全 文 ：硒肥对豆科牧草圆叶决明生长和植株养分
含量及其固氮能力的影响*
翁伯琦1* *
黄东风2
熊德中3
应朝阳1
黄毅斌1
罗
涛2
( 1 福建省农业科学院生态农业研究中心, 福州 350013; 2福建省农业科学院土壤肥料研究所,福州 350013;
3 福建农林大学资源与环境学院,福州 350002)
摘要
通过田间小区试验, 研究了施用不同量硒肥对种植于南方红壤的圆叶决明植株生长、牧草品质和
根瘤固氮能力的影响. 结果表明, 1 hm2 施用硒肥 75 g( S1 )、150 g( S2)、225 g( S3)、300 g( S4)处理的圆叶决
明植株株高、分枝数、根干重和茎叶干重分别比不施硒肥的对照( S0)处理提高 0. 3% ~ 6. 2%、65. 1% ~
79. 5%、155% ~ 252%和 23. 5% ~ 70. 6% , 其中以 S2处理最佳. 施用 4 种水平硒肥处理( S1~ S4 )的植株全
氮、全磷和全钾吸收量分别比对照 ( S0 ) 处理提高 21. 79% ~ 41. 46%、20. 74% ~ 34. 67% 和 34. 3% ~
62. 4% ;而圆叶决明植株粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和氨基酸含量则分别比对照( S0 )处理提高了 21. 79% ~
41. 46%、1. 4% ~ 89. 6%、34. 1% ~ 56. 6%和 6. 33% ~ 63. 24% , 其中以 S2 处理对提高圆叶决明植株营养
成分含量的效果最为明显. S4 处理的圆叶决明植株体硒含量最高, 达 0. 695 mg!kg- 1, 比不施硒肥的 S0 处
理提高了 0. 658 mg!kg- 1 .在 S2 处理中,圆叶决明的根瘤重、根瘤数和根瘤固氮酶活性均呈现为最大值,
分别比对照( S0 )提高了 131. 7%、114. 3%和 1 417. 9% .
关键词
硒
圆叶决明
植株生长
养分含量
固氮能力
文章编号
1001- 9332( 2005) 06- 01056- 05
中图分类号
S158. 3
文献标识码
A
Effects of selenium on Chamaecrista rotundifolia growth, nutrient absorption and nitrogen
fixing ability.
WENG Boqi1 , HUANG Dong feng2, XIONG Dezhong3, YING Zhaoyang 1, HUANG Yibin1, Luo Tao2 ( 1 Resear ch
Center of Ecological Agriculture, Fuj ian Academy of Agr icultural Sciences , Fuzhou 350013, China; 2 I nstitute
of Soil and Fer tiliz er , Fuj ian Academy of Agr icultural Sciences , Fuz hou 350013, China; 3Depar tment of Re

sour ce and Envir onment , Fuj ian Univer sity of Agr iculture and Fores t, Fuz hou 350002, China) .
Chin. J . A p

p l. Ecol . , 2005, 16( 6) : 1056~ 1060.
In this paper , a field exper iment was conducted on a r ed soil of South China to study the effects of applying sele

nium fertilizer on the growt h, forage quality and nitrogen
fixing ability of Chamaecr ista r otundif olia. The re

sults showed that apply ing 75, 150, 225 and 300 g Se!hm- 2 could increase the plant height, branch number, dry
root w eight and dry forage yield by 0. 3% ~ 6. 2% , 65. 1% ~ 79. 5% , 155% ~ 252% and 30. 6% ~ 54. 1% , re

spectively. The total nitrogen, total phosphorus and total potassium contents of plant w er e increased by 21. 79%
~ 41. 46% , 20. 74% ~ 34. 67% and 34. 3% ~ 62. 4% , respectively, and the raw protein, raw fat, raw fiber and
amino acid contents were incr eased by 21. 79% ~ 41. 46% , 1. 4% ~ 89. 6% , 34. 1% ~ 56. 6% and 6. 33% ~
63. 24% , respectively . Among the 4 doses, 150 g Se! hm- 2 was the most effective and suitable application
amount. The selenium content in plant after applying 300 g Se!hm- 2 ( S4 ) was 0. 695 mg!kg - 1, w ith an in

crease of 0. 658 mg!kg- 1 compared to no selenium fertilization. Ther e was a significantly positive correlation be

tween plant selenium content and applied selenium ( R
2
= 0. 9666
* *
) . The root nodule w eight, number and ni

trogenase activity in treatment 150 g Se!hm- 2( S2) w er e r espectiv ely 131. 7% , 114. 3% and 1 417. 9% higher
than those of no selenium fert ilization. The correlation between applied selenium and nitrog enase activity w as al

so significant ( R 2= 0. 9606* ) .
Key words
Selenium, Chamaecr is ta rotundif olia, G rowth, Nutr ient content, Nitrogen
fix ing ability.
* 国家农业部∀ 948#项目( 990043)和福建省科学技术厅重点资助项
目( 2003
44) .
* * 通讯联系人.
2004- 03- 18收稿, 2005- 02- 21接受.
1
引

言
圆叶决明 ( Chamaecri sta r otundif olia) 是近几
年我国从澳大利亚国际农业研究中心引进的豆科牧
草[ 27] .多年的试验证明, 它是一种适于南方山地红
壤种植的抗逆性强, 固氮活性高,产量稳定且各种主
要养分较为丰富的草种, 具有较大的开发与利用潜
力,但有关施用微肥对圆叶决明生长、植株养分含量
应 用 生 态 学 报
2005 年 6 月
第 16 卷
第 6 期































CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Jun. 2005, 16( 6)∃1056~ 1060
及其固氮能力影响的研究少见报道[ 4] . 本文主要研
究施用硒肥对种植于南方红壤山地的圆叶决明生长
及相关特性的影响,以求为豆科牧草圆叶决明科学
施用微量元素肥料提供科学依据.
2
材料与方法
21
试验地基础条件
小区试验在福建省连江县长龙华侨农场芦山工区进行.
试验地海拔约 450 m, 土壤类型为山地红黄壤. 供试土壤的
主要理化性状为: pH 460, 有机质 28 mg!kg- 1 , 全氮 177
mg!kg- 1, 速效氮 100 mg!kg- 1 ,速效磷 20 mg!kg - 1, 速效钾
40 mg!kg- 1, 有效态硒 12 62
g!kg- 1.
22
试验设计
小区试验设 5个处理: 1)对照(化肥, 氮 25 kg!hm- 2、磷
80 kg!hm- 2、钾 50 kg!hm- 2 ,用 S0 表示) ; 2)化肥+ Se 75 g!
hm- 2(用 S1表示) ; 3)化肥+ Se 150 g!hm- 2 (用 S2表示) ; 4)
化肥+ Se 225 g!hm- 2(用 S3 表示) ; 5)化肥+ Se 300 g!hm- 2
(用 S4 表示) .每个处理 3 次重复,共设 15 个小区,每个小区
面积 10 m2 ,随机排列. 供试肥料品种为尿素、磷酸二氢铵、
氯化钾和亚硒酸钠.其中尿素、磷酸氢二铵、氯化钾在播种前
与土壤混匀并耙入土深 5 cm 做基肥, 亚硒酸钠则按各处理
施用总量的一半分 2 次追施(间隔 25 d) , 将亚硒酸钠溶于相
同量清水后,均匀浇施土中, 对照处理用等量清水均匀浇施.
供试圆叶决明种子为 34721 品系,于 2003 年 5 月 3 播种, 10
月 18 日测定植株根瘤固氮酶活性, 11 月 20 日采收.在圆叶
决明生长过程中,观测主要农艺性状并测定产量和植株主要
养分含量.
23
测试方法
土壤有效态硒用沸水浸提
原子荧光光度法[ 13, 19]测定;
植株硒用氢化物发生器
原子荧光法[ 3, 20]测定; 根瘤固氮酶
活性用乙炔还原
气相色谱仪法[ 24, 12]测定; 用 H2SO4
H2O 2
联合消煮,靛酚蓝比色法测全氮, 钒钼黄比色法测全磷, 火焰
光度计法测全钾[ 22, 28] ; 植株粗蛋白、粗脂肪和粗纤维分别采
用凯氏法、油重法和酸碱洗涤法[ 9]测定; 植株氨基酸采用氨
基酸自动分析仪测定,由福建省农业科学院中心实验室承担
完成.在圆叶决明盛花期, 每个小区随机挖取 6 株,测定每株
的根瘤数量及其重量.
3
结果与分析
31
施硒对植株生长及生物产量的影响
由图 1可以看出,施用硒肥有提高圆叶决明株
高的趋势, 与对照处理( S0)相比,提高幅度 03% ~
62% ,其中以施 150 g!hm- 2 ( S2 处理)增加幅度最
大,最大增幅达 75 cm .施用硒肥还能显著提高圆
叶决明的分枝数,与对照处理( S0)相比,提高幅度高
达 651%~ 795%,但不同硒肥用量处理间差异不
显著(图 2) .
图 1
施用硒肥对圆叶决明株高的影响
Fig. 1 Effect s of applying selenium on height of Chamaecrista rotu ndi

f ol ia .
图 2
施用硒肥对圆叶决明分枝数的影响
Fig. 2 Effect s of applying selenium on branch of Chamaecrista rotu ndi

f ol ia .


施用不同用量的硒肥均可增加圆叶决明根和叶
干重(图 3) ,与对照处理( S0)相比, 施用硒肥处理都
达显著水平,其增幅分别为 155%~ 252%和 235%
~ 706%. 圆叶决明根和茎叶干重并不随硒用量的
增加而增加,其中以施硒150 g!hm- 2( S2 处理)对提


图 3
施用硒肥对圆叶决明根部( a)和茎和( b)干重的影响
Fig. 3 Ef fects of applying selenium on the dry w eight of root ( a) and
stem, leaf (b) of Chamaecri sta rotundif ol ia .
10576 期






翁伯琦等:硒肥对豆科牧草圆叶决明生长和植株养分含量及其固氮能力的影响











高圆叶决明根和茎叶干重的效果相对最好, 比对照
处理( S0)分别提高 073和 76 g!株- 1.硒肥用量超
过或低于这个量,其干重增加的幅度都有所下降.


由于施用硒肥既能增加圆叶决明分枝数, 又能
提高单株茎叶干重,因而施用不同用量硒肥都可显
现增产作用. 从表 1 可以看出, 与对照处理 ( S0 )相
比,小区干草产量可提高 306% ~ 541% , 其中施
150 g!hm- 2( S2处理)的增产效果达显著水平, 其干
草产量可提高 1834 kg!6667m- 2.此外, S2 处理与
其它浓度处理相比也有显著的增产作用, 增产量达
1253~ 1039 kg!6667m- 2.
表 1
施用硒肥对圆叶决明植株生物产量的影响
Table 1 Effects of applying selenium on the fresh weight of plant of
Chamaecrista rotundifolia
处
理
T reatment
小区产量( kg/区)
Yield of plot
鲜草
Fresh forage
干草
Dry forage
折合 6667 m2干草产量
Dry yield of
6667 m2( kg)
S 0 111 51a 3391a
S 1 152 70a 4644a
S 2 171 78b 5225b
S 3 151 69a 4578a
S 4 145 66a 4430a
小写字母代表 005水平的差异显著 ( PLSD 法) Small let ters repre

sented the significant diff erence at 005 level ( PLSD) .下同 The same
below .
32
施硒对植株氮、磷、钾及硒吸收的影响
施用不同量的硒肥均可显著或极显著地提高圆
叶决明植株氮、磷和钾的吸收量,与对照处理( S0)相
比, 其增幅依次为 2179% ~ 4146%、2074% ~
3467%和 343% ~ 624%. 由表 2可以看出, 植株
氮、磷的吸收量与硒的用量有关,硒肥用量为 150 g!
hm- 2( S2 处理)时,圆叶决明植株氮和磷的吸收量最
高, 且分别比对照处理 ( S0 ) 提高了 3156 kg
6667m- 2和 0234 kg!6667m- 2. 硒肥高于或低于
S2 处理量, 氮磷吸收量都比该( S2 )处理有所下降.
与植株氮、磷吸收量不同,植株钾吸收量则随硒用量
的增加而增加, 当硒用量达到 300 g!hm- 2( S5 处理)
时,植株钾含量增加最大, 比对照处理 ( S0 ) 提高
1548 kg!6667m- 2.
表 2
施用硒肥对圆叶决明植株氮、磷和钾吸收量的影响
Table 2 Effects of applying selenium on nitrogen, phosphorus and
potassium% s absorption of Chamaecrista rotundifolia
处
理
T reatment
氮吸收量
N absorption
(kg!6667 m- 2)
磷吸收量
P absorption
( kg!6667 m- 2)
钾吸收量
K absorption
(kg!6667 m- 2)
S 0 7613Bb 0675Bb 2479Ab
S 1 10305ABa 0864ABa 3330Aab
S 2 10769Aa 0909Aa 3417Aab
S 3 9875 ABab 0864 ABa 3741 Aa
S 4 9272ABab 0815ABab 4027Aa
大写字母表示 001的差异显著性( PLSD 法)Capital ( PLSD) let ters rep

resented the signif icant dif ference at 001 level.下同 The same below .


施用硒肥均能极显著地提高圆叶决明硒元素的
含量,不同硒肥用量处理间的圆叶决明硒含量差异
也达极显著水平. 施硒浓度与植株硒含量的相关系
数 r = 0983* * , 呈极显著相关. 施用硒肥后, 植株
的硒含量随施硒用量的提高而直线上升, 增幅高达
3027%~ 17784%; 其中以 300 g!hm- 2 ( S4 处理)
的植株硒含量最高, 达 0695 mg!kg - 1 (图 4) . 用
SPSS软件对硒的用量 ( X )与植株硒含量( Y)作回
归曲线拟合,得回归方程:
Y = - 01353+ 000225X
R 2= 0966* * ( 1)
达到极显著性水平.
图 4
硒肥施用量与圆叶决明硒含量的回归分析
Fig. 4 Effect of applying selenium on the element% s content of plant in
Chamaecr ista rotundif olia .
33
施硒对植株粗蛋白、粗脂肪等含量的影响
与对照处理( S0)相比, 施不同量的硒肥均能极
显著地提高圆叶决明植株粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和
氨基酸的含量 (表 3) , 其增幅依次为 2179% ~
4146%、14%~ 896%、341% ~ 566% 和
633% ~ 6324% ,当硒肥施用量为 150 g!hm- 2 ( S2
处理)时,该处理比对照处理( S0)提高植株粗蛋白、
粗脂肪、粗纤维和氨基酸的含量, 分别为 1973、
6221、925和 2169 kg!6667 m- 2, 高于或低于S2
处理这个用量,增加量有所下降.
表 3
施用硒肥对圆叶决明植株粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和氨基酸含
量的影响
Table 3 Effects of applying selenium on raw protein, raw fat, raw fiber
and amino acid% s contents of Chamaecrista rotundif ol ia ( kg! 6667
m- 2)
处
理
T reatment 粗蛋白含量
Raw protein
content
粗脂肪含量
Raw fat
content
粗纤维含量
Raw fibre
content
氨基酸含量
Aminoacid
cont ent
S0 4758Bb 6941Ab 1634Cc 3430b
S1 6441Aba 10644Aab 2192Bb 3647b
S2 6731Aa 13162Aa 2559Aa 5599a
S3 6342Aba 11672Aa 2304ABb 4182b
S4 5795ABab 7039Ab 2303ABb 3813b
34
施硒对圆叶决明根瘤固氮能力的影响
结果表明(表 4) , 施用不同用量的硒肥均可增
加圆叶决明植株的根瘤重和根瘤数 , 与对照处理
1058



















应
用
生
态
学
报

















16 卷
表 4
施用硒肥对圆叶决明根瘤重和根瘤数的影响
Table 4 Effects of applying selenium on the number and weight of root
nodules of Chamaecr ista rotund if ol ia
处
理
T reatment
根 瘤 重
Root nodule% s w eight
( mg!plant- 1)
根 瘤数
Root nodule% s number
(number!plant- 1)
S 0 126b 70Bb
S 1 239ab 147Aa
S 2 292a 150Aa
S 3 253ab 141Aa
S 4 193ab 137Aa
(S0 ) 相比, 其增幅分别为 534% ~ 1317% 和
957%~ 1143%,其中以施 150 g Se!hm- 2( S2 处
理)的效果最好,植株根瘤数增加 80个!株- 1,根瘤
重提高 166 mg!株- 1. 经统计分析, S2 处理比对照
处理( S0)显著地提高圆叶决明的根瘤重, 而施用不
同浓度的硒肥均能比对照处理( S0)极显著地增加圆
叶决明植株根瘤数.


施用不同用量的硒肥处理均能不同程度地促进
圆叶决明植株根瘤固氮酶活性的提高, 二者之间呈
显著的二次曲线关系(图 5) ,其回归方程为:
Y= 03496+ 0190895X- 0000506X 2
R
2= 09606* ( 2)
与对照处理( S0)相比, 不同用量硒肥对圆叶决
明根瘤菌固氮酶活性的增长幅度为 6650% ~
14179% ,当硒肥用量为 150 g!hm- 2 ( S2)时, 则比
对照处理提高根瘤固氮酶活性 17724
mol C2H4/
( 2 d!株) ,明显增强圆叶决明的固氮能力.
图 5
施硒对圆叶决明根瘤固氮酶活性的影响
Fig. 5 Ef fect of applying selenium on the root nodule% s nit rogen
fixing
ferment act ivity of Chamaecrista rotund ifolia.
4
讨

论


适量施用硒肥能有效地促进圆叶决明植株茎、
叶及根部的生长,尤其是通过分枝数以及单株茎叶
干重的增加,最终提高圆叶决明产量.但硒肥的用量
并不是越多越好,以适量为宜,以种植于南方山地红
壤中的圆叶决明为例,当硒肥用量超过 150 g!hm- 2
(S2)时, 增产幅度下降, 这可能与硒的双重功效有
关[ 5] ,即在高浓度下, 它做为氧化促进剂, 提高脂类
过氧化产物的积累, 由于产生的氧化作用胁迫而引
起牧草增产效果下降[ 15, 29] , 在适当浓度下,它做为
氧化抑制剂,有利于作物生长,而使牧草增产幅度加
大[ 11] .因此,对种植在我国南方红壤上的牧草可适
量地施用硒肥,以利于牧草的生长及草产量的提高.
硒的植物学生理功能研究结果表明[ 2] ,适量施
硒肥对植物有 3个方面促进作用: 1)具有促进植物
幼苗生长的作用. 适量硒可提高叶片的叶绿素含量,
增强植物的光合作用, 还可提高植物组织中可溶性
蛋白质的含量, 这是施硒促进植物生长的基础[ 1] .
2)具有生物抗氧化作用[ 8, 23] .硒作为 GPH
Px 的组
成成分, 可清除植物体代谢和次生代谢过程中及环
境胁迫条件下的自由基. 3)参加植物新陈代谢. 在一
些植物体内硒可以部分地取代巯基( - SH )中的硫,
以 3种硒代含硫氨基酸( Se
Met , Cyse
Cyt ) 的形式
参与蛋白质的合成[ 14, 26] , 从而对植物的氮代谢、硫
代谢、氨基酸代谢产生影响. 结果表明, 施用硒肥能
有效提高圆叶决明植株的全氮、全磷和全钾的吸收
量,粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和氨基酸的含量也相应
提高, 尤其是植株体内的 Se含量呈大幅度提高, 显
然施用硒肥有利于圆叶决明植株总体营养水平的提
高,以其作为牧草利用或作为饲料添加剂,对草食动
物大有裨益.因此,对种植在我国南方红壤上的豆科
牧草可适量地施用硒肥, 有助于提高牧草营养物质
的含量[ 16, 17, 18] .与氮、磷的吸收量不同,钾的吸收量
随硒肥用量的增加而增加,其内在机制则需要进一
步研究.
施用硒肥能成倍提高圆叶决明根瘤的固氮酶活
性[ 610, 25] , 有利于改良土壤,减少氮肥施用量.施用
硒肥提高圆叶决明叶片硝酸还原酶活性和根瘤固氮
酶活性的原因与硒在植物体内的促进植物生长、尤
其是与硒元素在一定程度强化了生物抗氧化作用、
以及参与植物新陈代谢等生理功能有关[ 7, 21, 30] .
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作者简介
翁伯琦, 男, 1957 年生, 研究员, 硕士生导师. 主
要从事土壤肥料与生态农业技术研究, 发表论文 60 余篇.
T el: 0591
87884600; E
mail: boqiweng@ yahoo. com. cn
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学
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