全 文 ：施硼对云南亚热带湿热地区距瓣豆生长的影响①
黄梅芬1)② 和占星1) 郑 毅2) 奎嘉祥3) 周自玮1)
(1云南省肉牛和牧草研究中心 云南昆明 650212;
2云南农业大学资源与环境学院 云南昆明 650201;
3云南省畜牧和兽医科学研究所 云南昆明 650224)
摘 要 探讨云南亚热带湿热地区微量元素硼对引进优良豆科牧草距瓣豆生长的影响,开展硼不同施量对距瓣
豆生物产量、种子产量影响的单因子完全随机区组试验。结果表明,施硼 1.65kg/hm2比不施硼的对照明显提高
距瓣豆的种子产量 163%(P＜0.01)和干物质产量 83%(P＞0.05),而且硼肥与种子产量之间存在一元二次曲线显
著相关(Y＝8.83+19.0x-0.8x2,r＝0.80988**,SE＝±13.9);施硼增加距瓣豆的磷、钙含量 80%和 144.4%;明
显地增加单位面积距瓣豆的钙产量(P＜0.01),其次是磷、铜和硫的需求量(P＜0.05),此时单位面积距瓣豆的净
营养需求或移出量依次比对照增加钙 137.0%、磷 133.3%、镁 44.4%、硫 34.4%、氮 29.5%、铜 28.6%、锰 26.4%
和钾 26%。综合分析,在施磷肥等其它元素肥的基础上,加施硼 1.1kg/hm2可以获得较好的优质距瓣豆产量和
较高经济效益,同时可以满足牲畜生产的营养需要。
关键词 距瓣豆 ;硼肥 ;赤红壤
分类号 S143.7
EfectofBoronFertilizerontheGrowthofCentrosemapubescensinthe
HumidSubtropicalAreasofYunnan
HUANGMeifen1) HEZhanxing1) ZHENGYi2) KUIJiaxiang3) ZHOUZiwei1)
(1BeefcatleandPastureResearchCenterofYunnanProvince,Xiaoshao,Kunming650212;
2Colegeofresourceandenvironment,YunnanAgricultureUniversity,Kunming650201;
3YunnanAnimalScienceandVeterinaryInstitute,Jindian,Kunming650224)
Abstract Anexperimentofboronfertilizerappliedtoanexcelentlegume,Centrosemapubescens,was
arangedinacompletelyrandomizedfactorialdesignwithfourlevels(viz.nil,0.55,1.1and1.65kgB/ha)
andthreereplicationstoobservetheyieldofoven-drymaterandseedproductioninhumidsubtropical
areasofPuerCity,YunnanProvince,thesoutheastofChina.TheresultsshowedthatC.pubescens
treatedwith1.56kgB/hayielded163% ofseeds(P<0.01),83% ofdrymateryield(P<0.05)as
comparedwiththecontrol(withoutboronfertilizer).Asignificantpositivecurvilinearrelationshipwas
observedbetweentheboronapplicationrateandtheseedyield(Y=8.83+19.0x-0.8x2,r=0.80988**,SE=
±13.9).C.pubescenstreatedwithboronfertilizerwasfoundtocontainan80%increaseofphosphorus(P)
and144.4%ofcalcium(Ca)asagainstthecontrol.Moreover,theborontreatmentincreasedsignificantly
Cacontent(P<0.01)ofC.pubescens,folowedbyP,sulphur(S)andcopper(Cu)(P<0.05)content.
Whencomparedwiththecontrol,thenetnutrientrequirementofC.pubescensperhectareforCa,P,Mg,
S,N,Cu,MnandKundertheborontreatmentwereincreasedby137.0%,133.3%,44.4%,34.4%,29.5,
① 科技部农业成果转化资金项目(No.2006GB2F300272);云南特色优良牧草种子产业化生产示范和云南省肉牛和牧草研究
中心主任基金(No.2007YNBP05)。
收稿日期:2008-03-19
责任编辑/兰 莹 编辑部 E-mail:rdnk@chinajournal.net.cn或 rdnk@163.com
② 黄梅芬(1965～),女,福建泉州市人,硕士,副研究员,主要从事牧草植物营养和生态方面的研究与应用工作。
联系电话:(0871)7391025;E-mail:hmf@ynbp.cn。
Vol.28,No.4
2008年 8月 热 带 农 业 科 学
CHINESEJOURNALOFTROPICALAGRICULTURE
第 28卷第 4期
Aug.2008
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黄梅芬 等 施硼对云南亚热带湿热地区距瓣豆生长的影响
距瓣豆(CentrosemapubescensBentham)又称蝴
蝶豆或毛蝶豆,属豆科(Leguminosae)距瓣豆属
[Centrosema(deCandole)Bentham]多年生藤本牧
草,行自花授粉,具有三出小叶和细的被短柔毛
茎,其叶量丰富,单播4～8个月后能形成 40～45
cm的繁茂草丛,生长至18个月茎仍未木质化;能
在热带、亚热带湿润或中度潮湿地区和 pH值
4.9～5.5的大部分土壤上生长。距瓣豆抗逆性强,
适口性优,混播性好[1,2],营养价值高[3,4],且大多
数营养成分基本可以满足反刍动物的营养需要[5]。
因此,被列为热带、亚热带地区推荐种植的优良豆
科牧草及热带经济林木的覆盖植物。另外,牲畜生
产依赖牧草的产量和品质,并从正反两方面影响牧
草生产[6];而施肥在于提高产量和增加营养物质,
进而弥补作物所需养分数量和土壤所供应养分数量
的差额[7],改善不良土壤状况或保持良好的土壤状
况,满足具有高产潜力作物的需要[8],使牧草必需
的大量元素和微量元素最大限度地满足家畜生产的
需要[9～14]。为了改善热区低水平的草场,提高放牧
家畜的生产力,云南省肉牛和牧草研究中心于
1983年从澳大利亚引进距瓣豆属的栽培品种,并
在湿热地区成功种植。
有关距瓣豆的营养需求在国外大都侧重于施用
大量营养元素施肥条件下的品比试验以及以距瓣豆
为主混播草场的施肥研究[15～17],部分试验研究涉及
微量元素肥料和距瓣豆的固氮[6,16,18]。尤其是施硼
虽对热带豆科牧草根瘤和固氮有作用,但是它们对
温带或热带豆科的具体作用机理尚不清楚[6]。由于
硼是植物生长必需的微量元素,它的含量低,在植
物体内变化很大[19],而且不同牧草对微量元素的需
求也有很大的差异[19]。Given等研究表明,热带地
区存在土壤和牧草矿质养分的缺乏或过量,已使放
牧牲畜出现低生产和低繁殖的问题[20];DMello等
人认为热带豆科微量元素含量及其有效性方面的资
料相当少,有价值的报道更多涉及土壤类型和土壤
微量元素缺乏而不是品种本身固有的差异[21]。
国内有关距瓣豆营养需求量方面的研究报道甚
少,而且以距瓣豆品种为试验对象,研究其生长对
硼的营养需求未见报道。作者等曾在云南湿热地
区,以赤红壤为对象开展磷、硫、石灰和 7种元素
筛分对距瓣豆干物质产量影响的试验,结果表明磷
为限制距瓣豆生长的肥力因子,其次是钼和铜;施
用钙镁磷肥能显著提高距瓣豆的干物质产量[22]。
由于施肥是提高牧草矿物质含量的一条经济、
有效的途径。为提高云南湿热区牧业的生产水平,
补充和完善优良牧草距瓣豆在湿热地区的营养需
求,在总结前期试验基础上,重点研究单播距瓣豆
条件下,微量元素硼的不同施用量对距瓣豆的干物
质产量、种子产量及其品质的影响,以获得距瓣豆
优质高产的经济施肥量。
1 材料与方法
1.1 试验地自然地理条件
试验地的地理位置为东经 101°17′,北纬 22°
47′的普洱曼中田畜牧场。海拔 890m,年降雨量
2220mm,年蒸发量 1865mm,年均温度 20.6℃、
夏季最高温达 42℃,属典型的南亚热带高温高湿
气候。原生植被以飞机草[Chromolaenaodorata
(Linnaeus)KingetRobinson＝Eupatoriumodoratum
Linn.]、紫茎泽兰(EupatoriumadenophorumSprengel)
及蕨类(Pterisspp.)等为主,还有本地禾本科
(Gramineae)牧草和少量豆科山蚂蝗属(Desmodium
Desvaux)等植物。土壤属于铁铝土纲的过渡性土
类——赤红壤,由泥质岩类风化发育,由于交换性
铝占优势,致使土壤呈酸性反应(pH5.2～5.6)。供
试土壤0～20cm的基础养分见表1。
1.2 材料
1.2.1 供试肥料
钙镁磷肥[α·Ca3(PO4)2,8%P]、硼砂(Na2B4O7·10H2O,
11%B)、硫酸铜(CuSO4·5H2O,24%Cu)、硫酸锌(ZnSO4·H2O,
28.6%,26.4% and26%,respectively.ComprehensiveanalysisshowedthatC.pubescensaddedwith
Boronfertilizerat1.1kg/haundernormalapplicationofotherelementsfertilizerssuchasPproduced
higheryieldwithhighqualityandsignificanteconomicbenefit,whichcouldsupplyenoughnutrientsfor
livestockproduction.
Keywords CentrosemapubescensBenth.;boronfertilizer;latosolicredsoil
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有机质 g/kg 29.7 有效锌 mg/kg2.15
全 氮 g/kg 1.5 有效锰 mg/kg3.25
有效磷 mg/kg14.2 有效硼 mg/kg0.5
交换性钾 mg/kg 179 有效钼 mg/kg0.57
有效硫 mg/kg14.2
有效铜 mg/kg 2.08 pH值 5.6
养分
种类
养分含量
单位 数值
养分
种类
养分含量
单位 数值
表1 试验地 0～20cm土层养分含量 鲜草在 80℃烘箱中烘烤 48h,测定干重。其中每
次刈割测产结束时,试验小区距瓣豆全部刈割移
出,距瓣豆留茬高度均为20cm左右。
距瓣豆在定植第2年的种子成熟期人工收种子
1次,经自然晾晒后称重。
1.4.2 土壤养分含量分析
按常规方法在试验开始前和结束时取试验地
0～20cm的土样进行分析。测定土壤矿质元素的方
法:全氮用 H2SO4-H2O2消煮,Tecator1030自动分
析定氮仪法;土壤有机质采用重铬酸钾容量－稀释
热法(水合热法);有效磷为 Olsen法(0.5mol/LNaH-
CO3);乙酸铵浸提钾采用火焰光度法;有效硫采用
磷酸盐浸提硫酸钡比浊法; EDTA浸提有效锌、有
效锰和有效铜后,采用GBC-901原子吸收分光光度
计分析;有效硼即水溶性硼为沸水浸提－甲亚胺比
色法;有效钼用阴离子树脂交换法测定;pH值采
用水∶土＝1∶2.5的水浸提电位测定法。
1.4.3 牧草的养分含量分析
在定植翌年 8月初对分枝营养期的距瓣豆取
样,测定样品的营养成分。样品经 60℃烘箱烘烤
后,按实验室分析方法即全氮用 H2SO4-H2O2消煮,
Tecator1030自 动 分 析 定 氮 仪 法 ; 硫 采 用
HNO3-HClO4消煮硫酸钡比浊法;磷为 H2SO4-H2O2消
煮,钒钼黄比色法;植物钙、镁、锰、铜、锌采用
原 子 吸 收 分 光 光 度 法 (AAS法 )测 定 ; 钾 采 用
H2SO4-H2O2消煮,火焰光度计法。
1.5 统计与分析
试验数据采用 Excel2000对不同硼施量所获
得距瓣豆的出苗数、干物质产量(DMY)、种子产量和
营养成分的数据进行均值和标准误差等分析,采用
SPSS11.0软件进行单因素方差分析(One-WayANOVA)、
多重比较、线性回归和Pearson相关分析。
经济效益分析则采用投入产出法分析单纯投入
肥料与产出距瓣豆干物质和种子产量之间的效益关
系,以获得最好利润的经济施肥量。
2 结果与分析
2.1 施硼对距瓣豆出苗数、种子产量和干物质产
量的影响
与对照组比较,随着施硼量的增加,距瓣豆的
36%Zn)、硫酸锰(MnSO4·7H2O,26%Mn)、钼酸铵[(NH4)
6Mo7O24·4H2O,54%Mo]、硫酸钴(CoSO4,21%Co)、轻质碳酸
钙(CaCO3)、CB1923根瘤菌。
1.2.2 供试牧草品种
距瓣豆栽培种贝拉尔脱(C.pubescensBenth.
cv.Belalto)。
1.3 方法
1.3.1 试验设计
采用单因子随机区组设计。硼肥试验设置4个
施肥水平,即施硼(B)0、0.55、1.10和1.65kg/hm2
硼砂(wB＝11%)作肥源;各处理另施钙镁磷(wP＝8%)、
硫酸铜(wCu＝24%)、硫酸锰(wMn＝26%)、硫酸钴(wCo＝
21%)、硫酸锌(wZn＝36%)和钼酸铵(wMo＝54%)200、5、
10、0.3、5和0.3kg/hm2作为基肥。共计4个处理
3个重复。小区面积 16m2(4m×4m),小区间距以
0.5m沟道隔开。
1.3.2 播种、施肥与管理
耕作土层全翻耕、平整处理后,按试验要求划
出试验小区。雨季来临之前,种子与适量胶体甲基
纤维素混匀后,用澳大利亚进口的距瓣豆属根瘤菌
CB1923接种,再用中性的轻质碳酸钙丸衣化,最
后将接种的种子均匀撒播在试验小区内,并覆土。
施肥时,微量元素钼和钴肥以种肥的形式施入,硼
肥作为基肥按各处理用量一次性施入,在试验期内
不再施入任何肥料。播种后观察出苗情况至齐苗,
以后每周观察1次,直至距瓣豆种子成熟为止。距
瓣豆苗期生长缓慢,播种后 30d及时清除杂草,
以后每次刈割测产完毕,需清除杂草。
1.4 测定项目和方法
1.4.2 牧草产量及种子产量测定
在播种后的第 10天测定每平方米距瓣豆的出
苗数,并在试验期间测产 2次(间隔时间是 4个月)。
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黄梅芬 等 施硼对云南亚热带湿热地区距瓣豆生长的影响
施硼量
/kg·hm-2
0(CK) 30 1.0 15 4.5 1.5 1.8 7 25 220
0.55 30 1.6 14 4.4 1.5 1.6 6 21 216
1.10 25 1.5 14 5.5 1.5 1.3 6 20 200
1.65 29 1.8 13 11 1.6 2.1 7 15 191
营 养 期 距 瓣 豆 的 养 分 含 量/g·kg-1
氮(N)磷(P)钾(K)钙(Ca)镁(Mg)硫(S)铜(Cu)锌(Zn)锰(Mn)
施硼量
/kg·hm-2
0(CK) 53.9±16.0 1.8±0.5b 27.0± 8.0 8.1± 2.4B 2.7±0.8 12.6±3.7ab44.9±13.3396±117
0.55 47.9± 6.9 2.6±0.4b 22.3± 3.2 7.0± 1.0B 2.4±0.3 9.6±1.4b33.5± 4.8345± 50
1.10 66.0±32.8 4.0±2.0ab37.0±18.4 14.5± 7.2B 4.0±2.0 15.8±7.9ab52.8±26.2528±262
1.65 95.5±35.7 5.9±2.2a 42.8±16.0 36.2±13.6A 5.3±2.0 23.1±8.6a 49.4±18.5629±235
净需要量
或移出量
15.9 2.4 7.03 11.1 1.2 3.6 0.3 104.7
N P K Ca Mg Cu Zn Mn
营 养 期 距 瓣 豆 营 养 需 求 量①/kg·hm-2 营养期距瓣豆营养需求量②/g·hm-2
3.2±1.0b
2.6±0.4b
3.4±1.7b
6.9±2.6a
1.1
S
表4 不同施硼量对营养期距瓣豆营养需求量的影响
表3 不同施硼量对营养期距瓣豆的养分含量的影响
施硼量
/kg·hm-2
出苗数
/株·m-2
种子产量
/kg·hm-2
干物质产量
/kg·hm-2
0 4.3±3.1 27 ± 8.7b 1798± 533
0.55 5.3±0.6 43.5±12.5ab 1596± 229
1.10 6.3±1.2 58 ±15.0a 2640±1311
1.65 4.3±2.1 71 ±20.1a 3294±1232
表2 施硼对距瓣豆出苗、种子产量和干物质产量的影响
2.2 施硼对距瓣豆养分含量的影响
与不施硼处理比较,施硼可使营养生长期的距
瓣豆的磷和钙含量呈不同程度的增加,从而使距瓣
豆的品质得到改善。尤其施硼 1.65kg/hm2的距瓣
豆磷、钙含量增加最多,分别比对照增加 80%和
144.4%;但是施硼使距瓣豆的锌、氮、钾、锰含量
有所下降,以施硼1.1kg/hm2的距瓣豆氮含量和施
硼 1.65kg/hm2的距瓣豆钾、锌、锰含量下降最多,
分别比对照减少16.7%、13.3%、40%和 13.2%;而
施硼肥与否,距瓣豆镁、铜和硫含量均相对稳定
(见表 3)。表明硼肥能明显增加距瓣豆的钙、磷含
量,但会减少距瓣豆的锌含量。
2.3 硼肥对单位面积距瓣豆营养需求量的影响
随着施硼量的增加,距瓣豆对氮、磷、钾、钙、
镁、硫、铜和锰的需求量均有增加,而且施硼1.65
kg/hm2可全面提高距瓣豆对表4中各养分的营养需
求量,与不施硼的对照比较分别提高 77.2%、
227.8%、58.5%、346.9%、96.3%、115.6%、83.8%、
10.0%和 58.8%,尤其是距瓣豆对钙、磷和硫的营
养需求较为明显,其次是镁、铜、氮、钾和锰。经
方差分析,施硼能明显增加距瓣豆的钙产量(P＜
0.01),其次是磷、铜和硫(P＜0.05)的产量,而对其
余营养元素的吸收效果不明显(P＞0.05)。根据表 4
计算不同硼处理产出单位面积距瓣豆各营养元素的
相应产量分别总和后平均,减去对照处理产出距瓣
豆各营养成分的相应产量,获得硼处理对单位面积
距瓣豆净营养需求量或移出量,结果如表 4所示。
表明施硼肥与否,距瓣豆对锌的需求量相近,但是
施硼比对照组的单位面积距瓣豆的净营养需求或移
出量依次增加钙137.0%、磷133.3%、镁44.4%、硫
34.4%、氮29.5%、铜28.6%、锰26.4%和钾26%。
2.4 施肥效益分析
硼肥的施用在一定程度上可以明显的提高距瓣
豆的种子产量,其次是干物质产量,同时可以增加
距瓣豆对必需营养元素的需求量,从而对家畜生产
有一定作用。因此,对施硼获得的距瓣豆干物质产
量和种子产量进行简单的肥料投入和干物质产量以
次曲线正相关关系(Y＝8.83＋19.0x－0.8x2,r＝0.80988,
SE＝±13.9,P＜0.01);但是施硼对距瓣豆的出苗数
和干物质产量增加没有明显的作用(P＞0.05)。
Pearson相关分析表明,硼肥对距瓣豆干物质产量
有一定的促进作用(r＝0.6017,P＜0.05),对距瓣豆
种子产量的增加有明显作用(r＝0.8089,P＜0.01)。
出苗数、种子产量和干物质产量均呈增
加的趋势(表 2)。施硼 1.1kg/hm2的距
瓣豆出苗数以及施硼 1.65kg/hm2的种
子产量和干物质产量增加最多,分别比
对照提高 47%、163%和 83%。经方差分
析不同硼处理间种子产量存在显著差异
(P＜0.05),且两者间存在极显著一元二
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2008年 8月 第 28卷第 4期热带农业科学
及种子产量产出的经济效益分析,结果见表 5。表
明施硼1.1kg/hm2可以获得较好的距瓣豆产量和最
高效益的经济施肥量。
施硼量
/kg·hm-2
投入硼
净收入
/元·kg-1
0(CK) 1798 27 719.2 1350
0.55 1596 43.5 638.4 2175 -80.8 825 1319.91
1.10 2640 58 1056 2900 337.2 1550 1682.45
1.65 3294 71 1317.6 3550 598.8 2200 1663.06
产量/kg·hm-2
干物质 种子
18.25
36.5
54.75
干物质
产值
种子
产值
干物质
净增值
种 子
净增值
经 济 效 益 /元·hm-2
肥料
成本
表5 硼肥施用的经济效益分析
3 结论与讨论
在所有矿质养分中,对硼在植物营养中的作用
了解最少[23]。豆科植物和多年生植物是属于需硼较
多的植物[19,24],由于受土壤类型、土壤酸碱度及饲
料本身成熟时期等因素影响,牧草从土壤中获得的
微量元素含量变幅也很大[19,23],而且土壤的环境变
化也会导致微量元素有效性的变化[25]。Couto等用
砖红壤盆栽距瓣豆的微量元素试验表明,施用微量
元素肥可以增加干物质产量和蛋白质产量,影响牧
草的微量元素浓度[17]。Bogdan等试验认为,施硼
能增加距瓣豆对磷的反应,但产量不稳定[26]。本试
验中土壤有效硼含量为 0.5mg/kg,不施硼对距瓣
豆干物质产量的影响不大,但是明显地减少距瓣豆
的种子产量。由于种子生产比单纯营养生长需要更
多的硼,加之土壤硼含量偏低无法满足距瓣豆开花
和种子形成的需要。同时,植物缺硼是一种普遍的
营养失调现象,可以导致种子减产、绝收或使种子
品质下降[23]。另外,硼在植物体内属于不易移动的
营养元素[19],当土壤硼浓度低于 0.5mg/kg时,植
物缺硼[23],并且大多数双子叶植物的缺硼临界范围
在20～70mg/kgDM[23]。
本试验通过施硼使距瓣豆的种子产量明显提
高,对苗期立苗和干物质产量亦有一定提高作用;
施硼能明显地促进距瓣豆对钙、磷吸收,抑制植株
对锌的吸收,以致植物锌含量下降;施硼还能明显
地增加单位面积距瓣豆对钙、磷、硫和铜的营养需
求量,也增加单位面积距瓣豆的氮产量,进而改善
距瓣豆的品质,该结果与Couto等研究结论一致[17]。
建议在亚热带湿热地区种植优良距瓣豆以施硼 1.1
其吸持硼的能力最低[27],极易从土壤
中被淋失,尤以高温多雨气候的酸性
土壤和粗质地的土壤硼淋失大[19,24]。
另外,当酸性土壤中的硼含量达 1.2
mg/kg时会使作物发生中毒现象[19],
因此在湿热的酸性赤红壤上施用硼肥
时必须考虑当地的生境条件,做到经
济、有效的施肥,维持距瓣豆的优质
高产至关重要。
参考文献
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g/hm2为获得最高产量和利润的经济施用量。由于
硼在pH4.7～6.7的酸性至中性土壤中的有效性最
高,但本试验的供试土壤是以高岭石为主的土壤,
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