全 文 ：SICHUANCAOYUAN2005年第11期 总第120期四川草原
生物量是衡量草原生产力大小的标准之一,也
是衡量植物生长发育的一个重要指标。它对生态系
统结构的形成具有十分重要的影响,代表了生态系
统利用物质和能量的能力。因此,开展草原植被地
上、地下生物量的研究对该地区草原的初级生产力
预报、预测、合理利用以及退化草地的恢复改良等
具有重要的理论和实践意义。近年来,国内外很多
学者对生物量结构、生物量积累和生物量测定模型
等有关方面进行了大量的卓有成效的研究[1~6]。在研
究生物量的基础上,进一步研究其不同生育年龄生
物量以及蛋白质含量的动态变化,对进一步认识草
地植物的生育规律、营养价值,以及确定适宜的收
获时期等均具有指导意义。
山野豌豆 (Viciaamoena) 为豆科野豌豆属植
物,分布在欧洲、非洲及亚洲各地,我国东北、内
蒙古、甘肃、青海、山西、陕西、河北和河南等地
均有分布[7]。因山野豌豆在豆科牧草中,是一种生物
量高、品质优良的牧草,所以在人工栽培、核型分
析与分类、有性繁育系统等方面均有了较多研究报
道[8~10]。但到目前为止,对不同生育年龄山野豌豆地
上生物量的动态变化和营养方面的研究报道却较少。
因此,本文以人工草地不同生育年龄的山野豌豆为
研究对象,探讨了其地上生物量与粗蛋白含量动态
变化规律,以期为阐明其生长发育规律和人工合理
开发利用山野豌豆资源提供科学依据。
1 试验地自然概况与研究方法
1.1 试验地自然概况
本试验在吉林省延边朝鲜族自治州珲春市敬信
镇人工牧草试验地中进行。该地位于吉林东部山区,
地处北纬 42°29′,东经 130°53′,年平均气温
5.7℃,极端最低气温-32.7℃。全年无霜期约140d,
年平均降水量550mm左右,主要集中在6~8月,属
北亚近海型中温带半湿润气候。土壤为白浆土,耕
作层薄,土壤瘠薄。
1.2 试验材料
供试材料来源于2002～2004年播种建植的人工草
地中的山野豌豆。在本文中,分别将建植1年 (2004
年建植)、2年 (2002年建植) 和3年 (2002年建植)
的山野豌豆植株称1龄、2龄和3龄山野豌豆。
1.3 研究方法
1龄山野豌豆的播种时间是 2004年 5月 10日,
出苗时间为 6月 5日;2龄和 3龄山野豌豆分别在
不同生育年龄山野豌豆地上生物量
与粗蛋白含量的动态比较
秦建波 1, 穆春生 1*,金成吉 2
(1.东北师范大学草地研究所吉林省生态恢复与生态系统管理重点实验室,吉林 长春 130024;
2.吉林省延边朝鲜族自治州草原管理站,吉林 延吉 133001)
摘要:不同生育年龄山野豌豆地上生物量与粗蛋白含量动态变化的研究结果表明,1龄山野豌豆由于其生育期
短,生长缓慢,生物量低,所以基本没有利用价值;与此相对,2龄和 3龄山野豌豆则有较高的利用价值。3龄山
野豌豆与 2龄山野豌豆相比,由于其地上生物量和中后期粗蛋白含量具有明显的优势,所以利用价值高于 2龄山野
豌豆。在整个生长季节内,不同年龄山野豌豆植株地上生物量的积累呈 S曲线变化形式;茎叶比均表现出递增的趋
势,而粗蛋白含量则表现为递减的趋势。
关键词:山野豌豆;不同生育年龄;生育期;地上生物量;粗蛋白;茎叶比
中图分类号:S54 文献标识码:A 文章编号:1006-1932(2005)11-0009-04
收稿日期:2005-07-28
基金项目:吉林省自然科学基金 (20030554) 资助
作者简介:秦建波 (1978-) 男,山西人,东北师范大学草地
研究所在读硕士研究生。
*通讯作者
责
任
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王
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SICHUANCAOYUAN 2005年第11期 总第120期 四川草原
2003年、2002年的同一时间播种,出苗日期与1龄
山野豌豆的基本一致,返青期为5月5日。
选取试验地里长势良好的 3种年龄的山野豌豆
植株,自2004年6月12日开始取样,至9月20日
止,每次取样间隔时间为 20d。每次随机选取植株
30株,分别调查所取样植株在自然状态下的高度,
然后,将所取植株带回实验室,80℃恒温烘干至恒
重后,用千分之一天平称重,分别测量叶、茎和有
性生殖器官的生物量。
各时期各构件全氮含量的测定:先将烘干后的
各构件样品用研钵研成细末,然后用经硫酸、高氯
酸消煮的凯式定氮法测定。所用仪器为美国 Foss公
司生产的2300型凯式定氮仪。数据单位为被测样品
中含全氮的质量百分比。全氮含量乘以 6.25换算成
粗蛋白含量。
2 结果与分析
2.1 物候期的比较
不同年龄山野豌豆物候期的调查结果见表1。从
表1的各个物候期比较的结果可以看出,1龄山野豌
豆植株的分枝期、现蕾期和开花期虽然明显晚于 2、
3龄山野豌豆植株,但其成熟期和枯黄期则明显早于
2、3龄的山野豌豆植株。所以,1龄山野豌豆生育
期最短,为 149d,2龄和 3龄山野豌豆的生育期相
等,均为176d。
图1 不同生育年龄山野豌豆植株自然高度的动态变化
1龄
2龄
3龄
年 龄 出苗或返青期 分枝期 现蕾期 开花期 结荚期 成熟期 枯黄期 生育期
1龄 5/6 22/6 11/7 23/7 10/8 20/8 4/9 149
2龄 5/5 15/5 2/7 13/7 10/8 30/8 1/10 176
3龄 5/5 14/5 28/6 9/7 8/8 28/8 1/10 176
表1不同年龄山野豌豆物候期的比较 日/月、d
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2.2 株高的动态比较
不同生育年龄山野豌豆植株自然高度的动态变化
(如图1所示)。由图1可以看出,各个时期1龄山野
豌豆的株高极其明显地低于2龄和3龄高度,尤其是
在7月2日以后,随着适宜的水热条件,2龄和3龄
山野豌豆的生长速度明显加快,植株自然高度急速增
加,到8月 11日,2龄和 3龄的植株高度分别达到
161.8cm和178.6cm,而1龄山野豌豆植株的高度增
速很慢,8月11日的植株高度只有23.4cm。
以上结果说明,在整个生长季内,1龄山野豌豆
的生长速度远低于2龄和3龄山野豌豆的生长速度,
但不因外界条件的改变而改变,主要是由其自身的
生长发育特性所决定的。
2.3 地上生物量和各构件生物量的动态比较
2.3.1 地上生物量的动态比较:不同生育年龄山野
豌豆植株地上生物量动态变化 (如图2所示),由图
2得出,1龄山野豌豆植株的地上生物量极其明显地
低于 2龄和 3龄的地上生物量,生育第 1年的山野
豌豆,因地上生物量太小,基本没有利用价值。而2
龄地上生物量和3龄地上生物量相比,3龄的地上生
物量明显高于2龄的地上生物量,说明山野豌豆在3
年内,随着生育年龄的增加,生长势也不断增强,
具有更加根深叶茂的特征。2龄和3龄的地上生物量
7月2日至 8月 11日的急速增加是由气温的逐渐升
高和降雨的逐步增加所致,8月 11日以后,地上生
物量的逐步降低,是因为随着秋季的到来,叶、果
脱落和有机物质分解。
2.3.2 各构件生物量的动态比较 (见图 3~图 5):
地上生物量是由地上各构件生物量组成。图 3～图
5的不同生育年龄山野豌豆茎、叶、生殖器官生物
量的动态变化比较结果,基本与地上生物量的变化
(图 2) 趋势一致。2龄各构件的生物量均低于 3龄
各构件的地上生物量,其中,2龄茎的生物量与 3
龄茎生物量差距较大一些。另外,生殖器官生物量
在 8月 31日达到最大值,是因为生殖器官的发育
时间滞后于茎、叶生长时间。
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2.4 茎叶比的动态比较 (见图6)
茎叶比是牧草品质的一个重要指标。对一优质牧
草而言,其茎叶比越低,就说明它的叶含量越丰富,
品质就越高。
从图6中可以看出,1龄山野豌豆的茎叶比在7
月2日以后始终明显低于2龄和3龄山野豌豆,这是
1龄山野豌豆生长很慢,株高很低的缘故,而2龄和
3龄的茎叶比基本一致。
不同生育年龄的茎叶比随着其生长发育,始终处
于增加的状态,到生育末期达到最高值,1龄山野豌
豆植株的茎叶比为 0.8,2龄和 3龄山野豌豆植株的
茎叶比为0.9左右。1龄茎叶比在8月31日之后,迅
速增加到0.8,这是因为 1龄山野豌豆容易受外界条
件的干扰,造成叶片数量的急剧下降。2龄和3龄山
野豌豆植株的茎叶比在7月2～22日出现急剧增加的
现象,是因此期茎生长加速、新枝数量快速增多以及
茎秆木质化程度增加的缘故。
从1～3龄山野豌豆的茎叶比来看,其生育末期
的茎叶比依然在1以下,这说明山野豌豆是一种叶含
量丰富的优良牧草。
2.5 粗蛋白含量的动态比较 (见图7)
粗蛋白含量是鉴定牧草品质的一个重要方面,一
般来说,牧草粗蛋白含量越高,其品质越好。但由于
1龄山野豌豆的生物量太小,基本没有利用价值,所
以,没有测其粗蛋白含量,而只测定了2龄和3龄山
野豌豆植株的粗蛋白含量。
由图7的2龄和3龄山野豌豆整株粗蛋白含量的
动态变化测定结果得出,两者在7月22日之前,粗
蛋白的含量几乎相等,而在 7月 22日之后,2龄山
野豌豆的粗蛋白含量下降速度明显快于 3龄山野豌
1龄
2龄
3龄
图2 不同生育年龄山野豌豆地上生物量的动态变化
图3 不同生育年龄山野豌豆叶生物量的动态变化
图4 不同生育年龄山野豌豆生殖器官生物量的动态变化
1龄
2龄
3龄
图5 不同生育年龄山野豌豆植株茎生物量的动态变化
1龄
2龄
3龄
图6 不同生育年龄山野豌豆茎叶比的比值
1龄
2龄
3龄
1龄
2龄
3龄 责
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豆,说明2龄山野豌豆由于在抗逆性和适应性方面不
及3龄山野豌豆,造成2龄山野豌豆衰老较快。整个
生育期内,随着生育进程,粗蛋白含量处于始终下降
的趋势,2龄山野豌豆植株的粗蛋白含量在 11.46%
～21.28%之间波动,而 3龄山野豌豆植株的粗蛋白
含量在13.60%～21.02%之间波动。
3 结论与讨论
3.1 山野豌豆在播种的当年,与生育第 2年和第 3
年的山野豌豆相比,由于其生育期短,生育速度十分
缓慢,地上生物量很低,所以基本没有可利用价值。
3.2 生育第2年与第3年的山野豌豆相比,2龄山野
豌豆植株地上生物量和地上各构件生物量,后期的粗
蛋白含量均明显低于3龄山野豌豆植株,说明山野豌
豆在1～3龄内,处于正在逐年旺盛生长的状态,而
植株高度和茎叶比两者相差不大,从人们利用而言,
3龄山野豌豆好于2龄山野豌豆。
3.3 在整个生长季节内,不论哪种生育年龄的山野
豌豆植株,随着生育进程,其地上生物量和地上各构
件生物量的动态变化均表现缓慢增加—快速增加—缓
慢下降3个阶段,呈S型生长曲线,这是随外界气候
条件的变化而变化的一般植物生长规律。
3.4 在整个生长季节内,不论哪种生育年龄的山野豌
豆植株,随着生育进程,其茎叶比会逐渐增加,而粗
蛋白含量则逐渐下降。而2龄山野豌豆在中后期粗蛋
白降幅大于3龄山野豌豆的原因,可能主要是因为其
对环境的抗逆性和适应性不及3龄山野豌豆。
参考文献
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图7 不同生育年龄山野豌豆整株粗蛋白含量的动态比较
2龄
3龄
ComparisonofOver-groundBiomassandCPContent
onVicia.amoenainDiferentGenerativeAges
QINJian-bo1,MUChun-sheng*,1,JINCheng-ji2
(1.KeyLaboratoryofEcologicalRestorationandEcosystemManagementofJilinProvince,InstituteofGrassland
Science,NortheastNormalUniversity,Changchun130024,China;
2.GrasslandManagementStationofYanbianinJilin,Yanbian133001,China)
Abstract:Comparedtheover-groundbiomassandCPcontentofVicia.amoenaindiferentgenerativeages,the
resultsshowedthatbecauseofitsshortbearing,slowgrowthspeedandlowbiomass,annualViciaamoenahasfewvalue
inuse.BiennialandtrienniumViciaamoenahavemorevalueinusethanannual.Comparedwithbiennial,predominance
inover-groundbiomassandCPcontent,trienniumViciaamoenahasmorevalueinuse.Theaccumulationofthe
over-groundbiomassindiferentstagesassumedScurve;stem-leafratioofdiferentagesincreased,butCPcontent
decreased.
Keywords:Vicia.amoena;Diferentgenerativeages;Bearingperiod;Over-groundbiomass;CPcontent;
Stem-leafratio
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