全 文 ：第 4 卷 第 1 期
1
草 地 学 报
A C T A A G R E ST IA S IN IC A
1 9 9 6
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.
4 N o
年
1 9 9 6
亚热带黑麦草/ 三叶草草地牧草与群落中
几种元素季节动态及分布 ‘
傅林谦 白静仁
(中国农业科学院畜牧所 , 北京 1 0 0 0 9 4 )
余亚军
(湖北宜昌县畜牧局 , 宜昌 4 4 3 100)
摘要 : 探明了不同季节 , 供试草种及群落中Ca 、K 、M g 、 Mn 、Fe 和 N a 元素的含量 、积累和
群落中的分布规律 , 为了解草地的营养状况和元素的输出输入与平衡提供了基础 .
关键词 : 人工草地 ; 营养元素 ; 黑麦草 ; 三叶草
l 前言
我国亚热带草地资源的开发已有 10 余年的历史 , 由于亚热带丰富的水热资源 , 人工草
地的生产潜力较大 , 并有较好的发展前景 。 亚热带人工草地主要建植在酸性或微酸性土壤
上 , 生态环境较恶劣 , 有机质含量低(富俊才 , 1”2) , C a , M g , M n 等营养元素较缺乏 , 离子态
含量较低 , 而 F e 离子含量却相对较为丰富 。 探讨该土壤牧草的生长及其体内矿物质元素含
量的季节动态变化规律 , 了解牧草对家畜的矿物营养供应状况 , 放牧家畜饲用牧草营养的季
节动态以及营养元素配比等都有较重要的意义 。
2 材料与方法
试验区设在湖北省宜昌县百里荒示范牧场 , 位于东经 1 10 0 3 1 ‘~ 1 1 0 0 3 2 ‘ , 北纬 3 0 0 5 1‘~
3 0
0
5 8 ,
, 海拔 1 2 0 0 m ,年降水量 12 38 m m , 年均气温 10 . 2 ℃ , 极端最高气温 30 . 5 ℃ , 极端最低
气温一 10 . 5 ℃ ,属山地黄壤 , pH 为 5 . 8( 刘海泉等 , 19 9 2) 。
试验草地是 1 98 3 年全垦后建植的人工草地 , 草种为黑麦草任刀zl’u m Pe re 朋。 L . )和白三
叶 (7 丫ifO ll’u m re Pen : L . ) , 混播比例为 4 : 1 。草地长期放牧罗姆尼羊 , 载畜量约为 2 亩/ 只羊 。
试验区草地面积约为 7 5 亩 , 取样面积 0 . 2 5m , (0 . 5 X 0 . 5 m ) , 于 1 9 9 2 年 3 ~ 1 1 月进行 。 每月
中旬取样 , 重复 9 次 , 样品按黑麦草 、三叶草 、杂草和地上全部枯死体分别称重 , 烘干后进行
元素分析 , 根为各种草的混合体 , 仅分出活根和死根 。 家畜采食量用差减法测定(沼 田真 ,
1 9 8 6 )
。 元素分析均采用 IC G P一 9 0 0 0 离子光谱仪 。
3 结果与分析
3
.
1 牲草和土攘内元素含量的季节动 态
牧草组分中各元素的季节动态如图 1 所示 。 黑麦草的含 Ca 量为 0 . 4 一 0 . 6 % , 春季稍
高 , 秋季略低 ;三叶草的 Ca 量则远远高于黑麦草 , 约为 1 . 1一 1 . 4 % ;活根中的含量在 。. 4 ~
, 本文得到吉林东北师大草地研究所杨允菲教授的审阅及修改 ,特此致谢 .
第 1 期 傅林谦等 :亚热带黑麦草 /三叶草草地牧草与群落中几种元素季节动态及分布 2 7
0
.
8 %之间 , 春季最低 , 6一8 月较高 ;枯死体的含 Ca 量为 0 . 6 ~ 0 . 7 % , 秋季最高 ;死根中的含
量在 0 . 6 ~ 1写之间 。
黑麦草的 K 离子含量高于三叶草和活根 , 以 8 月最高 , 含量为 1 . 5 ~ 3 . 5% ;三叶草含 K
量 2 ~ 2 . 6 % ;活根 、死根 、杂草的 K 含量相似 , 在 0 . 5 ~ 1 . 8 %之间 ,其季节动态如图 1 所示 。
死根中 K 含量低于活根 。
黑麦草与三叶草的活根 、 死根和杂草中 M g 的含量差异不大 , 季节变化动态不明显 , 其
含量为 0 . 1 ~ 0 . 4 % , 只有活根内在 9 月出现一高峰 (见图 1 ) 。
M n 的含量依次为活根> 黑麦草和杂草> 三叶草 。 其中黑麦草和日三叶中 M n 的含量
在春季大于秋季 。 活根中的含量在生长初期最低 , 6 月为一高峰 , 之后则缓慢下降 , 三叶草中
M n 的含量在 5 0 ~ l o o p p m 之 间 , 黑麦 草和 杂草 在 1 0 0 ~ Zo o p p m , 杂草和活根在 2 0 0 一
4 0 0 p p m
。 死根 M n 含量高于活根 , 枯死体高于黑麦草和白三叶 。
黑麦草中 F e 的含量为 0 . 1 ~ 0 . 4 % , 三叶草和杂草为 0 . 05 % , 三者 Fe 的含量的季节动
态相似 , 春季略高 , 根系 Fe 的含量远远高于地上部分 , 活根丙F e 含量春季极低 5 月陡增 10
月最大 , 与地上部分正好相反 , 枯死体 Fe 的含量高于活体 。
三叶草 N a 的含量较高 , 在 1。。oP m 左右 , 黑麦草 so op m 左右 , 杂草为 ZOo p p m , 而活
根为 20 0 ~ so OP m , 枯死体内 N a 的含量在秋季有增长趋势 。
土壤 中可变换性 C a 离子含量在 2 70 0 ~ 3 2 o o p p m , 以春季含量较高 , 6 月最低 , 秋季上
升 ;可变换性 K 离子量在 1 50 ~ 2 5 op m 之间 , 在春季含量较高 , 8 月最低 , 秋末较高 ;可交换
性 M g 离子量在 2 10 ~ 2 5 oP m , 季节变化动态与 Ca 离子相似 ;可变换性 Fe 离子在 30 ~
so p p m 之间 , 春秋略低 , 生长季节略高 ;可变换性 N a 离子含量在 SOP m 左右 , 季节动态很
/J
、 。
土壤中元素全量的季节变化较小 , Ca 含量在 。. 6 %左右 , K 在 1 . 4 一 1 . 5 % , M g 在 。. 7
一 0 . 8 % , M n 为 0 . 1% , Fe 的含量最高 , 约 2 . 5写 , N a 为 0 . 4写左右 。
3
.
2 群落内元 素积累动态
六种元素在群落各组分中的积累动态见图 1 、表 1 。 从表 1 可以看出 , Ca 在黑麦草和三
叶草内积累规律与生物量动态相似 , 当地上生物量最高时其积累量最大 (10 月份 ) 。 三叶草
最大积累量为 0 . 6k g / ha , 黑麦草为 2 . 4 k g / h a , 杂草的 C a 积累量有二个高峰 , 分别出现在 6
月和 8 月 , 各为 12 和 24k g /1l a 。 活根内积累量以 7 月份最大为 39 . Zk g / ha 。 枯死体内积累量
变化较大 ,地上部在春秋较高 , 归还在 6 ~ 9 月 ;地下部也以春秋较高 , 归还在 7 ~ n 月份 。
K 在三叶草中的积累集中在 9 ~ 10 月 , 其增幅较大 , 在黑麦草则集中在 8 ~ 10 月 , 最大
量分别是 12 . 4 和 12 . gk g / ha ;杂草的积累量较少 , 多集中在 8 ~ 10 月 , 最大量为 4 . 4 3k g / ha ;
活根的积累量在生长季变化较小 , 当地上部积累较大时 , 地下部则较少 , 夏季又处于积累状
态 ,其最大积累量出现在 6 月为 24 . 5 8 k g /ha 。
M g 元素在三叶草中以 9 ~ 10 月积累量较高 , 可达 。. 12k g / ha (9 月) ;黑麦草在 8 一 9 月
(与 K 积累规律相似 )最大约 1 . Ik g / ha ; 杂草内积累量集中在 8 ~ 10 月 , 其最大值为 0.
6 6k g / ha (9 月 ) ;活根积累量集中在 6 一8 月 , 最高达 1 4 . 7 6 6k g / ha ;在枯死体内和死根贮存量
较大 (地上部分在春秋季 , 死根在 5 、 6 月份 ) 。
M n 元素在三 叶草的积累量最大达 0 . 0 0 3 k又/ ha (9月 ) , 在黑麦草中约 0 . 0 6 k g / ha ( 1 0
2 8 草 地 学 报 1 9 9 6 年
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图 l 黑麦草、三叶草草地牧草内 Ca 、 K 、M g 、M n 、Fe 、N a 含t 的季节动态
Fig 1 T he se a so n a l d yn a m ie s o n e le m e n t e o n e e n t r at io n s o f Ca
,
K , M g
,
M
n , Fe
,
N a o f the fo r a g e in 阳s t u re of r ye g ra s s a n d e lo ve r
第 1 期 傅林谦等 :亚热带黑麦草 /三叶草草地牧草与群落中几种元素季节动态及分布 2 9
表 1 黑麦草 、三叶草草地几种各元素贮t 的季节动态 (k g / ha)
T a ble 1 T h e se a so n a l d yn a m ie s o f elem e n t b u d g ets o fC a
,
K
,
Mg
,
M n
,
Fe
,
N a in Pa s tu r e o f rye g r a ss a n d e lo v e r
元素
E le m e n t
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草 地 学 报 1 9 9 6 年
月) ;杂草体内在 7 月和 9 月出现两个高峰 , 最大值 0 . 3 9k g / ha (9 月 ) , 三叶草和杂草的积累
都和地上生物量的高峰吻合 ; 活根内的积累处在 6 ~ 8 月 , 最大值为 1 . sk g / ha (6 月) ;枯死体
和死根内M n 变化与 M g 相似 , 但枯死体内 M g 积累量较大 。
Fe 元素在三叶草体内积累以 9 月为最高峰 , 为 0 . 04 6k g / ha ;黑麦草体内 3 月和 9 一 10
月份同样高 , 0 . 27 ~ 0 . 29 k g / h a ;杂草体内 9 月为积累高峰 , 。. 2 5 k g / h a ;活根内 6 ~ 8 月积累
较大 , 最大为 3 . 9 8k g /h a ; Fe 元素在枯死体内积累量较大 ,大多远远高于各种活植物体 。
N a 元素在三叶草中在 8 月份积累最大值为 。. o 4 3k g / ha ;黑麦草在 10 月积累最大值为
0
.
5 7 k g / ha ;杂草 9 月积累最大值为 o , 4 2k g / ha ;活根 内出现二次高峰 , 分别于 6 月和 10 月 ,
最大积累量为 2 . 45 k g / ha (10 )月 , N a 积累特点与其它元素不同 ,在枯死体内积累较小 。
Ca 元素在群落中积累的高峰出现在 6 月(见图 2) , 活体内以 7 月和 9 月的积累量最大 ;
K 元素在群落中积累的变化幅度较少 , 以 6 月和 8 月较高 ,但在活体 内的积累以 8 月和 10
月最高 ; M g 元素的积累在春季和 10 月最少 , 活体内在 7 和 8 月份积累量最大 ;M n 元素在 3
月和 10 月积累量小 , 活体内 6 ~ 7 月为积累高峰 , 以后逐渐下降 ; Fe 元素在春季积累量极
少 , 6 月陡增达最高值 , 10 月下降 , 活体内积累量在 6 月之后变化较小 ; N a 元素的积累量在
3 月极小 , 6 月后增加 , 10 月处于最高峰 ,活体内的积累和群落相似 。 由此看出 、除 N a 、Fe 和
M g 元素外 , 其它元素的积累都向根系转移 ;在地上生物量最大时 , M n 和 M g 元素在活体内
的积累主要集中 6一 8 月 , 然后随生长进程各种元素再分配或一部分归还和反渗到土壤中 。
3
.
3 Ca
,
K
,
M g
,
M n
,
F e 和 N a 元素在群落内的分配
不同元素积累的部位不同 ,而且随季节变化积累的程度也发生变化 (如图 3 ) 。 不同元素
在春季主要分布在枯死体内 ,其中地上地下 C a 的积累占群落总量的 60 %以上 , 活根内约占
25 % ; 随着牧草生长的加速 , 活体内的比例占 65 %左右(7 ~ 8 月 ) , 在地上部生物量达高峰
时 , 其 C a 总量所占比例不变 , 主要向地上转移 , 9 月中地上活体约占群落总量的 45 % , 10 月
为 40 % , 在生长末期 Ca 元素向地下活根和死体转移 , 大部分积累在活根内 , 少部分转到枯
死体内 。
K 元素的含量分配特点与 Ca 较相似 。在生长初期 , 50 %的左右积累在活根内 , 直至 8 月
活根 K 元素积累量在群落中所占比例未变 , 但活体 (地上与地下 )中的比例呈陡长趋势 , 在 8
月达最大 , 当地上生物量达高峰时 K 元素向地上转移 , 9 月地上活体 K 量可占 40 % 。 10 月
达 50 % , 生长未期 K 元素迅速向活根内积累 。
M g 元素在根系中积累比例较大 , 最高可达 90 % (7 月) 。 然后活根中所占比例下降 ,在 9
月活体内 M g 元素较少 , 地上活体可占 20 %左右 (10 月 ) , 在秋天 M g 向根系转移 。
M n 元素与 M g 元素的分布相似 ,地上活体中所占的比例在 9 月最高达 20 %左右 。
Fe 元素在整个生长季节都分布在地下和死体内 , 地上部分占的比例少 , 活根中在 10 月
占的比例较大 , 达 80 %以上 , 其余部分活体内所占比例相对较小 。
N a 元素主要分布在地下和死体内 , 活根内 N a 元素最大比例达 60 % , 出现在 8 月 , 9 月
便转移到地上活植物体约占 30 % , 秋未转移到根内 。
综上所述 , C a , M n , N a 元素在地上活体内在 9 月的积累幅度较大 ; K , M g 在 10 月较大 ,
在根系中积累幅度较大的除 Fe 元素出现在 10 月外其余均在 7 月左右 , 而且在秋末有增加
积累的趋势 。 Ca 和 K 元素积累在地上分布较大 ,其余的分布于地下和枯死体内 。
第 1 期 傅林谦等 :亚热带黑麦草/ 三叶草草地牧草与群落中几种元素季节动态及分布 31
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L it t e r
图 2 黑麦草 、三叶草草地群落内 Ca , K , M g , M n , Fe , N a 元素的积累动态
F ig 2 B u d g e t s d yn am ie s o n e le m e n t s o f Ca
, K , M g
,
M n
, Fe ,
N a in th e e o m m u n ity in Pa s t u r e o f ry e g r a ss a n d e lo v e r
4 结论
4
.
1 六种元素在所分析的牧草中其含量依次为 K > C a> M g > Fe > N a> M n ;活根依次为
草 地 学 报 1 9 9 6 年
1 0 0
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图 3 黑麦草 、三叶草草地群落内 C : , K , M g , M n , Fe , N a 各元素分布动态
F ig
.
3 T he alloc atio n o n e le m e n t s o f Ca
,
K
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,
M n
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in the e o m m u n it y in p a s t u r e o f rye g r a s s an d e lo v e r
C a > K > Fe> M g > M n > N a
。
4
.
2 六种元素在黑麦草 、三叶草 、杂草积累的高峰期不同 , 在活根中积累高峰出现在 6 ~ 8
第 1 期 傅林谦等 :亚热带黑麦草 / 三叶草草地牧草与群落中几种元素季节动态及分布 3 3
月 。
4
.
3 地上活植物体 内 Ca 、M n 、N a 元素所占比例最大时出现在 9 月 , 而 K 和 M g 出现在 10
月。 活根中六种元素的分布以 7 月为最大 。
参 考 文 献
刘海泉 , 黄文惠 , 19 2 , 湖北省中山区牧草混播组合的研究 , 亚热带中高山地区开发研究 , 北京 : 中国农
业科技出版社 , 46 ~ 51
沼 田真著 , 姜恕 , 祝廷成译 , 1 9 8 6 , 草地调查手册 , 北京 :科学出版社 , 121 ~ 1貂
富俊才 , 1 9 9 2 , 南山牧场草地矿物营养元素的研究 , 亚热带中高山地 区草地开发研究 , 北京 :中国农业科
技出版社 , 52 ~ 60
T h e S ea so n a l A llo ea tio n a n d D yn a m ies o n N u tr itio n
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(In s tit u te o f A n im a l S eie n e e
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