Comprehensive Evaluation of Growth, Physiological and Nutrient Accumulation Characteristics of Seven Lauraceae Species

LITing, PENGChuyun, MADaocheng, GANWen, YANGMei, LONGMin

Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (34) : 30-38.

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Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (34) : 30-38. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0267

Comprehensive Evaluation of Growth, Physiological and Nutrient Accumulation Characteristics of Seven Lauraceae Species

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Abstract

The aim is to better understand the ecological characteristics of Lauraceae plants, select the species suitable for cultivation and popularization in southwest Guangxi. In this study, seeds of 7 species of Lauraceae from 3 genera (Machilus, Beilschmiedia, Cinnamomum) were collected, and the growth, physiological and nutrient accumulation characteristics of their 4-year-old plants were studied and evaluated after seeding in Nanning. The results showed that: (1) the plant height and ground diameter of B. yaanica and B. fordii were the largest, and the seedling elongation and thickening of Beilschmiedia were better than those of Machilus and Cinnamomum, while the height-diameter ratio of Machilus was smaller and the overall growth was more balanced. (2) M. thunbergii had the largest single leaf area and the strongest instantaneous photosynthesis. The overall leaf growth and photosynthetic characteristics of Machilus were better than those of Beilschmiedia and Cinnamomum (the overall antioxidant enzyme activity of the seedlings was higher). The content of MDA (membrane peroxidation degree) was lower in the Beilschmiedia seedlings. (3) The overall nitrogen, phosphorus and potassium nutrient accumulation of Machilus spp. seedlings was better. M. rufipes was limited by nitrogen, M. thunbergii, M. minkweiensis and B. yaanica were limited by phosphorus, but other species were not limited by nitrogen, phosphorus and potassium. (4) Through membership degree analysis, it can be seen that M. thunbergii had the best comprehensive performance (average membership of 0.625), followed by B. yaanica and M. minkweiensis. C. saxatile and M. rufipes had the worst comprehensive performance (average membership of 0.302 and 0.292, respectively). In summary, M. thunbergii is most suitable for the promotion in Nanning, and attention should be paid to the supplement of nitrogen and phosphorus elements and the guarantee of water and fertilizer conditions during cultivation, followed by B. yaanica and M. minkweiensis, while the cultivation conditions and cultivation methods of C. saxatile and M. rufipes need to be optimized.

Key words

Lauraceae species / growth and physiological characteristics / nutrient accumulation characteristics / correlation analysis / membership analysis / comprehensive evaluation

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LI Ting , PENG Chuyun , MA Daocheng , et al . Comprehensive Evaluation of Growth, Physiological and Nutrient Accumulation Characteristics of Seven Lauraceae Species[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2025, 41(34): 30-38 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0267

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林木对不同形态氮素具有选择性吸收特征,铵态氮和硝态氮是植物吸收的主要氮素形态。为了明确刨花楠对铵态氮和硝态氮的吸收差异,采用盆栽试验方法,以铵态氮和硝态氮为氮源,以1年生刨花楠实生苗为研究对象,以当地山地红壤为基质,设置了7种不同的铵硝比配施添加试验,研究氮素形态和配比对刨花楠幼苗生长和叶片性状的影响。结果表明: 不同铵态氮∶硝态氮(简称铵硝比)配施4个月后刨花楠幼苗的地径相对生长速率(GD)、株高相对生长速率(TH)和生物量相对生长速率(RGR)均相差不明显,但以铵硝比为5∶5处理相对较高;短期内刨花楠幼苗并没有对铵态氮和硝态氮的吸收存在明显的偏好性,但铵硝比过低时极不利于其生长。不同铵硝比配施对刨花楠幼苗叶片的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶相对含水率(LRWC)、净光合速率(P<sub>n</sub>)、胞间CO<sub>2</sub>浓度(C<sub>i</sub>)、水分利用效率(WUE)和光合氮利用效率(PNUE)均具有显著影响,其中LA、SLA、P<sub>n</sub>、WUE和PNUE以铵硝比为1∶9处理最高,铵硝比为9∶1处理最低;叶片的LDMC、叶组织密度(LTD)、LRWC和C<sub>i</sub>则相反,以铵硝比为1∶9处理最低。不同铵硝比配施对刨花楠叶片的氮(LN)和磷含量(LP)的影响虽不明显,但均以铵硝比5∶5处理较高。经不同铵硝比配施处理后的刨花楠幼苗GD、TH和RGR与SLA呈显著负相关,GD和RGR与PNUE呈显著负相关。研究结果可为刨花楠苗期精准养分管理与高效培育技术制定等提供理论依据。
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为明确外源多效唑对闽楠幼苗抗旱性的响应机制,以2年生闽楠幼苗为试材,采用自然干旱法,研究不同浓度多效唑(25、50、100 mg·L<sup>-1</sup>)喷施对干旱胁迫下闽楠幼苗光合系统和抗氧化系统的影响。结果表明: 干旱胁迫显著减弱闽楠幼苗的光合作用,打破抗氧化系统的动态平衡,不同浓度多效唑喷施均能有效缓解干旱胁迫下闽楠幼苗受到的胁迫损伤,提升光合系统和抗氧化系统的防御能力,其中100 mg·L<sup>-1</sup>多效唑处理最为有效。100 mg·L<sup>-1</sup>多效唑处理下,与干旱处理相比,闽楠幼苗叶片中叶绿素总量显著增加,最高增幅为51.9%,表观光合电子传递速率、光化学淬灭系数、实际光化学量子产量显著提高,最高增幅分别为67.8%、58.4%、59.7%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著增长,最高增幅分别为65.5%、65.4%、68.6%。外源100 mg·L<sup>-1</sup>多效唑通过调控闽楠幼苗光合系统和抗氧化系统提升闽楠幼苗抗旱性的能力最强。
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为探讨外源硅对盐胁迫下黄果厚壳硅的缓解作用。以一年生黄果厚壳桂(Cryptocarya concinna)幼苗为材料,在100 mg/L NaCl胁迫下,添加不同浓度(0、0.5、1、2 mmol/L)外源硅对幼苗进行处理,测定和分析不同处理下幼苗叶片的叶绿素含量、光合、叶绿素荧光特性参数和抗氧化酶含量。结果表明,外源硅能不同程度提高Pn、Tr、Gs、Fv/Fm,降低Ci;提高叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量;提高SOD、PPO和APX活性,降低MDA含量。其中PPO在1.0 mmol/L硅处理下效果最佳,其他指标均在 2.0 mmol/L硅处理效果最佳。可见,添加适度浓度硅可以缓解盐胁迫对黄果厚壳桂幼苗的伤害,提高其耐盐能力,该研究为黄果厚壳桂引种栽培提供参考。
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目的 揭示湿地松人工林针叶功能性状间的关系,探讨针叶功能性状对磷添加的响应及对环境养分的适应策略。方法 以12年生湿地松人工林为研究对象,设置3个磷元素梯度(P1为25 kg/hm<sup>2</sup>, P2为50 kg/hm<sup>2</sup>, P3为100 kg/hm<sup>2</sup>)和不施磷为对照(CK)共4个处理,分析不同处理下叶长、叶面积和比叶面积等9个形态指标与针叶全氮、全磷和有机碳等养分含量的变化,探讨针叶形态指标与养分含量的相关性。结果①各处理下湿地松针叶各功能性状的变异系数为6.62%~19.77%,其中叶鞘长和比叶面积的变异系数大,均高于19%,有机碳含量变异系数最小,仅为6.61%。②与CK相比,随着施磷浓度的增加,除针叶干物质含量显著降低外(P&lt;0.05),针叶叶面积、比叶面积及养分含量等指标均上升。③湿地松针叶的叶面积和比叶面积与全钾和全磷间存在显著正相关(P&lt;0.05),相关系数达0.597以上,而针叶干物质含量与全磷、全钾和有机碳含量间表现出显著负相关(P&lt;0.05),相关系数分别为-0.840、-0.639和-0.530。结论①湿地松针叶功能性状均属较弱变异,在特定环境中湿地松针叶功能性状具有较强的内稳性;②磷添加可以影响湿地松针叶的形态特征和养分储量,高浓度磷添加(P3)的效果最明显。③湿地松针叶形态建成与其养分含量相关,养分含量高促进针叶生长代谢、叶面积增加,同时加快干物质含量向其他器官转运,使针叶干物质含量减少。
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为了明确N、P、K肥对槟榔幼苗生长及营养吸收与利用的影响,从而确定合理的槟榔幼苗施肥技术。以槟榔幼苗为对象,采用“3414”肥料配比田间盆栽试验,测定不同施肥处理对槟榔幼苗营养吸收与分布及肥料利用率的影响。结果表明:(1)施肥提高了槟榔幼苗的生物量和肥料利用率;在氮磷钾平衡施肥时,氮肥和磷肥相对利用率达到最大;在不施磷肥,氮钾平衡施肥时,钾肥相对利用率达到最大;(2)槟榔幼苗地上部氮养分积累量是影响其生物量的主要因子,地下部磷养分积累量是影响其生物量的主要因子;(3)相关性分析与通径分析表明,氮与磷可协同促进槟榔幼苗生物量的增长,但会受到施钾量及钾肥相对利用率的制衡,3种元素协同促进植株生物量增长。因此氮肥和磷肥的相对利用率是槟榔幼苗施肥的关键指标。综上,氮磷钾配比施肥有利于槟榔幼苗的营养吸收和利用,以N:P:K=2:2 :2(T<sub>6</sub>)配比施用效果较好。
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