全 文 ：全世界禾本科植物（Gramineae）近 700 属， 约
10 000 种， 中国有 190 余属约 1 200 多种， 分布于
全国各地， 其抗逆性、 生存力和繁殖力强 [1]。 目
前， 禾本科植物的化学成分、 饲用价值、 抗性等方
面的研究报道较多 [2-10]， 但集中分析热区该科植物
的矿质元素， 从绿肥角度去考虑其价值尚未见报
道 。 为此 ， 特采集热区的 24 种分属于类芦属
（ Neyraudia Hooker f.）、 棒 头 草 属 （Polypogon
Desfontaines）、 看麦娘属（Alopecurus Linnaeus）、 臂
形草属 （Brachiaria Criisebach）、 雀稗属（Paspalum
Linnaeus）、 狗尾草属（Setaria Beauvois）、 狼尾草属
（Pennisetum Ricnard）、毛俭草属（Mnesithea Kunth）、
早熟禾属（Poa Linnaeus）和黍属（Panicum Linnaeus）
的禾本科植物， 对其矿质元素含量进行分析和评
价， 为该科绿肥的合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
将 24 种禾本科植物的地上部分鲜样杀青烘干
后， 过 1 mm 筛， 备用（表 1）。 在选取植物的地上
部分鲜样时， 选取生长稳定的营养器官（茎叶）， 同
时应尽量减少因取样时期不同而导致的误差。
1.2 方法
1.2.1 样品全 N 测定 用 H2SO4-H2O2法消煮后，
消煮液中的全氮用靛酚蓝比色法测定[11]。 以烘干样
的质量为基数。
1.2.2 植物样品 P、 K、 Ca、 Mg、 S 等 16 种矿质元
素的含量测定 采用等离子发射光谱法 [12]。 以烘
干样的质量为基数。
1.3 热带绿肥品质评价标准[13]
根据全国有机肥料品质四要素分级标准（表
热带作物学报 2011， 32（8）： 1411-1417
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期： 2011-05-12 修回日期： 2011-07-18
基金项目： 海南省自然科学基金“海南禾本科牧草资源调查及综合评价”资助项目（No. 809027）； 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究
所研究生基金项目“热带豆科绿肥对土壤改良效果研究”（No.YJS-2008-S004）。
作者简介： 赖杭桂 （1964年—）， 男 ， 副教授 。 研究方向 ： 种质资源的开发 、 栽培与利用 。 *通讯作者 ： 刘国道 ， E-mail: Liuguo
dao2008@163.com。
24种热带禾本科植物的绿肥价值分析与评价
赖杭桂 1， 高 玲 2， 张如莲 2， 郇恒福 2， 刘国道 2 *
1海南大学农学院， 海南海口 570228
2中国热带农业科学院， 海南儋州 571737
摘 要 采集热区 24 种禾本科植物， 对其 N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S 等 17 种矿质元素进行分析评价。 结果表明：
这 24 种禾本科植物的 N、 P、 K 含量中等 ， 纤维化程度高， 根据分级标准 ， 一级绿肥占 4.2％， 二级绿肥占
50.0％， 三级绿肥占 45.8％； 中量元素 Ca、 Mg、 S 和微量元素丰富， 重金属含量低， 是安全的热带绿肥； 其中
狼尾草和早熟禾本科植物的 P、 K、 Ca、 S、 Fe 含量明显高于其它参试绿肥。
关键词 禾本科绿肥； 营养成分； 评价
中图分类号 S142 文献标识码 A
Analysis and Assessment of Green Manure for 24
Kinds of Tropical Gramineae Plants
LAI Hanggui1, GAO Ling2, ZHANG Rulian2, HUAN Hengfu2, LIU Guodao2
1 College of Agronomy, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China
2 Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract In this paper, 17 kinds of mineral element including N, P, K, Ca, Mg, S of 24 kinds of Gramineae green
manure were analyzed. The results showed that the congtent of N, P, K was in the middle with high fiberization.
According to the classification criteria（National Agri-tech Extention Center of China, 1999）, 4.2% , 50.0% and 45.8%
could be classified as grade 1, grade 2 and grade 3, respectively. Also, Gramineae green manure was rich in mineral
nutrient content, but low in heavy metal content, so Gramineae green manure was a safe in use. However, the contents of
P, K, Ca, S, Fe of Pennisetum alopecuroides and Poa arjinsanensis were higher.
Key words Gramineae green manure； Nutrient contents； Assessment
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2011.08.004
第 32 卷热 带 作 物 学 报
评分 五级 四级 三级 二级 一级
四要素总分 21~40 41~55 56~70 71~85 86~100
表 3 有机肥料品质总分分级标准
样品编号 中文名 拉丁名 物候期 科名
H001 虎尾草 Lysimachia barystachys 抽穗期 禾本科
H002 狼尾草 Pennisetum alopecuroides 营养期 禾本科
H003 多穗狼尾草 Pennisetum dispiculatum 营养期 禾本科
H005 俯仰臂形草 Brachiaria decumbens Stapf 抽穗期 禾本科
H006 珊状臂形草 Brachiaria brizantha Stapf 抽穗期 禾本科
H007 刚果臂形草 Brachiaria ruziziensis Germain & Evrard 营养期 禾本科
H008 南迪狗尾草 Setaria anceps Staria cv.Nandi 抽穗期 禾本科
H009 泰国狗尾草 Setaria viridis 抽穗期 禾本科
H011 坚尼草 Panicum maximum Jacq 营养期 禾本科
H012 热研9号坚尼草 Panicum maximum Jacq.cv.Reyan No.9 营养期 禾本科
H013 矮象草 Pennisetum purpureum cv.mott 营养期 禾本科
H014 象草 Pennisetum purpureum 营养期 禾本科
H015 杂交象草 Pennisetum purpureum XP. D. 营养期 禾本科
H016 黑麦草 Lolium perenne 营养期 禾本科
H017 双穗雀稗 Paspalum paspaloides 营养期 禾本科
H018 圆果雀稗 Paspalum orbiculare 抽穗期 禾本科
H019 看麦娘 Alopecurus aequalis 营养期 禾本科
H020 棒头草 Polypogon fugax 开花期 禾本科
H021 巴拉草 Brachiaria mutica 营养期 禾本科
H022 毛俭草 Mnesithea mollicoma 成熟期 禾本科
H023 早熟禾 Poa arjinsanensis 开花期 禾本科
H024 类芦 Neyraudia reynaudiana 开花期 禾本科
H004 泰国杂交臂形草 Brachiaria subquadripara（Hybrid FM 9201/1873） 营养期 禾本科
H010 卡选14号狗尾草 Setaria anceps Stept cv.Kazungula setaria 14 setaria 抽穗期 禾本科
表 1 供试材料
等级
粗有机物 全氮 全磷 全钾
含量 w/％ 评定分数 含量 w/％ 评定分数 含量 w/％ 评定分数 含量 w/％ 评定分数
一级 ＞80 25 ＞3.0 40 ＞1.0 15 ＞4.0 20
二级 50~80 20 1.5~3.0 32 0.5~1.0 12 2.0~4.0 16
三级 30~50 15 0.5~1.5 24 0.3~0.5 9 1.0~2.0 12
四级 15~30 10 0.3~0.5 16 0.1~0.3 6 0.6~1.0 8
五级 ≤15 5 ≤0.3 8 ≤0.1 3 ≤0.6 4
表 2 有机肥料品质四要素分级标准
2）（全国农业技术推广服务中心， 1999）和全国有机
肥料品质总分分级标准（表3）（全国农业技术推广服
务中心， 1999）对参试样品进行品质评价。
2 结果与分析
2.1 参试样品大量元素的含量及评价
在有机肥的分级中， N、 P、 K 含量的权重占
75％， 是评价绿肥的重要指标。 作为绿肥， N、 P、
K 含量高， 施入土壤后， 对土壤的有效养分贡献
大， 能较好的调节土壤 N、 P、 K 的供应水平， 实
现改良土壤的目的， 从而为作物的生长创造良好条
件。 一般高等植物的 N 含量为 2％～4％， P 平均含
量为 0.2％， K 含量为 1％左右。 禾本科绿肥的 N
含量偏低， 其中 H005 号样品最低（0.45％）， H014
最高 （2.29％ ） ； P 含量差异较大 ， 其中 H002、
H020、 H023 含 量 远 高 于 平 均 含 量 ， 最 高 达
1412- -
第 8 期
0.73％； K 的含量除了 H002 和 H023 偏高， 其余
的含量差异小， 并且都高于 1％。 狼尾草属的狼尾
草最高， 达 5.46％（表 4）。
24 种禾本科植物的 N 含量差异最大， P 含量
差异次之， K 含量差异最小， 说明这 24 种禾本科
植物是 K 含量较高的有机绿肥 ， 其中 H002 和
H023是优质的 P、 K肥源（表 5）。 同时， 禾本科植
物纤维化程度高， 粗有机物含量都大于 80， 达到
评定标准的一级要求， 结合四要素评定结果可看
出： 一级绿肥占 4.2％， 二级绿肥占 50.0％， 三级
绿肥占 45.8％。 所以， 尽管禾本科植物的氮含量不
及豆科， 但也具备很高的绿肥价值， 可作为改土培
肥的新型肥源。
2.2 参试样品中量元素的含量分析
Ca、 Mg、 S 的含量虽不及 N、 P、 K 多， 但在
绿肥改良土壤过程中起着重要作用， 尤其是酸性土
壤。 若绿肥含 Ca 高， 随着绿肥腐解钙进入土壤，
一方面可以为作物生长提供钙， 让作物长势更好，
因为钙是植物生长的必需营养元素之一， 并在信号
转导上发挥极其重要的作用。 另一方面加入含钙量
高的绿肥可以缓解酸性土壤中由铝离子和锰离子引
起的毒害。 由表 6 可知， 参试的禾本科植物含 Ca
量差异较明显， 其中 45.8％含 Ca 量都高于 4 g/kg，
其中 H002 高达 30.78 g/kg， 所以禾本科植物作绿
肥可以调节、 补充酸性土壤的有效钙量。
样品中镁含量也较为丰富 （1.21~5.23 g/kg），
矿质元素 主成分特征值 样品间差异性 比例 累计贡献率
N 1.792 981 75 0.984 251 83 0.597 7 0.597 7
P 0.808 729 92 0.410 441 60 0.269 6 0.867 2
K 0.398 288 33 0.132 8 1.000 0
表 5 24 份参试样品主成分的矩阵分析结果
样品编号
粗有机物 全氮 全磷 全钾
总分 等级
评定分数 含量 w/％±0.1 评定分数 含量 w％±0.2 评定分数 含量 w/％±0.1 评定分数
H001 25 0.88 24 0.28 6 1.18 12 67 三级
H002 25 1.16 24 0.51 12 5.46 20 81 二级
H003 25 1.51 32 0.14 6 3.94 16 79 二级
H004 25 1.02 24 0.11 6 2.21 16 71 二级
H005 25 0.45 16 0.12 6 1.76 12 59 三级
H006 25 0.50 24 0.11 6 2.27 16 71 二级
H007 25 1.29 24 0.09 3 1.65 12 64 三级
H008 25 0.64 24 0.14 6 2.84 16 71 二级
H009 25 1.03 24 0.36 9 1.32 12 70 三级
H010 25 0.75 24 0.06 3 2.57 16 68 三级
H011 25 1.58 32 0.17 6 2.35 16 79 二级
H012 25 0.76 24 0.13 6 1.99 12 67 三级
H013 25 1.29 24 0.11 6 1.90 12 67 三级
H014 25 2.29 32 0.44 9 2.80 16 82 二级
H015 25 1.03 24 0.10 3 2.84 16 68 三级
H016 25 1.84 32 0.43 9 2.63 16 82 二级
H017 25 0.85 24 0.33 9 1.49 12 70 三级
H018 25 1.34 24 0.11 6 1.75 12 67 三级
H019 25 1.02 24 0.38 9 3.80 16 74 二级
H020 25 1.84 32 0.73 12 2.08 16 85 二级
H021 25 1.42 24 0.17 6 2.67 16 71 二级
H022 25 0.74 24 0.04 3 2.27 16 68 三级
H023 25 2.06 32 0.51 12 4.17 20 89 一级
H024 25 1.72 32 0.38 9 1.88 12 78 二级
表 4 24 份烘干样品的检测与质量评定结果
说明： ±0.1 与±0.2 指样品测定结果再现性差异范围。
赖杭桂等： 24种热带禾本科植物的绿肥价值分析与评价 1413- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报
样品名称 Fe B Mn Cu Mo Zn
H001 139.46 19.20 76.88 2.78 5.08 92.62
H002 724.28 31.91 119.38 16.73 2.45 74.43
H003 80.15 0.11 307.70 3.10 2.98 36.32
H004 225.98 0.74 159.66 5.20 0.66 31.33
H005 254.19 0.87 157.48 4.60 2.20 201.36
H006 217.80 3.59 137.46 3.75 0.74 28.41
H007 90.83 0.93 121.97 21.56 1.14 36.65
H008 153.14 10.01 123.33 9.36 0.65 68.60
H009 439.96 16.18 44.59 11.51 2.28 49.45
H010 65.21 4.50 196.92 11.52 1.08 124.11
H011 84.11 5.09 215.36 10.74 1.29 39.70
H012 140.23 88.88 233.35 29.81 19.95 120.22
H013 224.33 0.92 142.89 5.61 0.32 40.72
H014 217.70 6.20 185.75 11.57 2.64 12.34
H015 66.70 0.74 146.11 13.70 1.51 30.75
H016 713.46 5.69 145.15 16.19 3.31 61.93
H017 513.04 3.55 219.74 13.80 2.57 36.66
H018 54.39 7.27 206.05 27.85 3.73 42.46
H019 269.34 7.12 84.85 5.10 5.14 388.78
H020 311.90 3.65 91.68 14.46 3.52 29.52
H021 501.28 3.19 146.09 13.64 0.25 54.64
H022 175.41 0.64 45.67 4.36 0.06 22.93
H023 402.82 16.39 121.66 20.76 7.61 207.93
H024 144.31 52.11 217.64 6.39 4.57 44.99
表 7 24 份烘干样品中 Fe、 B、 Mn、 Cu、 Mo、 Zn 质量分数 单位： mg/kg
样品编号 Ca Mg S 样品编号 Ca Mg S
H001 3.91 1.39 2.94 H013 1.80 1.66 0.99
H002 30.78 5.23 4.70 H014 4.78 1.53 1.76
H003 1.56 1.44 1.38 H015 1.44 1.66 0.95
H004 3.50 3.58 1.12 H016 9.08 2.25 4.50
H005 4.73 4.08 1.28 H017 4.01 2.19 5.65
H006 2.43 2.27 1.34 H018 3.09 2.82 1.07
H007 2.03 3.09 1.42 H019 5.79 1.45 3.75
H008 2.47 2.02 1.20 H020 6.06 2.19 5.19
H009 28.23 2.25 4.76 H021 2.86 2.71 3.02
H010 1.37 1.21 1.14 H022 1.58 1.58 1.14
H011 4.52 2.96 1.62 H023 14.07 2.81 7.72
H012 2.14 2.00 1.24 H024 5.60 1.53 4.47
表 6 24 份烘干样品中 Ca、 Mg、 S 的质量分数 单位： g/kg
其中 H002 含量最高（5.23 g/kg）（表 6）。 作为绿肥
施入土壤， 可在一定程度上调节土壤的镁库， 满足
作物生长对镁的需求。 作物对镁的吸收主要来自于
土壤， 所以禾本科绿肥对土壤镁给予一定程度上的
补充也是其作热带绿肥的价值之一。
禾本科植物对土壤硫的调节作用也可视为其绿
肥价值的评价指标之一。 样品的含硫量≥0.95 g/kg，
最高可达 5.65 g/kg（表 6）， 作绿肥用可以弥补部分
土壤中硫的流失， 起到改良土壤的作用。
2.3 参试样品微量元素的含量分析
测定结果表明： 24份样品中 Fe、 B、 Mn、 Cu、
Mo、 Zn含量较丰富， 且含量差异比较大（表7）。 对
1414- -
第 8 期
样品名称 Cd (10) Pb (150) Hg (5) As (50) Cr (500)
H001 1.49 2.14 0.12 4.95 3.88
H002 0.71 0.00 1.71 4.86 6.90
H003 0.17 4.44 1.99 10.53 3.75
H004 0.00 0.00 0.37 3.81 8.74
H005 0.22 0.00 0.37 4.21 8.24
H006 0.04 0.27 0.62 5.12 2.22
H007 0.45 2.70 3.55 11.53 2.42
H008 0.09 1.00 0.19 2.69 7.15
H009 0.21 5.11 0.14 0.84 10.35
H010 0.03 2.24 3.77 13.47 5.37
H011 0.05 3.39 1.20 11.25 7.15
H012 16.37 1.49 4.00 6.68 21.59
H013 0.09 0.00 0.40 2.64 6.37
H014 1.73 2.78 7.09 0.00 5.96
H015 0.20 6.28 3.16 12.72 3.78
H016 1.87 21.18 3.84 20.15 19.55
H017 1.94 5.65 4.87 6.43 2.71
H018 0.09 7.49 3.12 12.45 9.49
H019 0.88 4.88 3.58 0.59 3.10
H020 7.07 4.64 1.17 1.79 12.03
H021 0.04 2.79 0.91 4.84 9.88
H022 0.15 1.82 3.88 3.61 8.96
H023 3.18 84.07 11.81 42.11 9.45
H024 1.55 7.45 2.63 0.07 1.51
表 8 24 份烘干样品 Cd、 Cr、 Hg、 Pb、 As 重金属质量分数 单位： mg/kg
重金属 Cd Pb Hg As Cr
限量标准/（mg/kg） 10 150 5 50 500
表 9 有机-无机复混肥的国家标准限量（GB18877-2002）
植物而言， Fe、 B、 Mn、 Cu、 Mo、 Zn虽然量很少，
但都是生长的必需元素， 直接影响植物的生长发
育， 而这些元素都需要从土壤中获取。 对于南方土
壤， 花岗岩母质发育的富铝化红壤和砖红壤全硼含
量最低， 热区红壤和砖红壤的全钼和有效钼含量虽
然不低， 但在受到侵蚀时全钼和有效钼含量都显著
降低。 土壤中锌含量因成土母质不同而差异较大，
一般红壤和砖红壤含锌量为 150~300 mg/kg， 但高
度风化的花岗岩、 页岩、 海沉积物等发育的砖红壤
含锌量为 50~100 mg/kg 以下[14]。 禾本科绿肥的施入
可以在一定程度上补充、 协调土体中的硼、 钼、 锌
等微量元素， 为作物的生长给予所需。
2.4 参试样品重金属元素的分析与评价
在使用绿肥时， 除了考虑其肥效， 改善土壤理化
性质， 还应考虑其安全性。 因为许多重金属， 特别是
Cd、 Cr、 Hg、 Pb、 As等均具有显著的生物毒性， 不能
被微生物降解而只能发生各种形态相互转化、 分散和
富集过程。 如果绿肥的重金属含量过高， 施入土壤后
会污染土壤， 影响作物的正常生长， 则该绿肥不可
取。 分析结果可见， 参试禾本科绿肥的重金属含量
低， 只有 H023的Pb（84.07 mg/kg）含量偏高，总体上，
这24种禾本科植物是安全的有机肥料（表8）。
参照有机-无机复混肥的国家标准限量（表9），
24种参试禾本科绿肥中除H012的Cd（16.37 mg/kg）、
H014的Hg（7.09 mg/kg）和H023的Hg（11.81 mg/kg）
重金属含量超过标准限量， 其它 21 种参试禾本
科绿肥的重金属含量均低， 符合标准限量要求 ，
是安全可靠的绿肥肥源 。 此外 ， H023 的 Pb 和
As 含量明显高于其它参试样品 ， 不能作为绿肥
肥源。
赖杭桂等： 24种热带禾本科植物的绿肥价值分析与评价 1415- -
第 32 卷热 带 作 物 学 报
3 讨论与结论
3.1 禾本科植物作绿肥研究的现实意义
中国是利用绿肥最早和栽培面积最广的国家，
早在春秋《礼记》中就有割草作肥提高土壤肥力的记
载。 但目前人们对绿肥的利用仅局限在豆科绿肥，
专业绿肥仍处于紫云英、 苕子和箭舌豌豆等传统品
种一统天下的局面， 品种结构单一， 禾本科绿肥的
研究被忽略。 近年来绿肥相关研究结果表明， 有机肥
及其根茬的腐解可以降低土壤的 pH值， 促进土壤全
Zn、 Fe、 Mn的分解与矿化， 使其转化为有效成分[15]，
每公顷绿肥可生产有机质 4 500~6 000 kg[16]。 而对
于禾本科绿肥在大量、 中量和微量元素方面的贡献
及重金属安全方面的研究尚未见报道。 禾本科绿肥
不仅含碳物质高， 根系发达， 有益于土壤团聚体的
形成， 在补给土壤矿质养分方面也具有一定潜力。
本试验结果表明 ， 禾本科植物 （二级绿肥达到
50.0％） 具有作绿肥肥源的潜力与现实意义， 需要
进一步研究和应用到实际生产中。
3.2 禾本科植物作绿肥研究的价值
禾本科植物中量、 微量元素丰富， 是有效的绿
肥肥源。 虽然大多数土壤的含钙量较高， 约为 10~
20 g/kg， 正常条件下能满足大部分作物的需要 [17]。
但热区高温多雨， 钙易淋失， 黄壤、 红壤的全钙含
量在 4 g/kg以下。 而且， 南方土壤中全镁含量一般
为 1~30 g/kg， 交换性镁 48.6~445.6 mg/kg 之间， 含
量较低 [18-20]； 花岗岩母质发育的富铝化红壤和砖红
壤土壤中的有效态硼含量低于 0.1 mg/kg， 属于可
能缺硼的范围 [21-23]； 目前全世界共有 70 多个国家
和地区的土壤缺硫或潜在缺硫 [24-25]， 中国南方土壤
也不例外。 所以， 对土壤 Ca、 Mg、 S 和微量元素
的补充， 提高土壤肥力和利用率是作为绿肥的贡献
之一， 也是评价热带绿肥的重要指标。 本试验结果
可见， 禾本科植物 Ca、 Mg、 S 和硼等微量元素含
量丰富， 作为绿肥可有效补充土壤中量与微量元素
的缺失或不足， 可作为有效的热带绿肥。
禾本科植物 K 含量较高， 纤维化程度较高，
作为热带绿肥， 能持效地调节土壤养分库。 虽然禾
本科植物的 N、 P 含量不高， 不能像豆科绿肥很好
的补充土壤的 N 源和有效 P， 但 K 含量较高， 能
补充土壤的有效 K， 调节土壤养分比例， 而且禾本
科植物的粗有机物比豆科高， 肥效虽缓慢但持久，
可与豆科绿肥兼用， 打破单用豆科绿肥的传统， 合
理地改良酸性土壤。
3.3 禾本科植物作绿肥安全性较高
中国的有机肥料来源十分广泛， 相当一部分存
在着不可忽视的安全问题， 有些有机物料和由此生
产的商品有机肥料中重金属如镉的含量较高 [26]。 这
些有机资源生产的有机肥料中的有害物质存在着被
作物吸收而污染农产品的极大风险。 当重金属浓度
超过了植物的效应浓度时反而对植物造成伤害， 引
起植物体内代谢过程发生紊乱， 生长发育受到抑
制， 重金属浓度继续增加到致死浓度时就会导致植
物开始出现死亡 [27-29]。 因此， 合理评价绿肥等有机
肥源的安全性， 对合理利用有机肥源， 培肥土壤、
增加作物产量、 保护生态环境、 保证农产品安全，
具有十分重要的实际意义。 根据有机-无机复混肥
的国家标准限量的分析结果， 除 H012、 H014 和
H023 以外， 参试禾本科植物重金属含量低， 是安
全性较高的绿肥肥源。
物候期不同， 其四要素含量也不同， 因此， 物
候期对种间差异和品种的绿肥价值评定的影响有待
于进一步分析。
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责任编辑： 黄东杰
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