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红三叶人工草地微量营养元素和有益元素积累速率动态特征
duzhanchi 2018-8-24 08:40
红三叶人工草地微量营养元素和有益元素积累速率动态特征 杜占池 钟华平 (中国科学院地理科学与资源研究所) 本文接着上文,报道微量营养元素和有益元素的积累速率,进一步为此类草地的科学管理和合理利用时期提供科学依据。 1. 研究条件与方法 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区,海拔约1800米。该地区属北亚热带中高山地区,气候温凉潮湿,日照较少。年平均气温约7℃,≥0℃积温约2900℃,年降水量2000mm左右,年相对湿度84%,年日照时数约1200h。土壤为山地黄棕壤,pH值约5.7,田间持水量通常在35%左右。 实验地位于山间谷地。红三叶( Trifolium pratense )人工草地为2年生,采用当地品种巫溪红三叶为材料。在生育期内,共测定7次,时间依次为4月4日(枝条形成初期)、5月5日(枝条形成盛期)、5月28日(现蕾期)、6月14日(开花期)、6月30日(结实初期)、7月27日(结实中期)、8月24日(结实末期)。地上部生物量用刈割法测定,样方面积为50×50cm;地下部生物量用土柱法测定,面积 25 × 25cm ,深 0-30cm ;均重复5次。植物样品在65℃下烘干,称重,而后粉碎,用作化学分析。各元素含量的测定方法如下:Mo用极谱催化波法。其余10种元素Fe、Mn、Cu、Zn、B、Na、Sr、V、Ni、Co均用ICP发射光谱法测定。积累速率用下式计算得出: 积累速率(mg/m 2 ·d)=W 2 -W 1 /t 2 -t 1 式中:W 2 和W 1 分别代表在时间t 2 和t 1 时的营养物质积累量。 2. 研究结果 2.1. 红三叶人工草地微量营养元素的生物积累速率动态 2.1.1. 红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态 图 1 的结果表明,在生育期内,红三叶群落地上部微量营养元素积累速率最大值的出现时间, B 为分枝→现蕾期,量值235μg/m 2 ·d;Mn、Zn为开花→结实初期,分别为1010 μ g/m 2 · d 和412μg/m 2 ·d; Cu 为结实初→中期,为 124 μ g/m 2 · d ; Fe 、 Mo 为结实中→末期,分别为 5484 μ g/m 2 · d 和 16 μ g/m 2 · d 。 其负高峰的出现时间, Fe 为开花→结实初期,为 -2737 μ g/m 2 · d ; Mn 、 Cu 、 Zn 、 B 为结实中→末期,依次为 -505 μ g/m 2 · d 、 -141 μ g/m 2 · d 、 -218 μ g/m 2 · d 和 -376 μ g/m 2 · d 。 Mo 的积累速率与上述不同,从苗期到结实中期均为正值,其量值一直很低,小于 0.5 μ g/m 2 · d ,但到结实中→末期之时突然猛增,达 16 μ g/m 2 · d 。 图1.红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态 图例:1.4/4-5/5,2.5/5-28/5,3.28/5-14/6, 4.14/6-30/6,5.30/6-27/7,6.27/7-24/8 (图例下同) 2.1.2. 红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态 由图2可见,在生育期内,红三叶群落地下部微量营养元素积累速率最高值,Fe、Mn、Cu、Zn、Mo均出现在开花 →结实初期,量值依次为7830 μg/m 2 ·d、490μg/m 2 ·d、33μg/m 2 ·d、449μg/m 2 ·d和0.05μg/m 2 ·d ,唯B出现在现蕾→开花期,为36 μg/m 2 ·d 。 其负积累速率最高值的出现时间,Fe、Zn在苗期→分枝期,量值分别在-8103 μg/m 2 ·d和-256μg/m 2 ·d ;B在开花→结实初期,为-44 μg/m 2 ·d ;Mn、Cu在结实中→末期,分别为-487 μg/m 2 ·d和-61μg/m 2 ·d。 只有Mo的积累速率从苗期→结实中期一直为正值,但量值均低于0.05 μg/m 2 ·d,直到 结实中→末期才出现负值,为 -0.02μg/m 2 ·d 。 图2.红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态 2.2. 红三叶人工草地有益元素的积累速率动态 2.2.1. 红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态 如图3所示,红三叶群落地上部有益元素积累速率,其最大值出现的时间,Na、V、Ni在分枝 →现蕾期,量值依次为0.98 μg/m 2 ·d、16μg/m 2 ·d和78μg/m 2 ·d ;Sr在现蕾→开花期,为539 μg/m 2 ·d ;Co在结实中→末期,为11 μg/m 2 ·d。 其负积累速率,Na在现蕾-开花期,为-0.05 μg/m 2 ·d ,;V开花→结实初期,为 -7.7μg/m 2 ·d ;Sr在结实中→末期,为-513 μg/m 2 ·d 。Co和Ni出现二次负值,其各自的高值分别出现于现蕾→开花期和结实中→末期,分别为-8.1 μg/m 2 ·d 和-46 μg/m 2 ·d。 图3.红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态 2.2.2. 红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态 图4显示,红三叶群落地下部有益元素积累速率,5种元素均有二个正高峰值,其中,Sr、V、Ni、Co皆分别出现在分枝 → 现蕾期和 开花→结实初期 ,量值依次为34μg/m 2 ·d、7μg/m 2 ·d、11μg/m 2 ·d和3.3μg/m 2 ·d左右;Na分别出现在现蕾 →开花期和结实中→末期,为2.2 μg/m 2 ·d 左右。 其最大负峰值,Sr、V、Co均出现在苗期→分枝期,量值依次为-27μg/m 2 ·d、-15μg/m 2 ·d和-3.4μg/m 2 ·d;Na出现在结实初→中期,为-0.41μg/m 2 ·d;Ni出现于结实中→末期,为-8.7μg/m 2 ·d。 图4.红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态 3. 结语 在生育期内,红三叶群落地上部,各微量营养元素和有益元素积累速率最大值的出现时间有显著差别:Na、V、Ni、B为分枝 →现蕾期,Sr为现蕾→开花期,Mn、Zn为开花→结实初期,Cu为结实初→中期, Fe、Mo 、Co为结实中→末期。其负值的出现时间,Na为现蕾→开花期,V为开花→结实初期,Mn、Zn、B、Sr为结实中→末期。而Co、Fe、Ni出现二或三次负值,其高峰依次出现于现蕾→开花期、开花→结实初期、结实中→末期。 红三叶群落地下部,各微量营养元素和营养元素积累速率最高值出现的时间,Co为分枝 →现蕾期,B为现蕾→开花期, Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、V、Ni为开花 →结实初期, Na为 结实中→末期。其负积累速率最高值的出现时间,Fe、Zn、V、Sr、Co在苗期→分枝期,B在开花→结实初期,Na在结实初→中期,Mn、Cu、Ni在结实中→末期。 与上述元素不同的是,Mo的积累速率,其地上部和地下部,从苗期到结实中期一直为正值,且量值很小;至结实中期→末期之时,地上部突然猛增,地下部则出现负值。
个人分类: 植物化学元素生态|2107 次阅读|0 个评论

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