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硼钼对苜蓿生长发育和营养品质影响的研究进展

2015-08-15杨光维刘程才

中国农业信息 2015年3期
关键词:粗蛋白质营养元素苜蓿

赵 磊,杨光维,刘程才

(1.新疆塔城地区蝗鼠测报防治站,塔城834700;2.新疆伊犁州畜牧科学研究所,伊犁835000;3.塔城地区畜牧兽医局,新疆塔城834700)

紫花苜蓿(Medicagosativa)原产于小亚细亚、伊朗、外高加索一带,在我国有2000多年的栽培历史,是世界上栽培最早、种植面积最大、种植国家最多的优良牧草。苜蓿既可以改良土壤,提高粮食产量;也可用作饲草,满足畜牧业需要。因此,苜蓿在农牧结合中起着纽带的作用,它的重要性越来越被社会所重视。

优质的紫花苜蓿的正常生长发育,不仅需要K、N、P、Ca和S等大量元素,还需要Zn、B、Mn、Fe和Cu等多种微量营养元素。为生产优质高产牧草,在合理施用N、P和K等大量元素肥料的基础上,应配合施用微量元素的肥料。

微量元素不仅是动物生长及其产品价值所必需的,而且也是植物生长所必需的,而生产优质牧草的目的是为发展畜牧业,提高畜产品质量,因此研究牧草对微量元素的吸收能力意义重大。

1 微量元素肥料发展历史和现状

微量元素不仅是植物生长的需求,而且与动物营养、人类健康、土壤、生物、地球、化学等多学科相互渗透、相互交叉融合的一个领域。大量研究表明,除了水和空气中C、H、O外,大量营养元素为N、P、K;中量元素为Ca、Mg、S;微量元素为B、Mo、Mn、Zn、Cu、Cl、Fe。已证实为部分高等植物所需的营养元素有:Si、Na、Co。此外,V、Ti、Ni等也可能对植物有益。

我国微肥推广使用的起步比较晚,直到20世纪80年代随着复混肥的发展,才对微量元素生产和施用开始发展和重视。目前,我国微肥正在向复混化、液体化方向发展。

2 微量营养元素的特点及性质

微量元素与维生素、蛋白质等其它有机物不同,它们不能直接在生物体内合成,一定得从从环境介质中吸收。微量元素的迁移、循环和生物有效性是通过食物链来实现的,即土壤-植物-动物-人体。食物链是生态系统中物质、元素、能量循环和转化的主要通道。

2.1 微量营养元素特点

微量营养元素的浓度效应遵照GOD伯兰(Bertrend)最适营养浓度定律。当摄入的量合适时,动植物的生长发育就正常,缺乏时,会引起动植物发生缺素病害。但摄入量超过生物容量,会引起作物产生中毒,甚至死亡。

2.2 微量营养元素的基本性质

2.2.1 化学性质

金属元素多数是具有生物学意义的微量营养元素,少数是准金属元素或非金属。其化学性质活泼、易溶于水,易与其他生物物质化合或键合,有些元素还有价数变化的特点。

2.2.2 生物学性质

微量元素多数是生物活性物质的必要因素,常与蛋白质或其他有机化合物的一些基团结合而形成各种金属酶或其他活性物质等,从而实现其在生物有机体内的特殊功能和生物的化学反应,他们的主要功能有这么几点。

微量元素与酶:目前,已知Fe、Cu、Zn、Mn、Se等离子结合的酶已有数百种,在所有酶束中约有1/4以上的酶需要有金属微量元素的存在,才能显示出充分的生物催化作用。微量元素与激素:它作为第二信使,在生物细胞、组织和器官之间,传递各种信息,从而诱导和调节生物体内的各种生命代谢过程,对激素的运转和平衡上也有明显作用。微量元素与维生素:它是维护生物体健康,促进生长发育和调节生理功能的重要物质。微量元素另一个功能是和维生素同时存在时,利于充分发挥两者的生理功能。生化反应特性:微量元素在生化反应中,与一些元素之间发生置换作用。元素置换作用可使所含的金属活性物质失去活性,引起生化反应紊乱,生理功能变性,从而导致生物发生各种疾病。

3 微量元素对苜蓿的影响

3.1 微量元素硼钼对苜蓿生长发育中的作用

苜蓿需硼较多,特别是在碱性土壤上,硼很容易以B(OH)3的形式从土壤中淋失,并且,随着土壤pH值的升高,硼的有效性降低,施硼对苜蓿有增产作用。赵海泉发现,钼浸种能明显的大幅度提高种子的活力,增加植株高度和叶片数,促进叶绿素的合成,达到明显增产的作用。叶面喷施钼酸铵还可以提高种子产量。硼和钼对苜蓿共生固氮最为重要,硼影响结瘤,缺硼时形成的根瘤大多数是无效根瘤,缺钼则不能合成固氮酶,缺钼植株的根瘤呈黄色,没有固氮能力。

3.2 微量元素硼钼对营养品质的作用

硼、钼、锌对苜蓿生产性能影响的研究大多集中在牧草产量、种子产量上,有关施硼、钼、锌对苜蓿粗蛋白质含量的影响报道较少。研究发现,施硼对苜蓿粗蛋白质含量的影响差异不显著,可能是由于硼在参与核酸代谢过程中苜蓿植株充分吸收了土壤中氮磷钾元素,从而提高了苜蓿产量,相对降低了苜蓿粗蛋白质含量的缘故。钼、锌互作对苜蓿粗蛋白质含量的影响差异显著,表现为苜蓿粗蛋白质含量降低,其机理有待于进一步研究[3]。

4 存在的问题

我国苜蓿种植以培肥地力兼顾饲草生产为目的,主要种植在没有灌溉条件的瘠薄地、盐碱地上,基本很少施肥,甚至于不施肥,作为饲草的巨大的生产潜力未能充分发挥出来。在当前实施 “粮-经-饲”三元种植结构和立草为业的新形势下,苜蓿的栽培技术,尤其是科学施肥的研究越来越受到重视。

5 今后研究工作的方向

多年的研究表明,施用适量的微量元素对提高作物的产量、品质是有益的。微量元素对植物体内的一些生理生化反应有一定的促进作用。这些作用是植物体内各种影响因素共同作用的结果。今后的工作应进一步着眼于从细胞、亚细胞乃至分子水平上研究微量元素的植物生理效应。如微量元素离子在植物体内的运输方式,定位及存在形式,作用机制等。弄清楚这些问题不但有助于从理论上指导对微量元素施用的推广应用,而且对认识化学元素在生命科学中的作用也是有意义的。

[1]孙先良.从植物微量元素营养需求来发展微肥.化工进展,2001,(11):5~7

[2]葛广鹏,高金华.喷施微量元素硼、钼提高紫花苜蓿种子产量试验初报.黑龙江畜牧兽医,1998,(3):17

[3]柴凤久,许金铃,李红等.紫花苜蓿施肥试验研究.中国草地,2004,26(2):80~81

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