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热带绿肥酸模的矿质元素含量及评价



全 文 :酸模(Rumex acetosa Linnaeus),俗称高杆菠菜,属
于蓼科(Polygonaceae)酸模属(Rumex Linnaeus),在自然
界分布很广。该植物的特点是耐碱、耐旱、抗寒、速生、
高产、多年生,抗逆性强,许多国家将酸模作为一种草
场控制杂草的植物进行研究,这种植物的生存能力和
繁殖力都十分惊人。Wilman很早就评定了酸模的营
养价值,其中性洗涤纤维含量 (19.7% )比禾本科
(Gramineae)牧草(40.3%)低一半,叶子的含氮量高,高
于或接近豆科(Leguminosae)牧草苜蓿(Medicago sativa
Linnaeus)和三叶草(Trifolium repens Linnaeus),茎部钾
的含量特别高,可溶性组分和通过直径小于1mm筛的
组分最高[1];且其微量元素Fe和Zn含量丰富,重金属
含量低[2]。故很有潜力成为改变盐碱、干旱和风沙土
地的绿肥品种。但其作为热带绿肥施用及物候期对
营养价值的影响方面等还未见报道。为此,笔者采集
热区营养期和开花期 2个物候期的酸模,对其矿质元
素含量做分析和评价,为该绿肥的合理收获提供科学
的依据。
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所)资助项目;中国热带农业科学院热带作
物品种资源研究所研究生基金项目“热带豆科绿肥对土壤改良效果研究”(YJS-2008-S004)。
第一作者简介:高玲,女,1982年出生,硕士研究生,研究方向:作物栽培学与耕作学。通信地址:571737海南省儋州市宝岛新村中国热带农业科学
院热带作物品种资源研究所。Tel:0898-23300429,E-mail:gaoling23309547@yahoo.com.cn。
通讯作者:刘国道,男,1963年出生,研究员,博士生导师,所长,一直从事热带牧草的栽培与选育工作,主要研究方向为种质资源的开发、栽培与利
用。E-mail:Liuguodao@scuta.edu.cn。
收稿日期:2008-11-03,修回日期:2008-11-10。
热带绿肥酸模的矿质元素含量及评价
高 玲 1,2,罗 瑛 2,刘 壮 2,刘国道 1,2
(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,儋州571737;
2海南大学农学院,儋州571737)
摘 要:分析了不同地区的营养期和开花期2个物候期的酸模的矿质元素含量、C/N比值和含水量。结果
表明:酸模的矿质养分含量比较高,氮、磷、钾分别可高达4.34%、0.49%、5.29%;C/N比值小,含水量高达
80%以上,利于酸模腐解,重金属含量低,是安全速效的热带绿肥。
关键词:热带绿肥;酸模;矿质元素;评价
中图分类号:S142.3 文献标识码:A
The Assessment on Mineral Element Content of Tropical Green Manure
Rumex acetosa Linnaeus
Gao Ling1,2, Luo Ying2, Liu Zhuang2, Liu Guodao1,2
(1Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS, Key Laboratoy of Tropical Crops Germplasm Resources Utilization,
Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737;
2College of Agriculture,Hainan University, Danzhou Hainan 571737 )
Abstract: In this paper the mineral element content, C/N ratio and water content of the nutrition and flowering
period of two different developmental stages of the Rumex acetosa Linnaeus which were collected from different
areas were analyzed. The results showed that R. acetosa was rich in mineral nutrient content, the content of N,
P, K as high as 4.34%、0.49%、5.29 respectively. C/N ratio was low, water content as high as 80%, which is
good for the decomposition, the heavy metal content was also low, so R. acetosa is a kind of safe and effective
tropical green manure.
Key words: green manure, Rumex acetosa Linn., nutrient element, assessment
中国农学通报 2009,25(05):178-181
Chinese Agricultural Science Bulletin
1 试验
1.1 材料
采自云南、广东、福建和广西的 2个物候期(营养
期和开花期)的酸模的地上部分,共6个参试样品。
1.2 方法
1.2.1 测定指标及方法
(1)植物样品含水量测定。105℃杀青 10 min,
70℃恒温烘干法。以新鲜样品的重量为基数。
(2)植物样全氮含量测定。用H2SO4-H2O2法消煮
后,消煮液中的全氮用靛酚蓝比色法测定。以烘干样
的重量为基数。
(3)植物有机碳含量测定。高温外热重铬酸钾-硫
酸氧化容量法。以烘干样的重量为基数。
(4)植物样品P、K及微量元素含量测定。采用等
离子发射光谱法。以烘干样的重量为基数。
1.2.2 热带绿肥品质评价标准[3] 根据中国有机肥料品
质四要素分级标准(表 1)(全国农业技术推广服务中
心,1999)和全国有机肥料品质总分分级标准(表2)(全
国农业技术推广服务中心,1999)对参试样品进行品质
评价。
表1 有机肥料品质四要素分级标准
表2 有机肥料品质总分分级标准
2 结果与分析
2.1 参试样品碳、氮、磷、钾含量及评价
6份参试样品的碳、氮、磷、钾检测结果如表3。从
表 3可以看出,营养期样品和花期样品的含水量、氮、
磷、钾含量及C/N比值在地区间都存在不同程度的差
异,这些因子都将影响酸模的腐解速率及绿肥价值。
如果绿肥的氮、磷、钾含量高,施入土壤后,能在一定程
度上补充土壤的养分库,改善土壤环境,为作物的生长
提供良好条件。同时,由于C/N比值小,含水量高,绿
肥分解快。
从表 3可以看出,因样品来源的差异营养期酸模
是二级以上热带绿肥,开花期酸模是三级以上热带绿
肥。这说明在绿肥利用中营养期酸模能释放的有效养
分量将高于开花期酸模。
表3 6份参试样品的检测与质量评定结果
注:表中均为各因子的平均值。
2.2 参试样品钙、镁、硫含量及评价
酸模作为热带绿肥,在钙、镁、硫方面的贡献不容
忽视。6份参试样品的检测结果如表4。
从表4可以看出,6份参试样品的钙含量总体上比
较高,施入土壤后,一方面可以改善酸性土壤中铝离子
和锰离子引起的毒害,另一方面可以为作物生长提供
钙,让作物生长得更好。因为钙是植物生长的必需营
养元素之一,在信号转导上发挥极重要作用。据研究,
高玲等:热带绿肥酸模的矿质元素含量及评价
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
样品编号
SM001
SM002
SM003
平均
SM004
SM005
SM006
平均
物候期
营养期
营养期
营养期
营养期
开花期
开花期
开花期
开花期
来源
云南昆明
广西玉林
广东惠州
云南昆明
福建漳州
广西隆林
含水量/%
86.91
90.81
88.64
88.79
81.44
80.96
80.75
81.05
烘干样品中四要素质量分数/%
粗有机物
50~80
全氮
4.34
3.18
2.88
3.47
2.18
1.48
1.57
1.74
全磷
0.36
0.4
0.39
0.38
0.49
0.48
0.44
0.47
全钾
4.61
3.97
5.29
4.62
4.22
1.5
2.97
2.9
有机碳/%
18.33
17.21
16.19
17.24
19.81
21.64
20.14
20.52
C/N
4.23
5.41
5.62
5.09
9.11
14.64
12.87
12.21
评定结果
总分
89
85
81
89
81
65
77
77
等级
一级
二级
二级
一级
二级
三级
二级
二级
·· 179
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
表4 6份参试样品钙、镁、硫含量
植物体内钙的含量为 1~50 g/kg,不同植物种类、部位
和器官的含钙量变幅很大[4-5]。大多数土壤的含钙量较
高,约为10~20 g/kg,正常条件下能满足大部分作物的
需要[5]。但热区高温多雨,钙易淋失,黄壤、红壤的全
钙含量在4 g/kg以下,同时土壤偏酸,铝离子和锰离子
易引起毒害,可通过加入含钙量高的绿肥来改善。
酸模样品的镁含量也较为丰富(2.1 g/kg ~6.4 g/kg),
作为绿肥施入土壤,可在一定程度上调节土壤的镁库,
满足作物生长对镁的需求。南方土壤中全镁含量一般
为 1~0 g/kg,交换性镁 48.6~445.6 mg/kg之间,含量较
低[6-8]。而镁又是作物生长必需的矿质营养元素之一,
对作物具有重要的营养作用和生理功能,作物对镁的
吸收主要来自于土壤。因此,酸模对土壤镁的补充也
是其作热带绿肥的价值之一。
酸模的营养期样品含硫量>3.4 g/kg,花期样品含
量也在2.1 g/kg以上,作绿肥用,可为弥补热区土壤硫
的流失做出一定贡献。据报道,目前全世界共有70多
个国家和地区的土壤缺硫或潜在缺硫。特别是热区,
高温多雨,土壤中硫易分解淋失,更易表现缺硫。而硫
又是植物生长必需的中量矿质营养元素之一,在生理、
生化作用上与氮相似[9-13]。故对土壤硫的调节作用也
可视为酸模绿肥价值的评价指标之一。
2.3 参试样品微量元素含量及评价
测定结果表明,6份酸模样品的硼、钼、锌含量比
较丰富(如表 5)。在腐解过程中能在微量元素方面作
出贡献,在改善热带土壤的养分平衡上发挥一定的作
用。因为华南红壤中,花岗岩母质发育的富铝化红壤
和砖红壤全硼含量最低,土壤中的有效态硼含量低于
0.1 mg/kg,属于可能缺硼的范围 [14-16]。热区红壤和砖
红壤的全钼和有效钼含量虽不低,但受到侵蚀时全钼
和有效钼含量都显著降低[16]。土壤中锌含量因成土母
质不同而差异较大,一般红壤和砖红壤含锌在 150~
300 mg/kg,但高度风化的花岗岩、页岩、海沉积物等发
育的砖红壤含锌在 50~100 mg/kg以下[17];而硼、钼、锌
又都是植物正常生长不可缺少的微量元素,在植物的
生命活动中起着重要的作用。故酸模施入土壤后,可
能在土壤硼、钼、锌的平衡方面起到协调作用。
表5 6份参试样品的微量元素含量
在烘干样中的质量分数/(mg/kg)
微量元素 重金属元素 样品编号 物候期
Fe B Mn Cu Zn Mo Cd Cr Hg Pb As
SM001 营养期 992.98 17.70 52.31 10.28 55.76 0.09 0.76 4.85 12.90 8.00 1.11
SM002 营养期 134.59 21.06 34.72 2.26 44.45 3.63 0.07 4.97 47.44 3.45 14.18
SM003 营养期 1 234.14 29.06 115.19 11.26 144.66 0.62 0.15 3.06 8.70 1.47 4.86
SM004 开花期 272.95 18.27 82.33 14.35 64.44 3.55 0.45 1.11 30.33 0.25 13.13
SM005 开花期 332.08 13.29 114.86 12.01 20.17 3.53 1.79 2.97 5.88 21.65 1.08
SM006 开花期 273.38 22.70 33.44 1.23 37.58 1.88 0.32 2.43 39.25 6.06 13.47
同时,酸模在一定程度上反映热带土壤中富含铁,
能满足作物对铁的需求。土壤中全铁的含量较高,但
在热带低洼地区或酸性土壤中,铁离子又往往过量积
累,使植物受到铁毒胁迫,严重影响生产[18-20],这就要求
施用的热带绿肥含铁量要低,能间接缓解土壤的铁毒
胁迫。
此外,大家评价热带绿肥,除了速效、能释放较多
的有效养分,改善土壤理化性质,还应考评其安全性。
如果绿肥施入土壤后,反而引起土壤中重金属含量过
高,影响作物的正常生长,则不能使用。人们知道,许
多重金属都是植物必需的营养元素,对植物生长发育
起着不可替代的作用。但是,当重金属浓度超过了植
物的效应浓度时反而对植物造成伤害,引起植物体
内代谢过程发生紊乱,生长发育受到抑制,重金属
浓度继续增加到致死浓度时就会导致植物开始出现死
亡[21-23]。所以,在评价和施用绿肥时,应考虑其重金属
含量情况,看其是否会污染土壤。酸模的镉(0.07~
1.79 mg/kg)、铅(0.25~21.65 mg/kg)等重金属含量低,是
安全的热带绿肥。
3 结论
(1)酸模氮、磷、钾含量较高,营养期样品可达到二
级以上绿肥标准,花期样品可达到三级以上绿肥标准。
·· 180
(2)酸模钙、镁、硫含量较高,作为热带绿肥,能较
好地调节土壤养分库。
(3)酸模的微量元素含量丰富,重金属含量低,是
有效的安全的热带绿肥。
(4)酸模的C/N比值小,含水量高,是易分解的热
带绿肥。
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