全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
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摇 摇 第 猿猿卷 第 圆猿期摇 摇 圆园员猿年 员圆月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
基于树干液流技术的北京市刺槐冠层吸收臭氧特征研究 王摇 华袁欧阳志云袁任玉芬袁等 渊苑猿圆猿冤噎噎噎噎噎噎
三疣梭子蟹增养殖过程对野生种群的遗传影响要要要以海州湾为例 董志国袁李晓英袁张庆起袁等 渊苑猿猿圆冤噎噎噎
土壤盐分对三角叶滨藜抗旱性能的影响 谭永芹袁柏新富袁侯玉平袁等 渊苑猿源园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
南美斑潜蝇为害对黄瓜体内 源种防御酶活性的影响 孙兴华袁周晓榕袁庞保平袁等 渊苑猿源愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物养分输入量的早期影响 肖银龙袁涂利华袁胡庭兴袁等 渊苑猿缘缘冤噎噎噎噎
茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系 赵摇 欢袁李会合袁吕慧峰袁等 渊苑猿远源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
雷竹覆盖物分解速率及其硅含量的变化 黄张婷袁张摇 艳袁宋照亮袁等 渊苑猿苑猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
渍水对油菜苗期生长及生理特性的影响 张树杰袁廖摇 星袁胡小加袁等 渊苑猿愿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
广西扶绥黑叶猴的主要食源植物及其粗蛋白含量 李友邦袁丁摇 平袁黄乘明袁等 渊苑猿怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
氮素营养水平对膜下滴灌玉米穗位叶光合及氮代谢酶活性的影响 谷摇 岩袁胡文河袁徐百军袁等 渊苑猿怨怨冤噎噎噎
孕云韵杂对斑马鱼胚胎及仔鱼的生态毒理效应 夏继刚袁牛翠娟袁孙麓垠 渊苑源园愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
浒苔干粉末提取物对东海原甲藻和中肋骨条藻的克生作用 韩秀荣袁高摇 嵩袁侯俊妮袁等 渊苑源员苑冤噎噎噎噎噎噎
基于柑橘木虱 悦韵玉基因的捕食性天敌捕食作用评估 孟摇 翔袁欧阳革成袁载蚤葬 再怎造怎袁等 渊苑源猿园冤噎噎噎噎噎噎
健康和虫害的红松挥发物对赤松梢斑螟及其寄生蜂寄主选择行为的影响
王摇 琪袁严善春袁严俊鑫袁等 渊苑源猿苑冤
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种群尧群落和生态系统
小麦蚕豆间作对蚕豆根际微生物群落功能多样性的影响及其与蚕豆枯萎病发生的关系
董摇 艳袁董摇 坤袁汤摇 利袁等 渊苑源源缘冤
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喀斯特峰丛洼地不同生态系统的土壤肥力变化特征 于摇 扬袁杜摇 虎袁宋同清袁等 渊苑源缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土高原人工苜蓿草地固碳效应评估 李文静袁王摇 振袁韩清芳袁等 渊苑源远苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
粉垄耕作对黄淮海北部土壤水分及其利用效率的影响 李轶冰袁逄焕成袁杨摇 雪袁等 渊苑源苑愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎
三峡库区典型农林流域景观格局对径流和泥沙输出的影响 黄志霖袁田耀武袁肖文发袁等 渊苑源愿苑冤噎噎噎噎噎噎
基于 月孕 神经网络与 耘栽酝垣遥感数据的盐城滨海自然湿地覆被分类 肖锦成袁欧维新袁符海月 渊苑源怨远冤噎噎噎噎
寒温带针叶林土壤 悦匀源吸收对模拟大气氮沉降增加的初期响应 高文龙袁程淑兰袁方华军袁等 渊苑缘园缘冤噎噎噎噎
寒温针叶林土壤呼吸作用的时空特征 贾丙瑞袁周广胜袁蒋延玲袁等 渊苑缘员远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄土高原小麦田土壤呼吸季节和年际变化 周小平袁王效科袁张红星袁等 渊苑缘圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
不同排放源周边大气环境中 晕匀猿浓度动态 刘杰云袁况福虹袁唐傲寒袁等 渊苑缘猿苑冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
施加秸秆和蚯蚓活动对麦田 晕圆韵排放的影响 罗天相袁胡摇 锋袁 李辉信 渊苑缘源缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于水声学方法的天目湖鱼类资源捕捞与放流的生态监测 孙明波袁谷孝鸿袁曾庆飞袁等 渊苑缘缘猿冤噎噎噎噎噎噎
应用支持向量机评价太湖富营养化状态 张成成袁沈爱春袁张晓晴袁等 渊苑缘远猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
亚热带 源种森林凋落物量及其动态特征 徐旺明袁 闫文德袁李洁冰袁等 渊苑缘苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应 白摇 祯袁黄摇 玥袁黄建国 渊苑缘苑远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
晕韵参与 粤酝真菌与烟草共生过程 王摇 玮袁赵方贵袁侯丽霞袁等 渊苑缘愿猿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于核密度估计的动物生境适宜度制图方法 张桂铭袁朱阿兴袁杨胜天袁等 渊苑缘怨园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
施氮方式对转基因棉花 月贼蛋白含量及产量的影响 马宗斌袁刘桂珍袁严根土袁等 渊苑远园员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
学术信息与动态
未来地球要要要全球可持续性研究计划 刘源鑫袁赵文武 渊苑远员园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢圆怨圆鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄员圆
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 兴安落叶松林景观要要要中国的寒温带针叶林属于东西伯利亚森林向南的延伸部分袁它是大兴安岭北部一带的地带
性植被类型袁一般可分为落叶针叶林和常绿针叶林两类遥 兴安落叶松林景观地下部分为棕色森林土袁中上部为灰化
棕色针叶林土袁均呈酸性反应遥 随着全球气候持续变暖袁寒温针叶林生态系统潜在的巨大碳库将可能成为大气 悦韵圆
的重要来源袁研究表明袁温度是寒温针叶林生态系统土壤呼吸作用的主要调控因子袁对温度的敏感性随纬度升高而
增加袁根系和凋落物与土壤呼吸作用表现出相似的空间变异性遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援糟燥皂
第 33 卷第 23 期
2013年 12月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.33,No.23
Dec.,2013
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家水体污染控制与治理科技重大专项课题(2012ZX07104鄄003)
收稿日期:2012鄄08鄄21; 摇 摇 修订日期:2013鄄05鄄29
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: wang_zhengyin@ 163. com
DOI: 10.5846 / stxb201208211175
赵欢,李会合,吕慧峰,王正银.茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系.生态学报,2013,33(23):7364鄄7372.
Zhao H,Li H H, L俟 H F,Wang Z Y.Relationship between nutrient characteristics and yields of tumorous stem mustard at different growth stage. Acta
Ecologica Sinica,2013,33(23):7364鄄7372.
茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系
赵摇 欢1,2,李会合3,吕慧峰1,王正银1,*
(1. 西南大学资源环境学院, 北碚摇 400716;2. 贵州省土壤肥料研究所, 贵阳摇 550006;
3. 重庆文理学院,重庆永川摇 402160)
摘要:在涪陵区选取 30个茎瘤芥种植农户,采用大田调查和室内化学分析方法,研究了茎瘤芥不同生长期(苗期、快速膨大期、
采收期)叶片和茎瘤 10种必需营养元素含量的变化特征及其与产量的关系。 结果表明:茎瘤芥在整个生育期内,除 K、S 含量
较高外,其余大、微量元素均在大多植物含量范围内;不同生育期茎瘤芥叶片、茎瘤中各养分含量变化具有明显的规律性,苗期
叶片大量元素含量次序为 N>K>Ca>P>S>Mg,快速膨大期和采收期叶片大量元素含量次序均为 N>K>Ca>S>P>Mg,茎瘤中大量
元素含量次序均为 K>N>P>S>Ca>Mg,3个生长期叶片和茎瘤的微量元素含量,除快速膨大期茎瘤中略有不同(Fe>Zn>Mn>Cu)
外,其余均为 Fe>Mn>Zn>Cu;从苗期到快速膨大期再到采收期养分变化规律看,叶片中 N、P、K、Fe、Cu和 Zn含量呈降低趋势,
而 Ca、Mg、S和Mn则呈现先降低后升高的趋势,从快速膨大期到采收期茎瘤中除 N、S、Fe和 Cu元素呈降低趋势外,其余养分元
素均呈上升趋势。 从茎瘤芥不同器官养分含量高低看,快速膨大期和采收期叶片中 N、P、K、Cu 和 Zn 含量较茎瘤中低,而 Ca、
Fe和 Mn含量的变化特点则相反,S和 Mg差异较小,表明茎瘤芥不同部位对不同养分的敏感程度各异。 相关分析表明,各生育
期不同器官的 Mg、Fe、Mn和 Zn与产量呈显著或极显著的负相关关系,K、Cu与产量呈正的相关关系。 通过逐步回归分析建立
茎瘤芥各生育期植株营养元素与产量的回归预测模型,其中苗期叶片营养元素与产量的最优回归方程为 Y = 36768+3583XK-
6郾 328XFe-76.09XMn;快速膨大期叶片和茎瘤营养元素与产量的最优回归方程分别为 Y = 50458+21557XP +7925XCa -88092XMg -
1145XCu和 Y= 32487+ 7294XK - 116122XMg;采收期叶片和茎瘤营养元素与产量的最优回归方程分别为 Y = 36064+ 3413XK -
30郾 15XFe和 Y= 11791+7334XK-385XZn。 因此,在茎瘤芥各生长期均应注意钾肥的合理施用,快速膨大期应重视磷肥的施用。
而几种微量元素和镁素对茎瘤芥产量的负效应,则可通过增施充分腐熟的有机肥料加以调控。
关键词:茎瘤芥;生长期;营养特性;产量
Relationship between nutrient characteristics and yields of tumorous stem
mustard at different growth stage
ZHAO Huan1,2,LI Huihe3, L譈 Huifeng1,WANG Zhengyin1,*
1 College of Resources and Environmental Sciences, Southwest University, Beibei, Chongqing 400716, China
2 Guizhou Institute of Soil and Fertilizer, Guiyang, Guizhou 550006, China
3 Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160, China
Abstract: The status of plant nutrient characteristic plays a vital role in yields. Therefore, 30 tumorous stem mustard
farmers in Fuling district, Chongqing City, China, were selected in our present study, the variation characteristics of 10
necessary nutrients contents in leaves and stems of tumorous stem mustard in different growth stage (such as seedling, rapid
expanding and harvest stage) were determined and also their relationship to the yields was set up by field survey and
laboratory analysis. The results indicated that the contents of potassium (K) and sulfur ( S) were both high during the
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whole growth periods. However, the other macroelements and microelements contents were fit to the normal plants; and
also, the changes of nutrient content in leaves and stems were varied by the different growth stages, in generally, the
contents in leaves at seeding stage was in the orders of nitrogen (N)>potassium (K) >calcium (Ca) >phosphate (P) >
sulfur (S) >magnesium (Mg); macroelements content in the leaves at rapid expanding stage and harvest time were in the
seriers of N>K>Ca>S>P>Mg. While in stems were followed by the order: K>N>P>S>Ca>Mg; Except rapid expanding
stage(ferrum (Fe) >zinc (Zn) > manganese (Mg) >copper (Cu)), leaves and stems in all three growth periods were in
the order of Fe >Mn >Zn >Cu. The contents of N, P, K, Fe, Cu and Zn in the leaves decreased from seedling stage to
harvest time, while the contents of Ca, Mg, S and Mn decreased firstly, and then increased from seedling stage to harvest
time,. From rapid expanding stage to harvest time, the contents of N, S, Fe and Cu showed a decreasing tendency, while
other elements were the increasing tendency. In addition, the nutrient contents in different organs were also observed, the
contents of N, P, K, Cu and Zn in leaves at rapid expanding stage and harvest time were lower than that of the stem
nodule. But the contents of Ca, Fe and Mn showed the adverse pattern. S and Mg contents varied little, which indicated that
the sensitivity of different parts of tumorous stem mustard to different nutrients were different. Correlation analysis showed
that there were significant negative relationship between Mg, Fe, Mn, Zn in various organs at different growth stages and
yields, however, K, Cu had the positive correlation with yields. Stepwise regression analysis was chosen to establish a
predictive regression model between nutritive elements among different growth stages of tumorous stem mustard and yields,
the optimum regression equation was obtained as follows, Y = 36768+3583XK-6.328XFe-76.09XMn at seedling stage, Y =
50458+21557XP+7925XCa -88092XMg -1145XCu and Y = 32487+7294XK -116122XMg for nutritive elements in leaves and
stems at expanded quickly stage, respectively. while Y = 36064+3413XK -30.15XFe and Y = 11791 + 7334XK - 385XZn in
harvesting time. It can concluded that more attention should be paid to the rational application of K fertilizer in every growth
stage of tumorous stem mustard, and P fertilizer in rapid expanding stage. The negative effects of some trace elements and
Mg on yield of tumorous stem mustard could be regulated by increasing the application of organic manure compost.
Key Words: tumorous stem mustard; different growth stage; nutrient characteristics; yield
茎瘤芥(Brassica juncea var. tumida Tsen et Lee)是芥菜的一个变种, 俗称青菜头[1], 是我国出口历史悠久
的名菜之一———榨菜的原料,与欧洲的酸黄瓜、甜酸甘蓝并誉为世界三大名腌菜,其营养丰富,富含蛋白质、
糖、维生素、钙、磷、铁、锌以及 17种人体必需的氨基酸,冷热均可食用[2]。 大、微量元素是作物生长发育不可
缺少的营养元素,对多种作物生长发育以及产量和品质的形成有显著的影响[3鄄7],这些影响在小麦、水稻等粮
食作物中已有大量研究证明,但在茎瘤芥方面的报道却较少。 目前,关于茎瘤芥的研究主要集中在其营养需
求、施肥量、产量与营养品质、栽培、品种的选育[8鄄20]、病害[21]等方面,而茎瘤芥不同生育期营养特性分布特征
及规律的研究报道较少,并且各生育时期影响产量的主导营养因子不清楚。 研究表明,在作物优质高产栽培
中施肥是重要的农业措施,而植株营养特性是科学施肥的重要依据[22鄄23]。 但是,迄今尚缺少对茎瘤芥植株营
养特性的系统研究。 为此,本文对涪陵茎瘤芥各生育期不同器官大量元素和微量元素的分布特征及规律进行
了初步探索,并通过研究各时期茎瘤芥营养特性和产量的关系,确定不同时期茎瘤芥的需肥特点,旨在为拟定
高产高效施肥技术方案提供理论依据。
1 摇 材料与方法
1.1摇 供试土壤及试验概况
供试土壤采自 30个调查点,各土壤基本农化性状见表 1。 该试验设在茎瘤芥主产区涪陵珍溪镇,位于北
纬 29毅54忆,东经 107毅27忆,属于中亚热带湿润季风气候,当地年平均气温为 18.1 益,年均降水量为 1072 mm,无
霜期 317 d,日照 1248 h。 土壤以沙溪庙组灰棕紫泥为主,地貌类型有河谷、丘陵。 供试茎瘤芥(Brassica juncea
var. tumida Tsen et Lee),品种为涪陵区珍溪镇当地主导品种永安小叶。 该种植区一般为玉米或水稻与茎瘤芥
5637摇 23期 摇 摇 摇 赵欢摇 等:茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系 摇
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轮作栽培,茎瘤芥通常在 9月上旬播种,10月上旬移栽。
1.2摇 采样时间
植株样品分别在茎瘤芥苗期(2008年 11月 20日)、快速膨大期(2008年 12月 17日)和采收期(2009年 2
月 8日)3个生长期进行采样;土壤样品在茎瘤芥种植前采集。
1.3摇 样品采集与处理
通过大量实地调查,随机选取田间管理基本一致的 30 户有代表性的农户作为采样点。 每个取样点按五
点法取 0—20 cm 土层土样进行混合,将采集的混合土壤样品在自然条件下风干,研磨过 0.25 mm 尼龙筛备
用,测定土壤基本理化性质。 每个采样点随机采 5株长势均匀植株样品,洗净表面泥土,用去离子水冲洗,风
干,分茎、叶称重,放入 105 益鼓风干燥箱中杀青 15 min左右, 60 益下烘干、粉碎过 0.25 mm尼龙筛备用。
1.4摇 测定项目及方法
茎瘤芥植株样品分为根茎和叶片,测定 N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu 和 Zn 等养分全量;土壤样品测定
pH值、有机质、解碱 N、有效 P、速效 K、有效 Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu和 Zn含量。
植株样品经 H2SO4鄄H2O2消煮,用蒸馏法测定全 N,钒钼黄比色法测定全 P, 原子吸收分光光度法测定全
K; 用 HNO3鄄HClO4消煮后比浊法测定 S, 原子吸收分光光度法测定 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn[24]。
土壤的基本理化性状分析方法:pH值采用电位法,水土比 1颐1,有机质采用重铬酸钾外加热法,碱解 N 采
用碱解扩散法,有效 P 采用 NaHCO3,速效 K采用火焰光度法,交换性 Ca、Mg 用醋酸铅交换鄄原子吸收分光光
度法,有效 Fe、Mn、Cu、Zn 用 DTPA (HCL)浸提鄄原子吸收分光光度法,有效 S 用 HNO3鄄HClO4消煮后比浊法
测定[24]。
1.5摇 统计分析
通过 Excel 2007对数据进行描述性统计分析;应用 Spss11.5数据处理软件,运用多元回归分析方法,建立
茎瘤芥各生育期植株 N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn元素与产量的回归预测模型。
表 1摇 供试土壤基本农化性质
Table 1摇 Basic agrochemical properties of experimental soil
项目
Item
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数 / %
Coefficient of variation
pH(H2O) 4.70 7.80 6.60 依 1.14 17.30
有机质 Organic matter / (g / kg) 9.05 32.00 18.20 依 5.42 29.78
碱解 N Alkali鄄hydrolyzablenitrogen / (mg / kg) 49.40 124.00 89.20 依 18.80 21.07
有效 P Available P / (mg / kg) 2.97 55.40 19.30 依 12.90 66.84
速效 K Rapid available K / (mg / kg) 48.20 168.00 106.0 依 34.80 32.07
有效 Ca Available Ca / (mg / kg) 864.00 5542.00 3034.0 依 1083 35.70
有效 Mg Available Mg / (mg / kg) 99.00 456.00 260.0 依 95.10 36.58
有效 S Available S / (mg / kg) 7.06 93.40 27.00 依 19.70 72.96
有效 Fe Available Fe / (mg / kg) 1.54 42.30 11.23 依 9.76 86.89
有效 Mn Available Mn / (mg / kg) 0.89 71.20 24.30 依 23.50 96.60
有效 Cu Available Cu / (mg / kg) 0.40 2.66 1.15 依 0.60 52.20
有效 Zn Available Zn / (mg / kg) 0.24 4.64 1.50 依 1.06 71.10
摇 摇 n= 30
2摇 结果与分析
2.1摇 不同生长期茎瘤芥植株养分含量状况
2.1.1摇 苗期
叶片是茎瘤芥进行光合作用的重要器官,叶片中必需营养元素含量既能反映植物的营养水平,亦反映出
土壤有效养分的供给能力。 茎瘤芥苗期叶片大量元素平均含量大小顺序为:N>K>Ca>P>S>Mg,N 和 K 二元
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素的含量差异不大,而 Ca含量却远远高于 P(表 2)。 表明茎瘤芥在苗期对 Ca 的需求较高,而本研究的试验
区域土壤 pH值平均值为中性,土壤有效 Ca含量较丰富(表 1),能满足茎瘤芥苗期的需要。 叶片大量元素 N、
P、K、Ca、Mg、S含量的变异系数为 7.84%—16.40%,以 N的变异系数最小,表明苗期叶片 N的含量最稳定,其
次是 Mg含量。 与大多植物大量元素含量(N 约为植物干物质的 0.3%—0.5%,P 0.2%—1.1%,K 1郾 5%—
2郾 5%,Ca 0.1%—5%,Mg 0.05%—0.7%,硫 0.1%—0.5%[25] )相比,茎瘤芥苗期叶片大量元素除 K、S 较高外,
其余元素均在一般含量范围内。 可见,该种植区茎瘤芥苗期叶片中大量元素的含量并不缺乏,且 K 和 S 含量
较大多植物为高。
由表 2知,茎瘤芥苗期叶片微量元素平均含量大小顺序为 Fe>Mn>Zn>Cu。 可见,茎瘤芥苗期叶片对 Fe
的吸收较高。 本研究的试验区域土壤有效 Fe含量较丰富(表 1),能促进苗期茎瘤芥对 Fe的吸收和利用。 从
变异系数看,以 Fe和 Mn为大(>30%),Zn和 Cu为小(<17%)。 说明苗期叶片中 Zn、Cu 含量的稳定性较好,
而 Fe、Mn的稳定性较差,这与本试验区土壤 pH 值变幅较大有直接关系,pH 值越小 Fe、Mn 有效性越大。 与
大多植物微量元素含量(Fe 100—800 mg / kg, Zn 20—150 mg / kg,Mn 50—100 mg / kg,Cu 5—20 mg / kg[21] )相
比,茎瘤芥苗期叶片微量元素 Mn、Cu、Zn含量属一般含量范围,而 Fe的含量较高。
表 2摇 苗期茎瘤芥叶片的养分特征
Table 2摇 Nutrient characteristics of tumorous stem mustard leaves in the seedling stage
项目
Item
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数 / %
Coefficient of variation
N / % 3.91 5.54 4.90依0.38 7.84
P / % 0.48 0.85 0.65依0.08 12.31
K / % 3.54 6.53 4.83依0.68 14.10
Ca / % 1.48 2.72 2.15依0.35 16.42
Mg / % 0.24 0.42 0.34依0.04 10.53
S / % 0.46 0.81 0.61依0.10 15.52
Fe / (mg / kg) 308.00 1879.00 960.60依381.60 39.65
Mn / (mg / kg) 33.20 128.00 69.92依21.60 30.90
Cu / (mg / kg) 4.20 8.46 6.64依0.96 14.44
Zn / (mg / kg) 23.50 51.70 40.40依6.58 16.29
摇 摇 n= 30
2.1.2摇 快速膨大期
叶片摇 由表 3可知,茎瘤芥快速膨大期叶片大量元素平均含量大小顺序为 N>K>Ca>S>P>Mg,Ca 和 S 含
量均高于 P,这与苗期的规律略有不同。 在快速膨大期叶片的大量元素中,除 K、S含量较高外,其它大量元素
均在大多植物含量范围内,这与苗期叶片大量元素含量规律相同。 从快速膨大期叶片大量元素的变异系数
(9郾 55%—20.99%)看,P、Ca、K 的变异最大,S 和 Mg 居中,N 最小。 表明在这些大量元素中,N 的稳定性
最好。
在快速膨大期,茎瘤芥叶片中的微量元素 Fe、Mn、Cu、Zn 的含量正常。 这些微量元素平均含量的大小顺
序为 Fe>Mn>Zn>Cu,这与苗期的顺序相同。 4种微量元素的变异系数以 Fe和 Mn的变异较大,Cu 和 Zn 变异
较小。 与苗期叶片 4种微量元素含量相比,快速膨大期茎瘤芥叶片微量元素均有所降低,尤以 Fe降低的幅度
最大。
茎瘤摇 茎瘤芥的茎瘤为可食部分,快速膨大期大量元素除 K、S 较高外,其余大量元素均在大多植物的含
量范围内(表 3)。 说明快速膨大期茎瘤中 N、P、Ca、Mg的含量并不缺乏,且 K、S 的含量较大多植物高。 大量
元素平均含量的大小顺序为 K>N>P>S>Ca>Mg。 由此可见,快速膨大期茎瘤中 K 含量较 N 的含量高,而且 S
的含量高于 Ca含量,这与叶片中的含量顺序不同。 快速膨大期茎瘤大量元素的含量存在着不同程度的变异,
以 Ca的变异系数最大,为 27.46%;P 和 S 次之,变异系数分别为 14.75%和 13.68%;N、K、Mg 的变异系数较
7637摇 23期 摇 摇 摇 赵欢摇 等:茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系 摇
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小,在 7.45%—9.29%的范围内,其含量也最稳定。
茎瘤微量元素含量的次序为 Fe>Zn>Mn>Cu,较叶片也略有不同,Zn的含量高于 Mn。 茎瘤中 Fe、Mn变异
较大,Cu、Zn较小,与叶片相同。
叶片 /茎瘤摇 通过叶片和茎瘤中养分含量的比值(表 3),可以看出茎瘤芥不同器官养分含量的差异大小。
快速膨大期叶片和茎瘤 N、Mg、S的比值分别为 0.99、1.08、0.91,P 和 K 的比值为 0.61 和 0.69。 可见,在叶片
和茎瘤中前三者的含量差异不大,而后两者则是叶片中的含量较茎瘤中的低。 茎瘤芥叶片和茎瘤 Ca、Fe 和
Mn的比值为 3.98、2.89和 2.70,说明快速膨大期叶片对上述 3 个元素的需求较高,为茎瘤芥高产打下良好
基础。
表 3摇 快速膨大期茎瘤芥不同器官的养分特征
Table 3摇 Nutrient characteristics in different organs of tumorous stem mustard in rapid enlargement stage
项目
Item
叶片 Leaf
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数
Coefficient of
variation / %
茎瘤 Tuber
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数
Coefficient of
variation / %
叶片 /
茎瘤
Leaf / Tuber
N / % 3.59 5.34 4.49依0.43 9.55 3.63 5.38 4.53依0.42 9.29 0.99
P / % 0.32 0.72 0.49依0.10 20.99 0.59 1.00 0.80依0.12 14.75 0.61
K / % 2.81 5.68 4.08依0.75 18.31 4.76 6.91 5.89依0.48 8.22 0.69
Ca / % 1.18 2.66 1.94依0.38 19.48 0.28 0.87 0.49依0.13 27.46 3.98
Mg / % 0.21 0.37 0.30依0.04 12.17 0.24 0.34 0.28依0.02 7.45 1.08
S / % 0.38 0.64 0.53依0.07 13.40 0.41 0.77 0.59依0.08 13.68 0.91
Fe / (mg / kg) 114.00 410.00 223.00依63.30 28.39 47.90 172.00 77.20依27.20 35.23 2.89
Mn / (mg / kg) 22.90 88.00 51.50依18.00 34.95 9.90 30.10 19.10依5.07 26.54 2.70
Cu / (mg / kg) 4.10 10.20 5.99依1.35 22.54 5.26 13.00 9.81依1.77 18.04 0.61
Zn / (mg / kg) 21.10 42.90 31.80依5.67 17.83 17.90 49.40 39.30依7.40 18.83 0.81
摇 摇 n= 30
2.1.3摇 采收期
叶片摇 由表 4知,采收期叶片大量元素除 K、S 含量较高外,其余元素含量均在大多植物的含量范围内,
与前 2个生长期相同。 大量元素的平均含量大小顺序为 N>K>Ca>S>P>Mg,这与快速膨大期叶片内的相同。
与前两个时期相同,叶片中 Ca的含量仅次于 N和 K含量,该种植区土壤中有效 Ca 含量较为丰富,能够满足
茎瘤芥生长需要,促进其对 Ca的吸收和利用。 从变异系数看,P 的变异系数最大(为 22.94%),K 和 Mg 的次
之,而 N、Ca、S的变异系数相差不大。
表 4摇 采收期茎瘤芥不同器官的养分特征
Table 4摇 Nutrient characteristics in different organs of tumorous stem mustard in harvesting stage
项目
Item
叶片 Leaf
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数
Coefficient of
variation / %
茎瘤 Tuber
最小值
Min
最大值
Max
平均值
Average
变异系数
Coefficient of
variation / %
叶片 /
茎瘤
Leaf / Tuber
N / % 2.24 4.32 3.42依0.58 17.02 2.74 4.91 3.97依0.57 14.28 0.86
P / % 0.28 0.67 0.46依0.11 22.94 0.59 1.60 0.86依0.18 21.30 0.54
K / % 2.75 5.62 3.89依0.81 20.80 5.29 7.14 6.31依0.51 8.13 0.62
Ca / % 1.21 2.59 1.99依0.34 17.09 0.37 0.98 0.57依0.15 26.53 3.47
Mg / % 0.24 0.53 0.32依0.06 19.06 0.25 0.36 0.30依0.03 9.27 1.06
S / % 0.36 0.72 0.55依0.09 17.15 0.36 0.81 0.58依0.13 22.34 0.94
Fe / (mg / kg) 84.00 573.00 220.00依127.00 57.73 6.30 125.00 50.30依30.80 61.23 4.37
Mn / (mg / kg) 23.40 256.00 81.20依50.80 62.56 12.70 80.10 27.50依12.30 44.73 2.95
Cu / (mg / kg) 3.33 10.20 5.20依1.24 23.85 5.76 10.50 8.21依1.08 13.15 0.63
Zn / (mg / kg) 17.60 45.90 31.50依6.33 20.10 19.70 64.20 40.00依9.58 23.95 0.79
摇 摇 n= 30
8637 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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采收期茎瘤中微量元素平均含量的大小顺序为 Fe>Mn>Zn>Cu,其变异系数以 Fe、Mn 较大,而 Cu、Zn 较
小,表明后者的稳定性相对较高。 与前 2个生长期相比,采收期叶片中 Mn的含量有较大的提高。
茎瘤摇 采收期茎瘤中除 K、S含量较高外,其余大量元素均在大多植物含量范围内,表明采收期茎瘤中 N、
P、Ca、Mg含量并不缺乏,且 K、S含量较大多植物为高。 大量元素平均含量大小顺序为:K>N>P>S>Ca>Mg,
这与快速膨大期茎瘤中的结果规律相同。 在采收期茎瘤大量元素变异系数大小排序依次为 Ca>S>P>N>Mg>
K,以 K和 Mg含量的变异最小,表明其在茎瘤中最稳定。
在采收期茎瘤微量元素平均含量的大小顺序为 Fe>Mn>Zn>Cu,这与叶片中的含量顺序相同。 变异系数
大小排序依次为 Fe>Mn>Zn>Cu,与叶片的结果相同,Fe、Mn的变异系数较大,而 Cu、Zn的变异系数较小。
叶片 /茎瘤摇 采收期叶片和茎瘤 Mg和 S含量较为接近,而 N、P 和 K 含量均为茎瘤高于叶片,且叶片 P
含量仅为茎瘤的一半。 Ca、Fe、Mn在叶片和茎瘤中的比值为 3.47、4.37 和 2.95,与快速膨大期相同,叶片中上
述 3元素含量远高于茎瘤中的含量。
2.2摇 茎瘤芥养分含量与产量的关系
2.2.1摇 相关分析
相关分析结果(表 5)表明,茎瘤芥产量与不同生长期各部位养分含量之间的关系表现出一定的规律性。
在苗期,茎瘤芥产量与叶片中微量元素 Fe含量呈显著负相关关系,而与 Mn 呈极显著负相关关系;在快速膨
大期,茎瘤芥产量与叶片和茎瘤中 Mg含量存在极显著和显著负相关关系,与茎瘤中 K和 Cu含量分别存在极
显著和显著正相关关系;在采收期,茎瘤芥产量与叶片中 Mg和 Fe含量呈极显著负相关关系,与 Zn 含量呈显
著负相关关系。
表 5摇 不同生育期养分含量与产量的相关系数( r)
Table 5摇 Nutrient content in different growth stages and yield correlation coefficients( r)
元素
Element
苗期 Seeding
叶片 Leaf
快速膨大期 Rapid enlargement period
叶片 Leaf 茎瘤 Tuber
采收期 Harvesting period
叶片 Leaf 茎瘤 Tuber
N 0.185 -0.135 -0.087 -0.181 -0.090
P 0.195 0.125 0.289 0.176 -0.298
K 0.319 0.163 0.496** 0.316 0.308
Ca 0.092 0.280 0.283 0.248 0.224
Mg -0.116 -0.471** -0.348* -0.506** -0.121
S 0.233 0.143 0.056 0.163 -0.126
Fe -0.380* -0.326 0.187 -0.490** 0.082
Mn -0.435** -0.158 -0.297 -0.053 -0.022
Cu 0.064 -0.163 0.375* -0.146 0.189
Zn -0.017 -0.143 -0.210 -0.410* -0.294
摇 摇 n= 30,*和**分别代表 0.05 和 0.01 显著水平
2.2.2摇 逐步回归分析
苗期摇 通过将茎瘤芥产量(Y)与苗期植株中 10 种养分含量(X i)进行多元逐步回归分析,并对多元回归
方程和各回归系数的显著性检验,最终得到的优化逐步回归方程为:Y = 36768+3583XK-6.328XFe-76.09XMn,
多元相关系数 R= 0.577,F= 5.165,方程极显著。 结果表明,植株 K、Fe 和 Mn 的含量综合影响茎瘤芥的产量,
茎瘤芥产量与苗期叶片大量元素 K呈正的线性关系,而与微量元素 Fe和 Mn呈负线性关系。
快速膨大期摇 通过产量(Y)与叶片中 10种养分含量(Xi)进行多元逐步回归分析,并对多元回归方程和
各回归系数的显著性检验,最终得到的优化逐步回归方程为:Y = 50458 + 21557XP + 7925XCa - 88092XMg -
1145XCu,多元相关系数 R= 0.633,F= 5.00,方程极显著。 由此看出,快速膨大期叶片 P、Ca、Mg和 Cu的含量综
合影响茎瘤芥的产量,茎瘤芥产量与快速膨大期叶片 P 和 Ca呈正的线性关系,与 Mg和 Cu呈负线性关系。
将产量(Y)与茎瘤中 10种养分含量(X i)进行多元逐步回归分析,并对多元回归方程和各回归系数的显
9637摇 23期 摇 摇 摇 赵欢摇 等:茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系 摇
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著性检验,最终得到的优化逐步回归方程为:Y = 32487+7294XK -116122XMg,多元相关系数 R = 0.599,F =
8郾 97,回归方程达到极显著水平。 结果表明,快速膨大期茎瘤 K、Mg的含量综合影响茎瘤芥的产量,茎瘤芥产
量与茎瘤中 K含量呈正的线性关系,而与 Mg含量呈负的线性关系。
采收期 将产量(Y)与采收期叶片中 10种养分含量(X i)进行多元逐步回归分析,经过对多元回归方程和
各回归系数的显著性检验,最终得到的优化逐步回归方程为:Y= 36064+3413XK-30.15XFe,多元相关系数 R =
0.577,F= 7.73,回归方程达到极显著水平。 分析结果表明,采收期叶片 K、Fe 的含量综合影响茎瘤芥的产量,
茎瘤芥产量与采收期叶片中 K含量呈正线性关系,与 Fe呈负的线性关系。
通过产量(Y)与采收期茎瘤中 10种养分含量(X i)进行多元逐步回归分析,并对多元回归方程和各回归
系数的显著性检验,最终得到的优化逐步回归方程为: Y = 11791+7334XK-385XZn,多元相关系数 R = 0.557,
F= 7.20,方程极显著。 结果表明,采收期茎瘤 K和 Zn的含量综合影响茎瘤芥的产量,即茎瘤芥产量与采收期
茎瘤部分养分因子存在着极显著的线性关系,K与产量呈正的线性关系,而 Zn与产量呈负的线性关系。
3摇 讨论
3.1摇 不同生育期茎瘤芥植株养分含量变化规律
茎瘤芥在整个生育期,K、S含量均高于大多数植物,表明茎瘤芥对 K、S 的需求量较大,而试验区域土壤
速效 K含量适中,有效 S的含量较低。 S是蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸的组分,参与蛋白质合成,在植物生理生
化中有重要作用[26]。 因此,在缺 S 的土壤中合理施用 S 肥有助于促进茎瘤芥植株的生长发育和产量的提
高[27]。 在整个生育期叶片中,N、K 和 Ca 的含量较高,P、S 和 Mg 次之;茎瘤中 K、N 和 P 含量较高,S、Ca 和
Mg次之,表明茎瘤芥叶片和茎瘤这两个对生物量起决定作用的器官对大量元素的需求规律有明显不同。 4
种微量元素(除快速膨大期茎瘤外)以 Fe的需求量最大,Mn 次之,Cu 最少。 从茎瘤芥不同部位看,快速膨大
期和采收期叶片中 N、P、K、Cu和 Zn含量较茎瘤中低,而 Ca、Fe 和 Mn 含量的变化特点则相反,S 和 Mg 差异
较小,表明茎瘤芥不同部位对不同养分的敏感程度各异。 从整个生育期养分变化规律看,叶片 N、P、K、Fe、Cu
和 Zn含量呈降低趋势,而 Ca、Mg、S和 Mn则呈现先降低后升高的趋势;从快速膨大期到采收期茎瘤中除 N、
S、Fe和 Cu元素降低外,其余营养元素均呈上升趋势。 因此,生产中可以通过不同生育期茎瘤芥对养分的需
求规律和特点,科学调控不同肥料分期施用的数量、比例和方法,为茎瘤芥优质高产提供重要物质基础。
3.2摇 不同生育期茎瘤芥各部位养分含量对产量的作用
茎瘤芥产量与苗期叶片中 Fe和 Mn含量、采收期叶片中 Fe和 Zn含量呈显著或极显著负相关。 自 20 世
纪植物微量元素营养的必需性被确定与公认以来,其对植物产量和品质影响的研究不少。 微量元素含量不足
和过量都难以获得蔬菜的优质、高产。 本研究通过 3个时期各部位养分含量与产量的逐步回归分析进一步验
证,部分较高含量微量元素与产量存在负的线性关系,不利于茎瘤芥产量提高。 采收期叶片、快速膨大期叶片
和茎瘤中 Mg含量与产量呈极显著负相关。 有研究表明,土壤中 Mg 含量较丰富,施用 Mg 肥作物没有增产效
果[28]。 茎瘤芥快速膨大期叶片和茎瘤中 K和 Cu 含量与产量呈极显著和显著正相关。 通过 3 个生育期不同
部位养分含量与产量的逐步回归分析也表明茎瘤芥产量与 K 含量呈正的线性关系,说明茎瘤芥在整个生育
期对 K的需求量较大,而试验区土壤中有效 K 平均含量适中(表 1)。 当 K素营养充足,有利于作物不同阶段
各器官的生长,提高叶片的光合强度和同化产物的运输率,从而提高作物的产量。 施 K 不仅能显著提高茎瘤
芥地上部生物量,而且能显著提高茎叶比,从而显著提高瘤茎产量[29]。 Cu 参与植物体内的氮素代谢作用,对
氨基酸活化及蛋白质合成有促进作用,从而对产量的形成和提高具有明显的作用。 本研究中茎瘤芥快速膨大
期叶片中 P 含量与产量存在正线性关系,而本试验区土壤中有效 P 含量适中,可见,在快速膨大期合理施用 P
肥可促进茎瘤芥对 P 的吸收,从而提高茎瘤芥产量。 因此,在茎瘤芥生长期间根据土壤养分含量对茎瘤芥植
株进行施肥调节,是保障植物优质高产和肥料资源高效利用十分重要的农业技术措施之一。
4摇 结论
本研究首次对不同生育期植株营养特性及其与产量关系的系统研究表明,茎瘤芥叶片和茎瘤(除采收期
0737 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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茎瘤外)的 6种大量元素含量以 N最高,K次之,Mg 最低;4 种微量元素(除快速膨大期茎瘤外)以 Fe 的需求
量最大,Mn次之,Cu最少。 这些营养特点是茎瘤芥平衡营养管理的基础。 茎瘤芥产量与 3 个生育期不同部
位养分含量之间关系密切。 进一步通过多元线性逐步回归分析筛选出不同生育期茎瘤芥养分含量与产量的
5个最优模型为:1) 苗期叶片:Y = 36768 + 3583XK - 6. 328XFe - 76. 09XMn;2)快速膨大期叶片:Y = 50458 +
21557XP+7925XCa-88092XMg-1145XCu;3)快速膨大期茎瘤:Y= 32487+7294XK-116122XMg;4)采收期叶片:Y=
36064+3413XK-30.15XFe;5)采收期茎瘤:Y= 11791+7334XK-385XZn。 这可作为生产上在茎瘤芥不同生育期
针对性营养调控的理论依据。
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2737 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33卷摇
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源员远苑 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 猿猿卷摇
叶生态学报曳圆园员源年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索生态学奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁
促进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
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主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
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