全 文 ：第 3 卷 第 4 期
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3 N o
.
4
草 地 学 报
A CT A A G R E S T IA S IN ICA
1 9 9 5 年
1 9 9 5
亚热带黑麦草一白三叶草地土壤一牧草中
微量元素季节动态及分布规律 ‘
傅林谦 白静仁
(中国农业科学院畜牧研究所 , 北京 1 0 0 0 94)
余亚军
(湖北省宜昌县畜牧局 , 宜昌 4 4 3 1 0 0 )
摘要 : 本文对亚热带人工草地土壤微量元素 C 。 、C u 、Z n 和 C r 在速效库内的动态 、土壤中全
量的动态 、牧草中的含量动态 , 以及各流通库的分布进行研究 , 探明了上述微量元素在牧草中的
季节动态 , 土 一草一畜中的分布特点以及酸性或微酸性土壤中的变化规律 。
关键词 : 微量元素 ; 黑麦草 ; 白三叶 ; 动态分布
1 前言
我国亚热带现有草地 10 亿亩 , 约占南方 12 个省区土地面积的 20 %左右 。 自二十年代
末至八十年代初由国家和地方合作对我国亚热带草地资源进行开发和建设 , 在全国不同省
区选择出一批优 良的当家草种 , 建植人工草地数百万亩 , 进行草畜配套 , 初步解决了建植 、管
理人工草地和家畜饲养等问题 。
亚热带人工草地多属红壤或山地黄壤 , 此类土壤微量元素情况 (李元芳 , 1 9 9 1) 及其在牧
草中的含量以及是否影响牧草产量并进而影响家畜的营养状况等方面的研究较少 。 探明微
量元素在土一草间的动态和分布特点 , 可以了解酸性或微酸性土壤建植草地 中微量元素的
分布规律 , 以及牧草和家畜的营养状况 , 从宏观水平解释微量元素的作用 , 对于提高草地第
一性和第二性生产能力 、草地和家畜的营养 、草地管理等具有较重要的理论和应用价植 。
2 材料与方法
试验区位于湖北省宜昌县百里荒示范牧场 , 东径 1 1 0 ’3 1‘一 1 1 0 0 3 2 ‘ , 北纬 3 0 0 5 1‘一 3 0 。
5 5
‘ , 海拨 1 2 0 0 m , 年降水 1 2 3 sm m , 年均气温 2 0 . Z o C , 极端最高气温 3 0 . 5 ’C , 极端最低气温
一 1 0 . 5 “C , 属山地黄壤 , PH S一 6 。
试验草地是 1 9 8 3 年全垦后建植的混播人工草地 (黄文惠等 , 1” 2 ) , 黑麦草和 白三叶的
混播比例为 4 : 1 。 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 75 亩 , 取样
面积 0 . 25 m , , 重复 9 次 , 取样时间 1 9 9 2 年 3一 n 月 。 家畜采食量用差减法测定 ;用土壤农化
取样法挖取土壤样品 ;分地上和地下部分取植物样品 ,按禾草 、豆草和杂类草分离 , 分出立枯
体 ; 用漂浮法分离死根和活根 。
元素 CO 、C u 、 Zn 和 C r 分析 由农业科院测试分析中心采用精密仪器 IC G P一 9 0 0。离子
光谱仪测定 。
, 本文得到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 4 期 傅林谦等 : 亚热带黑麦草一白三叶草地上壤一牧草中微量元素季节动态及分布规律 2 7 7
3 结果与分析
3
.
1 土壤 、牡草的微量元素浓度季节动态
3
.
1
.
1 植物体内微量元素含量季节动态 如图 1 所示 , 黑麦草 C o 含量在生长初期最高 , 约
2. 4 8 8 p p m
,
6 月为一低峰 , 9 月略高 , 秋季又呈现下降趋势 。 杂草 C O 含量的季节动态与黑麦
草不同 , 其含量低于黑麦草 , 8 月最低 , 9 月略有升高 , 10 月以后仍呈上升趋势 。 三叶草 C。 含
量低于黑麦草和杂草 , 其季节动态呈 V 字形 , 春季最高 。 这与三叶草草层的增加可减少缺钻
的可能性 (吴键译 , 1 9 9 1) 的结论不附 。
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图 1 黑麦草 、 白三叶草地牧草组分中 CO 、C u 、Z n 、C r 含 t 的季节动态
Fig
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,
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Z n
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黑麦草的 Cu 含量在春季和夏季变化不大 , 9 月为高峰期 , 之后呈下降趋势 。 杂草的 C u
含量低于黑麦草 , 但其季节动态变化与黑麦草相似 。 三叶草 C u 含量较黑麦草和杂草都高 ,
季节变化动态亦相似 。
黑麦草的 Z n 含量以春季最高 , 8 月最低 , 9 月为第二高峰 , 而后仍略有上升 。 杂草的 Z n
含量在春季较高 , 7 月最低 , 秋末的含量最高 。 三叶草 Z n 含量 比黑麦草和杂草都低 , 以 9 月
最高 , 秋季则呈下降趋势 。
2 7 8 草 地 学 报 19 9 5 年
C r 在黑麦草体内春季较低 , 但随着生长季节的变化则上升 , 当地上生物量达最大值时
含量亦最高 , 秋末则下降 。 杂草的 C r 含量在春季较高 , 8 月最低 , 之后逐渐上升 ,秋末最高 ,
其含量较黑麦草高 。 三叶草 C r 的含量春季较低 , 上升到 9 月再次下降 , 以秋季较高 。
可见在整个生长季节 , 四种微量元素含量在家畜营养需要量之上 (秦礼让译 , 1 9 8 0) , 但
是 10 月以后的放牧强度不能过高 , 以利于元素向根系的积累 。 此外由于 6 月以前牧草生物
量较少 , 其微量元素含量相对较低 , 要注意这一阶段家畜的营养摄入量 。
3
.
1
.
2 根系 C o 、C u 、 Z n 、C r 含量的季节动态 如图 2 所示 , 根系中Co 含量 在春季最低 , 6
月最高 , 秋末呈上升趋势 ; C r 含量的季节动态与Co 相似 。 C u 的含量在春季最低 , 6 月最高 ,
6 ~ 10 月变化不大 , 秋末再次上升 ; Z n 在春季含量最低 , 8 月和 10 月呈现高峰 , 之后再次下
降 ; 由此可见 , 由于春季四种元素均向地上部输送 , 因此植物茎叶中的含量较高 ,相反根系的
含量则较低 , 而秋末 C u 、Co 和 C r 元素则转向根系积累因而含量略有上升 。 相反 Z n 的地上
和地下植物体内含量在秋末均呈下降趋势 . 大部分转移到枯死体中 。
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黑麦草 、白三叶根系与土壤 C 。 、C u 、 Z n 、C r 含t 的季节动态
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3
.
1
.
3 地上枯死体和死根内 C 。 、 C u 、 21 1 、 C r 元素含量的季节动态 如图 2 所示 , C o 和 C u
的含啧在死根中的变 化动态相似 , 随着分解浓度的增加 (如 6 ~ 8 月 ) , C o 和 C u 含量则略有
第 4 期 傅林谦等 : 亚热带黑麦草一白三叶草地上壤一牧草中微量元素季节动态 及分布规律 2 7 9
下降 , 归还的较慢 , 其含量略高于活体 ; Z n 的含量在整个生长季内 , 呈增加趋势 , 春季较低 , 9
月下降 , 秋季最高 ; C r 的含量在春季较低 , 5 月由于死根量的增加 Cr 的含量较高 , 6一 10 月
分解较慢 , 秋季含量上升 。 死根量在整个生长季节以 5 月最高 , 之后缓慢下降 , n 月则略有
提高 , 由此可见 , C o 、C u 、 Z n 都属于分解释放较慢的元素 , 而 C r 则属于分解释放较快者 , 元
素含量依次为 Z n > c r> c u > c o 。
由于放牧地凋落物极少 , 地上枯死体主要是立枯体 , C O 、 Cu 、Z n 、C r 含量在牧草枯死体
季节变化动态各异 , C o 的含量在 8 月最低 (如图 1 ) , 随 着 8 月以后新枯死体的增加略呈上
升 , Cr 的含量变化与枯死体分解密切相关 , 而 Z n’和 C u 变化较慢 , 说明 C r 在地上部分的释
放能力最高 。 枯死体内元素含量依次为 z n > c u > Cr > Co 。
3
·
2 C o
、
C u
、
Z n
、
C r 在收草中的贮量动态
3
.
2
.
1 黑麦草草地植物体内 C 。 、C u 、 Zn 、C r 的贮量动态 元素的含量乘以牧草的生物量等
于元素在牧草中的贮量 。 黑麦草在放牧条件下 7 月略有增高 , 10 月达高峰期 , 但是四种微量
元素的贮量动态与生物量动态则不尽相同 。
如图 3 所示 , 黑麦草 C。 的贮量在春季较高 , 6 月下降 , 7 月略增 , 8 月的含量极少 , 难以
测出 , 到秋后达最高峰 , 因此 , 要重视 6 月和 8 月家畜对 C o 的营养需求 。
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黑麦草、 白三叶草地 C。 、C u 、 Z n 和 C r 贮且季节动态
Se a s o n a l d yn a m ie s o f Co
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in p e r e n n ia l rye g r a s s a n d w h it e e lo v e r p a s t u r e
2 8 0 草 地 学 报 1 9 9 5 年
C u
、
Zn 和 Cr 的贮量动态相似 , 春季略高 , 6 月最低 (C r 在 7 月最低 ) , 之后即迅速增长 ,
10 月达高峰期 , 之后降低较快 。
3
.
2
.
2 三叶草地上植物体 C 。 、C u 、Z n 、Cr 的贮量动态 三叶草(缺三月的分析数据 )C o 和
C r 贮量季节动态相似 (如 图 3 ) , 在 6 月较高 , 之后缓慢下降 , 8 月最低 , 8 月一 9 月贮量增加
最快 , 10 月达最高峰(C r 在 9 月为最高峰 ) , 10 月以后迅速下降。 Cu 和 Z n 贮量的季节动态
相似 , 6 月一 8 月增长的较慢 , 8 月一 10 月贮量迅速增加 , 10 月为最高峰 , 之后陡然下降 。
3
.
2
.
3 杂草地上植物体内 C o 、C u 、 Z n 、C r 的贮量动态 杂草 C o 、C u 、 Z n 、C r 的体内含量的
季节动态相似 (图 3 ) , 8 月之前增长较慢 , 8 月之后增长快 , 10 月达最大值 (Z n 在 9 月达高
峰 ) , 之后迅速下降 。
3
.
2
.
4 活根内 C 。 、C u 、 Z n 、Cr 的贮量动态 活根中C 。 的贮量在春季较低 , 6 月出现小高峰
(如图 3 ) , 8 月较低 , 之后迅速增长 , 9 月达最大值 , 当地上部贮量最大时 , 活根中 C。 的贮量
最低 , n 月其贮量随着地上部枯死而缓慢上升 。 C u 和 C r 贮量动态相似 , 春季最低 , 之后迅
速增长 , 7 月达高峰 , 然后随着贮量的增加而减少 , 10 月处于低谷 , n 月则缓慢增长 。 Z n 的
贮量自 3 月开始增长 , 8 月达最大值 , 8 月之后迅速下降 , 9 月出现另一低峰 , 10 月增长 , n
月再次下降 。 由此可见 , 当牧草生长缓慢时上述元素即向根系积累 。
3
·
3 Co
、
C u
、
Z n
、
C r 在土一草一 畜间的分布
单位重量中的元素含量在土壤 、牧草和家畜中的比例可以反映元素的积累 、吸收和转移
的程度 , 因此 , 对元素施入的时间、 XlJ 草的时间都有较重量的指导意义 。 以生长初期 (3 月 13
日)和地上部高峰期 (10 月 13 日 )为例分析单位重量中元素的分布动态如图 l 所示 。 在春季
土壤中 C 。 的含量所占比例最大 , 速效 C。 次之 , 根系中则较少 , 地上植物体中Co 的含量所
占比例较大 , 粪便中的含量亦较大 。 结果说明在春季 C 。 元素主要集中在地上植物体 、土壤
速效库和粪便 ; Cu 、 Z n 的分布与 C。 相似 ; Cr 在粪中含量较少 。 10 月份土壤中四种元素单位
含量减少 ,速效成分亦少 , 主要分布在活根和死根中 , 可见当微量元素含量在地上部达到最
大值时 , 即开始向地下部相对转移 。
通过元素贮量的分布可以了解单位面积草地中微量元素在土 一草一畜中的分布情况
(见表 1 ) 。 在春季 C r 元素的 9 . 86 %分布在土壤中而不能被利用 , 土壤速效 c r 仅占系统中
C r 的 0 . 0 0 0 9 % ; C u 元素的 96 . 18 %分布在土壤中 ,速效成份占 3 . 8 % , 其它的分布在根系中
(活根和死根中 ) ;春季 Z n 在土壤速效库中的贮量次之 ; C 。 在土壤速效库中占的比例较其它
元素都大 ,死根库内的贮量次之 。 粪 内微量元素尽管含量较高 , 但贮量最少 。
当地上生物量达高峰时 , 牧草的生长速度高峰已过 , 进入枯萎的转折点 。 此期除 C。 元
素在土壤速效库的 贮量与分布略有下降外 , C u 、Z n 、Cr 均呈上升趋势 ; 家畜采食量中元素贮
量所占的 比例明显增高 , e 。 、e u 、 z n 、 e r 分别由春季的 0 . 0 0 0 1 、 0 . 0 0 0 7 、 0 . 0 0 2 1 和 0 . 0 0 0 2 %
到秋季 上升到 0 . 0 0 04 、 0 . 0 0 3 2 、 0 . 0 0 4 5 和 0 . 0 0 1 3 % ;地 上植物体中由春季的 0 . 0 0 0 1 、 0 .
0 0 0 2
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.
0 0 0 2 %上升到 0 . 0 0 0 3 、 0 . 0 0 7 1 、 0 . 0 0 4 9 和 0 . 0 0 5 3 % ;其贮量 比春季约提高
0
.
1 % ; 四种元素在牧草体内主要分布在地下器官 。 微量元素速效成分可被牧草吸收利用的
量较小 , 土壤中利用程度从高到低依次为 Co 、 Z n 、C u 和 C r ;地上植物体内分布的次序为 C u 、
C r
、
Z n 和 C o ;活根系内依次为 Z n 、C u 、C r 和 C。 ;家畜采食量中元素所占的相对量依次为 Z n 、
C u
、
C r 和 C O , 家畜粪便中依次为 Zn 、C u 、C r 和 C o 。 因此 , 尽管土壤中 C 。 的可被利用量所占
第 4 期 傅林谦等 : 亚热带黑麦草一白三叶草地上壤一牧草中微量元素季节动态及分布规律 2 8 1
表 1 人工草地生态系统 Co 、C u 、z 。 和 C r 在土城一牧草一家畜间的分布
T a b le l
:
T he a lloc
a tio n o fCo
、
C u
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Z n a n d Cr am o n g 5 0 11
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土壤速效量
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活根
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地上活体
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死根
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地上枯死体
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家畜采食量
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.
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1 0 6 7 9 4
.
3 6 4 0 9 8
.
3 8 6 4
9
.
9 2 2 7 3
.
8 0 0 8 5
.
2 3 4 3 0
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1 3 5 3 8
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8 3 6 3 5
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.
0 0 0 3 0
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0 1 1 3 0
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比例最大 , 但 C o 在牧草和转移到家畜体内的量所占的比例最少 , 因缺 Co 造成牧草和家畜
营养不 良的可能性较大 , 所 以关键在于如何提高牧草对有效 C o 的吸收与利用 ;而且 由于这
四种微量元素主要分布在根系内 , 牧草内含的量较少 , 也易造成家畜营养的不足 。
4 结论
4
.
1 黑麦草微量元素的含量从大到小依次为 Z n 、C u 、C o 、C r ;三叶草依次为 Z n 、Cu 、C r 、Co ;
杂草依次为 Z n 、e u 、Cr 、C o ;活根依次为 Z n 、C u 、C r 、Co ;凋落物依次为 Z n 、C u 、C r 、C o ;死根依
次为 Z n 、C r 、C u 、Co ;土壤速效库依次为 Z n 、C u 、C o 、C r ;土壤全库含量依次为 Z n 、C u 、Cr 、C u 、
C o
。
4
.
2 元素主要向生长活跃点运输 , 如春季和10 月元素贮量较大 , 当生长缓慢时则向根系积累
4
.
3 不同微量元素在土壤 、牧草和家畜体内贮量和含量分布各异 , Z n 、C u 、C o 、C r 贮量主要
分布在土壤和牧草根系中 , 其中土壤中的 Z n 和 C u 的含量较高 , 地上植物体 C 。 和 C r 的含
量较高 。
参 考 文 献
黄文惠 , 王培主编 , 1 9 2 , 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
吴键译 , 1 9 9 1 , 影响牧草含钻量的土壤及农学因素 , 国外畜牧学一草原与牧草 , 1 : 5~ 8
李元芳 , 19 1 , 微量元素及其在牧草生产上的应用 , 中国草地 , (2 ) : 70 ~ 73
秦礼让译 , 1 9 8 0 , 饲料与营养 , 北京 :农业出版社 , 41 8一42 3
2 8 2 草 地 学 报 1 9 9 5 年
T h e Stu d y o n D yn a m ic s a n d A llo ea tio n o f T ra c e E lem e n ts b e tw ee n
5 0 11 a n d F o r a g e in Pa stu r e o f R ye g r a s s a n d W hite C lo v e r
in S u b tr o Pic a l R e g io n o f Ch in a
F u L in q ia n B a i Jin g re n
(In a titu t e o f A n im a l Sc i
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( A n im a l H u sb a n d ry B u r e a u o f Y ie h a n g C o u n ty
,
H u be i P r o v in e e
,
Y ie ha n g
, 魂4 3 1 0 0 )
A b a tr a et : T h e d yn a m ie s a n d a lloc
a tio n o f t ra e e e le m en ts in e lu d in g C o
、
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、
Z n a n d C r w e r e a t u d ie d in 5 10 1
la b ile p o o l
, 5 0 11 to t a l p o o l
,
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o f r ye g r a s s a n d w h ite elo v e r p a s t u r e in s u bt r o p iea l m o u n t a in r e g io n o f
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T r a e e ele m en t ; Pe r e n n ia l ry eg r a s s ; W h it
e elo v e r ; D y n a m ies ; A lloc
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