全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2002) 04-0302-06
星星草地上部四种微量元素的季节动态
李　晶1 , 阎秀峰1* ,孙国荣2
( 1.东北林业大学, 哈尔滨 150040; 2.哈尔滨师范大学, 哈尔滨 150080)
摘要: 在种植 1、2、3 和 6 年的星星草及天然星星草种群, 进行地上部 Cu、Fe、Zn、Mn 的含量、元素吸收量和吸收速
率季节动态的研究。结果表明, 人工和天然星星草种群微量元素的季节动态规律具有相似性。Cu 和 Mn 含量在生
育期间逐渐下降, 为“稀释型”。Zn 含量在生育期间变化不大, 为“稳定型”。Fe含量呈逐渐增加的“富集型”。1 年龄
星星草的微量元素含量较高, 营养价值好,但由于生物量的限制 ,种群吸收量低。2和 3 年龄星星草微量元素含量和
吸收量较高, 属于生长旺盛的年龄阶段。6年龄星星草微量元素含量和吸收量均较低,呈生长衰退趋势。根据星星草
地上部微量元素的季节动态, 收获时期应选在开花期。
关键词: 星星草; 微量元素;季节动态; 吸收量;吸收速率
中图分类号: S812　　　文献标识码; A
Seasonal Dynamics of Four Microelements Content in Aboveground
Biomass of Puccinellia tenuif lora
LI Jing
1, YAN Xiu-feng
1* , SU N Guo-rong
2
( 1. Northeast For est ry University, Harb in 150040, Chin a; 2. Harbin Normal University, Harb in 150080, China)
Abstract: The seasonal dynam ics of content , populat ion absorpt ion quantity and absor pt ion rate of Cu、Fe、
Zn、Mn in the aboveground biomass o f Puccinel lia tenuif lora populations are studied. Four cult ivated
Puccinell ia tenuif lor a populat ions that had gr ow n for 1 year, 2 y ears, 3 years and 6 years and w ild
populat ion w ere sampled. The exper imental results show that , the content of Cu and M n decreased
gr adually w ithin the g row ing per iod, so it s called “diluted type”. The content of Zn is “stable type”that
didn t change much dur ing the w hole grow ing perod and the content of Fe is gr adual ly increased “enrich
type”. A mong the dif ferent age populations, 1-year Puccinellia tenuif lor a had high content of
microelements, but because o f the low biomass, it also had low element absorpt ion quantity . 2-year and 3-
year Pucinellia tenuif lora show ed exuberant g row ing w ith bo th high content of micr oelement and high
populat ion absorption quant ity . How ever the 6-year Puccinel lia tenuif lora populat ion seemed to decline in
gr ow ing w ith low m icroelement content and low populat ion absor pt ion quant ity . In or der to get more
microelement , the proper harvest ing t ime for Puccinellia tenuif lora should be blo oming stage.
Key words : Puccinel lia tenuif lora; Microelement ; Seasonal dynam ics; Absorpt ion quant ity ;
Absorpt ion rate
　　星星草( Puccinel lia tenuif lora)为多年生禾本
科牧草,具有较强的耐盐碱性、抗旱性和抗寒性。经
多年的筛选驯化并通过人工种植用于改良盐碱草
地,效果良好[ 1] ,业已大面积推广。星星草返青早, 草
质细软、柔嫩,营养价值仅次于东北的优良牧草羊草
( L eymus chinensis) ,为家畜所喜食。
　　收稿日期: 2002-06-28; 修回日期: 2002-08-29
　　* 通讯作者, Author for correspondence
　　作者简介: 李晶( 1970-) ,女,黑龙江人,博士,现为东北农业大学副教授,主要从事植物生理学的教学和科研工作
第 10卷　第 4期
　Vo l. 10　　No. 4
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　2002 年　12 月
Dec. 　2002
　　微量元素是土壤和植物中含量极微少的化学元
素,但它和主要元素一样对植物有重要作用。关于微
量元素的研究近年来在国内外受到愈来愈多的重
视[ 2～ 6]。我国在微量元素方面也开展了广泛的研究,
但关于饲草微量元素的研究起步较晚,在许多地区
由于微量元素缺乏或过量导致局部乃至区域草地和
牧草利用效率下降的问题。饲草中微量元素的种类
及其状况不仅与其生理代谢密切相关,对家畜的生
长也有十分重要的影响 [ 7, 8]。微量元素的过剩或缺乏
在畜体上表现十分敏感。如牛羊等畜体内缺 Cu会
引起血液、骨骼、毛发及胃等机能受损[ 7] , Zn 与绵羊
的血糖代谢密切相关[ 9] , M n 的缺乏或过量会抑制
抗体的生成[ 10] , Fe 的吸收与动物的造血功能直接相
关[ 11 ]。本文针对星星草地上部微量元素Cu、Fe、Zn、
Mn的含量及其种群吸收量和吸收速率的季节动态
进行深入研究,以利于综合评定星星草的营养价值,
为合理利用饲草及家畜疾病的防治提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　自然概况
试验在黑龙江省松嫩平原西部肇州县草原试验
场进行。地处东经 124°47′～124°50′, 北纬 45°46′～
45°48′, 海拔 140m, 属温带大陆性气候, 四季分明,
冬长夏短,光热资源比较丰富。年均气温 3. 6℃, 1月
和 7月平均气温分别为-19. 3℃和 22. 9℃, 全年≥
10℃积温 2800℃, 无霜期 143d, 全年日照总时数
2900h,年均降水量 434. 5mm, 主要集中在 6～9月,
占全年的 69%, 年均蒸发量 1800. 0mm ,以 4～7月
最大,干燥度 1. 2。土壤类型为苏达碱化草甸土。
1. 2　供试材料
1997、1998、1999 年 4月 15日前后在试验场种
植星星草,撒播量 20g / m2。于 2000年在不同生长阶
段采样。同时对试验场原有生长 6年的人工星星草
和天然星星草种群进行采样, 取其地上部进行微量
元素含量的测定。
1. 3　取样时间和测定方法
不同年龄的星星草均在 5月 16日(分蘖期)、5
月 27日(拔节期)、6月 9日(孕穗期)、6月 20日(抽
穗期)、6月 27日(开花期)和 7月 6日(完熟期)分
别取样。样方面积 1m2 ,重复 3～5次。齐地面刈割后
装入塑料袋, 称量鲜重后在 105℃烘箱中烘 10min,
再以 80℃烘至恒重,先计算生物量[ 12] ,再用于微量
元素含量测定。取粉碎的各样方干样等量混匀作为
一个样品测定 4种微量元素含量。微量元素含量采
用原子吸收分光光度计测定。
2　结果与分析
2. 1　地上部 4种微量元素含量季节动态
2. 1. 1　对 1、2、3和 6年龄及天然星星草种群(以下
简称“天然”)分别于分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗
期、开花期和完熟期(即返青后 36、47、60、71、78和
87d)采样, 测定地上部 Cu、Fe、Zn、Mn 元素的含量
(图 1)。不同龄星星草同一元素的季节变化规律基
本一致, 而 4种元素之间则呈现出不同的季节变化
规律。Cu 含量在生育期间保持平衡而微小的下降趋
势,只在完熟期明显减少。Zn含量除完熟期显著降
低外,其它阶段基本保持不变。而Fe含量随着生育
期的进程一直呈现平稳上升趋势,只在完熟期略有
下降。Mn含量在生育期间持续下降。从季节动态上
看, Cu 和 Mn 含量在生育初期较高,随着生育期的
进程递减,属“稀释型”元素。Zn 含量除完熟期的大
部分阶段中保持平稳,属“稳定型”元素。只有 Fe 含
量随着生育期的进程而递增, 属于“富集型”元素, 其
最高含量出现在开花期前后。
2. 1. 2　同一微量元素含量在不同龄星星草之间也
有差异。1年龄星星草 Cu 的含量在各生育期均明显
高于其它年龄的星星草。而 2、3、6年龄和天然星星
草 Cu 含量间差异不显著。Fe 含量也是在 1年龄星
星草最多, 依次为 2, 3 年龄,天然和 6年龄星星草,
其中 1年龄星星草 Fe 含量随生育期的进程增长速
率明显高于其他龄星星草。Zn含量为 6年龄> 天然
> 3年龄> 1年龄> 2年龄。Mn 含量为 1 年龄> 2
年龄> 3年龄> 6年龄> 天然。
2. 1. 3　在 4种微量元素中, Cu、Fe、Mn的含量均有
随着年龄的增长而呈降低趋热, 而 Zn则相反, 随着
生长年数的增加, Zn 含量呈现增加趋势。
303第 4期 李 晶等:星星草地上部 4种微量元素的季节动态
图 1　星星草地上部 4种微量元素含量季节动态
Fig. 1　T he seasonal dynamics of four micr oelements content
in t he aboveg round biomass o f P . tenuif lora population
2. 1. 4　付华等( 1990)在对大量饲草微量元素进行
比较分析的基础上, 制定了我国饲草微量元素的分
级和评价指标 [ 13] , 将牧草微量元素的含量分为
“低”、“中等”、“高”和“很高”四个等级。笔者对星星
草地上部生物量和 6种大量元素季节动态的研究结
果表明[ 14] ,星星草的最适宜收获期是开花期, 按照
付华的等级指标,各龄星星草在开花期 Cu 的含量
为“中等”( 8. 1～20. 0 mg·kg -1 ) , Fe含量除 1年龄
星星草为“很高”( > 500. 0 mg·kg -1)外, 其余为“中
等”( 25. 1～400. 0 mg·kg -1 ) ;不同年龄的星星草 Zn
的含量均为“低”( < 30. 1 mg·kg-1)。Mn 含量在开
花期为“高”( 60. 1～100. 0 mg·kg-1 ) , 但除天然星
星草外, 人工星星草地, M n 含量在生长初期均达到
“很高”( > 100. 0 mg·kg -1)的水平。
2. 2　地上部 4种微量元素吸收量季节动态
2. 2. 1　微量元素含量的动态分析可为不同生育阶
段星星草营养价值的综合评定提供科学的依据。但
对星星草种群而言,某种微量元素的收获量不仅与
该元素的含量有关, 还与地上部生物量密切相关。因
304 草　地　学　报 第 10卷
此笔者根据牧草微量元素含量和相应的地上生物量
计算出该元素地上部分的吸收量。某元素的吸收量
为该元素含量与单位面积星星草地上部生物量的乘
积。吸收量描述的是整个种群单位面积地上部某元
素的总含量。
2. 2. 2　不同年龄星星草地上部 4 种微量元素吸收
量的季节动态如图 2所示。尽管 4种元素含量的季
节动态各异,但吸收量的季节动态规律完全一致。从
生长初期至开花期稳步上升, 并在开花期达到最大
值, 到完熟期各微量元素在地上部不仅不再积累反
而下降, 说明这些元素开始从地上部向根系运输和
储藏。这种变化规律与生物量的季节变化是一致的,
与笔者报道的星星草地上部大量元素的吸收量季节
性变化规律[ 14]也是相同的。
图 2　量星草地上部 4 种微量元素吸收量季节动态
Fig . 2　The seasonal dynamics of absorpt ion quantity o f four micro elem ents
content in t he aboveg round biom ass o f P . tenuif lora population
2. 2. 3　不同年龄的星星草对微量元素的吸收量在
返青期非常接近, 随着生育期的发展, 差别逐渐显
现,以开花后最为显著,对 Cu 的吸收量为 3年龄>
2年龄> 天然> 6年龄> 1年龄;对 Fe 的吸收量为2
年龄> 3 年龄> 1年龄> 天然> 6年龄; 对 Zn 的吸
收量为 3年龄> 2年龄> 天然> > 6年龄> 1年龄;
M n 的吸收量为 3年龄> 2年龄> 天然> 6年龄> 1
年龄。总体上看,人工种群中3年龄和 2年龄星星草
仍处于生长旺龄期, 微量无素的吸收量均较高。1年
龄星星草虽然各元素含量较高,饲草营养状况处于
最佳状态, 但由于生物量所限, 元素吸收积累量较
低。在人工种群中 6年龄星星草已经呈现衰退趋势,
305第 4期 李 晶等:星星草地上部 4种微量元素的季节动态
微量元素的含量及其在种群内的吸收量都明显降
低,饲草质量均处于较低水平。天然星星草种群由于
在自然条件下多年形成的种群结构,其生产力水平
趋于稳定,微量元素的吸收量在几种不同年龄星星
草种群中处于中间水平。
2. 3　地上部 4种微量元素吸收速率季节动态
2. 3. 1　将 4种微量元素的吸收量与生长天数联系
起来,可进一步计算不同生育阶段星星草地上部对
元素的吸收速率(即每天每平方米地上部元素增加
的 mg 数) (图 3) ,从而更清晰地揭示不同生长期的
星星草对元素的需求及积累情况。
图 3　星星草地上部 4种微量元素吸收速率季节动态
Fig. 3　T he seasonal dynamics of absorption r ate o f four m icro elements
in the abovegr ound biomass of P . tenuif lora populat ion
2. 3. 2　4种微量元素吸收速率的季节动态表现出
一定的相似性,即在星星草生育期间出现两个高峰,
一个在开花期( M n略有不同,其中 1年龄、6年龄和
天然星星草 Mn的吸收速率高峰出现在开花期前的
抽穗期) ,另一个高峰出现在拔节期。在抽穗到开花
之间,由于花和种子的发育,地上部对微量元素表现
出较大的需求, 而拔节期由于节间迅速伸长, 生长速
率较快,对微量元素的吸收速率则相应增快, 因而开
花期和拔节期是星星草生长的关键阶段,也是微量
元素吸收和积累的重要时期。如果考虑对人工星星
草地施用微量元素, 则应在略早于这两个时期进行。
在开花结实后, 饲草开始向完熟期过渡,微量元素的
306 草　地　学　报 第 10卷
吸收速率急剧下降,并出现负值,说明微量元素已经
开始随着干物质向根系运输。
2. 3. 3　不同年龄的星星草对微量元素吸收速率的
季节动态与吸收量相似。2年龄和 3年龄的吸收速
率较高,天然星星草居中, 1年龄和 6年龄者较低。
3　讨论与结论
3. 1　星星草地上部 Cu 和 Zn含量的季节动态为随
着生长的进程逐渐降低的“稀释型”。Zn含量的季节
动态为“稳定型”, 除完熟期外,该元素的积累速率与
生物量的积累速率相似。Fe含量的季节动态为“富
集型”, 其元素积累速率高于生物量的积累速率。总
体上看,星星草 Cu、Fe、Zn、Mn 4种微量元素的含
量处于中等水平。
3. 2　在不同年龄星星草中, 1 年龄的除 Zn含量较
低外, Cu、Fe、Mn的含量均居各龄首位,具有较高的
营养价值,且柔嫩适口,但由于受到生物量的限制,
其种群地上部微量元素吸收量及吸收速率均较低。2
年龄和 3年龄星星草的微量元素含量及种群元素吸
收量和吸收速率均较高,是人工种群生长较为旺盛
的年龄阶段。6年龄星星草无论在元素含量、吸收量
和吸收速率方面, 与其它年龄人工种群比较,均呈生
长状况逐渐衰退的趋势。天然星星草在微量元素含
量及元素吸收量均处于居中水平。
3. 3　星星草地上部 4种微量元素的含量、元素吸收
量和吸收速率均呈现明显的季节动态。从返青到开
花期, 地上部在持续进行干物质和微量元素的吸收
和积累,随后,微量元素开始随着干物质向地下部分
转移,饲草质量开始下降,这与笔者报道的大量元素
( N、P、K、Na、Ca、Mg)的季节动态规律[ 14] 相一致。
因而无论从大量元素还是微量元素的角度考虑,星
星草的适宜收获期都在开花期, 该期收获的星星草,
无论干物质量以及营养元素的累均达到生育期间的
高峰。
3. 4　按 4种微量元素吸收速率的季节动态规律,在
拔节期和开花期是星星草对微量元素需求较高及吸
收能力较旺盛的关键时间, 因而可以考虑在略早于
这两个时期施用微量元素, 以促进微量元素的高效
吸收和利用。
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