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EFFECT OF APPLICATION OF FERTILIZER NITROGEN,ZINC AND SELENIUM ON ZINC NUTRITION OF RYEGRASS

氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响



全 文 : 文章编号 :100028551 (2001) 0320174206
氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响
韦东普2  华 珞1 ,2 3  白玲玉2  姚允寅2
(11 首都师范大学地理系 北京 100037 ; 21 中国农业科学院原子能利用研究所 北京 100094)
摘要 :本文研究在湖北省宜昌县山地黄棕壤上以磷肥为底肥单施锌、硒肥及氮锌硒肥
配合施用对单播与混播黑麦草中锌营养状况的影响。试验结果表明 :单施锌肥明显
增加混播黑麦草 (混播比例为白三叶∶黑麦草为 1∶4) 中的锌含量 ,且随施锌量的增
加 ,混播黑麦草中的锌含量也增加 ;单施磷肥的处理与不施肥的对照相比较 ,混播黑
麦草中的锌含量降低 ,其主要原因是干物质量增加引起的稀释效应。单施硒肥情况
下 ,混播黑麦草中的锌含量随着施硒量的增加呈降低趋势。氮锌硒肥配合施用的 9
个处理中 ,混播黑麦草中锌含量最高的处理是 N46Zn25Se1 ;单播黑麦草中锌含量最
高的处理是 N30Zn25Se5。
关键词 :氮 ;锌 ;硒 ;锌营养 ;黑麦草
收稿日期 :2000208203
基金项目 :国家自然科学基金 (3987017)和中国农业科学院院长基金3 通讯联系人
作者简介 :韦东普 (1969~) ,女 ,北京市人 ,中国农业科学院原子能利用研究所助理研究员 ,从事土壤环境生态方面的研究
中国锌肥的广泛应用始于 70 年代 ,施用锌肥不仅能提高农作物的产量 ,如在石灰性土壤
上 ,施锌肥使玉米和水稻产量明显增加 ,而且也能改善其品质 ,如柑桔施锌肥可以增加果实的
全糖量和 Vc 含量[1 ] 。随着人们生活水平的提高 ,锌在人类身体健康方面所起的作用日益受重
视。通过提高牧草的锌营养而改善畜产品 ,使人们通过日常饮食自然补锌是研究利用锌肥的
新领域。作物的锌营养状况不但受土壤的供锌能力、作物的吸收速度等因素的影响 ,还受微量
元素间的相互作用及大量元素与微量元素的相互作用的影响。本试验研究在山地黄棕壤上以
磷肥为底肥单施锌、硒肥及氮锌硒肥配合施用对单播及混播黑麦草中锌营养的影响。
1  材料与方法
111  材料及供试土壤
盆栽试验在中国农业科学院原子能利用研究所示踪网室进行。供试土壤取自湖北省宜昌
县百里荒示范牧场 ,该牧场草地为多年生黑麦草 ( Lolium perenne L. ) 和白三叶 ( Trifoium repens
L. )混种草地 ,系亚热带中高山山地黄棕壤。取去除表面草皮的 0~20cm 土壤 ,风干过筛备用
(含水量为 16135 %) 。土壤化学性状见表 1。
牧草为白三叶 (品种 :胡依阿 ,湖北省农科院畜牧所提供) 和多年生黑麦草 (品种 :APM ,由
中国农业科学院畜牧所提供) 。
471  核 农 学 报 2001 ,15 (3) :174~179Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
表 1  供试土壤化学性状
Table 1  Chemiacal properties of soil used
pH
516 有机质O. M. ( %)
21482 全 Ntotal N( %)0 \ 1^50 全 Ptotal P(P2O5 %)01038 全 Ktotal K( K2O %)21093
速效氮
available2N(mgΠkg)
16217 速效磷olsen2P(mgΠkg)11512 速效钾NH4Ac2K(mgΠkg)11417 速效锌HCl2Zn(mgΠkg)2184
  供试同位素标记氮肥为 (15NH4 ) 2 SO4 ,丰度为 51038 %(上海化工研究院提供) ;磷肥为三料
磷酸钙 ;锌肥为 ZnSO4·7H2O ;硒肥为 Na2 Se2O3 。
试验用盆为塑料盆 (底无孔) ,高 27cm ,上内直径 28cm ,下内直径 20cm ,每盆装土 815kg。
112  方法
单因素试验采用随机区组设计 ,混播试验。单施锌肥试验设 5 个水平处理 :0、5、25、50、
100mg ZnΠkg(ZnSO4·7H2O) ;单施硒肥试验为 4 个水平处理 0、1、5、10mg SeΠkg (Na2 Se2O3 ) ;同时
设置不施肥对照。每处理重复 3 次。施肥处理详见表 2 和表 3。
表 2  单施锌肥试验处理
Table 2  Treatment of application of zinc fertilizer
处理
treatment
ZnSO4·7H2O
(gΠpot) 三料磷酸钙(gΠpot)
CK 0 0
Zn 0(CKP) 0 1142
Zn 5 0137 1142
Zn 25 1186 1142
Zn 50 3172 1142
Zn 100 7144 1142 表 3  单施硒肥试验处理Table 3  Treatment of application ofselenium fertilizer处理treatment Na2Se2O3(gΠpot) 三料磷酸钙tricalcium phosphate(gΠpot)Se 0(CKP) 0 1142Se 1 01013 1142Se 5 01067 1142Se 10 01134 1142
  多因素肥料试验采用L9 (34 )正交设计 ,为 9 个处理。每处理重复 3 次 ,豆科与禾本科混播
为每盆白三叶 4 株、黑麦草 16 株。三水平氮 :1513、3017、4610mg NΠkg ,三水平锌 :0、5、25 mg ZnΠ
kg ,三水平硒 :0、1、5 mg SeΠkg ,配合施用。设置相同正交设计黑麦草单播试验 ,作为15 N 同位素
试验的对照 ,禾本科单播为每盆黑麦草 20 株。
1997 年 4 月 22 日播种 ,每盆施 1142g 三料磷酸钙 (7618mg P2O5Πkg) 作底肥 ,4 月 28 日出
苗 ,6 月 2 日施肥。施肥处理详见表 4。
表 4  氮锌硒配施试验处理
Table 4  Treatment of application of fertilizer nitrogen ,zinc and selenium
处理
treatment
(15NH4) 2SO4
(gΠpot) ZnSO4·7H2O(gΠpot) Na2Se2O3(gΠpot) 三料磷酸钙tricalcium phosphate(gΠpot)
N15Zn0Se1 0162 0 01013 1142
N15Zn5Se5 0162 0137 01067 1142
N15Zn25Se0 0162 1186 0 1142
N30Zn0Se0 1124 0 0 1142
N30Zn5Se1 1124 0137 01013 1142
N30Zn25Se5 1124 1186 01067 1142
N46Zn0Se5 1186 0 01067 1142
N46Zn5Se0 1186 0137 0 1142
N46ZN25Se1 1186 1186 01013 1142
571 2 期 氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响
113  测试项目
每盆牧草刈割 4 次 ,分别于 1997 年 7 月 8 日 (施肥后 36d) 、8 月 8 日 (施肥后 67d) 、9 月 2 日
(施肥后 92d) 、10 月 17 日 (施肥后 137d) 刈割 ,分别称量黑麦草和白三叶鲜重和干重。全部植
物样品经烘干、磨碎、过筛 ,用干灰化原子吸收分光光度法进行全 Zn 的测定[2 ] 。
2  结果与分析
211  单施锌肥对混播黑麦草中锌含量的影响
单施锌肥明显增加混播黑麦草中的锌含量 (图 1) 。随施锌量的增加 ,混播黑麦草中的锌
含量也增加 ,施锌量为 100mgΠkg 的混播黑麦草中的锌含量最高。如图 1 所示 ,施肥后 36d 刈割
的混播黑麦草中 ,处理 CK( P) 、Zn5、Zn25、Zn50、Zn100 的锌含量分别为 27148、41115、54179、
81132 和 138145mgΠkg。混播黑麦草中 Zn 含量随施 Zn 量增加而增加。不同时期刈割的混播黑
麦草中的锌含量变化规律基本相似。Shrivastava 对棉花锌含量研究和 Karimian 对玉米锌含量
研究也得到类似的结果[4 ,5 ] 。
图 1  单施锌肥对混播黑麦草中锌含量的影响
Fig. 1  Effect of zinc fertilizer applied on zinc content of ryegrass in mixed culture
212  施用磷肥对混播黑麦草中锌含量的影响
从图 1 还可以看出 ,与 CK(0)相比较 ,处理 CK(P)的混播黑麦草中的锌含量降低。如施肥
后 36d 刈割的混播黑麦草中 ,处理 CK(P) 的锌含量为 27148mgΠkg ,较 CK(0) 降低了 8162mgΠkg。
有报道认为产生这一现象的原因有以下几种[5~7 ] : ①干物质量增加引起的单纯稀释效应导致
植物中的锌含量降低 ; ②施磷改变了土壤中锌的形态分布 ,从而导致土壤中有效锌的减少 ;
③由于磷和锌之间不平衡而产生的植物细胞代谢上的失常。在本试验中 ,从土壤中锌的形态
分析结果可以看出 (图 2) ,施磷后土壤中的交换态锌含量为 1170mgΠkg ,与不施磷处理的交换
态锌含量 (1161mgΠkg)相比变化不大。而从混播黑麦草的干重可以看出 (图 3) ,36、67、92d 刈割
的混播黑麦草的干重 ,施磷处理 CK(P)比 CK(0) 有明显增加 ,所以 ,单纯稀释效应是混播黑麦
草中的锌含量在施入磷肥后降低的主要原因。
213  单施硒肥对混播黑麦草中 Zn 含量的影响
从图 4 可以看出 ,与 CK(0)相比 ,处理 Se1 的混播黑麦草中的 Zn 含量有一定增加 ,但其后
随施 Se 水平的增加而降低。如施肥后 36d ,处理 CK( P) 、Se1、Se5、Se10 的 Zn 含量分别为
27148、37122、33163 和 29131mgΠkg。随着牧草生长在施肥后 67d 刈割的混播黑麦草中的 Zn 含
671 核 农 学 报 15 卷
量达到最大值 ,其后逐渐降低 ,如处理 Se10 4 次刈割的锌含量分别为 29131、42133、26152 和
26127mgΠkg。
图 2  施用磷肥后土壤中锌的形态转化
Fig. 2  Transformation of zinc form in soil after
phosphorus fertilizer applied
图 3  施入磷肥后混播黑麦草的干重变化
Fig. 3  Changing of dry weight of ryegrass after
phosphorus fertilizer applied
图 4  施用硒肥对混播黑麦草中锌含量的影响
Fig. 4  Effect of selenium fertilizer applied on zinc content of ryegrass in mixed culture
214  氮锌硒肥配合施用对混播黑麦草锌含量的影响
从表 5 可以看出 ,不同水平氮锌硒配合施用 ,处理 N46Zn25Se1 的 Zn 含量在 4 个时期都高
于其它处理 ,为最好处理 ,数值分别为 112135、109138、77142 和 79154mgΠkg。
从表 5 还可以看出 ,混播黑麦草的锌含量随时间的延伸呈现一定的规律 ,Zn25 处理锌含
量最高值出现在 36d ,随后逐渐降低 ,处理 N30Zn25Se5 4 次刈割的锌含量分别为 80116mgΠkg、
40126、33115 和 29182mgΠkg ;Zn0 和 Zn5 水平的多数处理锌含量最高值出现在 67d ,随后降低 ,处
理 N46Zn0Se5 4 次刈割的锌含量分别为 30133mgΠkg、68103mgΠkg、21157mgΠkg 和 19152mgΠkg。
将各试验处理分成 3 组 :氮肥组、磷肥组和硒肥组 ,对各组的混播黑麦草锌含量进行正交
方差分析 ,结果表明 :施氮对施肥后 67d 刈割的混播黑麦草的锌含量影响差异显著 ,N46 的锌
含量比 N15 水平和 N30 显著增加了 70173 %和 80199 %。施硒对 137d 刈割的混播黑麦草的锌
含量的影响差异极显著 ,Se1 的混播黑麦草锌含量为 49198mgΠkg ,与 Se0、Se5 的 25169、27156mgΠ
kg 相比极显著增加。施锌对施肥后 36d 和 137d 刈割的混播黑麦草的锌含量影响差异显著 ,
36d 的 Zn25 水平的混播黑麦草锌含量比 Zn0、Zn5 显著增加了 164184 %和 134163 %。
771 2 期 氮锌硒肥配合施用对黑麦草锌营养的影响
表 5  混播黑麦草的锌含量
Table 5  Zinc content of ryegrass in mixed culture (mgΠkg)
处理
treatment
36d 67d 92d 137d
N15Zn0Se1 36197 a 36181 a 41104 a 37135 b
N15Zn5Se5 42122 a 54199 a 49166 ab 33132 ab
N15Zn25Se0 76159 b 48130 a 33176 a 37143 b
N30Zn0Se0 34132 a 41129 a 26142 a 21160 ab
N30Zn5Se1 32169 a 50159 a 21179 a 33104 ab
N30Zn25Se5 80116 b 40126 a 33115 a 29182 ab
N46Zn0Se5 30133 a 68103 a 21157 a 19152 a
N46Zn5Se5 39178 a 61177 a 21120 a 18104 a
N46Zn25Se1 112135 c 109138 b 77142 b 79154 c
  注 :36d 指施肥后 36d 刈割 ,下表同 ;Note :36d means cutting at 36d after fertilization ,the same as the following table.
215  氮锌硒肥配合施用对单播黑麦草锌含量的影响
从表 6 可以看出 ,处理 N30Zn25Se5 的 Zn 含量在 4 个时期都高于其它处理 ,4 次刈割的单
播黑麦草的 Zn 含量分别为 95100、76172 和 72170、69187mgΠkg。从表中还可看出 ,大部分处理
在施肥后 36d 刈割达到最高值 ,如处理 N46Zn5Se0 4 次刈割的数值分别为 62188、52175、72115
和 22149mgΠkg。
对单播黑麦草锌含量的不同锌、不同硒处理之间进行正交方差分析 ,表明不同施硒水平对
36 和 137d 刈割的单播黑麦草的 Zn 含量的影响差异显著 ,如 137d 的 Se5 水平的单播黑麦草锌
含量为 481610mgΠkg ,与 Se0、Se1 的 251287、321020mgΠkg 相比呈极显著增加。不同施锌水平对
36、67 和 92d 刈割的单播黑麦草的锌含量的影响差异显著 ,如 36d 的 Zn25、Zn5 水平的单播黑
麦草锌含量分别为 841150 和 691030mgΠkg ,与 Zn0 的 461338mgΠkg 相比呈极显著增加。
表 6  单播黑麦草的锌含量
Table 6  Zinc content of ryegrass in mono culture (mgΠkg)
处理
treatment
36d 67d 92d 137d
N15Zn0Se1 48156 ab 34120 a 21160 a 44120 d
N15Zn5Se5 56100 ab 40142 ab 43139 bc 51144 d
N15Zn25Se0 69124 bc 61183 bcd 27107 ab 30183 bc
N30Zn0Se0 34192 a 42150 ab 19125 a 22153 ab
N30Zn5Se1 49174 ab 51128 ab 27106 ab 17175 a
N30Zn25Se5 95100 d 76172 d 72170 d 69187 e
N46Zn0Se5 55154 ab 35174 a 27135 ab 24152 ab
N46Zn5Se5 62188 b 52175 abc 42115 bc 22149 ab
N46Zn25Se1 88121 cd 74142 cd 44174 c 34111 c
3  结  论
11 单施锌肥试验中 ,混播黑麦草的锌含量随施锌水平的增加而增加。
871 核 农 学 报 15 卷
21 与不施肥处理相比较 ,单施磷肥时混播黑麦草中的锌含量降低 ,其主要原因是干物质量增
加引起的稀释效应。
31 单施硒肥试验中 ,混播黑麦草的锌含量随施硒水平的增加呈降低趋势。
41 氮锌硒肥配合施用 ,混播黑麦草锌含量最高的处理是 N46Zn25Se1 ;单播黑麦草锌含量最高
的处理是 N30Zn25Se5。
参考文献 :
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EFFECT OF APPLICATION OF FERTILIZER NITROGEN ,ZINC AND
SELENIUM ON ZINC NUTRITION OF RYEGRASS
WEI Dong2pu2  HUA Luo1 ,2 3  BAI Ling2yu2  YAO Yun2yin2
(11 Capital Normal University , Geography Depatment , Beijing  100037 ;
21 Institute for Application of Atomic Energy , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing  100094)
ABSTRACT :A pot experiment was carried out to study the effect of zinc or selenium fertilizer ap2
plied alone , combined application of nitrogen , zinc and selenium fertilizer on zinc nutrition of
ryegrass in mono culture or in mixed culture in mountain yellow2brown earth of Hubei province .
The result showed that : ①Zn content was enhanced by mixed culture ( white clover∶ryegrass = 1∶
4) ,at the same time ,Zn content of ryegrass in mixed culture was increased with increasing of Zn
fertilizer . ②The main reason of Zn content of ryegrass decreased in mixed culture was dilution ef2
fect due to the increase of dry weight. ③In mono2Se treatment , Zn content of ryegrass in mixed
culture was decreased with increasing of Se fertilizer. ④In 9 treatment of combined applications of
N ,Zn and Se fertilizer , treatment of the highest Zn content of ryegrass in mixed culture was
N46Zn25Se1 ;treatment of the highest Zn content of ryegrass in mono culture was N30Zn25Se5.
Key words :nitrogen ; zinc ; selenium ; zinc nutrition ; ryegrass3 Responsible author
971Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (3) :174~179