红三叶人工草地微量营养元素和有益元素积累速率动态特征

杜占池 钟华平

（中国科学院地理科学与资源研究所）

本文接着上文，报道微量营养元素和有益元素的积累速率，进一步为此类草地的科学管理和合理利用时期提供科学依据。

1.研究条件与方法

研究地点位于重庆市巫溪县红池坝地区，海拔约1800米。该地区属北亚热带中高山地区，气候温凉潮湿，日照较少。年平均气温约7℃，≥0℃积温约2900℃,年降水量2000mm左右，年相对湿度84%，年日照时数约1200h。土壤为山地黄棕壤，pH值约5.7，田间持水量通常在35%左右。

实验地位于山间谷地。红三叶(Trifolium pratense)人工草地为2年生，采用当地品种巫溪红三叶为材料。在生育期内，共测定7次，时间依次为4月4日（枝条形成初期）、5月5日（枝条形成盛期）、5月28日（现蕾期）、6月14日（开花期）、6月30日（结实初期）、7月27日（结实中期）、8月24日（结实末期）。地上部生物量用刈割法测定,样方面积为50×50cm；地下部生物量用土柱法测定，面积25×25cm，深0-30cm；均重复5次。植物样品在65℃下烘干，称重，而后粉碎，用作化学分析。各元素含量的测定方法如下：Mo用极谱催化波法。其余10种元素Fe、Mn、Cu、Zn、B、Na、Sr、V、Ni、Co均用ICP发射光谱法测定。积累速率用下式计算得出：

积累速率（mg/m²·d）=W₂－W₁/t₂－t₁

式中：W₂和W₁分别代表在时间t₂和t₁时的营养物质积累量。

2.研究结果

2.1.红三叶人工草地微量营养元素的生物积累速率动态

2.1.1.红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态

图1的结果表明，在生育期内，红三叶群落地上部微量营养元素积累速率最大值的出现时间，B为分枝→现蕾期，量值235μg/m²·d；Mn、Zn为开花→结实初期，分别为1010μg/m²·d和412μg/m²·d；Cu为结实初→中期，为124μg/m²·d；Fe、Mo为结实中→末期，分别为5484μg/m²·d和16μg/m²·d。

其负高峰的出现时间，Fe为开花→结实初期，为-2737μg/m²·d；Mn、Cu、Zn、B为结实中→末期，依次为-505μg/m²·d、-141μg/m²·d、-218μg/m²·d和-376μg/m²·d。

Mo的积累速率与上述不同，从苗期到结实中期均为正值，其量值一直很低，小于0.5μg/m²·d，但到结实中→末期之时突然猛增，达16μg/m²·d。

图1.红三叶群落地上部微量营养元素的积累速率动态

图例：1.4/4-5/5，2.5/5-28/5，3.28/5-14/6，

       4.14/6-30/6，5.30/6-27/7，6.27/7-24/8

（图例下同）

2.1.2.红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态

由图2可见，在生育期内，红三叶群落地下部微量营养元素积累速率最高值，Fe、Mn、Cu、Zn、Mo均出现在开花→结实初期，量值依次为7830μg/m²·d、490μg/m²·d、33μg/m²·d、449μg/m²·d和0.05μg/m²·d，唯B出现在现蕾→开花期，为36μg/m²·d。

其负积累速率最高值的出现时间，Fe、Zn在苗期→分枝期，量值分别在-8103μg/m²·d和-256μg/m²·d；B在开花→结实初期，为-44μg/m²·d；Mn、Cu在结实中→末期，分别为-487μg/m²·d和-61μg/m²·d。

只有Mo的积累速率从苗期→结实中期一直为正值，但量值均低于0.05μg/m²·d，直到结实中→末期才出现负值，为-0.02μg/m²·d。

图2.红三叶群落地下部微量营养元素的积累速率动态

2.2.红三叶人工草地有益元素的积累速率动态

2.2.1.红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态

如图3所示，红三叶群落地上部有益元素积累速率，其最大值出现的时间，Na、V、Ni在分枝→现蕾期，量值依次为0.98μg/m²·d、16μg/m²·d和78μg/m²·d；Sr在现蕾→开花期，为539μg/m²·d；Co在结实中→末期，为11μg/m²·d。

其负积累速率，Na在现蕾-开花期，为-0.05μg/m²·d,；V开花→结实初期，为-7.7μg/m²·d；Sr在结实中→末期，为-513μg/m²·d。Co和Ni出现二次负值，其各自的高值分别出现于现蕾→开花期和结实中→末期，分别为-8.1μg/m²·d和-46μg/m²·d。

图3.红三叶群落地上部有益元素的积累速率动态

2.2.2.红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态

图4显示，红三叶群落地下部有益元素积累速率，5种元素均有二个正高峰值，其中，Sr、V、Ni、Co皆分别出现在分枝→现蕾期和开花→结实初期，量值依次为34μg/m²·d、7μg/m²·d、11μg/m²·d和3.3μg/m²·d左右；Na分别出现在现蕾→开花期和结实中→末期，为2.2μg/m²·d左右。

其最大负峰值，Sr、V、Co均出现在苗期→分枝期，量值依次为-27μg/m²·d、-15μg/m²·d和-3.4μg/m²·d；Na出现在结实初→中期，为-0.41μg/m²·d；Ni出现于结实中→末期，为-8.7μg/m²·d。

图4.红三叶群落地下部有益元素的积累速率动态

3.结语

在生育期内，红三叶群落地上部，各微量营养元素和有益元素积累速率最大值的出现时间有显著差别：Na、V、Ni、B为分枝→现蕾期，Sr为现蕾→开花期，Mn、Zn为开花→结实初期，Cu为结实初→中期，Fe、Mo、Co为结实中→末期。其负值的出现时间，Na为现蕾→开花期，V为开花→结实初期，Mn、Zn、B、Sr为结实中→末期。而Co、Fe、Ni出现二或三次负值，其高峰依次出现于现蕾→开花期、开花→结实初期、结实中→末期。

红三叶群落地下部，各微量营养元素和营养元素积累速率最高值出现的时间，Co为分枝→现蕾期，B为现蕾→开花期，Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、V、Ni为开花→结实初期，Na为结实中→末期。其负积累速率最高值的出现时间，Fe、Zn、V、Sr、Co在苗期→分枝期，B在开花→结实初期，Na在结实初→中期，Mn、Cu、Ni在结实中→末期。

与上述元素不同的是，Mo的积累速率，其地上部和地下部，从苗期到结实中期一直为正值，且量值很小；至结实中期→末期之时，地上部突然猛增，地下部则出现负值。