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不同生育时期鸭茅22种化学元素含量的动态特征
热度 1 duzhanchi 2018-8-30 09:16
不同生育时期鸭茅22种化学元素含量的动态特征 杜占池 钟华平 ( 中国科学院地理科学与资源研究所) 植物在各个生长时期，不仅对化学元素的需求有异，而且生态条件在不断变化，所以 其元素含量水平必然有所不同 。为此，我们在我国亚热带中高山地区，以当地的主要牧草之一鸭茅 为材料，进行了这项研究，以加深对其生物学特性的认识，并对其合理管理和利用提供科学依据。 1. 条件和方法 1.1. 自然条件 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区，海拔高度约1800m。该地区气候温凉湿润，日照较少。年平均气温7.2 0 C，年降水量2024.7mm，年相对湿度84%，年日照时数1224.3小时。土壤母质以石灰岩和砂岩为主。土壤为山地黄棕壤，pH值约5.7，田间持水量通常约35%。 1.2. 材料与方法 实验地设在山间盆地。人工草地为2年生，鸭茅( Dactylis glomerata )为红三叶( Trifolium pratense )人工草地的伴生种。在生长期内，采集鸭茅样品7次，依次为苗期（4月初）、分蘖期（5月初）、孕穗期（5月下旬）、开花期（6月中旬、结实初期（6月底）、结实中期（7月下旬）和结实末期（8月下旬）。 每次采样后，地上部除去杂质；地下部用水反复冲洗干净,之后在65℃下烘干，粉碎；带回化学实验室进行分析，方法分别为：全Ｎ用高氯酸—硫酸硝化法，Mo用极谱催化波法；其他20种元素，即常量营养元素N、Ca、P、K、Mg，微量营养元素Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo,有益元素Na、Sr、Ni、V、Co，其他元素Al、Ba、Ti、Cr、Li、Pb,均用ICP发射光谱法。元素含量单位用g/kg或mg/kg表示。 2. 研究结果 2.1 ．不同生长时期鸭茅地上部22种化学元素含量的变化特征 2.1.1. 地上部常量营养元素含量的变化特征 图1和表1的结果显示，在生长期间，鸭茅地上部常量营养元素含量变化的类型，N为 渐降型（＼型） ，K为 单谷型（∪型） ，P、Mg为 谷-峰型（и型）， Ca 为 波状变动型 。N、Ca、P含量的最高值均出现于苗期，最低值均出现于结实末期；Mg最高值亦出现于苗期，但最低值出现于结实初期；K最高值出现于结实末期，最低值出现于孕穗期。其含量平均值，以N最高，K次之，Mg最低。其变异系数均低于60%，其中N最大，P最小。 图1.不同生长时期鸭茅地上部常量营养元素含量的变化 横坐标的数字表示（下同）：1.苗期，2.分枝期， 3 现蕾期，4.开花期，5.结实初期，6.结实中期，7.结实末期 表1.鸭茅地上部常量营养元素含量在生长期间的量值及其变异系数 N Ca P K Mg 最大值（g/kg） 52.1 4.25 6.15 21.6 2.36 最小值（g/kg） 11.4 1.74 4.23 10.5 1.14 平均值（g/kg） 23.0 3.14 4.83 15.6 1.49 变异系数（%） 56.0 24.5 13.1 26.2 27.0 2.1.2. 地上部微量营养元素含量的变化特征 如图2和表2所示，在 生长期间，鸭茅地上部微量营养元素含量的变化类型， Mn 为 单峰型（∧型） ，Zn为 单谷型（∪型） ，Cu、B为 双峰型（M型） ，Fe为 突降-平稳型（L型） ，Mo为 平稳-突升型。其最大值，Fe、Zn见于苗期，Cu、B见于孕穗期，Mn见于结实中期，Mo见于结实末期；其最小值，Mn在苗期，Mo在孕穗期，Fe、Zn、B在开花期，Cu在结实末期。其平均值，以Mn最高，Fe次之，Mo最低。其变异系数均小于140%，其中Mo最大，Mn最小。 图 2. 不同生长时期鸭茅地上部微量营养元素含量的变化 表2.鸭茅地上部微量营养元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Fe Mn Cu Zn B Mo 最大值（g/kg） 962 600 25.4 60.0 6.35 0.848 最小值（g/kg） 86 295 8.96 25.5 2.68 0.0314 平均值（g/kg） 284 430 17.1 37.0 4.20 0.226 变异系数（%） 105 24.5 32.1 28.6 27.5 136 2.1.3. 地上部有益元素含量的变化特征 由图3和表3可见， 在 生长期间，鸭茅地上部有益元素含量的变化类型，Na为 单谷型（∪型） ，Ni、V为 谷-峰型（и型）， Sr 为 波状渐降型 ，Co为 大幅变动型。其最大值，Sr、Ni、V出现于苗期，Co出现于结实中期，Na出现于结实末期；其最小值，Na在孕穗期，Ni、V、Co在开花期，Sr在结实末期。其含量平均值，以Na最大，Co最小。其变异系数均低于100%，其中Co最大，Ni最小。 图 3. 不同生长时期鸭茅地上部有益元素含量的变化 表3.鸭茅地上部有益元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Na Sr Ni V Co 最大值（g/kg） 108 11.3 6.72 2.21 0.769 最小值（g/kg） 28.9 5.23 3.11 0.248 0.0350 平均值（g/kg） 69.7 7.48 4.42 0.930 0.313 变异系数（%） 40.8 27.8 26.5 66.9 92.5 2.1.4. 地上部其他元素含量的变化特征 从图4和表4可以看出， 在 生长期间，鸭茅地上部其他元素含量的变化类型， Pb 为 单谷型（∪型） ，Cr、Li为 谷-峰型（и型） ，Al、Ba、Ti均为 突降-平稳型（L型）。其含量，Al、Ba、Ti、Li的最高值均出现于苗期，最低值均出现于开花期；Cr的最高与最低值分别出现于结实中期和开花期，Pb分别见于结实末期和孕穗期。 其含量平均值，以Al最高，Li最低。其变异系数均小于140%，其中Al最大，Cr最小。 图 4. 不同生长时期鸭茅地上部其他元素含量的变化 表4.鸭茅地上部其他元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Al Ba Ti Cr Li Pb 最大值（g/kg） 965 17.2 13.3 6.98 0.646 3.99 最小值（g/kg） 39.1 6.89 0.562 3.32 0.026 0.0714 平均值（g/kg） 243 10.3 3.41 4.92 0.229 1.32 变异系数（%） 132 41.6 127 23.8 89.3 126 2.2 ．不同生长时期鸭茅地下部22种化学元素含量的变化特征 2.2.1. 地下部常量营养元素含量的变化特征 图5和表5显示， 在 生长期间，鸭茅地下部常量营养元素含量的变化类型各不相同：K为 单峰型（∧型），Mg为峰值平坦型（⌒型）， Ca 为 谷-峰型（и型） ，P为 平稳型， N 为波状变动型。其最大值出现的时期，Ca为苗期，K为分蘖期，N、Mg为结实初期，P为结实末期；最小值出现的时期，N、K为苗期，Ca为分蘖期，P为结实中期，Mg为结实末期。其含量平均值，以N最高，以Mg最低。其变异系数均小于25%，其中K最大，P最小，仅2.9%。 图 5. 不同生长时期鸭茅地下部常量营养元素含量的变化 表5.鸭茅地下部常量量营养元素含量在生长期间的量值及其变异系数 N Ca P K Mg 最大值（g/kg） 13.5 8.37 1.91 6.69 1.54 最小值（g/kg） 8.2 5.55 1.73 2.71 1.27 平均值（g/kg） 12.1 7.20 1.81 5.18 1.40 变异系数（%） 14.1 13.9 2.9 24.3 7.9 2.2.2. 地下部微量营养元素含量的变化特征 图6和表6显示， 在 生长期间，鸭茅地下部微量营养元素含量的变化类型， Mn 为峰值平坦型（⌒型），Cu、Zn为 双谷型（W型） ，B为峰-谷型（N型），Mo为平缓 渐升型 ，Fe为 波状变动型 。其最高值，Zn、B分别出现于苗期和分蘖期，Fe、Mn分别出现于结实初期和中期，Cu、Mo出现于结实末期；其最低值，Mn、Cu、Mo、Fe依次出现于苗期、孕穗期、开花期和结实末期，Zn、B出现于结实中期。其平均值，以Fe最高，Mo最低；变异系数均低于50%，其中B最大，Mo最小。 图 6. 不同生长时期鸭茅地下部微量营养元素含量的变化 表6.鸭茅地下部微量营养元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Fe Mn Cu Zn B Mo 最大值（mg/kg） 5539 478 52.6 146 5.44 0.0436 最小值（mg/kg） 3092 326 35.0 63.2 0.981 0.0349 平均值（mg/kg） 4766 436 42.2 86.2 3.2 0.0374 变异系数（%） 15.5 11.2 15.0 30.8 49.3 8.2 2.2.3. 地下部有益元素含量的变化特征 图7和表7显示， 在 生长期间，鸭茅地下部有益元素含量的变动类型，Ni、Co为 双峰型（M型） ，Na为 峰-谷型（N型） ，Sr为 谷-峰型（и型） ，V为波状 渐降型 。其最高值，Sr、V见于苗期，Ni、Co见于孕穗期，Na见于结实末期；最低值，Na为苗期，Ni为分蘖期，Sr、V、Co见于结实末期。其含量平均值，以Na最高，Co最低；变异系数均低 于40%，其中以Na最高，以Ni、Co为低。 图 7. 不同生长时期鸭茅地下部有益元素含量的变化 表7.鸭茅地下部有益元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Na Sr Ni V Co 最大值（mg/kg） 403 36.5 13.4 9.75 4.07 最小值（mg/kg） 117 19.2 10.5 5.34 3.09 平均值（mg/kg） 257 26.7 11.7 8.26 3.43 变异系数（%） 34.6 19.5 9.6 17.1 9.7 2.2.4. 地下部其他元素含量的变化特征 图8和表8显示， 在 生长期间，鸭茅地下部其他元素含量的变动类型， Al 、Ti、Li为波动渐降型，Cr为 双峰型（M型） ，Ba为 双谷型（W型） ，Pb为 大幅变动型。其最大值，Al、Ba、Li、Pb均出现于苗期，Cr、Ti分别出现于分蘖期和孕穗期；最小值，除Ba出现于结实中期外，其余5种元素均出现于结实末期。其含量平均值，以Al最高，Pb最低；变异系数均低于70%，其中，Pb最高，Ba最低。 图 8. 不同生长时期鸭茅地下部其他元素含量的变化 表8.鸭茅地下部其他营养元素含量在生长期间的量值及其变异系数 Al Ba Ti Cr Li Pb 最大值（mg/kg） 6507 66.1 50.2 11.3 4.86 4.37 最小值（mg/kg） 3585 45.5 27.7 2.05 2.34 0.099 平均值（mg/kg） 5305 53.9 40.7 8.30 4.14 2.74 变异系数（%） 16.6 11.6 18.2 36.8 19.7 61.8 2.3. 不同生长时期红三叶地上部与地下部22种化学元素含量比值的变化 2.3.1. 地上部与地下部常量营养元素含量比值的变化 图9和表9显示， 在 生长期间，鸭茅地上部与地下部常量营养元素含量比值的变动类型， K 为 单谷型（∪型） ，Ca为 双峰型（M型） ，P、Mg为 谷-峰型（и型）， N 为 突降-平稳型（L型） 。其比值的最高值，N、P、K、Mg均出现在苗期，只有Ca为分蘖期；最低值的出现时期，K为孕穗期，Mg为结实初期，N、Ca、P皆为结实末期。其平均值，以K最大，Ca最小；变异系数均低于90%，其中以N最高，以P最低。 图 9. 鸭茅地上部与地下部常量营养元素含量比值的动态 表9.鸭茅地上部与地下部常量营养元素含量的比值及其变异系数 N Ca P K Mg 最大值 6.35 0.699 3.44 4.84 1.86 最小值 0.864 0.291 2.21 1.66 0.742 平均值 2.14 0.442 2.67 3.30 1.08 变异系数（%） 82.8 28.7 13.9 39.1 32.7 2.3.2. 地上部与地下部微量营养元素含量比值的变化 图10和表10显示， 在 生长期间，鸭茅地上部与地下部微量营养元素含量比值的变动类型，大致分为2类：Fe、Mn、Mo虽为 单谷型（∪型），但谷底较浅； Cu 、Zn、B虽均为 双峰型（M型），但Zn、B的次峰值不明显。其比值的最大值，Fe、Cu分别显于苗期、分蘖期，Zn、B现于结实中期，Mn、Mo见于结实末期；最小值，Mn、B、Fe、Cu依次见于分蘖期、开花期、孕穗期和结实末期，Zn、Mo见于结实初期。其比值平均值，以Mo最高，Fe最低；变异系数均小于130%，其中Mo最高，Zn最低。 图 10. 鸭茅地上部与地下部微量营养元素含量比值的动态 表10.鸭茅地上部与地下部微量营养元素含量的比值及其变异系数 Fe Mn Cu Zn B Mo 最大值 0.189 1.29 0.692 0.559 5.30 19.4 最小值 0.017 0.753 0.170 0.341 0.786 0.884 平均值 0.060 0.981 0.421 0.436 1.86 5.54 变异系数（%） 98.3 19.6 36.8 16.7 79.8 129.8 2.3.3. 地上部与地下部有益元素含量比值的变化 图11和表11显示， 在 生长期间，鸭茅地上部与地下部有益元素含量比值的变动类型，Ni、V为 单谷型（∪型） ，Sr为 双峰型（M型） ，Na为 谷-峰型（и型） ，Co为 大幅变动型。其最大值出现时期，Na、Ni、V为苗期，Sr为分蘖期，Co为结实中期；最小值出现时期，Na、Ni为孕穗期，V、Co为开花期，Sr为结实初期。其比值平均值，以Ni最高，Co最低；变异系数均低于100%，其中Co最大，Sr最小。 图 11. 鸭茅地上部与地下部有益元素含量比值的动态 表11.鸭茅地上部与地下部有益元素含量的比值及其变异系数 Na Sr Ni V Co 最大值 0.770 0.435 0.623 0.226 0.206 最小值 0.106 0.192 0.276 0.030 0.011 平均值 0.325 0.284 0.382 0.114 0.093 变异系数（%） 66.6 25.3 28.8 60.5 92.6 2.3.4. 地上部与地下部其他元素含量比值的变化 图12和表12显示， 在 生长期间，鸭茅地上部与地下部其他元素含量比值的变动类型， ，Ba为 双峰型（M型） ，Al、Ti为 突降-单谷型（∪型） ，Pb为 单谷-突升型（∪型） ；Li、Cr虽均为 单谷型（∪型），但后者的谷浅。其比值最大值，Al、Ti、Li见于苗期，Ba见于分蘖期，Cr、Pb见于结实末期；其最小值，Ba、Pb见于孕穗期，Al、Ti、Cr见于开花期，Li见于结实初期。其比值的平均值，以Pb最大，Al最小；变异系数均低于240%，其中以Pb最大，Ba最小。 图 12. 鸭茅地上部与地下部其他元素含量比值的动态 表12.鸭茅地上部与地下部其他元素含量的比值及其变异系数 Al Ba Ti Cr Li Pb 最大值 0.184 0.334 0.273 2.04 0.133 40.3 最小值 0.007 0.127 0.014 0.324 0.006 0.017 平均值 0.041 0.191 0.076 0.805 0.058 5.94 变异系数（%） 117.9 38.1 114.9 72.6 78.8 235.8 3. 结语 由上述结果可知，鸭茅在生长期内，无论地上部还是地下部，各化学元素的动态变化类型颇多，可大致分为14种： ∧状单峰型、∪状单谷型、 M 状双峰型、W状双谷型、 ⌒状峰值平坦型、 N 状变动型、и状变动型、波状变动型 、 大幅变动型、渐升型、 渐降型 、 平稳型、 突降-平稳型、平稳-突升型， 地上部有10种变化类型，其中较多者： и状变动型有 P 、Mg、Ni、V、Cr、Li， ∪状单谷型有 K 、 Zn 、 Na 、Pb， 突降-平稳型有 Fe 、 Al 、Ba、Ti 。 地下部有11种变化类型，其中较多者： 渐降型有 V 、Al、Ti、Li， M 状双峰型有 Ni 、Co、Cr ，W状双谷型有 Cu 、Zn、 Ba 。 其含量最高值多出现于苗期，地上部有： N 、Ca、P、Mg、 Fe 、Zn、Sr、Ni、V、Al、Ba、Ti、Li计13种元素； 地下部有 Ca 、 Zn 、 Sr 、V、 Al 、Ba、Li、Pb，计8种元素；地上部与地下部比值有 N 、P、K、Mg、 Fe 、Na、Ni、V、Al、Ti、Li，计11种元素。 其含量最低值，地上部以开花期为多，有 Fe 、Zn、B、Ni、V、Co、Al、Ba、Ti、Cr、Li，计 11 种；地下部以结实末期最多，有 Mg 、Fe、Sr、V、Co、Al、Ti、Cr、LI、Pb，计10种 ；地上部与地下部比值集中出现在孕穗期至结实初期，共17种元素。地上部与地下部比值大于1的有：N、P、K、Mg、B、Mo、Pb，计7种；其余15种元素均小于1；其中比值最高的是Pb，最低的是Al。 其变异系数，地上部、地下部和二者的比值，最小的均是P；而最大的，地上部是Mo，而地下部和地上、下部的比值，均是Pb。地下部与地上部比较，前者变异系数较小，一般低于50%。各类元素比较，通常常量营养元素变异系数为小。
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施肥对红三叶人工草地不同类群植物营养元素积累量的影响
duzhanchi 2018-8-27 08:01
施肥对红三叶人工草地不同类群植物营养元素积累量的影响 杜占池 钟华平 ( 中国科学院地理科学与资源研究所) 红三叶（ Trifolium pratense ）人工草地是我国亚热带山地的主要草地类型之一。“八五”期间， 参加“草地畜牧业优化生产模式”国家攻关项目，在南方亚热带中高山地区对红三叶人工草地的营养元素特征进行了一系列研究，本文是其中成果之一。 1. 条件和方法 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝，属于北亚热带，海拔约1800米。气候温凉湿润，年平均气温约7℃，年降水量2000mm左右，年相对湿度84%，年日照时数约1200h,日照百分率仅28%。 实验地设在山间谷地。红三叶(品种为巫溪红三叶)群落为3年生人工草地。实验共设3个处理：施Ｎ肥（尿素150kg／hm 2 ）；施Ｐ肥（过磷酸钙150kg／hm 2 ）；不施肥（对照）。施肥时间在４月中旬（红三叶枝条形成期）。实验小区面积3×5m 2 ，每处理设５个小区。 红三叶群落以建群种红三叶占绝对优势，其它植物主要有鸭茅( Dactylis glomerata )、穗序剪股颖（ Agrostis hugoniana ）、草地早熟禾( Poa pratensis )、银叶委陵菜( Potentilla leuconota )、灰苞蒿( Artemisia roxburghiana )等。 测定时间在６月上旬，此时红三叶处于开花期，为刈割利用的最佳时期。测定部位包括地上部和地下部。地上生物量用收获法测定，样方面积为50×50cm；地下生物量用土坑法测定，样坑的长、宽、深分别为25、25、30cm。样品在65℃下烘干，称重，然后用于化学分析。各元素的化学分析方法：全Ｎ-高氯酸-硫酸硝化法，其余元素均用ICP发射光谱法。 2 ．研究结果 2.1 ．施肥对红三叶群落地上部营养元素积累量的影响 2.1.1 ．施肥对红三叶种群地上部营养元素积累量的影响 表1的研究结果显示，施N肥后，红三叶种群地上部元素积累量，以Zn增加较多，为14%，其余Mg、N、Ca、Mn、Cu增高介于5%-10%；以B降低最大，达21%，Fe、P略有下降；K基本没有变化。施P肥后，以P、Ca、Mn、Zn积累量升高幅度最大，均约30%，其次为Mg、Cu、K介于22-16%；含量降低最大的是N积累量，达21%，其次为B为13%；Fe变化甚小。 表1.施肥对红三叶种群地上部营养元素积累量的影响 处 理 N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B 施N肥 11.23 0.65 3.24 6.16 1.26 52.64 23.78 4.03 12.02 8.89 施P肥 8.21 0.87 3.82 7.54 1.42 56.10 28.94 4.51 13.64 9.86 不施肥 10.36 0.67 3.28 5.80 1.1657.27 22.36 3.83 10.56 11.28 注：表中元素积累量单位： N、P、K、Ca、Mg为g/m 2 ； Fe、Mn Cu、Zn、B为mg/m 2 。（下同） 2.1.2 ．施肥对鸭茅种群地上部营养元素积累量的影响 由表2可见，施N肥后，鸭茅种群地上部10种元素积累量均有所升高。其中，施N肥的效果最为显著，积累量升高339%，Mg、Cu、Ca、K、Zn、B增高幅度在258-197%之间；Mn、P、Fe积累量增加较少，介于116-111%。施P肥的效果远不如施N肥，但各元素积累量亦不同程度的增加，以N最大，为38%；其次P、Cu增加27-22%，Mg、Fe、Mn、Zn、K、Ca升高16-10%；B几无变化。 表2.施肥对鸭茅种群地上部营养元素积累量的影响 处理 N P KCa Mg Fe Mn Cu Zn B 施N肥 1.145 0.133 0.530 0.171 0.111 6.2613.43 0.60 1.68 0.98 施P肥 0.360 0.080 0.183 0.057 0.036 2.31 7.14 0.22 0.630.33 不施肥 0.261 0.063 0.163 0.052 0.031 2.01 6.23 0.18 0.560.33 2.1.3 ．施肥对其它草群地上部营养元素积累量的影响 如表3所示，无论是施N肥还是施P肥，其它草群地上部10营养元素积累量均有所升高。施N肥者，以Fe积累量增加最多，为148%，P积累量增加最少，约5%，其余N、Ca、Mn、Mg、Zn、K、Cu、B介于66%-18%之间。施P肥者，以Mn积累量上升最大，为75%；B最小，为17%；其余P、K、Zn、N、Ca、Cu、Mg、Fe积累量增高介于21%-47%。 表3.施肥对其它草群地上部营养元素积累量的影响 处理 NP K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B 施N肥 1.74 0.20 0.88 0.72 0.19 40.02 15.58 1.14 3.60 2.04 施P肥 1.45 0.28 0.920.59 0.16 19.61 17.97 1.08 3.35 2.02 不施肥1.05 0.19 0.66 0.45 0.13 16.14 10.26 0.86 2.48 1.73 2.2 ．施肥对红三叶群落地下部营养元素积累量的影响 2.2.1 ．施肥对红三叶种群地下部营养元素积累量的影响 表4所列数据表明，施N肥后，红三叶种群地下部B、Mn、Ca积累量有所升高，分别为24%、16%和5%；Fe、N积累量变化很小；其余5种元素积累量均皆降低，其中以P积累量降低较大，约24%，Zn、Mg、K、Cu积累量降低较小，介于7%-16%之间。施P肥后，只有Cu积累量降低16%，其余9种元素积累量都有不同程度的升高：K为80%，Mn、P、Ca、Mg、Zn介于67%-20%，N、Fe、B积累量介于14%-6%。 表4.施肥对红三叶种群地下部营养元素积累量的影响 处 理 NP K Ca Mg FeMn Cu Zn B 施N肥 2.11 0.16 0.47 0.58 0.44 107.34 5.72 2.15 2.51 4.27 施P肥 2.48 0.28 0.99 0.71 0.62 119.57 8.18 2.14 3.24 3.65 不施肥 2.17 0.21 0.55 0.55 0.50108.06 4.91 2.56 2.71 3.45 2.2.2 ．施肥对其它草群（包括鸭茅）地下部营养元素积累量的影响 表5的数据指出，施N肥后，包括鸭茅在内的其它草群地下部，以B积累量增加最大，为36%，N、Zn、Mn升高15%-8%；Ca没有变化；其余元素积累量有所降低：Mg为20%，Cu、Fe为15%左右，P、K约10%。施P肥后，B、N、Zn积累量分别升高43%、32%和19%，P、Mn、Fe升高小于5%，K、Cu没有变化。 表5.施肥对其它草群（包括鸭茅）地下部营养元素积累量的影响 处理 N P KCa Mg Fe Mn Cu Zn B 施N肥 1.588 0.114 0.319 0.752 0.115 209.25 20.65 2.08 4.11 2.06 施P肥 1.825 0.132 0.354 0.677 0.122 245.69 20.01 2.37 4.42 2.17 不施肥 1.385 0.127 0.350 0.744 0.144 251.41 19.11 2.40 3.711.52 3. 结语 上述研究结果表明，施肥通常对营养元素积累量有不同程度的影响。 施N肥，对地上部营养元素积累量影响最大的是鸭茅，所测10种营养元素-N、Mg、Cu、Ca、K、Zn、B、Mn、P、Fe积累量升高均极为显著；对地下部影响最大的是红三叶，其N积累量有明显降低。 施P肥，对地上部营养元素积累量影响最大的，一是红三 叶的P、Ca、Mn、Zn积累量显著升高，N积累量明显降低量，二是鸭茅的N积累量显著升高；对地下部影响最大的是红三叶，其K、M积累量有明显升高。
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红三叶和鸭茅种群的营养价值动态特征
duzhanchi 2010-12-29 10:24
摘要 ：两种植物种群营养价值的动态曲线可归纳为7类：单峰型（∧型）、单谷型（∨型）、双峰型（M型）、双谷型（W型）、峰-谷型（～型）、平稳型（—型）和渐增型（／型）。其中，红三叶的营养元素含量以“∨”型为主；鸭茅的营养元素含量以“W”型为多；二者的总有机养分和总能均为“—”型。从动态曲线看，各营养价值的最高值和最低值出现的时期各异。其中，红三叶微量营养元素和N含量的最高值一般出现在营养期，其各种营养元素含量的最低值通常显现于开花期。两种植物的营养价值比较，以红三叶种群较高的有：粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、N、Ca、Mg、Fe、B和Na；以鸭茅较高者有：营养比、粗纤维、P、K和Mn；二者相近的有：总有机养分、总能、Cu和Zn。 关键词：红三叶；鸭茅；营养价值；动态 牧草的饲用质量对家畜的健康、畜产品的质量和产量有很大影响，营养价值则是评价牧草饲用质量的定量指标。以往，关于植物某个时期营养价值的研究有过大量报道。 但缺乏对于整个生育期动态特征的探讨。为此，本文以我国亚热带中高山地区广泛栽培的优良牧草红三叶和鸭茅为对象进行了这项研究，以便为此类人工草地的合理利用提供科学依据。 1条件和方法 1.1自然条件 研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区，海拔高度约1800m。该地区气候温凉湿润，日照较少。年平均气温7.20C，年降水量2024.7mm，年相对湿度84%，年日照时数1224.3小时。土壤母质以石灰岩和砂岩为主。土壤为山地黄棕壤，pH值约5.7，田间持水量通常在35%左右。其余有关自然条件详见参考文献。 实验地设在山间盆地。人工草地为2年生，采用当地品种巫溪红三叶(Trifoliumpratense)和巫溪鸭茅(Dactylisglomerata)作为实验材料。 1.2研究方法 在生育期间，按营养期、现蕾（抽穗）期、开花期、结实期和枯萎期采样，而后在65℃下烘干，称重，粉碎，于实验室进行化学分析。各营养物质含量分别采用如下方法测定：全氮：高氯酸－硫酸硝化法；粗脂肪：脂肪抽出差减法；粗纤维：酸—洗涤剂法；无氮浸出物：差减法。其余10种元素均用ICP发射光谱法测定。其他营养价值指标分别用下式计算得出： 粗蛋白(g/kg)=全氮×6.25 总粗养分(g/kg)=（2.25×粗脂肪）+粗蛋白+粗纤维+无氮浸出物 总能(MJ/kg)=粗蛋白×23.88+粗脂肪×39.39+(粗纤维+无氮浸出物)×17.60 营养比= ÷粗蛋白 为了消除样品间水分含量差异所导致的各营养成分含量的误差，本文采用绝对干物质的百分比表示。 2结果与分析 2.1红三叶和鸭茅种群的常量营养元素含量动态 图1所显示的研究结果表明，红三叶种群N、P、K的动态类型均为单谷型（∨型），Ca为单峰型（∧型），Mg为平稳型（—型）。鸭茅种群的N、Ca、Mg皆为双谷型（W）型，P为峰-谷型（～型），K为渐增型（／型）。其动态曲线的最小值，红三叶种群的N、P、K、Mg均显现于开花期，只有Ca见于枯萎期；鸭茅种群的N、P、Ca在结实期，K在营养期，Mg在抽穗期出现。其动态曲线的最大值，红三叶的N、Ca分别出现在营养期和开花期P和K均在枯萎期；鸭茅的N和Ca在营养期，P、K、Mg在枯萎期。 整个生育期的平均值，P、K含量以鸭茅为高；N、Ca、Mg以红三叶为高，其中又以Ca高出的幅度最大，约比鸭茅高10倍之多。 2.2红三叶和鸭茅种群的微量营养元素含量动态 从图2可以看出，红三叶种群Fe、Mn、Cu、Zn、Na含量的动态类型皆为“∨”型，仅B为“～”型。鸭茅种群的Fe和Zn为“∨”型，Mn为“∧”型，Cu和B为双谷型（W型），Na为“／”型。从动态曲线看，红三叶6种微量元素含量的最低值均在开花期；其最高值，Fe、Mn、Cu、Zn、Na皆在营养期，B在枯萎期。鸭茅的最低值出现时期，Mn、Na在营养期，Fe、Zn、B在抽穗期，Cu在结实期；其最高值，Fe、Cu在营养期，Mn在开花期，Zn、B、Na在枯萎期。 微量元素含量的生育期平均值，红三叶种群以B、Fe、Na含量较高，鸭茅种群以Mn含量较高，Cu和Zn的含量二者相近。 2.3红三叶和鸭茅种群的有机营养物质含量动态 从动态类型看，红三叶种群的粗蛋白含量为“∨”型，粗纤维为“∧”型，粗脂肪和无氮浸出物为“～”型。鸭茅种群各有机营养物质含量的动态类型分别为：粗纤维和无氮浸出物为“∧”型，粗脂肪为“∨”型，粗蛋白为“W”型。（见图3）从动态曲线看，红三叶各有机营养物质含量最高值的出现时期：粗蛋白为营养期，粗脂肪和无氮浸出物为现蕾期，粗纤维为结实期；其最低值，粗纤维在营养—现蕾期，粗蛋白在开花期，粗脂肪和无氮浸出物在结实期。鸭茅最高值的出现时期：粗蛋白和粗脂肪为营养期，无氮浸出物为抽穗期，粗纤维为结实期；其最低值，粗纤维在营养期，粗蛋白和粗脂肪在结实期，无氮浸出物在结实—枯萎期。 如将5个生育期有机营养物质含量的平均值进行比较，红三叶的粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物依次高出鸭茅的44.1%、32.3%和7.7%；鸭茅的粗纤维比红三叶的高出47.1%。 2.4红三叶和鸭茅种群的总有机养分和总能含量动态 如图4所示，在整个生育期内，两种植物种群的总有机养分和总能含量均变化很小，变动幅度不超过±3%。其动态类型均为“—”型。两种植物种群的这2个指标，其生育期间平均值相当接近，红三叶的总有机养分和总能含量仅分别比鸭茅高出2.1%和3.9%。 2.5红三叶和鸭茅种群的营养比动态 就动态类型而言，红三叶的营养比为“～”型，鸭茅为“M”型。（见图5）从动态曲线看，红三叶营养比的最低值和最高值分别出现于营养期和开花期；鸭茅营养比的最低值亦在营养期，最高值则在结实期出现，开花期虽高于营养期，但比抽穗期低32.8%。就整个生育期营养比的平均值而言，红三叶比鸭茅种群低40.1%。 3结语 3.1营养价值的动态类型 两种植物种群营养价值的动态曲线可归纳为7种类型：单峰型（∧型）、单谷型（∨型）、双峰型（M型）、双谷型（W型）、峰-谷型（～型）、渐增型（／型）和平稳型（—型）。其中，红三叶的营养元素含量以“∨”型为主；鸭茅的营养元素含量以“W”型为多；二者的总有机养分和总能均为“—”型。 3.2营养元素最高值和最低值的出现时期 红三叶微量营养元素和N含量的最高值一般出现于营养期，其常量和微量营养元素含量的最低值通常显现在开花期。鸭茅的N、Ca、Fe、Cu的最高值见于营养期，P、K、Mg、Zn、B、Na的最高值见于枯萎期；其最低值，K、Mn、Na出现在营养期，Mg、Fe、Zn、B显示于抽穗期，N、P、Ca、Cu见于结实期。 3.3营养价值平均值的比较 生育期间营养价值的平均值，以红三叶种群较高的有：粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、N、Ca、Mg、Fe、B和Na；以鸭茅较高者有：粗纤维、营养比、P、K和Mn；两种植物相近的有：总有机养分、总能、Cu和Zn。 参考文献 中国农业科学院草原研究所，1990：中国饲用植物化学成分及营养价值表,北京：农业出版社。 王栋、任继周等，1989：牧草学各论（新一版）。南京：江苏科学技术出版社。 王光亚等，1991：食物成分表。北京：人民卫生出版社，3~6。 廖国藩等，1992：试验区种草养畜的自然环境，亚热带中高山地区人工草地养畜综合试验研究。北京：文津出版社，8~12。 廖国藩、贾幼陵、苏大学等，1996：中国草地资源。北京：中国科学技术出版社，359~375。 （原载《现代草业科学进展—中国国际草业发展大会论文集》，2002年. 作者：杜占池钟华平） ）
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