施200mg·L-1的氮素以提高油茶春梢的质量。
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