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木蓝属11份热带绿肥营养元素含量及品质评价



全 文 :基金项目:公益性行业(农业)科研专项“人工草地优质牧草生产技术研究与示范”(NYHYZX07-022);国家科技基础条件平台项目“热带牧草种质资
源标准化整理、整合”(2005DKA21000-5-60)。
第一作者简介:刘壮,男,1982年出生,海南临高人,硕士,主要从事热带牧草栽培与耕作研究。通信地址:571737海南省儋州市热带作物品种资源研
究所,Tel:0898-23300401,E-mail:liuzhuang207@163.com。
通讯作者:刘国道,男,1963年出生,云南腾冲人,研究员,主要从事热带牧草种质资源研究,著有《海南饲用植物志》等。E-mail:liuguodao@scuta.edu.cn。
收稿日期:2009-07-29,修回日期:2009-08-24。
木蓝属11份热带绿肥营养元素含量及品质评价
刘 壮 1,罗 瑛 2,刘国道 1,郇树乾 2,王海慧 1,黎春花 1,高 玲 1
(1中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部热带作物种质资源利用
重点开放实验室,海南儋州 571737;2海南大学农学院,海南儋州 571737)
摘 要:对木蓝属11份绿肥N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo营养元素及Cd、Pb、Cr重金属元素
含量进行分析评价。结果表明,木蓝属绿肥是含N、P、K高的有机绿肥,且微量元素含量丰富,重金属含
量低。在11份木蓝中,木蓝、假大青蓝、假蓝靛、尖叶木蓝品质都较好,属于二级有机肥;其次是铺地木
蓝,属于二级或三级有机肥;毛木蓝属于三级有机肥。
关键词:绿肥;营养元素;品质;评价
中图分类号:S142.1 文献标识码:A 论文编号:2009-1539
Contents and Quality Evaluation of Nutrition Elements in 11
Germplasms of Indigofera Linnaeus Tropical Green Manure
Liu Zhuang1, Luo Ying2, Liu Guodao1, Huan Shuqian2, Wang Haihui1, Li Chunhua1, Gao Ling1
(1Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Tropical Crops
Germplasm Resources Utilization, Ministry of Agriculture, Danzhou Hainan 571737;
2College of Agronomy, Hainan University, Danzhou Hainan 571737)
Abstract: The paper evaluated the content of nutrition elements N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo,
and heavy metals Cd, Pb, Cr in 11 germplasms of Indigofera Linnaeus green manure. The result showed that In⁃
digofera was the organic green manure contained large amount of N, P, K, and had the rich content of micro ele⁃
ments, while the content of heavy metals was low. Among the 11 kinds of Indigofera, quality of I. tinctoria Linn,
I. galegoides de Candolle.,I. suffruticosa Miller, I. zollingeriana Miq. Were belonged to the second-order organ⁃
ic fertilizers; I. spicata Forssk. Were between the second-order organic fertilizers and the third-order organic
fertilizers, I. hirsuta Linn. Were belonged the fourth-order fertilizers.
Key words: green manure, nutrition elements, quality, evaluation
0 引言
豆科绿肥是指能利用野生或栽培的绿色植物作
肥料的豆科(Fabaceae)植物。木蓝属(Indigofera Lin-
naeus)是豆科中较大的属,全世界约 700种,广泛分布
热带及亚热带地区,主要集中于热带非洲。中国有80
种,主产中国西南部及南部。木蓝属植物是很好的固
氮[1-2]植物,也是较好的绿肥和饲料植物。由于木兰属
植物分布广,繁殖力和生活力特别强,地下部分的根瘤
菌固氮作用强,地下部分和地上部分均能增强土壤肥
力,还能改良士壤结构,保持水土,防风固沙,改变生态
环境 [3],在退耕还林、山川绿化中将能够发挥重要作
用。关于木蓝属作为绿肥已开展了一些研究[4-7],对其
水土保持的研究较多,而有关木蓝属的营养元素品质
评价还鲜见报道。此文选用中国南方木蓝属 11份绿
肥作材料,测定其营养元素和重金属元素含量,并分析
其培肥价值,以便为热区绿肥的开发和利用提供理论
中国农学通报 2009,25(23):283-286
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料采自海南、广西、福建 6种 11份木蓝。
其来源如表1,物候期均为开花期。
1.2 方法
1.2.1 样品采集和处理 野外采集木蓝的地上部分,用
百分之一天平现场称重,记录鲜重和物候期,装于细网
状样品袋中,置于通风处。将所采集的绿肥鲜样杀青
后烘干,粉碎过1 mm的筛,然后装瓶备用。
1.2.2 样品成分分析 N、P、K的测定 称取 2.0000 g左
右烘干样品,H2SO4-H2O2消煮后,N采用靛酚蓝比色
法,P采用钼锑抗比色法,K采用火焰光度计法测定[8]。
Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cd、Pb、Cr测定
采用电感耦合等离子发射光谱法[8]。
上述各成分含量(质量分数)均以烘干样的重量
(质量)为基数。
1.2.3 绿肥品质评价标准 按全国有机肥料品质四要素
分级标准(见表 2)和全国有机肥料品质总分分级标准
(见表3)进行参试样品的品质评价[9]。
2 结果与评价
2.1 木蓝属11份植物的大量元素含量水平与绿肥品质
综合评价
对试样的测定结果(见表4)表明,11份木蓝都富含
N、P、K。11份木蓝属的N含量在 1.70%~4.67%之间,
达到氮素标准含量的中上等水平 [9],其中毛木蓝的N
含量在 1.70% ~1.90%之间,铺地木蓝的 N含量在
1.94%~2.24%之间,木蓝的N含量在 2.67%~4.01%之
间;P含量在 0.15%~0.46%之间,达到磷素标准含量的
表1 木蓝属11份绿肥的来源
木蓝属中文名称
木蓝(1)
木蓝(2)
木蓝(3)
木蓝(4)
毛木蓝(1)
毛木蓝(2)
铺地木蓝(1)
铺地木蓝(2)
假大青蓝
假蓝靛
尖叶木蓝
种类学名(拉丁名)
I. tinctoria Linn
I. tinctoria Linn
I. tinctoria Linn.
I. tinctoria Linn
I. hirsuta Linn.
I. hirsuta Linn.
I. spicata Forssk.
I. spicata Forssk.
I.galegoides de Candolle.
I. suffruticosa Miller.
I. zollingeriana Miq.
供试样品采集地点
海南省琼海市
海南省三亚市
海南省儋州市
海南省五指山市
福建省厦门市
海南省三亚市
海南省儋州市
海南省乐东县
海南省乐东县
海南省儋州市
广西省贺州市
表2 全国有机肥料品质四要素分级标准
等级
一级
二级
三级
四级
五级
粗有机物
含量w/%
>80
50~80
30~50
15~30
≤15
评分
25
20
15
10
5
全氮
含量w/%
>3.0
1.5~3.0
0.5~1.5
0.3~0.5
≤0.3
评分
40
32
24
16
8
全磷
含量w/%
>1.0
0.5~1.0
0.3~0.5
0.1~0.3
≤0.1
评分
15
12
9
6
3
全钾
含量w/%
>4.0
2.0~4.0
1.0~2.0
0.6~1.0
≤0.6
评分
20
16
12
8
4
表3 有机肥料品质总分分级标准
评分
全国标准四要素总分
N、P、K三要素总分
五级
21~40
21~30
四级
41~55
31~40
三级
56~70
41~50
二级
71~85
51~65
一级
86~100
66~75
中下等水平,其中毛木蓝的P含量在 0.15%~0.21%之
间,铺地木蓝的 P含量在 0.21%左右,木蓝 P含量在
0.24%~0.46%之间;K含量在 0.70%~2.57%之间,达到
钾素标准含量的中等水平,其中毛木蓝的K含量在
0.70% ~1.17%之间,铺地木蓝的 K含量在 1.89% ~
2.04%之间,木蓝K含量在0.86%~2.08%之间。
表4数据显示,在供试的11份木蓝属材料中,木蓝、
假大青蓝、假蓝靛、尖叶木蓝品质都较好,属于二级有机
肥;其次是铺地木蓝,属于二级或三级有机肥;毛木蓝属
于三级有机肥。可见,从绿肥的角度上来看,木蓝属植
物作为绿肥施用将会对培肥土壤有着较好的作用。
2.2 木蓝属11份植物的中量元素含量水平
11份木蓝中量元素含量的分析结果如表5。由表
5可见,11份木蓝的Ca、Mg、S都很丰富,其中Ca含量
在 6.34~23.79g/kg之间,以毛木蓝(2)最高、木蓝(1)最
低,Mg含量在 0.02~1.23 g/kg之间,以假大青蓝最高、
铺地木蓝(1)最低,S含量在 0.52~6.76 g/kg之间,以铺
地木蓝(2)最高、木蓝(1)最低。
2.3 木蓝属11份绿肥的微量元素含量水平
通过对木蓝属11份热带绿肥微量元素Fe、B、Mn、
·· 284
Cu、Mo、Zn的测定(见表 6)。11份木蓝绿肥都含有微
量元素Fe、B、Mn、Cu、Mo、Zn。其中Fe含量在 27.05~
891.93 mg/kg之间,以假大青蓝最高、木蓝(1)最低B含
量在 10.42~41.61 mg/kg之间,以假大青蓝最高、木蓝
(4)最低,Mn含量在 23.86~612.22 mg/kg之间,以假大
青蓝最高、尖叶木蓝最低,Cu含量在 1.53~38.41mg/kg
之间,以木蓝(4)最高、毛木蓝(2)最低,Mo含量在0.04~
7.25 mg/kg,以毛木蓝(2)最高、木蓝(3)最低,Zn含量在
23.15~95.93 mg/kg之间,以假大青蓝最高,木蓝(2)最低。
2.4 木蓝属11份绿肥的重金属元素含量水平
重金属是构成环境、蔬菜、食品污染的有害物质,
对人体健康有很大威胁。防治和监测重金属的污染已
表4 木蓝属11份植物试样的N、P、K含量
木蓝属种类
木蓝(1)
木蓝(2)
木蓝(3)
木蓝(4)
毛木蓝(1)
毛木蓝(2)
铺地木蓝(1)
铺地木蓝(2)
假大青蓝
假蓝靛
尖叶木蓝
平均
三要素质量分数w/%
全氮
2.67
3.13
3.22
4.01
1.70
1.90
1.94
2.24
3.26
3.77
4.67
2.96
全磷
0.24
0.33
0.46
0.2.5
0.15
0.21
0.22
0.21
0.34
0.26
0.25
0.20
全钾
2.08
0.86
1.26
1.43
1.17
0.70
2.04
1.89
2.57
1.85
1.11
1.54
评定结果
总分
54
57
61
58
50
46
54
50
65
58
58
50
等级
二级
二级
二级
二级
三级
三级
二级
三级
二级
二级
二级
三级
木蓝
种类
木蓝(1)
木蓝(2)
木蓝(3)
木蓝(4)
中量元素含量w/(g/kg)
Ca
6.34
6.92
11.91
9.04
Mg
0.08
0.19
0.12
0.18
S
0.52
4.04
1.05
0.82
木蓝
种类
毛木蓝(1)
毛木蓝(2)
铺地木蓝(1)
铺地木蓝(2)
16.72
23.79
12.88
16.76
中量元素含量w/(g/kg)
Ca
0.09
0.19
0.02
0.11
Mg S
1.01
1.38
1.45
6.76
木蓝
种类
假大青蓝
假蓝靛
尖叶木蓝
平均
中量元素含量w/(g/kg)
Ca
20.28
10.48
19.78
14.08
Mg
1.23
0.03
0.24
0.23
S
1.54
2.38
4.54
2.32
表5 木蓝属11份植物试样的中量元素含量
表6 木蓝属11份植物试样的微量元素含量
木蓝属种类
毛木蓝(1)
毛木蓝(2)
铺地木蓝(1)
铺地木蓝(2)
木蓝(1)
木蓝(2)
木蓝(3)
木蓝(4)
假大青蓝
假蓝靛
尖叶木蓝
平均
微量元素含量w/(mg/kg)
Fe
762.18
303.58
102.73
242.30
27.05
242.21
259.64
66.49
891.93
83.47
301.13
298.43
B
16.70
27.32
10.80
17.05
14.11
11.96
33.29
10.42
41.61
22.13
25.95
21.03
Mn
140.16
53.07
72.10
37.57
216.20
105.61
144.35
108.33
612.22
185.88
23.86
154.49
Cu
2.91
1.53
14.10
3.83
9.19
8.24
6.38
38.41
9.10
15.53
20.45
11.79
Mo
0.93
7.25
0.56
0.98
0.33
3.23
0.04
0.88
0.74
1.62
3.84
1.85
Zn
72.96
43.51
49.56
24.05
45.14
23.15
65.33
51.94
95.93
39.15
68.55
52.66
刘壮等:木蓝属11份热带绿肥营养元素含量及品质评价 ·· 285
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成为世界各国普遍关注的热点问题。通过对木蓝属
11份热带绿肥重金属元素Cd、Pb、Cr的测定(见表 7)。
由表 7可见,11份木蓝Cd、Pb、Cr重金属含量比较低,
这说明木蓝属绿肥是一种安全的有机肥料。
3 结论
(1)由于豆科绿肥的固氮作用,在 11份木蓝中绿
肥养分丰富,特别是N、K含量较高,N含量在 1.70%~
4.67%之间,达到氮素标准含量的中上等水平;P含量
在 0.15%~0.46%之间,达到磷素标准含量的中下等水
平;K含量在0.70%~2.57%之间,达到钾素标准含量的
中等水平。
(2)11份木蓝属绿肥都富含中量元素(Ca、Mg、S)
和微量元素(Fe、B、Mn、Cu、Mo、Zn),重金属含量比较
低,是一种安全的有机肥料。
(3)根据综合评价,在11份开花期的木蓝属中,木
蓝、假大青蓝、假蓝靛、尖叶木蓝品质都较好,属于二级
有机肥;其次是铺地木蓝,属于二级或到三级有机肥;
毛木蓝属于三级有机肥。可见,从绿肥的角度上来看,
木蓝属植物培肥土壤的作用较明显。
参考文献
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[9] 全国农业技术推广服务中心.中国有机肥料资源[M].北京:中国农
业科技出版社,1999:42-43.
表7 木蓝属11份植物试样的重金属含量
木蓝
种类
木蓝(1)
木蓝(2)
木蓝(3)
木蓝(4)
重金属含量w/(mg/kg)
Cd
0.08
0.19
0.12
0.18
Pb
0.25
3.34
1.18
2.28
Cr
0.52
4.04
1.05
0.82
木蓝
种类
毛木蓝(1)
毛木蓝(2)
铺地木蓝(1)
铺地木蓝(2)
0.09
0.19
0.02
0.11
重金属含量w/(mg/kg)
Cd
3.21
7.32
2.04
8.89
Pb
1.01
1.38
1.45
6.76
Cr
木蓝
种类
假大青蓝
假蓝靛
尖叶木蓝
平均
重金属含量w/(mg/kg)
Cd
1.23
0.03
0.24
0.23
Pb
0.00
4.73
8.35
3.78
Cr
1.54
2.38
4.54
2.32
·· 286