飼用苧麻地上部5種元素含量動(dòng)態(tài)變化及相關(guān)性分析

湯滌洛　涂修亮　熊偉　朱偉　汪紅武

摘要 以飼用苧麻（Boehmeria nivea L.）“中飼苧1號(hào)”為研究對(duì)象，研究了飼用苧麻地上部分葉、莖中N、P、K、Ca、Mg元素含量的動(dòng)態(tài)變化、分布情況及各元素之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，飼用苧麻葉、莖中相對(duì)應(yīng)的N、P、K、Ca、Mg元素含量變化趨勢(shì)各不相同。飼用苧麻葉、莖對(duì)N、P、K、Ca、Mg元素吸收的選擇性不同，葉片不同元素含量由高到低依次為N、Ca、K、Mg、P;莖部依次為N、K、Ca、Mg、P。葉片對(duì)N、Ca、Mg、P有較強(qiáng)吸收和積累，而莖中則貯存了較多的K。葉片中Ca含量與Mg含量間呈極顯著正相關(guān);莖部N含量與K、Mg含量間呈極顯著正相關(guān)，與Ca含量呈顯著正相關(guān);葉片N與莖部N含量間呈極顯著正相關(guān)，與莖部Ca、Mg含量之間呈顯著正相關(guān);葉片K與莖部K含量之間呈顯著負(fù)相關(guān)，與莖部Mg含量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞 飼用苧麻;元素含量;動(dòng)態(tài)變化;相關(guān)性分析

中圖分類(lèi)號(hào) S563.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）11-0029-03

Abstract With feeding ramie （Boehmeria nivea L.） Zhongsizhu No.1 as the research objects， the dynamic changes and distribution of N， P， K， Ca and Mg in leaves and stems of feeding ramie were studied. Correlation between the content of five elements in leaves and stems of feeding ramie was analyzed. The results showed that the contents of the five elements of N， P， K， Ca and Mg in the leaves and stems of the feeding ramie were different. The selective absorption of N， P， K， Ca， Mg by leaves and stems of the feeding ramie was different. The element contents in leaves from high to low were in the order of N， Ca， K， Mg， P， and those in stem were in the order of N， K， Ca， Mg， P. The leaves had strong absorption and accumulation of N， Ca， Mg， and P， while more K was stored in the stem. There was an extremely positive correlation between Ca content and Mg content in the leaves. There was an extremely positive correlation between N content and K， Mg contents， and a positive correlation between N and Ca content in the stems. There was an extremely positive correlation between leaf N and stem N contents， and positive correlation between leaf N and stem Ca， Mg contents. There was an extremely negative correlation between leaf K and stem K contents， and a negative correlation with stem Mg content.

Key words Feeding ramie （Boehmeria nivea L.）;Element content;Dynamic change;Correlation analysis

飼草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)，動(dòng)物正常生命活動(dòng)中所必需的營(yíng)養(yǎng)元素大部分都是從飼草中獲取[1]。飼草的營(yíng)養(yǎng)元素含量不僅對(duì)于其生長(zhǎng)發(fā)育的生理生化過(guò)程具有極其重要的作用，而且對(duì)于評(píng)定其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及放牧家畜營(yíng)養(yǎng)狀況診斷都具有重要意義[2]。因此，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家在研究動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，對(duì)飼草營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、積累、動(dòng)態(tài)及相關(guān)性也進(jìn)行了大量的深入研究[3-5] 。

苧麻（Boehmeria nivea L.）是蕁麻科苧麻屬多年生草本植物，不僅是一種優(yōu)良的天然纖維作物，近年來(lái)還被作為高品質(zhì)的青綠飼草用于飼喂家畜[6-7]。

近年來(lái)很多關(guān)于飼用苧麻的研究，但是主要集中在飼用苧麻作為飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定[8-9]，但是關(guān)于飼用苧麻作為飼草其營(yíng)養(yǎng)元素吸收、積累、動(dòng)態(tài)變化的研究鮮有報(bào)道。鑒于此，筆者以“中飼苧1號(hào)”飼用苧麻為研究對(duì)象，對(duì)飼用苧麻葉片和莖部不同茬次的N、P、K、Ca、Mg共5種元素進(jìn)行深入研究，以期進(jìn)一步了解飼用苧麻地上部N、P、K、Ca、Mg元素的含量動(dòng)態(tài)變化及元素之間的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于通山縣長(zhǎng)豐村，位于湖北省東南部（114°22′55.40″E，29°34′57.79″N），屬亞熱帶季風(fēng)氣候，海拔 94 m。年平均溫度 16.3 ℃，極端最高溫40 ℃，極端最低溫-7 ℃。年平均降雨量 1 541 mm，多集中在 4—8 月?！?0 ℃年積溫5 137 ℃，全年無(wú)霜期 226 d。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦、開(kāi)闊，土壤為通氣性良好的砂壤土，前茬為油菜。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為“中飼苧1號(hào)”。

1.3 試驗(yàn)方法

2016年5月移栽種植，采用無(wú)性繁殖，穴栽，行距 50 cm，株距 40 cm，整個(gè)試驗(yàn)地面積0.133 hm2，四周設(shè)1 m以上保護(hù)行。試驗(yàn)于2017年進(jìn)行，當(dāng)植株株高達(dá) 90 cm時(shí)在試驗(yàn)地隨機(jī)選取生長(zhǎng)一致、長(zhǎng)寬為 3 m×3 m 的樣地進(jìn)行刈割，3 次重復(fù)，每次重復(fù)取約1 kg樣品，將莖、葉（含花序）2部分分開(kāi)，帶回實(shí)驗(yàn)室烘干至恒重，最后用植物粉碎機(jī)磨成粉備用。2017年共收獲了6茬次，刈割收獲時(shí)間分別為：4月19日、6月1日、7月3日、8月12日、9月15日、10月27日。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目

葉片和莖部礦質(zhì)元素的含量測(cè)定：采用H2SO4-H2O2法消煮，稱(chēng)取樣品0.2（準(zhǔn)確至0.000 1）+濃H2SO4 5 mL，放置過(guò)夜，次日繼續(xù)加熱消煮，采用凱氏定氮法測(cè)定N含量;采用鉬銻抗比色法測(cè)定P含量;采用AAS法測(cè)定K、Ca、Mg含量[10]。

1.5 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和圖表制作，采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼用苧麻葉、莖5種營(yíng)養(yǎng)元素含量動(dòng)態(tài)

由圖1可知，葉片N含量總體呈下降-上升的趨勢(shì);P含量較穩(wěn)定，變化不大;K含量呈上升-下降-上升的趨勢(shì)，最大值在第6茬，為18%。葉片中Ca、Mg含量變化趨勢(shì)一致，都表現(xiàn)為上升-下降-上升-下降的趨勢(shì)。

由圖2可知，飼用苧麻莖部中N含量總體呈下降-上升-下降的趨勢(shì); P含量最低，最小值只有0.20%，呈上升-下降-上升-下降趨勢(shì); K含量呈波浪形變化，與葉片K含量最大值相同，均為1.8%。莖部中Ca、Mg含量變化趨勢(shì)一致，都呈下降-上升-下降的的趨勢(shì)。

2.2 飼用苧麻莖、葉中5種營(yíng)養(yǎng)元素含量的差異

飼用苧麻葉、莖中5種營(yíng)養(yǎng)元素含量及平均值如表1所示。由表1可知，飼用苧麻葉片中5種大、中量營(yíng)養(yǎng)元素含量的平均值和每一茬收獲時(shí)的營(yíng)養(yǎng)元素含量由大到小的順序均為N>Ca>K>Mg>P。飼用苧麻莖部中5種營(yíng)養(yǎng)元素含量的平均值和每一茬收獲時(shí)的營(yíng)養(yǎng)元素含量大小也都呈現(xiàn)相同的順序，為N>K>Ca>Mg>P。因此，葉片和莖部的P含量最小，Mg含量次之，N含量最大，在葉片和莖部5種元素順序中只有K和Ca的順序不同。葉片的N、Ca、Mg、P含量大于莖部相應(yīng)元素的含量，但是莖部的 K含量大于葉片K含量。

飼用苧麻葉、莖中N平均含量分別為19.17%、8.91%;P含量為0.28%、0.21%;K含量為1.45%、1.62%;Ca含量為6.82%、0.85%;Mg含量為0.55%、0.33%。飼用苧麻地上部分N含量為5.21%～25.40%;P含量為0.16%～0.31%;K含量為130%～1.80%;Ca含量為0.66%～8.40%，Mg含量為0.22%～0.66%。

同時(shí)，不同收獲茬次葉片和莖部各元素的含量高低及其差異顯著性也不同。葉片中N含量以第1茬的含量最高（25.4%），第5茬含量最低（13.4%），兩者差異顯著。葉片中P含量差異不顯著。莖部中N含量最大值在第1茬（1740%），最小值在第6茬（5.21%），兩者達(dá)到顯著性差異。

2.3 飼用苧麻葉、莖營(yíng)養(yǎng)元素含量間的相關(guān)分析

飼用苧麻葉、莖5種營(yíng)養(yǎng)元素含量間的相關(guān)系數(shù)如表3所示。由表3可知，葉片營(yíng)養(yǎng)元素中Ca與Mg含量間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），其相關(guān)系數(shù)為r（CaL，MgL）=1.000;莖部營(yíng)養(yǎng)元素中的N與K、Mg含量間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），其相關(guān)系數(shù)分別為r（NS，KS）=0.467、r（NS，MgS）=0.466，莖部N與Ca含量呈顯著正相關(guān)（P<0.05），其相關(guān)系數(shù)為r（NS，CaS）=0.753;葉片N與莖部N含量間呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），其相關(guān)系數(shù)為r（NL，NS）=0.902;葉片的N含量與莖部Ca、Mg含量之間呈顯著正相關(guān)（P<0.05），其相關(guān)系數(shù)分別為r（NL，CaS）=0.513、r（NL，MgS）=0.486;葉片K與莖部K含量之間呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），其相關(guān)系數(shù)為r（KL，KS）=-0.509;葉片K與莖部Mg含量間呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<001），其相關(guān)系數(shù)為r（KL，MgS）=-0.614。而其余元素間相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。

3 結(jié)論與討論

飼用苧麻葉、莖中相對(duì)應(yīng)的N、P、K、Ca、Mg共5種元素含量變化趨勢(shì)各不相同，這與紅三葉等[11]、星星草等[12]研究中的N、P、K、Ca、Mg元素含量變化規(guī)律不同，這主要是因?yàn)轱暡葜械V質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的含量受飼草的種類(lèi)、土壤、氣候等生態(tài)因子、農(nóng)業(yè)技術(shù)（施肥、灌溉）等多種因素的影響[1]。

植物器官中元素含量的高低可以反映該器官對(duì)這種元素選擇性吸收能力的強(qiáng)弱[13-14]。飼用苧麻葉、莖對(duì)N、P、K、Ca、Mg元素吸收的選擇性不同，葉表現(xiàn)為N>Ca>K>Mg>P，莖表現(xiàn)為N>K>Ca>Mg>P。植物器官中元素含量的大小也反映了元素吸收積累能力的差異[11]。飼用苧麻N、P、K、Ca、Mg 在葉、莖中含量水平各異，葉、莖元素積累能力各異，葉N、Ca、Mg、P含量大于莖，莖K含量大于葉。可見(jiàn)莖、葉對(duì)元素的吸收積累情況有所不同。葉對(duì)N、Ca、Mg、P有較強(qiáng)吸收和積累，而莖中則貯存了較多的K。這與紅三葉等[11]、星星草等[12]研究中葉、莖元素積累能力不同，其原因可能與植物的品種、土壤、氣候有關(guān)。

飼用苧麻地上部分N含量為5.21%～25.4%、P含量為0.16%～0.31%、K含量為1.30%～1.80%、Ca含量為0.66%～8.4%、Mg含量為0.22%～0.66%。在家畜營(yíng)養(yǎng)方面，羊生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)P的需要量為 0.17%[14]，K為0.7%，牛對(duì)Ca的需求最低值為0.27%，Mg為0.07%[15]。因此飼用苧麻完全能滿(mǎn)足牛羊生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)N、P、Ca、Mg元素的最低需要。

飼用苧麻葉片中的Ca與Mg吸收過(guò)程相互間具有促進(jìn)作用，莖部中的N與莖部中的K、Ca、Mg吸收過(guò)程相互間具有促進(jìn)作用，葉片的N與莖部的N、Ca、Mg吸收過(guò)程相互間具有促進(jìn)作用，而葉片的K與莖部的K、Mg吸收之間存在拮抗關(guān)系;同時(shí)也說(shuō)明飼用苧麻葉片和莖部各種營(yíng)養(yǎng)元素間存在不同程度的協(xié)同或拮抗關(guān)系，某種元素過(guò)多可能會(huì)促進(jìn)或限制其他元素的有效吸收與積累，葉、莖主要的礦質(zhì)元素處于協(xié)同或拮抗的動(dòng)態(tài)平衡，這與袁紫倩等[16]研究薄殼山核桃的結(jié)果一致。

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