曾　艷，伊曉云，李延升，3，馬立鋒，阮建云，唐　茜

1四川農(nóng)業(yè)大學，園藝學院，成都　6111302中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，農(nóng)業(yè)部茶樹生物學與資源利用重點實驗室，杭州　3100083江西省蠶桑茶葉研究所，南昌　330000

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氮肥對夏秋季茶樹吸收根生物量和養(yǎng)分儲量的影響

曾艷1，2，伊曉云2，李延升1，2，3，馬立鋒2，阮建云2，唐茜1，*

1四川農(nóng)業(yè)大學，園藝學院，成都611130
2中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，農(nóng)業(yè)部茶樹生物學與資源利用重點實驗室，杭州310008
3江西省蠶桑茶葉研究所，南昌330000

摘要:以12年生龍井43茶樹為研究對象，在7月至翌年1月利用土鉆法對連續(xù)5a施用不同氮肥處理后的茶樹吸收根生物量和養(yǎng)分含量進行了研究。結(jié)果表明茶樹吸收根生物量在0.34—0.72 mg/dm3之間，碳、氮、磷、鉀和鎂儲量變異范圍分別為12.6—25.2 mg/dm3、4.55—11.2 mg/dm3、0.47—1.19 mg/dm3、1.31—4.05 mg/dm3、0.30—1.19 mg/dm3。茶樹吸收根生物量和各養(yǎng)分含量隨月份變化呈現(xiàn)雙峰型，峰值分別在8月和翌年1月，而7月和11月生物量和養(yǎng)分儲量均較低。與不施肥對照相比，施用氮肥影響茶樹吸收根生物量，氮肥施用對茶樹吸收根生物量的影響因氮肥施用時間而異。不同氮肥施用水平下茶樹吸收根總碳濃度和總碳含量均不存在顯著差異。受氮肥施用時間影響，施氮對茶樹吸收根氮濃度的影響不同月份間存在差異，其中7月、8月和1月施氮處理下氮濃度較高，而9月、10月和11月不施氮處理下氮濃度較高。氮肥施用對各月份茶樹吸收根氮養(yǎng)分儲量均沒有顯著影響。氮肥施用降低了部分月份茶樹吸收根磷、鉀和鎂的濃度和儲量。施用中等用量的氮肥能縮小茶樹吸收根夏秋季氮磷鉀鎂養(yǎng)分儲量的月份間差異。

關(guān)鍵詞:氮肥施用水平;吸收根生物量;吸收根養(yǎng)分儲量;吸收根養(yǎng)分濃度

曾艷，伊曉云，李延升，馬立鋒，阮建云，唐茜.氮肥對夏秋季茶樹吸收根生物量和養(yǎng)分儲量的影響.生態(tài)學報，2016，36(2): 411-419.

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茶樹屬山茶科山茶屬，為多年生常綠木本植物，是我國人工栽培的主要經(jīng)濟作物之一。茶樹適宜在我國多個省市種植，近幾年種植面積逐年增加。到2012年，全國茶葉種植面積達到23.53萬hm2，總產(chǎn)值達939.6億元［1］。茶樹吸收根是著生在主根和側(cè)根上的細根［2］(直徑D＜2 mm)，細根被稱為植物根系最活躍的組成部分，承擔著吸收絕大部分水分和養(yǎng)分的任務［3］，研究氮肥對細根生長的影響具有重要的意義。目前，細根的測定方法主要有收獲法、土鉆法、生長袋法和微根管法等，其中土鉆法因操作簡便，且測定結(jié)果較為準確而被廣泛應用［4-5］。茶樹生長發(fā)育有“根-梢”交替生長的現(xiàn)象，研究結(jié)果表明春季和初夏是茶葉主要采摘收獲期，茶樹地上部分生長旺盛而根系生長活動微弱［6］，春季后茶樹根系生長進入活躍期，土壤環(huán)境因子對其影響也加大。茶樹以鮮葉為收獲對象，對氮肥的需求量較大，大量研究表明氮肥對茶葉有明顯增產(chǎn)效果［7-9］。目前，氮肥對茶樹生物學影響方面報道較多，但多局限于茶樹地上部品質(zhì)及產(chǎn)量的研究［10-13］，而氮肥施用對茶樹根系生長和養(yǎng)分吸收的研究很少，尤其是田間條件下。本試驗設置3個不同氮肥施用水平，采用土鉆法獲取茶樹吸收根，探討夏秋冬季茶樹吸收根生長和養(yǎng)分吸收的季節(jié)特性以及施氮量對茶樹吸收根生物量、養(yǎng)分濃度和含量的影響，為茶樹吸收根的研究提供借鑒和理論參考。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗于中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所試驗場(杭州)進行，茶樹品種為龍井43。茶樹于2000年種植，現(xiàn)處于經(jīng)濟高產(chǎn)期。

1.2試驗設計及布置

不同氮肥用量處理于2005年10月布置，設置了不施氮(0 kg/hm2N)、中等氮肥用量(285 kg/hm2N)和大量氮肥用量(712 kg/hm2N)3個處理。氮肥施用每年均采用1基3追方式，分別為秋茶結(jié)束后施用的基肥(每年均在10月中旬左右施用，占全年純氮的30％)、春茶催芽肥(2月中旬左右施用，占全年施用量的30％)、夏茶追肥(5月中旬左右施用，占全年施用量的20％)、秋茶追肥(8月初施用，占全年施用量的20％)。其它肥料根據(jù)土壤豐缺狀況施用，其中磷肥用量為每年施用158 kg/hm2P2O5、鉀肥為每年施用158 kg/hm2K2O、鎂肥每年施用20 kg/hm2MgO，均在基肥時施用。每個氮肥施用水平設置4個小區(qū)作為4次重復。小區(qū)設置2行茶樹，每行長度為10 m，茶行間距1.5 m。供試茶園土壤在吸收根取樣期間土壤各養(yǎng)分含量均值如下:無機氮含量(NO－3、NO－2、NH+4)為(7.27±2.18)mg/kg，土壤有效磷含量(M3-P)為(22.9±2.81)mg/kg，土壤速效鉀含量(M3-K)為(131±21.66)mg/kg，土壤有效鎂含量(M3-Mg)為(52.4±11.79)mg/kg。

1.3吸收根的采集和處理

吸收根采集利用土鉆法，分別在2011年7月—12月及翌年1月月初(每月4日—6日3 d內(nèi)取樣)用土鉆(直徑D=4.5 cm)采集帶吸收根的土壤。取樣時每個小區(qū)選取4個取樣位置進行取樣，每個取樣位置依據(jù)水平位置(分別為距離根基部10、30、50 cm處)和深度(0—10、10—20、20—30 cm)用土鉆取帶根土壤9份，將每個小區(qū)內(nèi)的36份帶根土樣混合，作為該小區(qū)的樣品。取回的帶根土及時進行人工挑揀以分選出吸收根(直徑D＜2 mm)。吸收根經(jīng)純水洗凈后，烘干稱重，待測。各小區(qū)內(nèi)取樣如圖1所示。

圖1　小區(qū)內(nèi)吸收根取樣示意圖Fig.1 Sampling sketch of the fibrous roots in the plotABCD為每個小區(qū)的4個取樣位置，取樣時分別在4個取樣位置按不同行間位置(距離茶樹根基部10、30、50 cm)和不同深度(0—10、10—20、20—30 cm)取9個帶根土樣。

1.4吸收根生物量、養(yǎng)分含量和儲量的測定

吸收根的生物量(B)按照單位體積土壤中吸收根的總干重進行計算。

吸收根經(jīng)植物粉碎機粉碎后，測定養(yǎng)分含量，其中總氮和總碳濃度采用元素分析儀測定(VarioMax CN，Elementar);吸收根磷、鉀、鎂濃度采用干灰化經(jīng)鹽酸溶解后用ICP測定(ICP-6300，Thermo Fisher)。采用公式

(1)計算相應養(yǎng)分的儲量:

式中，X為養(yǎng)分的儲量(mg/dm3)，WX為該養(yǎng)分的濃度(g/kg)。

1.5數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2007整理，統(tǒng)計分析采用SPSS16.0軟件S-N-K法進行方差分析和多重比較，作圖采用Sigmaplot12.5軟件進行。

2結(jié)果與分析

2.1不同氮肥施用水平對田間茶樹吸收根生物量的影響

田間12年生龍井43茶樹吸收根生物量在0.34—0.72 g/dm3之間，不同氮肥施用水平下7月至翌年1月不同月份田間茶樹吸收根生物量如表1所示。茶樹吸收根生長隨月份間變化表現(xiàn)為雙峰型，峰值出現(xiàn)在8月和翌年1月，而7月和11月較低。統(tǒng)計結(jié)果表明氮肥施用對田間茶樹吸收根生物量在7月至翌年1月7個月均未產(chǎn)生顯著影響，但表現(xiàn)出一定的趨勢。在7月、8月和10月，不施肥處理下吸收根生物量出現(xiàn)較施肥處理高的趨勢，在9月份則是中等施肥水平的吸收根生物量均值較高，11月和1月中等施肥水平的較低，12月出現(xiàn)隨著施肥水平增加吸收根生物量增加的趨勢。

2.2不同氮肥施用水平對田間茶樹吸收根養(yǎng)分濃度的影響

茶樹吸收根主要營養(yǎng)元素濃度受氮肥施用水平和采樣月份影響如表2所示，結(jié)果表明吸收根總碳、氮及其比例不受氮肥施用水平影響，但月份對其影響較大，達到極顯著水平，氮肥水平和月份交互作用影響吸收根氮濃度。吸收根磷、鉀和鎂養(yǎng)分含量不僅受施肥水平的影響，也因月份而異，同時受兩者交互作用影響。

表1　不同氮肥施用水平下不同月份田間茶樹吸收根生物量/(g/dm3)Table 1 Biomass of fibrous roots sampled during July to January of tea plants supplied with different N application rates

表2　茶樹吸收根養(yǎng)分濃度雙因素方差分析結(jié)果(P值)Table 2 ANOVA results(P-value)of nutrient concentrations in fibrous roots of tea plants supplied varied N rates

進一步分析氮肥水平和月份對養(yǎng)分濃度的影響，結(jié)果如圖2所示。

7—11月和1月茶樹吸收根碳濃度在不同氮肥處理間均無顯著差異，僅在12月份出現(xiàn)差異，表現(xiàn)為0 kg/hm2＞285 kg/hm2＞712 kg/hm2。碳濃度在7月至翌年1月的變化表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢，其中7月和1月較高，其余月份較低。

茶樹吸收根氮濃度受氮肥施用和月份間交互作用影響，氮肥用量對吸收根氮濃度的影響因不同月份而異，本試驗中7月、8月和1月施肥處理下氮濃度較高，而9月、10月和11月不施肥處理下氮濃度較高，12月各處理間沒有顯著差異。月份對吸收根氮濃度的影響表現(xiàn)為3個氮肥處理下均為7月至8月降低，8月后增加，至9月又降低，直到11月后繼續(xù)回升，即降低增加再降低后又增加的波浪形變化趨勢，其中7月、9月和翌年1月氮濃度最高，而8月和11月較低。

受交互作用影響，茶樹吸收根C/N結(jié)果表明夏季(7月)不施氮肥處理的茶樹吸收根C/N較高，進入秋季(9月、10月和11月)施氮肥處理下茶樹C/N較高，而到了冬季(12月和1月)施氮量最高的處理C/N最低。月份間變化結(jié)果表明施用中等用量處理下茶樹吸收根C/N能保持月份間的穩(wěn)定，而不施肥和施用大量氮肥處理下茶樹吸收根C/N月份間變化較大。

茶樹吸收根磷濃度結(jié)果表明，施用氮肥引起了茶樹吸收根磷濃度的降低(除9月和12月0 kg/hm2N和285 kg/hm2N處理間無顯著差異外，其余均為不施氮肥處理顯著高于施氮肥處理)，且氮肥施用量越高磷濃度越低(如7月、9月、10月、12月和翌年1月均表現(xiàn)出磷濃度712 kg/hm2N＜285 kg/hm2N)。不施氮肥處理下，茶樹吸收根磷濃度常年保持一個較高的穩(wěn)定值。施用中等用量氮肥增加了茶樹吸收根磷濃度月份間差異，其中9月磷濃度最高，其次是12月和1月，其余月份磷濃度均較低。增加氮肥用量至712 kg/hm2吸收根磷濃度月份間差異減小，但磷濃度普遍較不施氮肥時低。

氮肥施用水平對茶樹吸收根鉀濃度的影響主要表現(xiàn)在7—9月間。如圖所示7月吸收根鉀濃度0 kg/hm2N＞285 kg/hm2N＞712 kg/hm2N，氮肥施用降低了吸收根鉀濃度。7月后，不施氮肥處理鉀濃度開始降低，712 kg/hm2N處理鉀濃度增加，8月采樣時不施氮肥處理鉀濃度仍然較施氮肥處理的高，8月后不施氮肥處理鉀濃度繼續(xù)降低，285 kg/hm2N處理鉀濃度增加，至9月初采樣時中等氮肥處理鉀濃度高于不施氮肥和大量氮肥處理。9月后3個處理下吸收根鉀濃度均降低直至12月份后回升，氮肥處理對鉀濃度無顯著影響。從圖2結(jié)果可見不施氮肥處理下吸收根鉀濃度存在兩個峰值，分別為7月和翌年1月，施用中等氮肥后鉀濃度第一個峰值向秋季推移，出現(xiàn)在9月，繼續(xù)增加氮肥用量鉀濃度第一個峰值被掩蓋，為單峰形式。

施用氮肥降低了茶樹吸收根鎂濃度，且氮肥用量越高鎂濃度越低，如7月、8月和翌年1月。茶樹吸收根鎂濃度月份間變化3個氮肥處理間均表現(xiàn)為7至8月增加，8月后降低，至11月后繼續(xù)增加的雙峰型(峰值分別出現(xiàn)在8月和翌年1月)。

圖2　不同氮肥施用水平下田間茶樹吸收根養(yǎng)分濃度的時間變化特性(Means±SE)Fig.2 Monthly change of nutrient concentrations in fibrous roots of tea plants supplied with different N application rates

2.3不同氮肥施用水平對田間茶樹吸收根養(yǎng)分儲量的影響

田間茶樹吸收根碳、氮、磷、鉀、鎂儲量分別在12.6—25.2 kg/hm2、4.55—11.2 kg/hm2、0.47—1.19 kg/hm2、1.31—4.05 kg/hm2、0.30—1.19 kg/hm2之間。分析氮肥水平和采樣月份對吸收根養(yǎng)分儲量結(jié)果表明氮肥水平影響茶樹吸收根中磷、鉀和鎂養(yǎng)分儲量，對總碳儲量和氮儲量沒有產(chǎn)生顯著影響，而采樣月份對吸收根總碳、氮、磷、鉀、鎂養(yǎng)分儲量均產(chǎn)生顯著影響，兩者交互作用除對鎂儲量產(chǎn)生影響外，均未影響其余養(yǎng)分儲量(表3)。

表3　茶樹吸收根養(yǎng)分儲量雙因素方差分析結(jié)果(P值)Table 3 ANOVA results(P-value)of nutrient storage in fibrous roots of tea plants supplied varied N rates

茶樹吸收根碳、氮、磷、鉀、鎂儲量隨月份和氮肥施用水平的具體變化趨勢如圖3所示。

圖3　不同氮肥施用水平下田間茶樹吸收根養(yǎng)分儲量的時間變化特性(Means±SE)Fig.3 Monthly change of nutrient storage in fibrous roots of tea plants supplied with different N application rates

結(jié)果表明在取樣的7月至翌年1月7個月份中氮肥用量對吸收根碳儲量的影響均未達顯著差異水平，僅部分月份間出現(xiàn)了差異的趨勢，如8月施用285 kg/hm2N時碳儲量有降低的趨勢。3個氮肥施用水平下吸收根碳儲量的月份間變化趨勢基本一致，呈雙峰型，其中7月到8月先增加，8月后降低，至11月達到最低值后又增加，即在8月和翌年1月出現(xiàn)兩個峰值。氮肥施用對吸收根碳儲量月份間變化的影響主要在8月份，即施用中等用量氮肥后，8月峰值略有降低，從而導致7月、8月和9月間的差異較不施氮肥以及施用大量氮肥的小。

分析吸收根氮儲量的結(jié)果表明，雖然對成齡生長茶園進行了連續(xù)5—6a的不同氮肥施用量處理，但氮肥處理并未對各月份吸收根氮儲量產(chǎn)生顯著影響(分析結(jié)果表明7月—翌年1月7個月份不同氮肥施用水平間氮儲量差異結(jié)果均為P＞0.05)。吸收根氮儲量月份間的變化趨勢與吸收根生物量和碳儲量一致，為雙峰型，峰值分別出現(xiàn)在8月和翌年1月，7月和11月吸收根氮儲量較低。氮肥處理對吸收根氮儲量月份間變化的影響主要表現(xiàn)在7月至9月間，中等用量的氮肥降低了8月吸收根氮儲量，從而導致7月至9月間差異幅度縮小，減緩茶樹吸收根氮儲量夏秋季的月份間變化。

氮肥施用水平影響部分采樣月份吸收根磷和鉀儲量，施用氮肥降低了茶樹吸收根7月、8月和10月的磷儲量以及7月和8月的鉀儲量。結(jié)合吸收根生物量和養(yǎng)分濃度結(jié)果表明，這種差異是由吸收根生物量和養(yǎng)分濃度共同作用下引起的。茶樹吸收根鎂的儲量受氮肥施用水平的影響，同磷和鉀一致，不施肥時吸收根鎂儲量較高，但氮肥處理對鎂儲量的影響較磷和鉀低。田間茶樹吸收根磷、鉀和鎂儲量月份間的變化表現(xiàn)為7至8月先增加后降低，至11月后開始回升，即月份間變化表現(xiàn)為雙峰型，峰值分別出現(xiàn)在8月和翌年1月，7月和11月較低。與碳和氮儲量一致，施用中等用量的氮肥后，8月磷、鉀和鎂儲量均降低，減緩茶樹吸收根磷、鉀和鎂儲量夏秋季的月份間變化。

3結(jié)論與討論

3.1茶樹吸收根生物量的變化

細根是植物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官，其現(xiàn)存量(生物量)與立地條件、氣候、土壤類型、群落結(jié)構(gòu)、樹種、樹齡等因素有關(guān)［14-15］。細根生物量具有明顯的季節(jié)規(guī)律［16］。細根生物量在1年中常出現(xiàn)1個或2個峰值，且大多出現(xiàn)在春季展葉前后、晚夏或秋季等［17-18］。早春細根的旺盛生長可能與土溫回升、含水量升高(雨季開始)和碳水化合物供應充足(由于地上部分尚未進入旺盛生長期，而前一個生長季節(jié)所儲存的碳水化合物首先供給地下部分生長)有關(guān)［19-20］。本研究結(jié)果表明茶樹吸收根在8月和翌年1月出現(xiàn)兩個峰值，這與前人研究結(jié)果基本一致，7月初至8月初，杭州地區(qū)處于高溫和干旱最為嚴重時期，此時茶樹地上部分生長受到抑制，茶樹為適應高溫干旱氣候，通過增加吸收根生物量來提高養(yǎng)分吸收能力。同時，本試驗結(jié)果表明，適量施用氮肥能降低8月初吸收根生物量和養(yǎng)分儲量的分值，進一步表明了此峰值的出現(xiàn)可能與茶樹適應脅迫吸收更多養(yǎng)分有關(guān)。11月后地上部進入休眠期，吸收根生長活躍，因此在翌年1月再次出現(xiàn)峰值。同時，本研究結(jié)果表明田間茶樹吸收根生物量在7月和11月最低。

土壤施肥會對細根生物量產(chǎn)生不同影響。Albaugh等［21］對北美溫帶地區(qū)火炬松Pinus taeda人工林施肥研究，發(fā)現(xiàn)施肥后細根生物量下降。梅莉等［22］對水曲柳人工林施肥試驗表明，施氮肥顯著降低了活細根的生物量。于立忠等［23］對日本落葉松Larix kaempferi人工林施肥研究表明，施氮肥顯著降低細根總生物量。于曉萍［24］指出茶樹根系附近土壤氮素缺乏時，茶樹根系生長會加速，根系對土壤中水分吸收空間就會大大增加，若茶樹根系附近氮素豐富時會阻礙茶樹根系延長，根系吸收水分會受到抑制。但王冉等［25］學者研究表明，施氮后的馬來沉香、土沉香的根系生物量顯著高于不施氮處理。本試驗結(jié)果表明經(jīng)過5a不同氮肥處理的茶園吸收根生物量在7月至翌年1月間存在差異，但每個月不同氮肥處理間沒有顯著差異，即吸收根生物量在每個月月初總是保持在一個值，且這個值不受氮肥施用的影響，而氮肥施用對吸收根生物量的影響主要表現(xiàn)在影響月份間的變化。如表1所示，不同氮肥施用水平下茶樹吸收根7月至翌年1月不同月份間的變化存在差異。其中8月至9月和10月至11月，不施肥處理(0 kg/hm2N)茶樹吸收根生物量顯著降低，而施肥處理(285 kg/hm2N和712 kg/hm2N)吸收根生物量沒有變化，即氮肥施用使得原本不施肥處理下減少的吸收根得以保持。11月至12月，不施肥時生物量未有顯著變化，施肥的兩個處理吸收根生物量顯著增加。而7月至8月、9月至10月、12至1月，此3月份不同氮肥處理下月份間的變化趨勢，或統(tǒng)一增加或無差異。結(jié)合氮肥分次施用時間和采樣時間，9月、11月和12月進行采樣時距離上一次的施肥時間約為30 d、20 d和50 d，而8月、10月、1月約為80 d、60 d和80 d。以上結(jié)果表明氮肥施用對吸收根月份間變化的影響與氮肥施用到茶園的時間有關(guān)，一定時間范圍內(nèi)氮肥施用對吸收根生物量增加起到作用，氮肥施用時間與吸收根生長的具體效應還有待進一步研究。

3.2茶樹吸收根主要養(yǎng)分濃度和儲量的變化

植物組織中的養(yǎng)分含量與養(yǎng)分的累積是土壤養(yǎng)分供給能力的直接反映者［26］。目前茶樹吸收根養(yǎng)分累積的研究甚少，在其他作物上，如于立忠等指出施肥對日本落葉松各級根序全碳濃度沒有顯著影響，對細根磷濃度影響極小，對各級細根C/N影響不顯著［27］。關(guān)于楊樹的研究表明，高濃度供應氮肥會減弱根系對氮的吸收能力［28］。但也有學者認為施肥對根系養(yǎng)分具有積極作用，袁渭陽等［29］研究得出細根不僅貯存著大量的碳，而且能將碳直接轉(zhuǎn)移到土壤中并存儲相當長的時間，因此其對土壤有機碳庫有著重要意義。低氮水平對福建建甌木荷根系生長促進作用明顯，且氮磷利用效率高［30］。本研究結(jié)果表明氮肥施用對田間茶樹吸收根碳濃度和碳儲量無顯著影響。

茶樹屬于需肥較大的多年生葉用經(jīng)濟作用，且采用特殊的施肥方式，如本試驗茶園采用的1基3追方式。這種施肥方式下磷鉀鎂等營養(yǎng)元素施用在基肥期，而氮素施用是依據(jù)茶樹年生育周期氮素需求進行分次施用，因此氮肥施用對吸收根氮素吸收利用的影響更為復雜。本研究結(jié)果表明施用氮肥降低了部分月份茶樹吸收根磷、鉀和鎂的濃度和儲量，對吸收根氮儲量沒有顯著影響，吸收根氮濃度受氮肥水平和采樣月份交互作用的影響較大，如結(jié)果分析時所述吸收根氮濃度受氮肥水平影響因不同月份而異。結(jié)合氮肥施用時間進行分析，吸收根氮濃度受氮肥水平影響不同月份間表現(xiàn)出的差異可能是由氮肥施用到茶園后引起的一個短期抑制效應，且這種作用隨著肥料施用時間的延長而減緩。如9月和11月采樣時距離上一次氮肥施用時間約30 d 和20 d，此時吸收根氮濃度均為不施氮肥處理下吸收根氮濃度較高，而在施肥較長時間后進行采樣的7月和1月(距上次氮肥施用約50 d和80 d)施用氮肥時茶樹吸收根氮濃度較高。

不同月份間茶樹吸收根養(yǎng)分濃度和儲量間存在較大差異，本試驗結(jié)果表明，茶樹吸收根養(yǎng)分儲量月份間變化與生物量一致，為雙峰型變化，峰值出現(xiàn)在8月和翌年1月，7月和11月各養(yǎng)分儲量均較低。且試驗結(jié)果表明施用中等用量的氮肥處理下，8月吸收根各養(yǎng)分的儲量有所降低，即夏季養(yǎng)分儲量峰值被減弱，從而減緩了茶樹吸收根養(yǎng)分儲量夏秋季的月份間變化。

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The effect of nitrogen fertilization on biomass and nutrient storage in the fibrous roots of tea plants(Camellia sinensis)during summer and autumn

ZENG Yan1，2，YI Xiaoyun2，LI Yansheng1，2，3，MA Lifeng2，RUAN Jianyun2，TANG Qian1，*
1 College of Horticulture，Sichuan Agriculture University，Chengdu 611130，China
2 Tea Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Science，Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization，Ministry of Agricultural，Hangzhou 310008，China
3 Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute，Nanchang 330000，China

Abstract:China first country to produce tea，and its artificial cultivation can traced back to 1000 BC.Tea(Camellia sinensis)，one of the main economic crops in China，can be grown in the tropical and subtropical provinces.The fibrous roots are the most active parts of the root system and play important roles in absorbing water and nutrients.Although many factors(e.g.，climatic and topographic conditions，soil properties)significantly influence the growth，turnover and the storage of nutrients in the fibrous roots，very few studies have investigated the effects of nitrogen fertilization.In this study，the dynamic changes to biomass and nutrient storage in the fibrous roots of tea plants were investigated in an experimental plantation that previously received different rates of nitrogen fertilizer［0，285 and 712 kg hm(－2)a(－1)］for 5 consecutive years to elucidate the effect of N fertilization on growth.The fibrous root samples were collected in the summer and autumn seasons，namely from July 2011 to January 2012，using a soil core.The biomass production of the fibrous roots varied frombook=412,ebook=1400.34 g/dm3to 0.72 g/dm3and the carbon(C)，nitrogen(N)，phosphorus(P)，potassium(K)，and magnesium(Mg)storage values were 12.6—25.2 mg/dm3，4.55—11.2 mg/dm3，0.47—1.19 mg/dm3，1.31—4.05 mg/dm3，and 0.30—1.19 mg/dm3，respectively.Biomass and nutrient storage in the fibrous roots showed bimodal monthly variations，being the highest in August，2011 and January，2012，but relatively low in July and November 2011.Fibrous root growth was initially promoted by N fertilization，but was inhibited during later stages，which might be explained by an alternative above-ground growth strategy.Nitrogen fertilization significantly affected the biomass production of fibrous roots，but its effects varied depending on the month.Biomass production showed an increasing trend in the treatment without N application in July，August，and October.However，in September the biomass production was relatively higher in the treatment receiving medium N，and rose with increasing N applications in December.The N application rates did not significantly affect the total C concentration and contents in fibrous roots.The N concentrations in the fibrous roots were considerably higher in July，August，and January but lower in September，October，and November，.The C/N ratio was significantly affected by the level of nitrogen fertilizer.The root C∶N ratio was higher in the treatment without N fertilizer than in the other treatments in July，and in the treatments with N fertilizers in September，October，and November，However，it was lowest in the treatments with high N fertilizer applications in December and January.Surprisingly，N storage in the fibrous roots was unaffected by N fertilization rates.Nitrogen fertilization led to decreasing concentrations and storage of P，K，and Mg in fibrous roots，but the the decreasing tendency was alleviated by a moderate application of N.In conclusion，N fertilization has significant，but temporally variable effects，on the biomass and nutrient storage in the fibrous roots of C.sinensis.

Key Words:nitrogen fertilizer application rate; biomass; nutrient storage; nutrient concentration

*通訊作者

Corresponding author.E-mail: tangqi2008@ 126.com

收稿日期:2014-03-20;網(wǎng)絡出版日期: 2015-06-10

基金項目:國家自然科學基金(41101286);國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助(CAR-23)

DOI:10.5846/stxb201403200495