全 文 ：第 16 卷 第 5 期
Vol. 16 No . 5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2008 年 9 月
Sep. 2008
硒对紫花苜蓿产草量和品质的影响
胡华锋1, 介晓磊1* , 刘 芳2 , 化党领2, 刘世亮2 , 李建平1 , 马 闯2
(郑州牧业工程高等专科学校, 郑州 450011; 2. 河南农业大学, 郑州 450002)
摘要: 在郑州市花园口镇研究了叶面喷施硒肥对紫花苜蓿产草量和品质的影响。结果表明: 适量喷施硒肥能显著
提高苜蓿产草量,以施硒 50 mg # kg- 1效果最好, 产草量比对照提高 1121 kg # hm- 2 ; 喷施硒肥能显著促进紫花苜
蓿对锌和硒的吸收,分别以施硒100和 200 mg# kg- 1效果最好,含量分别比对照提高 71. 11%和 9096. 42%, 积累量提
高 94. 35%和 9258. 31% ;适量喷施能显著促进磷、铜、锰、硼、钴和钼的吸收 ,对磷和铜而言,施硒 100 mg # kg- 1效
果最好,含量分别比对照提高 23. 53%和 34. 38% ,积累量提高 40. 75%和 52. 62% ; 对锰、硼、钴和钼而言, 施硒 50
mg# kg - 1效果最好,含量分别比对照提高 21. 64%、2. 84%、23. 08%和 39. 22% , 积累量提高 52. 95%、29. 92%、54.
95%和 75. 52% ;喷施硒肥未显著促进钙和铁的吸收;紫花苜蓿硒含量和积累量与施硒量呈正相关;锰、硼、钴、钼含
量和积累量与施硒量呈负相关;锌、磷铜含量和积累量随施硒量增加呈先升后降趋势。
关键词: 紫花苜蓿; 硒; 产草量; 牧草品质; 钙; 磷; 微量元素
中图分类号: S143. 71; S541 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2008) 05-0501-05
Effect of Selenium ( Se) on Herbage Yield and Quality of Alfalfa
HU Hua-feng1 , JIE Xiao- lei1* , LIU Fang2 , HU A Dang- ling2 ,
L IU Sh-i liang 2 , L I Jian-ping1 , M A Chuang2
( 1. Zhengzh ou College of Anim al H usbandry Engin eering, Zhengzhou, H enan Pr ovin ce 450011, C hina;
2. Henan Agricultural University, Zhengzhou, H enan Provin ce 450002, C hina)
Abstract: T he ef fect of Se applicat ion by leaf surface spraying on the herbage yield and quality of alfalfa
w as studied at Huayuankou T own, Zhengzhou. The results show that the appropriate spraying Se could
remarkably increase the herbage yield of alfalfa, dosage of 50 mg Se # kg- 1 was the most ef fect ive and the
herbage yield increased by 1121 kg # hm- 2 compared to the control. Se spraying could remarkably increase
the accumulat ing amounts of Zn and Se in alfalfa and such effect w as most effect ive by Se spraying at 100
mg Se# kg- 1 or 200 mg Se # kg - 1 , respect ively, w hich enhanced the content by 71. 11% and 9096. 42%
and the accumulat ing amount by 94. 35% and 9258. 31% compared to the contro l, respect ively. Appropr-i
ate Se spray ing could remarkably increase the accumulat ing amounts o f Co, M o, M n, B, P , and Cu in a-l
falfa. Applicat ion rate at 100 mg Se # kg- 1 was the most ef fective on P and Cu and the content w as en-
hanced by 23. 53% and 34. 38% and the accumulat ing quant ity w as incr eased by 40. 75% and 52. 62% re-
spectively compared to control. With r espect to M n, B, Co, and M o, 50 mg Se# kg - 1 was the most ef fec-
t ive, the contents w ere enhanced by 21. 64% , 2. 84%, 23. 08%, and 39. 22% and the accumulating a-
mounts w ere increased by 52. 95%, 29. 92% , 54. 95% , and 75. 52%, respectively. T here w ere no signif-i
cant impacts of Se spr ay ing on the accumulating amounts of Ca and Fe. The content and accumulat ing a-
mount of Se in alfalfa w ere posit ively and those of M n, B, Co, and M o negatively related to the applicat ion
rate of Se, w hile those of Zn, P , and Cu increased at beg inning and then decreased with the increasing ap-
plicat ion rates o f Se fert ilizer.
Key words: Alfalfa ( Med icago sativa L. ) ; Se; Forage yield; For age quality; Ca; P; Microelement
收稿日期: 2007-08-20; 修回日期: 2008-06-05
基金项目:河南省杰出人才创新基金项目( 0521001700) ;河南省科技成果转化项目( 072201160003)
作者简介: 胡华锋( 1977-) ,男,河南汝南人,硕士,讲师,从事土壤肥料与农业环境研究, E-m ail: h hf607@ 163. com ; * 通讯作者 Auth or
for corr espondence, E-mial: jiexl@ 263. com
草 地 学 报 第 16卷
紫花苜蓿(Medicago sativa L. )是河南省种植面
积最大的牧草之一,目前已达 15. 9万公顷[ 1]。随着
河南省种植业结构由/粮- 经0二元型向/粮- 经-
饲0三元型结构转化,其种植面积呈迅速扩大之势。
紫花苜蓿不仅需要 N、P、K 等大量营养元
素[ 2~ 4] , 而且还需要硼、钼、锌等多种微量元素 [ 5~ 8]。
硒虽不是植物必需营养元素, 但研究表明适量施硒
对植物有 3 个方面促进作用: 1)促进植物幼苗生
长[ 9] , 2)具有生物抗氧化作用[ 10, 11] , 3)参加植物新
陈代谢[ 12, 13] 。硒还对植物的品质具有影响 [ 14~ 16]。
有关硒对粮食作物和蔬菜产量和品质影响的研究较
多[ 14~ 17] ,但对于紫花苜蓿的相关研究还鲜见报道。
河南属低硒区域 [ 18] ,为减少土壤因素对施硒效率的
影响,本文采用叶面喷施的方法,研究不同水平硒对
紫花苜蓿产草量及品质的影响, 为苜蓿的高产优质
栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验于 2006年 4月在郑州市惠济区花园口镇
河南省畜牧局黄河奶业示范中心进行。该区属于北
暖温带大陆季风性气候区, 年均气温 14. 3 e , 年均
降水量 630 mm, 无霜期 220~ 225 d。土壤为黄河
冲积物上发育的砂质潮土, 养分含量为: 碱解氮
19. 41 mg # kg - 1、速效磷( P) 6. 96 mg # kg - 1、速效
钾( K) 87. 60 mg # kg- 1、有机质 6. 28 g # kg - 1、有效
硒 0. 01 mg # kg- 1。
1. 2 试验材料
供试牧草为 3年生第 1茬亮苜-400 紫花苜蓿。
供试硒肥为分析纯亚硒酸钠( NaSeO3 # 5H 2O) , 含
Se 30. 02%。
1. 3 试验设计
试验设 0、50、100、200 mg # kg- 1 4个施硒量处
理,重复 3次, 共 12 个小区,随机排列, 小区面积为
30 m2。喷施从株高为 20 cm 左右时开始, 以750 kg
# hm- 2液肥的喷施量, 每隔 7 d 喷施一次, 连喷 3
次。喷洒时, 为增加液肥的粘附性, 50 kg 液肥加
13 g左右中性洗衣粉。
1. 4 测定项目与方法
1. 4. 1 产草量 于 2006年 5 月 4日苜蓿初花期
(开花 10%) ,随机选取 1 m2 刈割,留茬 2 cm 左右,
刈割后立即称鲜重,随机称取 500 g 苜蓿样品, 用自
来水冲洗后, 再用去离子水冲洗, 105 e 杀青 15
m in,再于 75 e 烘干 24 h,称重,计算干草产量。
1. 4. 2 牧草营养成分含量 将烘干后的苜蓿样品
研碎,过 1 mm 呢绒筛, 采用常规方法测定营养成分
含量[ 19, 20]。干草产量与营养成分含量乘积为积累量。
1. 4. 3 土壤营养成分含量 采用常规方法测
定[ 1 9, 20]。
1. 5 数据处理
使用 SPSS12. 0统计软件, 采用 F 测验和 LSD
法对试验数据进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2. 1 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿产草量的影响
喷施硒肥能促进紫花苜蓿产草量增长(图 1)。与
对照相比,施硒处理产草量增幅为 2. 12% ~ 26. 46%。
增幅与喷肥量有关,施硒 50 mg # kg- 1增产效果最好,
显著高出对 照 1121 kg # hm- 2。施硒量高 于
50 mg# kg- 1时,产草量比 50 mg # kg- 1有所下降, 200
mg # kg- 1产草量下降显著,产草量与施硒量呈负相关。
图 1 施硒对紫花苜蓿产草量的影响
Fig. 1 Effect of Se on the herbage yield of alfalfa
注:图柱标注字母不同者差异显著( P< 0. 05)
Note:Bars w ith different let ters are signif icant ly dif ferent at the 0. 05 level.
2. 2 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿磷、铜、锌含量和积累
量的影响
喷施硒肥能提高紫花苜蓿磷和铜的含量和积累
量,适量则效果显著(表1)。与对照相比,施硒处理磷
和铜含量增幅分别为 5. 88% ~ 23. 53%和 4. 85%~
34. 38%; 积累量增幅分别为 7. 79% ~ 40. 75%和
502
第 5期 胡华锋等:硒对紫花苜蓿产草量和品质的影响
8. 77% ~ 52. 62%。苜蓿磷和铜的含量和积累量与施
硒量有关,施硒 100 mg # kg- 1紫花苜蓿磷和铜的含
量和积累量最高, 含量比对照分别显著提高23. 53%
和34. 38%,积累量提高 40. 75%和 52. 62%; 而硒肥
高于 100 mg # kg- 1量时, 磷和铜的含量和积累量
均比 100 mg # kg- 1显著下降。且苜蓿磷和铜的含
量和积累量均随施硒量增加而呈先升后降趋势。
喷施硒肥显著提高了紫花苜蓿锌的含量和积累
量(表 1)。与对照相比, 施硒处理锌含量和积累量
增幅分别为 34. 49%~ 71. 11%和38. 76%~ 94. 35%。
苜蓿锌的含量和积累量与施硒量有关,施硒 100 mg
# kg- 1紫花苜蓿锌的含量和积累量最高, 含量和积
累量分别比对照显著提高 71. 11%和94. 35%; 硒肥
高于 100 mg # kg- 1量时, 锌的含量和积累量均比
100 mg # kg - 1显著下降。且苜蓿锌含量和积累量
随施硒量增加而呈先升后降趋势。
2. 3 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿硒、钙、铁含量和积
累量的影响
喷施硒肥能显著提高紫花苜蓿硒的含量和积累
量(表 2)。与对照相比,施硒处理硒的含量和积累量
增幅分别为 1851. 61% ~ 9096. 42%和 2371. 98% ~
9258. 31%; 苜蓿硒的含量和积累量是随施硒量的增
加而提高,施硒 200 mg # kg- 1紫花苜蓿硒的含量和
积累量最高, 含量和积累量分别比对照显著提高
9096. 42%和 9258. 31%; 硒肥低于 200 mg # kg- 1
量时, 硒的含量和积累量均比 200 mg # kg- 1显著
下降。喷施硒肥未能显著影响紫花苜蓿钙和铁的含
量和积累量 (表 2) , 其积累量均以施硒 50 mg #
kg- 1最高, 且积累量与施硒量呈负相关。
表 1 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿磷、铜、锌的含量和积累量的影响
Table 1 Effect o f Se spra ying on t he contents of P, Cu, and Zn and their accumulation in alfalfa
施硒量( mg # kg- 1 )
S e ap pl ication rate
磷 P 铜 Cu 锌 Zn
含量( % )
Content
积累量( kg # hm - 2)
Accum ulation
含量( mg # kg- 1 )
Conten t
积累量( g # hm - 2)
Accumulat ion
含量( mg # kg- 1 )
Content
积累量( g # hm- 2 )
Accumu lat ion
0 0. 17b 7. 19b 16. 90b 71. 26b 28. 04c 118. 13c
50 0. 18b 9. 69a 17. 72b 94. 85a 37. 71b 202. 21a
100 0. 21a 10. 12a 22. 71a 108. 76a 47. 98a 229. 58a
200 0. 18b 7. 75b 17. 85b 77. 51b 38. 01b 163. 92b
注:同列数字标注字母相同者( P> 0. 05)差异不显著;下表相同
Note: Means w ith di ff erent let ter s in the s am e column are signif icant ly diff erent at the 0. 05 level; the same as below
表 2 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿硒、钙、铁的含量和积累量的影响
Table 2 Effect o f Se spray ing on t he contents of Se, Ca, and Fe and their accumulation in alfalfa
施硒量( mg # kg- 1 )
S e ap pl ication rate
硒( Se) 钙( Ca) 铁( Fe)
含量( % )
Content
积累量( kg # hm - 2)
Accum ulation
含量( mg # kg- 1 )
Conten t
积累量( g # hm - 2)
Accumulat ion
含量( mg # kg- 1 )
Content
积累量( g # hm- 2 )
Accumu lat ion
0 2. 79d 11. 85d 1. 62a 68. 61a 447. 23a 1897. 52a
50 54. 45c 292. 93c 1. 58a 83. 89a 445. 32a 2359. 86a
100 141. 58b 679. 62b 1. 50a 71. 92a 474. 41a 2282. 05a
200 256. 58a 1108. 96a 1. 64a 71. 03a 449. 55a 1963. 72a
2. 4 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿锰、硼、钴、钼含量和
积累量的影响
喷施硒肥能显著提高紫花苜蓿锰的含量,适量则
能显著提高锰的积累量(表 3)。与对照相比, 施硒处
理锰的含量和积累量增幅分别为 8. 62%~ 21. 64%和
10. 68% ~ 52. 95%。苜蓿锰的含量和积累量与施硒
量有关,施硒 50 mg # kg- 1紫花苜蓿锰的含量和积累
量最高,含量和积累量分别比 CK显著提高 21. 64%
和52. 95%;而硒肥高于50 mg # kg- 1量时, 锰的含量
和积累量均比 50 mg # kg- 1显著下降。且紫花苜蓿
锰的含量和积累量与施硒量呈负相关。
喷施硒肥对紫花苜蓿硼的含量和积累量影响不
同(表 3)。与对照相比,施硒处理硼含量和积累量增
幅分别为- 6. 93% ~ 2. 84%和- 4. 53% ~ 29. 92%。
苜蓿硼含量和积累量与施硒量有关, 施硒 50 mg #
kg- 1紫花苜蓿硼的含量和积累量最高, 含量比对照
提高 2. 84%,但不显著; 积累量却比对照显著提高
29. 92% ;硒肥高于 50 mg # kg- 1量时,硼的含量和
积累量均比 50 mg # kg- 1显著下降。且紫花苜蓿硼
的含量和积累量与施硒量呈负相关。
喷施硒肥对紫花苜蓿钴和钼的含量和积累量影
响不同,适量喷施影响显著(表3)。与对照相比,施硒
处理钴和钼含量增幅分别为- 11. 54% ~ 23. 08%和
- 2. 94%~ 39. 22%;积累量增幅分别为- 9. 01% ~
503
草 地 学 报 第 16卷
54. 95%和- 1. 39% ~ 75. 52%。苜蓿钴和钼的含量
和积累量与施硒量有关,施硒 50 mg # kg- 1紫花苜
蓿钴和钼的含量和积累量最高, 含量比对照分别显
著提高 23. 08%和 39. 22% ,积累量提高 54. 95%和
75. 52%;硒肥高于50 mg # kg- 1量时, 钴和钼的含量
和积累量均比 50 mg # kg- 1显著下降。且紫花苜蓿
钴和钼的含量和积累量与施硒量呈负相关。
表 3 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿锰、硼、钴、钼的含量和积累量的影响
Table 3 Effect of Se spray ing on the contents o f Mn, B, Co, and Mo and their accumulation in alfalfa
施硒量( mg # kg- 1 )
S e appl ication rate
锰( Mn) 硼( B) 钴( Co) 钼( Mo)
含量
Content
( m g # kg- 1)
积累量
Accum ulation
( g # hm- 2)
含量
Conten tm
( g # kg- 1 )
积累量
Accumulat ion
( g # hm- 2 )
含量
Con tent
( mg # k g- 1)
积累量
Accum ulation
( g # hm- 2)
含量
Conten t
( mg # kg- 1 )
积累量
Accumu lat ion
( g # hm- 2 )
0 35. 95c 152. 78c 59. 13a 250. 09b 0. 26b 1. 11b 1. 02 b 4. 33b
50 43. 73a 233. 68a 60. 81a 324. 91 a 0. 32a 1. 72a 1. 42a 7. 60a
100 40. 69b 195. 92b 56. 85b 274. 05b 0. 25b 1. 21b 1. 02 b 4. 91b
200 39. 05b 169. 09bc 55. 03b 238. 76b 0. 23c 1. 01b 0. 99 b 4. 27b
3 讨论与结论
3. 1 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿的增产作用
在缺硒区域, 施用硒肥能显著提高紫花苜蓿产
草量。此结果与圆叶决明、黑麦草、大豆、胡萝卜等
作物施硒效果相同[ 16, 17, 21, 22] ;但与张洪荣等[ 23] 研究
结果相反,可能与施硒方式有关, 本研究是喷施硒
肥,而张洪荣等研究是基施硒肥, 易造成硒的固定。
外源硒对作物的效应受剂量影响,适量硒可以促进
植株生长,增加产量,过量硒则抑制其生长并产生毒
害。李登超等 [ 14] 研究显示, 小白菜在 Se 浓度 0. 5
mg # L- 1时,产量最高, Se浓度 ³ 2. 5 mg # L - 1时其
生长受到抑制。田应兵等[ 21] 研究发现, Se 浓度在
0. 1 mg # L- 1时黑麦草生物量最高,硒浓度为 10 mg
# L - 1时黑麦草出现中毒症状。张洪荣等 [ 23]研究发
现,紫花苜蓿施硒超过 1. 00 mg/ kg 时产草量较对
照极显著下降, 超过 6. 00 mg/ kg 时紫花苜蓿全部
中毒死亡。翁伯琦等[ 22] 研究也表明, Se肥用量超
过 150 g # hm- 2时,圆叶决明生物产量增产幅度下
降。本研究同样发现, 紫花苜蓿施硒量为 50 mg #
kg - 1时, 增产效果最好, 产草量显著高出对照 1121
kg # hm- 2。而硒肥用量超过 50 mg # kg- 1时, 紫花
苜蓿增产幅度下降,表现为产草量与施硒量呈负相
关。这可能与硒的双重功效有关 [ 24] , 即在高浓度
下,它做为氧化促进剂, 提高脂类过氧化产物的积
累,由于产生的氧化作用胁迫而引起牧草增产效果
下降[ 25, 26 ] ,在适当浓度下, 它做为氧化抑制剂, 有利
于作物生长, 而使牧草增产 [ 27]。因此, 在紫花苜蓿
生产中,可适量施用硒肥,以利于产草量的提高。
3. 2 叶面喷施硒肥对紫花苜蓿吸收矿质元素的影响
作物体内的矿质元素在作物生长发育过程中起
着重要作用,它们参与蛋白质、碳水化合物、脂类、核
酸等多种代谢活动, 是作物体内多种酶及其活化剂
的组成成分[ 28] ,其丰缺对作物的生长发育和品质等
有着不同程度的影响。目前,判断作物对某种元素
的吸收程度时, 许多研究者以元素含量变化为标
准[ 2 9, 30] ,而本作者认为应以元素积累量为标准, 因
为元素含量的变化有时可能是作物生长量的变化引
起的/浓缩效应0或/稀释效应0 [ 31]。本研究表明:施
用硒肥显著促进了紫花苜蓿对硒的吸收, 硒含量提
高显著,并与施硒量呈正相关,表现为紫花苜蓿对硒
的奢侈吸收, 此现象与胡箩卜、圆叶决明[ 16, 22] 等作
物施硒效应一致; 说明紫花苜蓿对硒有超强的吸收
和富集能力。施用硒肥不仅会影响作物对硒的吸
收,还会不同程度地影响作物对其它矿质元素的吸
收[ 9 ]。施硒显著促进了紫花苜蓿对锌的吸收, 锌含
量显著提高,表现为硒对锌的协同作用,此结果与黑
麦草施硒结果相同[ 32] , 但与萝卜 [ 15] 和生菜[ 33] 施硒
结果相反;紫花苜蓿对锌的吸收能力与施硒量有关,
当硒肥用量超过 100 mg # kg- 1时, 紫花苜蓿对锌
的吸收能力显著下降, 锌含量也显著降低,表现为硒
对锌的协同作用减弱, 此现象与韦东普等[ 32] 研究结
果相同。适量施硒能显著促进紫花苜蓿对磷的吸
收,磷含量提高显著,呈现硒对磷的协同作用,此结
果与尚庆茂等[ 33]在生菜上施硒结果相同, 但与李登
超[ 1 4]在小白菜上施硒结果相反; 而施硒量超过 100
mg # kg- 1时, 紫花苜蓿对磷的吸收能力显著下降,
磷含量也显著降低,表现为硒对磷协同作用的减弱。
适量施用硒肥能显著促进紫花苜蓿对铜的吸收, 铜
含量显著增高,表现硒对铜的协同作用,此结果与长
春花施硒结果相同[ 34] , 但与萝卜 [ 15] 和生菜[ 33] 施硒
结果相反;而施硒量超过 100 mg # kg - 1时, 紫花苜
蓿对铜的吸收能力显著下降,铜含量也显著降低,表
现为硒对铜的协同作用减弱。适量施用硒肥能显著
504
第 5期 胡华锋等:硒对紫花苜蓿产草量和品质的影响
促进紫花苜蓿对锰的吸收,锰含量提升显著, 呈现硒
与锰的协同关系,此结果与李登超[ 14] 在小白菜上施
硒结果相同,但与尚庆茂等[ 33] 在生菜上施硒结果相
反;而施硒量超过 50 mg # kg - 1时, 紫花苜蓿对锰
的吸收能力显著降低,锰含量也显著下降,表现为硒
对锰的协同作用减弱, 此现象与 A rvy 等 [ 34] 研究结
果相反。适量施用硒肥能显著促进紫花苜蓿对硼的
吸收,但未显著提高硼的含量,这可能由于紫花苜蓿
干物质显著增加而引起的/稀释效应0 [ 32] ,而施硒量
超过 50 mg # kg- 1时, 紫花苜蓿对硼的吸收能力显
著降低,硼含量也显著下降,表现为硒对硼的协同作
用减弱;而施硒量超过 100 mg # kg - 1时, 硒对硼则
表现为拮抗作用。适量施用硒肥能显著促进紫花苜
蓿对钴和钼的吸收, 钴和钼含量增加显著,呈现硒与
钴、钼的协同关系; 而施硒量超过 50 mg # kg - 1时,
紫花苜蓿对钴和钼的吸收能力显著降低, 钴和钼含
量也显著下降, 表现为硒对钴和钼协同作用的减弱,
此现象与 Arvy 等[ 34] 研究结果相反; 而施硒量超过
100 mg # kg- 1时, 硒与钴和钼则表现为拮抗关系。
施用硒肥未能显著促进紫花苜蓿对钙和铁的吸收,
也未显著影响钙和铁的含量,此结果胡萝卜[ 16] 施硒
结果相同,但与生菜 [ 33] 施硒结果相反。由此可见,
施硒对作物吸收矿质元素的影响较为复杂, 其因作
物种类、品种、施硒水平等因素而异,然而目前关于
硒与作物矿质元素间关系的内在机制研究报道较
少,因此这方面的工作还需更进一步地深入。
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(责任编辑 孙洪仁)
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