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紫茎泽兰的有机肥品质评价



全 文 :紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Sprengel)为菊
科(Asteraceae)泽兰属(Eupatorium Linnaeus)多年生草
本植物,原产于中美洲的墨西哥、哥斯达黎加、乌拉圭、
牙买加、古巴一带[1],后作为观赏植物引种到欧洲,后
再引种到澳大利亚和亚洲,现已广泛分布于热带、亚热
带30多个国家和地区。20世纪40—50年代入侵到中
国后,迅速演变为中国西南地区的主要外来入侵植物,
对当地自然和农业生态系统造成严重危害[2]。近10年
来其入侵趋势明显,已经从原来的分布区向东北方向
蔓延至重庆和湖北,将分布区扩大至长江中游地区,且
这种发展势头日盛[3]。紫茎泽兰以种子繁殖为主,也
具极强的无性繁殖能力,平均以 10 km/年的速度蔓延
而侵占牧场、草原、丢荒轮歇地等,并以单优势成片生
长方式排挤其它植物,对农、林、牧的发展产生巨大危
害。紫茎泽兰已在世界范围内成为一种恶性的有毒杂
草,鲜紫茎泽兰导致地方性马哮喘病,对其它牲畜和人
类都有一定的伤害,霸占上亿亩的山地,形成单优群
落,导致特殊的“生态灾难”[4]。
面对紫茎泽兰对中国带来的巨大危害,目前还未
找到大规模防治的有效方法,仅靠人工挖除、化学防除
第一作者简介:罗瑛,1982年出生,女,福建龙岩人,在读硕士研究生,助教,研究方向为热带牧草资源开发利用研究。通信地址:571737海南省儋州
市海南大学(儋州校区)农学院。Tel:0898-23300379,E-mail:lanfengzhihai@21cn.com,66900486@qq.com。
通讯作者:刘国道,男,1963年出生,云南腾冲人,研究员,博士生导师,研究方向为热带牧草种质资源收集和利用研究。
收稿日期:2008-12-29,修回日期:2009-02-05。
紫茎泽兰的有机肥品质评价
罗 瑛 1,2,刘 壮 1,2,高 玲 1,2,王海慧 1,2,黎春花 1,2,刘国道 1
(1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,农业部热带作物种质资源利用
重点开放实验室,海南儋州 571737;2海南大学农学院,海南儋州 571737)
摘 要:紫茎泽兰是一种恶性杂草,目前在中国西南部地区分布范围越来越大,危害日益严重,至今大规
模防治的有效方法还未找到。近几年,人们逐渐从治理除害的角度转向综合利用,积极开发利用紫茎泽
兰,化害为利。分析了云南、四川、贵州、广西等省区的12份紫茎泽兰中的大量和微量元素,并对其进行
有机肥品质评价。结果表明:紫茎泽兰含有大量的氮、磷、钾等常量元素和丰富的铁、锰、铜、钼、锌、硼等
微量元素,符合二级有机肥的标准。
关键词:紫茎泽兰;有机肥;品质;评价
中图分类号:S142 文献标识码:A
Quality Evaluation of the Eupatorium adenophorum Sprengel’s as Organic Manure
Luo Ying1,2, Liu Zhuang1,2, Gao Ling1,2, Wang Haihui1,2, Li Chunhua1,2, Liu Guodao1
(1Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS,
Key Laboratory of Tropical Crops Germplasm Resources Utilization, Ministry of Agriculture, Danzhou Hainan 571737;
2College of Agronomy, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract: Eupatorium adenophorum Sprengel is a kind of poisonous weed. At present, it is expanding more
and more in southwestern part in China day by day, which is severely dangerous. Up to now, there is not an
effective method to control them. Recently, people are gradually shifting from the management and control of E.
adenophorum to the exploration and utilization of it, trying to transform the disadvantages to the advantages.
The content of mineral nutrient elements in the 12 samples of E. adenophorum form Yunnan, Sichuan, Guizhou
and Guangxi province or autonomous region were analyzed, and evaluated its quality of organic manure. The
result shows that E. adenophorum belong to the second class organic fertilizer.
Key words: Eupatorium adenophorum Sprengel., organic manure, quality, evaluation
中国农学通报 2009,25(07):179-182
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
等手段难以奏效。随着对紫茎泽兰的化学成分、生物
学活性的不断深入研究,如何积极利用其有利方面,变
害为宝,受到越来越多的重视。近几年,人们逐渐从
治理除害的角度转向综合利用,积极开发利用紫茎泽
兰,化害为利。紫茎泽兰通过预处理,可以发酵产生
沼气,另外,经过脱毒处理后可作豚鼠和猪等动物的
饲料[5-7]。紫茎泽兰含有毒性成分,分离后的精油可以
制成杀虫剂[8]。此外,紫茎泽兰还可以用作绿肥、堆肥
原料、沼气肥原料、地面覆盖物、垫圈物、除毒作牲畜饲
料过腹还田、铲草烧灰用作肥料等[9]。笔者分析研究
了采自云南、四川、贵州、广西等省区的12份紫茎泽兰
样品中大量和微量元素的含量,对其有机肥品质进行
评价,为进一步开发利用紫茎泽兰提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 材料 供试材料为 2007年分别采自云南、四川、
贵州、广西等省区的 12份紫茎泽兰植株地上部分(表
1),于2007年12月—2008年4月在农业部热带作物种
质资源利用重点开放实验室和海南大学农学院草业科
学实验室进行大量和微量元素分析试验。
表1 12份紫茎泽兰样品采集地信息
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
生长期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
采集地点
云南昆明小哨
云南潞江坝高黎贡山
云南思茅农校
四川省攀枝花
云南思茅翠云区
云南昆明小哨
广西隆林县
贵州贞丰县城
云南梁河县勐养镇
贵州安龙县龙广镇
云南文山州丘北县
贵州兴义市顶效镇
经纬度
102°58 ′51″E
98°46′54″E
100°57′57″E
101°49′32″E
101°00′40″E
102°58′51″E
105°19′05″E
105°38′54″E
98°15′14″E
105°09′18″E
104°11′08″E
104°55′36″E
25°10′36″N
25°18′14″N
22°49′36″N
26°26′36″N
22°49′45″N
25°10′36″N
24°47′06″N
25°23′38″N
25°22′20″N
25°07′02″N
24°01′48″N
25°06′12″N
海拔/m
2014
1955
1315
1408
1638
2014
667.2
1036
922
1250
1350
1360
在植物样品的采集中运用了GPS定位系统,为试
验材料的收集提供了精确的地理信息。GPS系统不仅
提供了材料生长的精确地理信息,使材料分析的结果
能快捷反馈到当地,以便生产者科学的管理或者利
用。同时也为实验的顺利进行提供了保障,可以准确
的返回原采样地点进行替代取样。
1.1.2 样品的准备 用清水洗净所采集的植物,风干表
面水分,称鲜重。
1.2 方法
1.2.1 样品的预处理 将鲜样放于65~75℃鼓风干燥箱
中烘48~72 h,冷却,称干重。用磨样机粉碎样品,并全
部过 1 mm筛,混匀样品,保存于封口的塑料袋中,贴
好标签待用。
1.2.2 氮的测定 植物样品用硫酸-双氧水法消煮后,消
煮液中的氮用靛酚蓝比色法测定[10]。氮含量(质量分
数)以烘干样的重量(质量)为基数。
1.2.3 其它成分的测定 除氮以外的大量元素、微量元
素,采用CEM微波消解-等离子发射光谱法。用美国
Thermo elemental公司生产的 IRIS IntrepidⅡ XSP型
等离子发射光谱仪测定[10]。各成分含量(质量分数)均
以烘干样的质量为基数。
1.2.4 全国有机肥料品质评价标准 根据全国有机肥料
品质四要素分级标准(表 2)和全国有机肥料品质总分
分级标准(表3)对参试样品进行有机肥品质评价[11]。
表2 有机肥料品质四要素分级标准
等级
一级
二级
三级
四级
五级
粗有机物
含量/%
>80
50~80
30~50
15~30
≤15
评定分数
25
20
15
10
5
全氮
含量/%
>3.0
1.5~3.0
0.5~1.5
0.3~0.5
≤0.3
评定分数
40
32
24
16
8
全磷
含量/%
>1.0
0.5~1.0
0.3~0.5
0.1~0.3
≤0.1
评定分数
15
12
9
6
3
全钾
含量/%
>4.0
2.0~4.0
1.0~2.0
0.6~1.0
≤0.6
评定分数
20
16
12
8
4
·· 180
2 结果与分析
2.1 大量营养元素含量
氮、磷、钾是作物生长发育必须的三大营养要素,
也是中国有机肥品质分级的主要因素,与作物产量和
品质关系极大。高等植物组织平均含氮1.5%,磷平均
含量在0.2%左右,钾平均含量为1%[12]。氮素营养条件
对植物的生长发育有明显影响,缺氮时植物地上部分
和根系生长都显著受到抑制;而氮素营养条件正常时,
能促进植物体蛋白质和叶绿素的形成,从而使植物生
长良好。植物在生长过程中吸收的氮素营养有50%~
80%来自土壤,而土壤氮素大部分是以有机含氮化合
物存在。因此,土壤中有机质的多少直接关系着含氮
量的高低。磷素营养条件在植物生长发育中有重要作
用,缺磷时,植物体内各种代谢受到抑制,植株生长迟
缓、矮小、瘦弱,根系不发达、成熟延迟、子实细小;而良
好的磷素营养条件可以促进植物根系发达,加速地上
部分生长。土壤中全磷含量一般在0.22~1.09 g/kg,通
常情况下土壤有机质含量高的土壤有机磷含量也高,
呈一定的正相关,而土壤有机态磷主要来源于自身的
有机物蓄存繁衍和有机肥料的施用。钾是植物生长发
育必需的营养元素,对植物的营养作用主要体现在促
进酶的活化、促进光能利用、促进呼吸作用正常进行、
增强植物体内物质的合成和运转以及增强植物抗逆性
等方面。因此,土壤及肥料中钾素的供给多少直接影
响作物的产量和品质。目前,中国土壤中钾肥的供给
80%来自有机肥料[11],所以,钾素含量高低,很大程度
影响着有机肥的品质。
根据全国农业技术推广服务中心确定的中国有
机肥品质分级的因素为粗有机物、全氮、全磷、全钾,
统一使用干物质(烘干基)为计算基础。紫茎泽兰含
有丰富的氮、磷、钾等大量元素(表 4),根据中国有机
肥料品质总分分级标准(表 3),其三大元素含量在有
机肥料品质四要素分级中得分分别为32分、9分和16
分,粗有机物得分按绿肥类粗有机物平均含量
83.18%计算得25分,总分为82分,符合二级有机肥的
标准。
评分
四要素总分
五级
21~40
四级
41~55
三级
56~70
二级
71~85
一级
86~100
表3 有机肥料品质总分分级标准
表4 12份紫茎泽兰样品中大量元素含量
样品编号
1
2
3
4
5
6
平均
7
8
9
10
11
12
平均
生长期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
样品中大量元素的质量分数/%
N
0.914
2.05
1.16
1.28
1.17
2.14
1.45
2.02
2.08
1.38
2.93
2.18
1.77
2.06
P
0.258
0.646
0.308
0.228
0.216
0.292
0.325
0.295
0.377
0.193
0.556
0.213
0.280
0.319
K
1.26
2.56
3.70
2.84
1.92
1.79
2.35
2.37
2.67
1.72
2.06
6.76
1.89
2.91
Ca
2.11
1.25
1.12
0.927
1.96
1.92
1.55
2.37
1.98
0.773
2.496
1.94
3.60
2.19
Mg
0.286
0.190
0.269
0.349
0.166
0.289
0.258
0.367
0.257
0.119
0.478
0.598
0.743
0.427
S
0.496
0.238
0.253
0.297
0.425
0.357
0.345
0.362
0.329
0.107
0.670
0.266
0.225
0.327
2.2 微量元素含量
微量元素是植物正常生命活动所必需但需要量极
微的元素。在植物正常生长过程中,对微量元素的需
要量很少,但它们的作用却很重要,是必不可少的。土
壤中任何一种微量元素缺乏,都会导致植物生长、发
育、产量及品质的下降。
12份样品中的铁、锰、铜、钼、锌、硼等微量元素含
量(表 5)均超过高等植物中微量元素的平均含量(表
6)[13],结合其丰富的大量元素含量,可作为优质的野生
有机肥源。
罗瑛等:紫茎泽兰的有机肥品质评价 ·· 181
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
另外,不同生长时期的紫茎泽兰的大量和微量元
素含量不同(表4、表5):大量元素含量中,除磷、硫外,
其余元素含量开花期普遍高于营养期;微量元素含量
中除硼和锌外,其余微量元素含量开花期普遍高于营
养期。在对其进行利用的时候,应予以考虑。
3 结论与讨论
紫茎泽兰植株体内大量和微量元素含量丰富,符
合二级有机肥的标准。另外,根据紫茎泽兰生长迅速、
生长量大的特点,可以考虑将其作为一种优良的生物
有机肥源植物进行开发利用。
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表5 12份紫茎泽兰样品中微量元素含量
样品编号
1
2
3
4
5
6
平均
7
8
9
10
11
12
平均
生长期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
营养期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
开花期
样品中微量元素的含量/(mg/kg)
B
23.8
29.4
26.3
27.5
40.4
23.0
28.4
21.2
38.1
4.56
42.1
22.7
28.1
26.1
Cu
8.81
11.4
4.55
7.76
5.26
12.1
8.31
10.2
6.34
11.5
37.6
20.0
4.89
15.1
Fe
1274
132
493
480
600
752
622
1533
836
145
1502
874
425
886
Mn
81.7
195
125
41.4
66.1
132
107
199
171
190
128
141
84.3
152
Mo
0.578
2.28
1.68
0.00
0.00
0.233
1.19
0.610
0.141
2.99
2.43
0.00
1.76
1.59
Zn
119
69.4
48.3
39.9
50.5
119
74.3
114
74.1
49.6
53.8
70.6
25.6
64.7
微量营养元素种类
Fe
Zn
Mn
必需的平均含量/(mg/kg)
128
19.5
55.0
微量营养元素种类
B
Cu
Mo
必需的平均含量/(mg/kg)
22.0
6.50
0.096
表6 高等植物中必需微量元素的平均含量(Cl除外)
·· 182