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鄂牧6号饲用苎麻叶内营养元素含量变化研究

2020-11-23汤涤洛熊伟丁坤明唐诗汪红武

湖北农业科学 2020年18期
关键词:苎麻营养元素叶片

汤涤洛 熊伟 丁坤明 唐诗 汪红武

摘要:以鄂牧6号饲用苎麻(Boehmeria nivea L.)为试验材料,研究了苎麻叶片中5种矿质营养元素(N、P、K、Ca、Mg)6个收获时期的含量动态变化及相关性。结果表明,苎麻叶片中5种营养元素含量、吸收量及吸收速率都表现为N>Ca>K>Mg>P。N、P、K、Ca、Mg 5种营养元素含量变化规律不同,但5种元素的吸收量、吸收速率变化规律相同,都表现为先升高后下降。K与N、Mg含量间分别呈显著负相关和正相关(P<0.05), Ca与K、Mg含量间呈极显著正相关(P<0.01)。

关键词:苎麻(Boehmeria nivea L.);营养元素;叶片;变化

中图分类号:S563.1;S816         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2020)18-0096-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.18.018 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Research on the changes of nutrient elements content in leaves of feeding ramie Emu No.6

TANG Di-luo1,2, XIONG Wei1,2, DING Kun-ming1,TANG Shi1, WANG Hong-wu1,2

(1.Xianning Academy of Agricultural Sciences,Xianning  437100,Hubei,China;

2.Hubei Ramie Engineering Technology Center,Xianning  437100,Hubei,China)

Abstract: The dynamic changes and the relativity of five mineral nutrients (N, P, K, Ca and Mg) of feeding ramie Emu No.6 leaves were studied during six harvest periods. The results showed that the content, absorption amount and absorption rate of the five nutrients in the leaves were N> Ca> K> Mg> P. The contents of N、P、K、Ca and Mg were different at different harvest periods. The absorption amount and absorption rate of the five elements changed in the same way, and all of them increased first and then decreased. Elements K and N, K and Mg showed remarkable negative relativity and positive relativity(P<0.05), Ca and K, Ca and Mg showed extremely remarkable positive relativity(P<0.01).

Key words: ramie (Boehmeria nivea L.); nutrient elements; leaves; change

葉片是植物制造养分以供植物生长发育的主要器官,叶片的矿质元素含量变化规律在一定程度上反映了植物的营养特性[1],因此探明苎麻叶片中矿质元素含量变化规律对合理施肥具有重要的参考价值。目前,已有很多研究采用叶分析法来判断植物的营养状况从而指导生产[2,3]。植物体内各养分元素的含量只是一个相对量,不能反映其绝对吸收量[4]。在植物生育期内,植物干重随着生长在不断增加,营养元素的吸收和积累情况易被干重的变化所掩盖。为了更好地研究元素的吸收和积累量的真实情况,很多研究都将元素含量与生物量联系起来获得元素的吸收量,进一步将元素的吸收量与生育时间联系起来获得元素的吸收积累速率[4,5]。

苎麻(Boehmeria nivea L.)是荨麻科苎麻属多年生宿根草本植物,在国际上被誉为“中国草”,一次种植,多年收获,病虫害少,管理简易,粗蛋白质含量较高、氨基酸种类齐全,是一种适合南方地区种植的高品质青绿牧草[6,7]。 鄂牧6号(原命名牧苎0904)为湖北省农业科学院与咸宁市农业科学院合作培育的饲料专用苎麻品种,该品种前期生长速度快,植株高大,叶量丰富,营养价值高,适宜青饲、青贮或加工为颗粒饲料,是解决南方地区高蛋白质饲草缺乏的优良草种。近年来,对鄂牧6号饲用苎麻的营养价值开展了一系列研究,主要包括营养成分、青贮品质及饲喂后牛羊的生产性能等 [8-10],但对鄂牧6号饲用苎麻营养状况还缺乏系统研究。本试验以鄂牧6号饲用苎麻叶片为研究对象,研究了叶片中5种营养元素的含量、变化及相关性,以期为饲用苎麻养分管理及科学种植提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地在咸宁市咸安区杨畈村,属亚热带季风湿润气候。湖北省东南部,地理位置东经 114°10′,北纬 30°18′,海拔 73 m。四季分明,气候温和,日照充足,雨量丰沛,无霜期长,严寒酷暑时间短。年均温度 16.7 ℃,最高气温40 ℃,最低气温-6 ℃。降水量1 577 mm,无霜期251 d。沙壤,前作为油菜。

1.2 试验材料

供试材料为鄂牧6号,于2016年5月移栽种植,采用无性繁殖,穴栽,行距50 cm,株距40 cm,试验地面积1 333 m2。共收获了6茬次,当植株株高达90 cm时在试验地随机选取生长一致、长宽为    1 m×1 m的6个样方进行刈割,将3个样方中地上部分的叶(含花序)、茎分开,叶片105 ℃杀青后,于(65±5) ℃下烘至恒重后,测定干重。从剩下3个样方中各取约1 kg样品,将葉(含花序)、茎分开,叶片带回实验室80 ℃烘干至恒重,最后用植物粉碎机磨成粉备用。

1.3 测定内容与方法

叶片矿质元素的含量测定:采用H2SO4-H2O2法消煮,称取0.200 0 g(精确至0.000 1)样品+5 mL浓H2SO4,放置过夜,次日继续加热消煮;N含量采用凯氏定氮法测定;P含量采用钼锑抗比色法测定;K、Ca、Mg含量采用原子吸收光谱法测定[11]。

1.4 统计分析

采用Excel 2010软件进行数据整理和图表制作,采用SPSS 21.0统计软件对数据进行差异显著性及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 饲用苎麻叶片中5种营养元素含量及变化规律

鄂牧6号饲用苎麻叶片中5种营养元素含量大小及变化规律如表1、图1所示。鄂牧6号叶片中5种营养元素含量的平均值和每一茬收获时的营养元素含量大小顺序都呈现出N>Ca>K>Mg>P,且N元素含量明显大于其他营养元素含量。不同收获茬次的叶片中各元素含量差异显著性不同。饲用苎麻叶片中N、P、K、Ca、Mg平均含量分别为16.23%~24.22%、0.24%~0.31%、1.11%~1.70%、3.41%~6.60%、0.44%~0.68%。叶片中N含量随茬次变化呈现下降的趋势,以第一茬含量最高(24.22%),第六茬含量最低(16.23%)。叶片中P含量差异性不显著,呈现出较为平稳的趋势。叶片中K含量呈先上升后下降的趋势,叶片中Ca、Mg含量的变化趋势一致,表现为上升-下降-上升-下降的M形趋势。

2.2 饲用苎麻叶片中5种元素吸收量动态

饲用苎麻叶片干重及叶片中5种元素吸收量动态变化如图2所示。从图2中可知,各元素吸收量的动态变化基本与其生物量的动态变化趋势相同,即随着茬次变化叶片干重和元素吸收量先增加,在第二茬达到最大值,随后一直降低。5种营养元素吸收量及叶片干重的大小表现为叶片干重>N>Ca>K>Mg>P。

2.3 饲用苎麻叶片中5种元素吸收速率动态

饲用苎麻叶片中5种元素每茬次平均吸收速率的变化如图3所示。从图3中可知,5种元素每茬次平均吸收速率变化趋势基本相同,均表现为吸收速率先升高再下降,第六茬次时各元素平均吸收速率达到最小值,但元素的最大平均吸收速率出现在不同的茬次,N、P、Ca、Mg最大值在第二茬,K最大值在第三茬。而5种营养元素的吸收速率大小顺序为N>Ca>K>Mg>P。

2.2 饲用苎麻叶片5种营养元素间的相关性

饲用苎麻叶片中5种营养元素含量间的相关性分析如表2所示。叶片营养元素中K与N、Mg含量间分别呈显著负相关和正相关(P<0.05),与Ca含量呈极显著正相关(P<0.01),叶片营养元素中Ca与Mg含量间呈极显著正相关(P<0.01),而其余元素间相关性均未达到显著水平。

3 小结与讨论

本研究中鄂牧6号饲用苎麻叶片中5种营养元素含量大小、吸收量及吸收速率都表现为N>Ca>K>Mg>P,叶片对各元素吸收积累能力的大小为N>Ca>K>Mg>P,因为植物各器官中化学元素含量的高低、元素的吸收量及吸收速率,反映出植物器官对该元素吸收积累能力的强弱[12]。苎麻叶片中N含量的变化规律表现为稀释型,即含量越来越低。饲用苎麻叶片中N、P、K、Ca、Mg 5种营养元素含量变化规律不同,但叶片中5种元素的吸收量、吸收速率变化规律相同,都表现为先升高后下降,后期吸收量及吸收速率下降表明5种元素吸收变缓,可能是由于短时间多次刈割带走了大量营养导致苎麻营养不能及时补充[13],也有可能是因为营养元素开始向根茎等其他器官运输和贮藏,具体原因有待进一步研究。苎麻叶片营养元素中K与N、Mg含量间呈显著正相关(P<0.05),与Ca含量呈极显著正相关(P<0.01),叶片营养元素中Ca与Mg含量间呈极显著正相关(P<0.01),说明叶片中矿质营养元素的吸收与积累间存在一定的协同和拮抗关系[13]。

植物对养分元素的吸收及在植物体内的分布与积累是一个非常复杂的过程,受植物生长阶段、土壤营养与水分条件、矿质元素在植物体中是否参与循环及离子之间的相互作用等多个因素的影响[14],本研究初步揭示了饲用苎麻叶片中矿质营养元素的吸收和变化规律,各元素在苎麻体内动态变化原因还需要进一步深入研究。

参考文献:

[1] 张 森,潘立忠,王小兵,等.香梨叶内主要矿质元素年生长动态变化的研究[J].安徽农学通报,2007,13(8):41-43.

[2] 范晓峰,童德中,王宝明,等.杏叶矿质营养研究[ J].山西农业科学,1999,27(1):48 -52.

[3] 沙守峰,李宝江,伊 凯.实生苹果树落叶前叶片矿脂营养状况及相互关系的研究[J].河北果树研究,2005,20(1):41-43.

[4] 苏文会.基于生长和养分积累规律的毛竹林施肥理论与实践研究[D].北京:中国林业科学研究院,2012.

[5] 李 晶,孙国荣,阎秀峰.星星草地上部6种元素含量季节动态及其分布[J].草地学报,2001,9(3):213-217.

[6] 王延周,熊和平,吴端钦,等.饲用苎麻‘中饲苎1号最佳刈割株高的研究[J].草地学报,2017,25(6):1280-1286.

[7] 刘国道,罗丽娟. 中国热带饲用植物资源[M]. 北京:中国农业大学出版社,1999.

[8] 魏金涛,杨雪海,严念东,等.苎麻营养成分分析及瘤胃降解特性研究[J].草业学报,2017,26(5):197-204.

[9] 魏金涛,严念东,杨雪海,等.复合青贮剂对苎麻青贮品质的影响[J].河南农业科学,2017,46(1):132-135,139.

[10] 魏金涛,汪红武,杨雪海,等.苎麻青贮及不同粗蛋白质水平精料补充料对西门塔尔牛生长性能和血清生化指标的影响[J].中国畜牧兽医,2018,45 (12):3463-3470.

[11] 刘晓松,陈少华. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京:中国农业科技出版社,2000.

[12] 钟华平,杜占池. 红三叶N、P、K、Ca、Mg元素含量与动态研究[J].草地学报,1995(2):87-94.

[13] 陈 巍,郭秀珠,黄品湖,等. 四季柚生育期叶片和果实中矿质元素含量变化的研究[J].植物营养与肥料学报,2013,19(3):664-669.

[14] 刘佃林. 植物生理学[M].北京:北京大学出版社,2016.

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