全 文 ：书氮素运筹对皖草２号和墨西哥玉米
吸收犆犪、犕犵、犛的影响
张晓艳１，王丽丽１，朱建华１，董树亭２，刘锋１
（１．山东省农业科学院科技信息工程技术研究中心，山东 济南２５０１００；２．山东省作物生物学重点实验室
山东农业大学农学院，山东 泰安２７１０１８）
摘要：为明确氮素运筹对皖草２号和墨西哥玉米植株吸收矿质元素的影响，本研究分析了皖草２号和墨西哥玉米
植株各器官中的矿质元素含量、累积量以及产量变化情况。结果表明，底肥一次性施入３００ｋｇ／ｈｍ２（即 Ｎ１）处理
的皖草２号和墨西哥玉米Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ含量最高，叶片Ｃａ和Ｓ含量高于茎，茎 Ｍｇ含量高于叶片，皖草２号头茬草３
种矿质元素含量高于墨西哥玉米；墨西哥玉米单株Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ累积速率和累积量显著高于皖草２号，再生草Ｃａ、
Ｍｇ、Ｓ矿质元素累积速率均呈逐渐下降趋势；皖草２号矿质元素产量显著高于墨西哥玉米，前者分次施肥处理各矿
质元素产量高于一次性施肥处理。回归分析表明，皖草２号植株中３种矿质元素对生物量的作用顺序为Ｃａ＞Ｓ＞
Ｍｇ，墨西哥玉米为Ｓ＞Ｍｇ＞Ｃａ，随着Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ三种矿质元素含量升高，２种牧草单株生物量有增加趋势。生产上
可以采取一次性施入氮肥３００ｋｇ／ｈｍ２ 的管理措施，来获取矿质营养较高的牧草。
关键词：皖草２号；墨西哥玉米；氮肥；矿质元素
中图分类号：Ｓ８１６；Ｓ５４０．６２；Ｑ９４６．９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１２）０６０１２３０７
矿物质微量元素是动物必需的养分之一，具有不可替代的生理生化作用，它是动物体细胞和组织特别是骨骼
形成的最主要成分，它能调节血液及淋巴渗透压的恒定，保证细胞获得营养，维持血液的酸碱平衡等［１］。动物所
需的矿物质营养是从饲草料中获得的，饲草中矿质元素含量的高低对食草动物的生长有影响。植物体内的钙是
根系主动和被动吸收的，缺钙分生组织的生长变慢，一方面钙向快速生长的部位输送，另一方面植物又通过各种
机制限制钙向这些组织转移。镁是植物叶绿素的组成成分，缺镁将影响叶绿素的形成。镁对动物营养比植物营
养更为重要，牛羊喂的牧草如果含镁量低，可以引起牛、羊的痉挛症，为了防止动物的缺镁痉挛症，饲料必须保证
足够的镁含量。硫是很多蛋白质的重要成分，是一切植物和动物的必需元素，植物吸收的硫，主要是无机硫酸盐，
在体内转化成有机硫化物即含硫氨基酸，通过食物链，动物消化含硫蛋白质，并将无机硫排出体外。
杂交苏丹草（犛狅狉犵犺狌犿）和墨西哥玉米（犣犲犪犿犲狓犻犮犪狀犪）是生产上利用的主要禾本科牧草，杂交苏丹草产量高、
品质好、抗逆性强、具有较好的适应性，在畜牧业、水产养殖业及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前
景［２，３］。墨西哥玉米又名大刍草，是遗传稳定的青饲料类玉米新品种，具有抗病虫、耐肥水、喜高温、分蘖和再生
能力强，产量高，饲用价值高等优点［４］，在我国因物候期不同表现为多年生和一年生。之前对皖草２号和墨西哥
玉米的报道多是在形态学、产量及基本营养品质方面［５７］。氮素运筹对饲用作物产量和品质的影响有很多报
道［８１２］。对矿质元素的研究多注重其对动物的生理作用方面，然而植物性饲料中微量元素含量变化较大，而且影
响饲料中矿质元素的因素也较多，包括土壤因素、作物因素、人为因素及其他因素等［１３］。张淑香等［１４］和曾清如
等［１５］认为，增施氮肥和磷肥会在一定程度上改变土壤中Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ等元素的有效性；程淑贞和解淑云［１６］、张
睿等［１７］报道，增施氮肥可以影响啤酒大麦（犎狅狉犱犲狌犿狌犺狌犾犵犪狉犲）和小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）籽粒中Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、
Ｍｎ等微量元素的含量；伍时照等［１８］指出，增施有机肥是提高稻米微量元素含量的有效措施。但关于氮肥对牧草
中Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ元素含量的影响少见报道。本研究通过田间试验，探讨了氮肥施用量和施用时期对皖草２号和墨西
第２１卷 第６期
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１２３－１２９
２０１２年１２月
收稿日期：２０１１１１２５；改回日期：２０１２０２２０
基金项目：国家“十五”科技攻关项目（２００２ＢＡ５１８Ａ１３）和国家自然科学基金项目（３０１００１０８）资助。
作者简介：张晓艳 （１９７４），女，内蒙古通辽人，副研究员，博士。Ｅｍａｉｌ：ｚｘｙｌｆ５３６７＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｙ＠ｓａａｓ．ａｃ．ｃｎ
哥玉米植株中Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ元素含量、积累量、产量的影响，Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ元素含量与牧草生物量的关系，以探明牧草吸
收矿质营养的规律以及植株矿质元素含量与再生的关系，以期为皖草２号和墨西哥玉米优质高效生产提供理论
依据和技术支持。
１ 材料与方法
１．１ 研究区概况
试验于２００８－２００９年在山东泰安中国黄淮海区
域玉米技术创新中心进行，试验地点位于北纬３６°０９′，
东经１１７°０９′，属于温带半湿润大陆性气候，四季分明，
光照充足，年日照２６１１ｈ，年平均气温１２．８℃，无霜期
约２００ｄ，年降水量７０１．６ｍｍ。
１．２ 试验设计
供试材料为皖草２号（杂交苏丹草的一种）和墨西
哥玉米。均按照生产上的适宜密度种植，分别为皖草
２号３０．０万株／ｈｍ２［１９］和墨西哥玉米４０００５株／ｈｍ２［４］。
采用大田小区栽培，小区面积１８ｍ２，３次重复，随机排
列。氮肥处理见表１。土壤基础肥力：有机质含量为
１．６４％，全氮含量为 ０．０６９％，碱解氮为 １０３．４４
ｍｇ／ｋｇ，速效磷为 ３５．６１ ｍｇ／ｋｇ，速效钾为 ６１．０９
ｍｇ／ｋｇ。从６月１０日到１０月１０日，２种牧草各收获
３次，每次留茬２５ｃｍ。Ｎ３和 Ｎ４处理刈割后当天浇
水、施肥。样品称鲜重后于１０５℃杀青３０ｍｉｎ，７５℃烘
干至恒重，粉碎后过４０ｍｍ筛，供室内分析备用。
表１ 不同处理氮肥用量和施用时期
犜犪犫犾犲１ 犇犻犳犳犲狉犲狀狋狀犻狋狉狅犵犲狀狉犪狋犲狊犪狀犱
犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狊狋犪犵犲狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
氮肥用量
Ｎｉｔｒｏｇｅｎｒａｔｅｓ
（ｋｇ／ｈｍ２）
施用时期
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓｔａｇｅｓ
Ｎ０ ０ 不施肥料 （对照）Ｎｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎ（ＣＫ）
Ｎ１ ３００ 底肥一次性施入Ｔｏｔａｌａｓｂａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｎ２ ６００ 底肥一次性施入Ｔｏｔａｌａｓｂａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
Ｎ３ １００＋１００＋１００ 底肥＋刈割后追施，平均３次施入（底
肥∶追肥＝１∶２）Ｄｉｖｉｄｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ａｔｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓ（Ｂａｓｅ∶Ｄｒｅｓｓｉｎｇ＝１∶２）
Ｎ４ ２００＋２００＋２００ 底肥＋刈割后追施，平均３次施入（底
肥∶追肥＝１∶２）Ｄｉｖｉｄｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ａｔｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓ（Ｂａｓｅ∶Ｄｒｅｓｓｉｎｇ＝１∶２）
１．３ 矿质元素的测定方法
准确称取植株样品０．４０００ｇ左右，每个样品称取３份，分别置于不同消化管中，加入混合酸（ＶＨＮＯ３∶ＶＨＣｌＯ４
＝４∶１）５．００ｍＬ，摇匀放置过夜，于次日在消煮炉上低温分解，消煮过程中加入２～３滴 Ｈ２Ｏ２，待溶液中棕色烟
雾消尽，消煮至溶液清亮为止，冷却后用去离子水定容至２５ｍＬ，摇匀后待测Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ含量。在测定前配制标准
曲线溶液，标准溶液酸的浓度与消煮液酸的浓度相同，然后按空白、标样和待测样品顺序直接利用ＩＣＰＳ７５００等
离子体发射光谱仪测定。矿质元素含量计算如下式：
犡 （ｍｇ／ｇ）＝（犇－犅）×２５（ｍＬ）／犿
其中，犡为样品中养分含量（ｍｇ／ｇ）；犇为样品测定值（ｍＬ／Ｌ）；犅为空白值（ｍＬ／Ｌ）；犿为样品质量（ｇ）。
１．４ 统计与分析
采用 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０００进行数据处理；用ＳＰＳＳ统计软件进行方差分析及多重比较（犘＝０．０５）。
２ 结果与分析
２．１ 氮素对植株矿质元素含量的影响
皖草２号Ｃａ、Ｍｇ含量高于墨西哥玉米，而Ｓ含量低于后者，平均低０．４１４ｍｇ／ｇ，两者Ｃａ和Ｓ含量差异达到
显著水平（表２）。皖草２号全株Ｃａ、Ｍｇ和Ｓ含量Ｎ１处理最高，分别为１１．１３５，２．１７２和２．０３０ｍｇ／ｇ，对照Ｃａ
含量最低，为９．５６９ｍｇ／ｇ，一次性基施低氮处理显著高于施氮量高的处理，分次施肥处理施氮量对其Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ
矿质元素含量影响差异不显著。墨西哥玉米Ｎ１处理Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ含量最高，一次性施肥处理施氮量对Ｃａ、Ｍｇ含
量影响差异不显著。两者叶片中Ｃａ和Ｓ含量高于茎，茎 Ｍｇ含量高于叶片。
２．２ 不同收获期植株矿质元素含量变化
皖草２号头茬草Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ元素含量高于第３次收获草，且茎Ｃａ和 Ｍｇ元素含量高于叶片，Ｓ含量低于叶片
（表３）。墨西哥玉米植株Ｃａ含量随收获次数增加而升高，Ｍｇ和Ｓ元素含量在第２次收获时最高，头茬草最低，
４２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６
Ｃａ和Ｓ叶片含量高于茎。皖草２号头茬草３种矿质元素含量均高于墨西哥玉米，墨西哥玉米再生草的 Ｍｇ和Ｓ
元素含量高于皖草２号。
２．３ 氮素对单株矿质元素累积的影响
墨西哥玉米单株Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ的累积量显著高于皖草２号，且叶片累积量高于茎，在墨西哥玉米上表现更加显
著（图１）。两者一次性低施氮量处理单株Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ累积量较高。皖草２号Ｎ４处理３种矿质元素累积量高于
Ｎ３处理，而墨西哥玉米分次施肥处理２种施氮水平差异不显著。总之，皖草２号Ｎ４处理各矿质营养累积量最
高，墨西哥玉米Ｎ１处理最高。墨西哥玉米矿质元素累积量高于皖草２号是由于其单株生物量较大的原因。
表２ 氮素对皖草２号和墨西哥玉米矿质元素含量的影响
犜犪犫犾犲２ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀狅狀犮狅狀狋犲狀狋狊狅犳犿犻狀犲狉犪犾犲犾犲犿犲狀狋狊犻狀犠犪狀犮犪狅２犪狀犱犣．犿犲狓犻犮犪狀犪 ｍｇ／ｇ
品种
Ｔｙｐｅｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
Ｃａ
茎Ｓｔａｌｋｓ 叶片Ｌｅａｖｅｓ 全株Ｐｌａｎｔ
Ｍｇ
茎Ｓｔａｌｋｓ 叶片Ｌｅａｖｅｓ 全株Ｐｌａｎｔ
Ｓ
茎Ｓｔａｌｋｓ 叶片Ｌｅａｖｅｓ 全株Ｐｌａｎｔ
皖草２号
Ｗａｎｃａｏ２
Ｎ０ ９．６７６ ９．５７４ ９．５６９ｃ ２．２１７ １．７９９ ２．００４ｂ １．５３７ ２．２６２ １．９０１ｂ
Ｎ１ １１．０５６ １１．１３３ １１．１３５ａ ２．２６９ ２．０４３ ２．１７２ａ １．４１０ ２．６７３ ２．０３０ａ
Ｎ２ ８．８３７ ８．７２５ ８．８１５ｄ １．７７８ １．５７９ １．６８２ｃ ０．９１４ １．８９７ １．４１２ｃ
Ｎ３ ９．３５８ ９．８９６ ９．６３９ｂｃ １．９６１ １．８９８ １．９３３ｂ １．２３０ ２．５６８ １．８８４ｂ
Ｎ４ ９．１１９ １０．２９１ ９．７１１ｂ １．９８０ ２．０７０ ２．０２７ｂ １．１４８ ２．６１６ １．８９０ｂ
平均Ａｖｅｒａｇｅ ９．６０９ ９．９２４ ９．７７４（ａ） ２．０４１ １．８７８ １．９６３（ａ） １．２４７ ２．４０３ １．８２３（ｂ）
墨西哥玉米
犣．犿犲狓犻犮犪狀犪
Ｎ０ ７．９２９ ７．５４２ ７．６７９ｂ １．７４７ １．５４６ １．５９９ｃ １．６４７ １．９１１ １．８７０ｅ
Ｎ１ ７．４４７ ８．３２２ ８．１５８ａ ２．０７４ ２．０６１ ２．０７５ａ １．９１０ ２．９３６ ２．６８１ａ
Ｎ２ ７．９５３ ８．２１４ ８．１５７ａ ２．１６２ ２．０１８ ２．０５２ａ ２．０３７ ２．３６１ ２．３０２ｂ
Ｎ３ ６．４６４ ７．０６４ ６．９３２ｄ １．５２５ １．５８４ １．５６９ｃ １．２１８ ２．４１７ ２．１４４ｄ
Ｎ４ ７．１８７ ７．０６９ ７．１３９ｃ １．８５３ １．７６２ １．７８５ｂ １．５２７ ２．３９６ ２．１８７ｃ
平均Ａｖｅｒａｇｅ ７．３９６ ７．６４２ ７．６１３（ｂ） １．８７２ １．７９４ １．８１６（ａｂ） １．６６８ ２．４０４ ２．２３７（ａ）
注：同列不同小写字母表示差异显著（犘＜０．０５）。括号内小写字母表示皖草２号和墨西哥玉米间的显著性比较（犘＜０．０５）。
Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ犘＜０．０５．Ｔｈｅｂｒａｃｋｅｔｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｓｈｏｗｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ（犘＜０．０５）
ｂｅｔｗｅｅｎＷａｎｃａｏ２ａｎｄ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪．
表３ 不同收获期植株矿质元素含量的变化
犜犪犫犾犲３ 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犿犻狀犲狉犪犾犲犾犲犿犲狀狋狊犻狀狆犾犪狀狋狊犪狋犱犻犳犳犲狉犲狀狋犺犪狉狏犲狊狋犻狀犵狊狋犪犵犲狊 ｍｇ／ｇ
元素Ｅｌｅｍｅｎｔｓ 器官Ｏｒｇａｎｓ
皖草２号 Ｗａｎｃａｏ２
Ｈ１ Ｈ３
墨西哥玉米犣．犿犲狓犻犮犪狀犪
Ｈ１ Ｈ２ Ｈ３
Ｃａ 茎Ｓｔａｌｋｓ １０．６５４ ９．１５５ ６．７７９ ８．２７３ ７．１３６
叶片Ｌｅａｖｅｓ １０．３７１ ９．５４０ ６．３５３ ７．６４５ ８．９２８
全株Ｐｌａｎｔ １０．４７６ ９．３５４ ６．４６４ ７．７９２ ８．５８３
Ｍｇ 茎Ｓｔａｌｋｓ ２．１６７ １．９４０ １．７９４ ２．０７８ １．７４６
叶片Ｌｅａｖｅｓ １．８９２ １．８３９ １．５２０ １．９４５ １．９１８
全株Ｐｌａｎｔ ２．０１０ １．８８０ １．５８４ １．９７８ １．８８５
Ｓ 茎Ｓｔａｌｋｓ １．４４４ ０．９９８ １．３９９ １．９０１ １．７０３
叶片Ｌｅａｖｅｓ ２．９２５ １．８６９ ２．２８６ ２．７０７ ２．２２０
全株Ｐｌａｎｔ ２．２３７ １．４８３ ２．０８７ ２．５０１ ２．１２３
注：Ｈ１为头茬草；Ｈ２为第２次刈割草；Ｈ３为第３次刈割草。
Ｎｏｔｅ：Ｈ１，Ｈ２ａｎｄＨ３ｗｅｒｅｒｅｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅｆｉｒｓｔ，ｓｅｃｏｎｄａｎｄｔｈｉｒｄｇｒａｓｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
５２１第２１卷第６期 草业学报２０１２年
２．４ 氮素对植株矿质元素产量的影响
皖草２号Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ各矿质元素产量显著高于墨西哥玉米，叶片矿质元素产量高于茎，墨西哥玉米这种差异
表现更为突出，是由于其叶片占全株的干重比例较大（图２）。皖草２号分次施肥处理各矿质元素产量高于一次
性施肥处理，且分次施肥处理施氮量增加矿质元素产量显著升高，一次性施肥处理与之相反。墨西哥玉米氮肥处
理各矿质元素产量均高于对照，一次性施肥处理施氮量增加产量降低，分次施肥处理施氮量对矿质元素产量影响
差异不显著。这种差异的原因是由于干物质产量和植株体内矿物质含量共同作用的结果。
图１ 氮素对钙、镁、硫元素积累量的影响
犉犻犵．１ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀狅狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳
犮犪犾犮犻狌犿，犿犪犵狀犲狊犻狌犿犪狀犱狊狌犾犳狌狉
图２ 氮素对钙、镁、硫元素产量的影响
犉犻犵．２ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀狅狀狅狌狋狆狌狋狅犳
犮犪犾犮犻狌犿，犿犪犵狀犲狊犻狌犿犪狀犱狊狌犾犳狌狉
２．５ 再生草矿质元素累积速率
墨西哥玉米各矿质元素的累积速率均高于皖草２号，且Ｃａ的累积速率最大（图３）。两者再生草Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ
矿质元素累积速率均是逐渐下降的，Ｃａ的下降速率最大，Ｍｇ和Ｓ下降速率较平缓。皖草２号 Ｍｇ和Ｓ累积速率
基本一致，墨西哥玉米Ｓ的累积速率高于 Ｍｇ元素。
２．６ 矿质元素含量与生物量的关系
为探讨矿质元素含量与生物量之间的关系，以钙元素含量（Ｘ１）、镁元素含量（Ｘ２）、硫元素含量（Ｘ３）为自变
量，以单株生物量为因变量进行逐步回归分析，得到回归方程：
６２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６
皖草２号犢＝２９．６６４－４．０９９犡１＋８．１９２犡２＋１２．６１６犡３
墨西哥玉米犢＝－１．８５２＋１．４４９犡１－４４．４３２犡２＋６７．４３７犡３
皖草２号植株Ｃａ含量对单株生物量影响最大，决策系数为０．９３６９，其次为Ｓ，Ｍｇ元素含量影响最小（表
４）。墨西哥玉米３种矿质元素对生物量的作用顺序为Ｓ＞Ｍｇ＞Ｃａ，决策系数分别为８．９９６６，３．０２４６和
０．０１５２。皖草２号和墨西哥玉米３种矿质元素含量对其生物量的影响均为正效应，不同矿质元素与牧草生物量
相关程度的大小是由于基因型不同还是受氮素调控的影响有待于进一步深入研究。
图３ ２种饲用作物再生草犆犪、犕犵、犛累积速率比较
犉犻犵．３ 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅狀犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀狉犪狋犲狅犳犮犪犾犮犻狌犿，犿犪犵狀犲狊犻狌犿犪狀犱狊狌犾犳狌狉
犻狀狉犲犵犲狀犲狉犪狋犲犱犵狉犪狊狊狅犳犠犪狀犮犪狅２犪狀犱犣．犿犲狓犻犮犪狀犪
表４ 植株矿质元素含量与单株生物量通径分析
犜犪犫犾犲４ 犘犪狋犺犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犿犻狀犲狉犪犾犲犾犲犿犲狀狋犮狅狀狋犲狀狋狋狅犫犻狅犿犪狊狊狅犳狊犻狀犵犾犲狆犾犪狀狋
类型
Ｔｙｐｅｓ
元素
Ｅｌｅｍｅｎｔｓ
狓犻对狔的直接作用犫犼
Ｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｏｆ狓犻ｔｏ狔
狓犻通过狓犽对狔的间接作用狉犼犽犫犽
Ｉｎｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｏｆ狓犻ｐａｓｓ狓犽ｔｏ狔
决策系数犚２犼
Ｄｅｃｉｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
皖草２号 Ｗａｎｃａｏ２
Ｃａ －０．４６０５ ｘ１ｘ２ｙ －０．４１４８ ０．９３６９
ｘ１ｘ３ｙ －０．３７２３
Ｍｇ ０．１９５８ ｘ２ｘ１ｙ ０．１７６４ ０．１８１１
ｘ２ｘ３ｙ ０．１８８３
Ｓ ０．４０１１ ｘ３ｘ１ｙ ０．３２４３ ０．７３０５
ｘ３ｘ２ｙ ０．３８５７
剩余通径系数Ｓｕｒｐｌｕｓｐａｔｈｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅ→ｙ ０．９４８１ ０．９４８１
墨西哥玉米犣．犿犲狓犻犮犪狀犪
Ｃａ ０．０６４７ ｘ１ｘ２ｙ ０．０５１９ ０．０１５２
ｘ１ｘ３ｙ ０．０３３０
Ｍｇ －０．８４２８ ｘ２ｘ１ｙ －０．６７６３ ３．０２４６
ｘ２ｘ３ｙ －０．６９６６
Ｓ １．５６５４ ｘ３ｘ１ｙ ０．７９７０ ８．９９６６
ｘ３ｘ２ｙ １．２９３９
剩余通径系数Ｓｕｒｐｌｕｓｐａｔｈｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅ→ｙ ０．０１６６ ０．０１６６
２．７ 矿质元素间的相关系数
皖草２号 Ｍｇ含量与Ｓ和Ｃａ含量的相关性达到极显著或显著水平，相关系数分别为０．９６１６和０．９００８（表
５）；墨西哥玉米各元素含量间相关性不显著。２种牧草３种矿质元素累积量间的相关性均达到极显著水平。
７２１第２１卷第６期 草业学报２０１２年
表５ 矿质元素含量、累积量的相关系数
犜犪犫犾犲５ 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊狅犳犮狅狀狋犲狀狋狊犪狀犱犪犮犮狌犿狌犾犪狋犻狅狀狊犫犲狋狑犲犲狀犿犻狀犲狉犪犾犲犾犲犿犲狀狋狊
类型
Ｔｙｐｅｓ
元素
Ｅｌｅｍｅｎｔ
矿质元素含量
Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ
Ｃａ Ｍｇ
矿质元素累积量
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ
Ｃａ Ｍｇ
皖草２号 Ｗａｎｃａｏ２ Ｍｇ ０．９００８ ０．９９２７
Ｓ ０．８０８６ ０．９６１６ ０．９８０１ ０．９９１５
墨西哥玉米犣．犿犲狓犻犮犪狀犪 Ｍｇ ０．８０２５ ０．９７８４
Ｓ ０．５０９１ ０．８２６５ ０．９７７１ ０．９６７６
注：表示５％水平上相关显著；表示１％水平上相关显著。
Ｎｏｔｅ：“”ａｎｄ“”ｗｅｒｅｒｅｆｅｒｒｅｄｔｏｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｔ５％ａｎｄ１％ｌｅｖｅｌｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
３ 结论与讨论
动物体内必需的矿物质元素分为常量元素和微量元素，通常把存在于动物体内大于５０ｍｇ／ｋｇ的元素称为
常量元素。Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ就是常量元素中的３种。矿质元素在细胞体内都具有一种或多种催化功能，如钙是骨骼的
主要成分；镁在催化、电化学及结构等方面都具有重要作用，硫为合成结构蛋白所必需。文建成等［２０］研究认为，
糙米铁、锌矿质元素含量明显受基因型、环境及二者互作的影响，研究发现在增施氮肥条件下，杂交粳稻滇杂３１
比常规粳稻南３４摄取更多铁、锌矿质元素，可能是由于杂交稻能忍耐较高的肥力条件、生长势强和根系发达，促
进了矿质元素的摄取。王春枝等［２１］研究认为，红富士苹果不同施肥处理对叶片中的矿质元素含量都有促进增加
的作用，叶片中氮、磷、钾、铁、锰、铜６种元素的含量明显高于不施肥处理。其中，以施用氮磷钾肥处理的叶片６
种元素的含量最高，且氮肥对叶片中氮、铁、锰、铜含量的影响最大。
多数矿物质元素是随食物链进入动物体内的，对于食草动物来说，草料中矿质元素含量的高低对其生长发育
有直接或间接的关系。因此，本研究进行了氮肥对皖草２号和墨西哥玉米植株矿质元素含量、积累量以及产量影
响的研究。结果表明，皖草２号和墨西哥玉米Ｎ１处理（底施３００ｋｇ／ｈｍ２）Ｃａ、Ｍｇ和Ｓ含量最高，说明氮素运筹
对此２种牧草从土壤中吸收Ｃａ、Ｍｇ和Ｓ矿质元素有一定的影响，施氮量高反而降低了植株中Ｃａ、Ｍｇ和Ｓ三种
矿质营养的含量，具体原因还有待于进一步对植株进行Ｃａ、Ｍｇ和Ｓ元素吸收的机理进行探讨。皖草２号头茬草
３种矿质元素含量均高于墨西哥玉米，说明皖草２号头茬草的矿质营养价值高于墨西哥玉米，由于墨西哥玉米单
株生物量较大，因而其Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ积累量显著高于皖草２号。皖草２号Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ矿质元素产量显著高于墨西哥
玉米，叶片矿质元素产量高于茎，墨西哥玉米这种差异表现更为突出，是由于其叶片干物质占全株比例较大的原
因。墨西哥玉米氮肥处理各矿质元素产量均高于对照，这种差异的产生是干物质产量和植株体内矿物质含量共
同作用的结果。通过对２种牧草Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ矿质元素含量与生物量进行回归分析，发现皖草２号植株Ｃａ含量与
单株生物量关系最大，其次为Ｓ；墨西哥玉米３种矿质元素与生物量的作用顺序为Ｓ＞Ｍｇ＞Ｃａ，３种矿质元素与２
种牧草单株生物量的相关性均为正相关，即随着矿质元素含量的升高，单株生物量增加。说明不同作物由于基因
型差异，对各种矿质元素吸收能力不同，且由于生物量的大小，表现出各矿质元素含量的差异，至于施氮量对矿质
元素吸收的影响机理还有待于进一步探讨。尽管目前对作物矿质营养元素的高效吸收和向植株各器官运输的生
理机制还缺乏深入了解，但从农业栽培技术措施上促进作物矿质元素的有效吸收和积累值得研究。
参考文献：
［１］ 麻益良，李敬，张军．动物必需微量元素营养研究进展［Ｊ］．山东家禽，２００１，６：１２１５．
［２］ 丁成龙，沈益新．１０个苏丹草品种在南方的生长表现［Ｊ］．中国草地，２００１，２３（２）：３４３７．
［３］ 刘建宁，石永红，王运琦，等．高丹草生长动态及收割期的研究［Ｊ］．草业学报，２０１１，２０（１）：３１３７．
［４］ 彭长江．墨西哥玉米高产关键技术［Ｊ］．四川农业科技，２００４，５：３１．
８２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６
［５］ 王永军，王空军，董树亭，等．氮肥用量、时期对墨西哥玉米产量及饲用营养品质的影响［Ｊ］．中国农业科学，２００５，３：
４９２４９７．
［６］ 张晓艳，董树亭，王空军，等．不同类型饲用作物营养成分的比较研究［Ｊ］．作物学报，２００５，３１（１０）：１３４４１３４８．
［７］ 张晓艳，董树亭，刘锋，等．皖草２号、墨西哥玉米营养价值的调控研究［Ｊ］．中国草地学报，２００６，２８（１）：４５５０．
［８］ 李文西，鲁剑巍，鲁君明，等．苏丹草－黑麦草轮作制中施氮量对饲草产量与土壤氮碳积累的影响［Ｊ］．草业学报，２０１１，
２０（１）：５５６１．
［９］ 杨红丽，陈功，吴建付．施氮水平对多花黑麦草植株氮含量及反射光谱特征的影响［Ｊ］．草业学报，２０１１，２０（３）：２３９２４４．
［１０］ 宝音陶格涛，刘美玲，包青海，等．氮素添加对典型草原区割草场植物群落结构及草场质量指数的影响［Ｊ］．草业学报，
２０１１，２０（１）：７１４．
［１１］ 周琴，赵超鹏，曹春信，等．不同氮肥基追比对多花黑麦草碳氮转运和种子产量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（４）：４７５３．
［１２］ 徐敏云，李建国，谢帆，等．不同施肥处理对青贮玉米生长和产量的影响［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（３）：２４５２５０．
［１３］ 袁磊．饲料中微量元素含量及其影响因素［Ｊ］．饲料博览，２００１，６：１３１４．
［１４］ 张淑香，王小彬，金轲．干旱条件下氮、磷水平对土壤锌、铜、锰、铁有效性的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００１，７（４）：
３９１３９６．
［１５］ 曾清如，周细红，毛小云．不同氮肥对铅锌矿尾矿污染土壤中重金属的溶出及水稻苗吸收的影响［Ｊ］．土壤肥料，１９９７，３：
７１１．
［１６］ 程素贞，解淑云．氮肥对啤酒大麦Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｏ营养效应的研究［Ｊ］．土壤通报，１９９９，３０（２）：７１７３．
［１７］ 张睿，郭月霞，南春芹．不同施氮水平下小麦子粒中部分微量元素含量的研究［Ｊ］．西北植物学报，２００４，２４（１）：１２５１２９．
［１８］ 伍时照，杨军，何秀英，等．华南部分地区部分优质稻和特种稻米氨基酸及矿质元素含量的研究［Ｊ］．华南农业大学学报，
１９９６，１７（３）：１９２４．
［１９］ 詹秋文，钱章强，林平，等．高梁苏丹草杂交种产量构成因子及最适密度的研究［Ｊ］．中国农学通报，２００１，１１（５）：１８２０．
［２０］ 文建成，汤利，谭学林，等．种植环境和施氮水平影响粳稻稻米铁、锌矿质元素含量［Ｊ］．作物杂志，２０１０，１１：６１６５．
［２１］ 王春枝，朱福磊，刘丽杰，等．氮磷钾肥对红富士苹果产量、品质和叶片矿质元素含量的影响［Ｊ］．中国果树，２００９，２：１４１７．
犈犳犳犲犮狋狅犳狀犻狋狉狅犵犲狀犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅狀狋犺犲犪犫狊狅狉狆狋犻狅狀狅犳犮犪犾犮犻狌犿，犿犪犵狀犲狊犻狌犿犪狀犱
狊狌犾犳狌狉犻狀犠犪狀犮犪狅２犪狀犱犣犲犪犿犲狓犻犮犪狀犪
ＺＨＡＮＧＸｉａｏｙａｎ１，ＷＡＮＧＬｉｌｉ１，ＺＨＵＪｉａｎｈｕａ１，ＤＯＮＧＳｈｕｔｉｎｇ２，ＬＩＵＦｅｎｇ１
（１．Ｓ＆ＴＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＢｉｏｌｏｇｙｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ／
ＡｇｒｏｎｏｍｙＣｏｌｅｇｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉａｎ２７１０１８，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎＷａｎｃａｏ２ａｎｄ犣犲犪
犿犲狓犻犮犪狀犪，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔ，ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄｏｕｔｐｕｔｏｆｃａｌｃｉｕｍ，ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｎｄｓｕｌｆｕｒｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓ
ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣａ，ＭｇａｎｄＳｉｎＷａｎｃａｏ２ａｎｄ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪ｗｅｒｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｕｎｄｅｒＮ１ｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔ（３００ｋｇ／ｈａ，ａｓｂａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ）．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣａａｎｄＳｉｎｌｅａｖｅｓｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎｓｔａｌｋ，ｗｈｉｌｅ
ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＭｇｉｎｓｔａｌｋｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｌｅａｖｅｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｈａｒｖｅｓｔ
ｏｆＷａｎｃａｏ２ｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪．ＴｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅａｎｄａｍｏｕｎｔｏｆＣａ，ＭｇａｎｄＳｉｎ
ｓｉｎｇｌｅｐｌａｎｔｓｏｆ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪ｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆＷａｎｃａｏ２，ｗｈｉｌｅｔｈｅｉｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅ
ｄｅｃｌｉｎｅｄｇｒａｄｕａｌｙｉｎａｆｔｅｒｇｒａｓｓ（ｇｒｏｗｔｈａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｓｔｃｕｔ）．ＴｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎＷａｎ
ｃａｏ２ｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪．Ｓｅｐｅｒａｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎＷａｎｃａｏ２ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｏｔａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｓｂａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ．Ｔｈｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａ
ｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｂｉｏｍａｓｓｏｆＷａｎｃａｏ２ｗａｓＣａ＞Ｓ＞Ｍｇ，
ｗｈｉｌｅｆｏｒ犣．犿犲狓犻犮犪狀犪ｉｔｗａｓＳ＞Ｍｇ＞Ｃａ．Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｏｆｓｉｎｇｌｅｐｌａｎｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｍｉｎ
ｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｂｏｔｈｈｅｒｂａｇｅｓ．Ｂｒｉｅｆｌｙ，ａｔｏｔａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ３００ｋｇ／ｈａｎｉｔｒｏｇｅｎａｓｂａｓｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
ｓｈｏｕｌｄｌｅａｄｔｏｈｉｇｈｅｒｍｉｎｅｒａｌｎｕｔｒｉｔｉｏｎｉｎｆｏｒａｇｅｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｗａｎｃａｏ２；犣犲犪犿犲狓犻犮犪狀犪；ｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；ｍｉｎｅｒａｌｅｌｅｍｅｎｔ
９２１第２１卷第６期 草业学报２０１２年