张永发 吴小平 王文斌 陈艳彬 罗雪华 薛欣欣 王大鹏 赵春梅

摘  要  以2年生幼齡橡胶树为试材，采用落叶期换土移栽法，利用¹⁵N同位素示踪技术，研究了少量施氮（N₂₈）、适量施氮（N₅₆）和过量施氮（N₈₄）3个氮素水平下幼树的生长差异及氮吸收、利用和分配特性。结果表明：适量施氮肥利于树体生长。以N₂₈处理为对照，N₅₆和N₈₄处理均通过促进根系生长进而促进地上部生长，且N₅₆处理对地上部生长的促进作用较N₈₄更为显著。N₂₈、N₅₆和N₈₄处理橡胶树当年氮肥利用率分别为47.55%、46.83%、39.09%，在第2年春季第一蓬叶稳定期后，各处理氮肥利用率分别为44.49%、43.79%、38.17%。橡胶树氮素的主要贮藏部位为主干和根系，其¹⁵N分配率为59.58%左右，主干木质部的¹⁵N分配率最高，N₂₈、N₅₆和N₈₄处理分别为24.65%、28.69%和25.50%;3个处理地上部枝干中的¹⁵N分配率为76.85%（N₂₈）、78.24%（N₅₆）和75.51%（N₈₄）。经过春季的重新再利用，第1年吸收贮藏的氮素由枝干和根系向新生器官（新梢木质部、新梢皮部、叶片及叶柄）大量运转，满足其生长发育的需要;N₂₈、N₅₆和N₈₄处理新生器官中的Ndff%较高，分别为9.60%～11.31%、18.39%～21.43%和31.67%～34.04%，而主干木质部中的Ndff%较低，分别为3.86%、7.90%和13.77%。贮藏氮在橡胶树春季器官的生长发育中起到重要作用，3个处理新生器官中的¹⁵N分配率为50.60%（N₂₈）、53.98%（N₅₆）和53.28%（N₈₄）。适量施氮水平下¹⁵N在地上部枝干中的贮藏比例较高，翌年新生器官中的分配率也高，有利于橡胶树氮素的季节性循环利用及生长发育的需要。

关键词  幼龄橡胶树;¹⁵N-尿素;贮藏;分配利用中图分类号  S794.1      文献标识码  A

Effects of Different N Rates on Storage and Remobilization of Urea-¹⁵N by Rubber Tree

ZHANG Yongfa^{1，3，4，5}， WU Xiaoping^{1，3，4，5}， WANG Wenbin^{1，3，4，5*}， CHEN Yanbin^1，2， LUO Xuehua^{1，3，4，5}，XUE Xinxin^{1，3，4，5}， WANG Dapeng^{1，3，4，5}， ZHAO Chunmei^{1，3，4，5}

1. Rubber Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences， Haikou， Hainan 571101， China; 2. Institute of Tropical Agriculture and Forestry， Hainan University， Haikou， Hainan 570228， China; 3. Soil and Fertilizer Research Center， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571101， China; 4. Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Rubber Tree， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Haikou， Hainan 571101， China; 5. State Key Laboratory Incubation Base for Cultivation & Physiology of Tropical Crops， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract  Two-year old young rubber trees were used as the materials. The soil transfer in leaf fall periods method and¹⁵N isotope tracer technique were used to study the growth difference， nitrogen absorption， utilization and distribution characteristics of young rubber trees using three levels of N： less nitrogen （N₂₈）， proper nitrogen （N₅₆） and over-dose nitrogen （N₈₄）. Results showed that the rational application rate of nitrogen fertilizer could promote the growth of young rubber trees in the current and following year. The N₅₆and N₈₄treatments promoted root growth and then above ground growth， and the N₅₆treatment had a better promotion effect than the N₈₄treatment on the shoot growth. The nitrogen use efficiency of rubber trees treatments with N₂₈， N₅₆and N₈₄was 47.55%， 46.83% and 39.09%， respectively. After the first leaf stabilization period in the spring of the second year， the nitrogen use efficiency of each treatment was 44.49%， 43.79% and 38.17%， correspondingly. The main storage sites of nitrogen in young rubber trees were trunks and roots， with the¹⁵N distribution rate of about 59.58%， and the¹⁵N distribution rate in the xylem of trunks was the highest. That for the N₂₈， N₅₆and N₈₄treatment was 24.65%， 28.69% and 25.50%， respectively. The¹⁵N distribution rate of the ground shoots of the three treatments was N₂₈76.85%， N₅₆78.24% and N₈₄75.51%. After reuse in spring， the nitrogen absorbed and stored in the first year was transported to new organs （xylem of new shoots， bark of new shoots， leaves and petioles） in large quantities through branches and roots， meeting the needs of growth and development of seedlings. Among them， Ndff% of new growth organs of treatments with N₂₈， N₅₆and N₈₄was the highest， 9.60%-11.31%， 18.39%-21.43% and 31.67%-34.04% respectively. However， Ndff% in the xylem of trunks was the lowest， 3.86%， 7.90% and 13.77% respectively. Nitrogen storage played an important role in the growth and development of the organs of young rubber trees in spring. The¹⁵N distribution rates in the new growth organs of the three treatments was N₂₈50.60%， N₅₆53.98% and N₈₄53.28%. Under the appropriate nitrogen application level， the storage ratio of¹⁵N in trunks and roots were higher， and the distribution ratio in new growth organs in the following year was also higher. This had a very important role in the seasonal recycling of nitrogen in young rubber trees and their growth and development.

全氮含量和¹⁵N丰度测定：用百万分之一天平称样1～3 mg，样品用锡纸杯包裹后，挤压紧实。釆用元素分析仪（Thermo Flash EA1112）-稳定性同位素质谱联用仪（GV IsoPrime JB312）测定植株样品中全氮含量和¹⁵N丰度。

1.3数据处理

植株器官的Ndff%是指器官从肥料氮中吸收分配到的氮量对该器官全氮量的贡献率，它反映了植株器官对肥料氮的吸收征调能力^[18]。

Ndff%=（植株中¹⁵N丰度%?自然丰度%）/（肥料中¹⁵N丰度%?自然丰度%）×100;

总氮量（g）=干物重（g）×N%;

¹⁵N吸收量（mg）=总氮量（g）×Ndff%×1000;

氮肥分配率=[各器官¹⁵N吸收氮量（mg）/¹⁵N总吸收氮量（mg）]×100%;

氮肥利用率=¹⁵N吸收量（g）/施氮量（g）×100%。

所有数据均采用Microsoft Excel 2016软件进行图表绘制，LSD法进行差异显著性比较，SPSS 25.0软件进行单因素方差分析。

2  结果与分析

2.1施氮水平对幼龄橡胶树生长的影响

由表1可知，在落叶期，不同施氮水平对树体生长影响显著（P<0.05），随着施氮水平增加树体干重有增加趋势，N₅₆处理树体干重比N₂₈处理显著提高了33.15%，N₈₄处理树体干重比N₅₆处理显著降低了22.79%;稳定期，N₅₆处理树体干重比N₂₈处理提高了4.54%，N₈₄处理树体干重比N₅₆处理降低了11.32%;表明在适量施氮水平下树体生物量最大，继续增加氮素供应反而不利于树体生长，适量氮条件下才能促进树体生长。

从N₂₈到N₅₆，落叶期N₅₆处理根系生长比N₂₈处理显著提高了26.00%，但根冠比较N₂₈处理降低了4.47%;稳定期N₅₆处理根系生长比N₂₈处理提高了3.76%，但根冠比较N₂₈处理降低了3.36%;表明适量施氮水平对地上部生长的促进作用较根系更为明显。从N₅₆到N₈₄，落叶期N₈₄处理根系生长比N₅₆处理显著降低了21.84%，根冠比较N₅₆处理降低了1.70%，表明过量施氮水平对地上部生长的促进作用较根系更为明显;稳定期N₈₄处理根系生长比N₅₆处理降低了3.30%，但根冠比较N₅₆处理显著提高了14.27%，表明过量施氮水平对根系生长的促进作用较地上部更为显著。

2.2施氮水平对幼龄橡胶树氮肥利用率的影响

由表2可知，不同施氮水平对植株总氮量、¹⁵N吸收量及¹⁵N利用率影响显著（P<0.05）。落

叶期N₅₆处理植株总氮量比N₂₈处理提高了10.28%，N₈₄处理植株总氮量比N₅₆处理显著降低了23.32%;稳定期N₅₆处理植株总氮量比N₂₈处理提高了3.83%，N₈₄处理植株总氮量比N₅₆处理显著降低了21.13%;表明在适量氮条件下植株总氮量最大，继续增加氮素供应不利于植株总氮量的积累。落叶期N₅₆处理氮肥利用率比N₂₈处理降低了1.51%，N₈₄处理氮肥利用率比N₅₆处理显著降低了16.53%;稳定期N₅₆处理氮肥利用率比N₂₈处理降低了1.57%，N₈₄处理氮肥利用率比N₅₆处理显著降低了12.83%;表明超过适量氮条件下，树体氮肥利用率随着氮肥施用量的增加而降低。

2.3施氮水平对落叶期贮藏¹⁵N的影响

从表3可以看出，落叶期不同施氮处理对植株各器官中的Ndff%影响显著（P<0.05）。3个不同施氮处理均以细根中的Ndff%最大，一年生枝皮部次之，主根中的Ndff%最小。肥料氮素在地上部各器官中的Ndff%隨各器官生理年龄的增加而减小，且枝干皮部均高于其木质部;地下部细根中的Ndff%最大，其次是粗根，主根中的Ndff%最小。N₈₄处理各器官中的Ndff%（13.00%～ 46.64%）差异较大，且显著高于N₂₈处理（5.54%～ 26.65%）和N₅₆处理（8.73%～35.79%）的对应器官。因此，氮肥供应主要用于树体当年生长发育的需要，过量施氮水平对各器官中的Ndff%影响较大，细根对肥料氮素的吸收征调能力最强。

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