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芦笋各器官养分含量及累积特性研究

2017-06-12习嘉民谭施北郑金龙易克贤习金根

热带农业科学 2017年5期
关键词:芦笋

习嘉民+谭施北+郑金龙+易克贤+习金根

摘 要 为了解芦笋的养分累积特性,研究分析了芦笋不同器官中的养分含量。结果表明,干物质在母茎、嫩茎、地下部中的累积比例分别为46%、25%、29%。母茎和地下部中各种养分含量大小为: N>K>P>Ca>Mg;而嫩茎为: N>K>P>Mg>Ca。N、P、K含量在各器官中的分布特点为:嫩茎>母茎>地下部,而Ca含量为:嫩茎>地下部>母茎;Mg含量为:母茎>嫩茎>地下部。芦笋全年每株养分累积量分别为N 6.84 g,P 0.84 g,K 2.25 g,Ca 0.43 g,Mg 0.37 g。N,P,K,Ca,Mg累积比例为1∶0.12∶0.33∶0.06∶0.05。

关键词 芦笋 ;养分含量 ;养分累积特性

中图分类号 S436.44 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2017.05.003

Nutrient Content and Accumulation of Different Organs in Asparagus

XI Jiamin1) TAN Shibei2) ZHENG Jinlong2) YI Kexian2) XI Jingen2)

(1 Agricultural Product Processing Research Institute, CATAS, Zhanjiang, Guangdong 524001;

2 Environment and Plant Protection Institute, CATAS, Haikou, Hainan 571101)

Abstract The nutrient contents of asparagus organs were analyzed to explore the nutrient accumulation characteristics of asparagus. The results showed that the accumulation proportions of dry matter in the asparagus stalks, spears and root were 46%, 25% and 29%, respectively. The nutrient contents of asparagus stalks and root were in the order of N>K>P>Ca> Mg, while those of the spears in the order of N>K>P>Mg>Ca. The N, P, K contents in each asparagus organ were in the order of stalks> spears>root; the Ca content was spears>root>stalks; the Mg content was stalks>spears>root. For the whole plant the annual contents of N, P, K, Ca and Mg were 6.84, 0.84, 2.25, 0.43 and 0.37 g, respectively, at the ratio of 1∶0.12∶0.33∶0.06∶0.05.

Keywords asparagus ; nutrient content ; nutrient accumulation characteristics

芦笋(Asparagus officinalis. Linn),又名石刁柏,百合科天门冬属,为多年生宿根草本植物。因其嫩茎形似芦苇的嫩茎和竹笋,习惯称为芦笋。芦笋形似文竹,但植株较高大,一般在1.5~2.5 m。芦笋以嫩茎供食,目前生产中以采收嫩茎为主,一次栽培可连续采收10~15 a。近年来,中国芦笋产业迅速发展,已成为世界第一大芦笋生产国和出口国,栽培面积和出口量均超过世界总量的50%,年产值达数百亿元。芦笋是一种药食兼用的营养保健型名贵蔬菜,素有“蔬菜之王”、“蔬菜中的人参”的美誉。芦笋嫩茎柔软多汁,风味独特,营养成分非常丰富,含有天冬酰胺等18种氨基酸和硒、锰、锌、钼、铬等众多微量元素,还有皂角甙类化合物及黄酮类等多种活性成分,其蛋白质和各种维生素的含量均高于一般的蔬菜和水果,特别是叶菜类,具有防癌、抗癌、降低血脂、预防冠心病等功效,也是抗疲劳、增强体力的营养滋补品[1-5]。近年来,随着生活水平的提高和保健意识的增强,芦笋产品在国内市场需求旺盛,国际市场供不应求。中国已是世界第一芦笋生产加工大国,现有种植面积1 500多万公顷[6]。

作物生长发育需从土壤中吸收大量的矿质养分,但有关芦笋矿质营养与施肥方面的研究还较少[7-10]。特别是在中国热区,由于雨热充沛,无霜冻期,热区芦笋无需冬季宿根冬眠,其生长和营养特性与北方大为不同,施肥和管理措施也有很大差异。因此,以热区芦笋为对象,研究其生长和营养需求规律,对热区芦笋的生产具有重要指导意义。本文分析测定了芦笋各器官的生物量以及N、P、K、Ca、Mg含量,并结合当地产量计算出了芦笋每年对各种养分的需求量,以期为蘆笋的生产管理和合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

本试验采样点位于海南省儋州市光村芦笋种植基地。供试芦笋品种为3年生‘UC308,株行距为0.3 m×1.5 m,每公顷植2.3万株,平均每公顷产15 000 kg。年施复合肥(17-5-15)2 250 kg/hm2,试验地土壤基本理化性质,pH 5.09,有机质5.90 g/kg,碱解氮34.96 mg/kg,有效磷29.64 mg/kg,速效钾33.67 mg/kg,交换性钙17.61mg/kg,交换性镁11.26 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 采样与测定

在具有代表性的3龄芦笋地于芦笋母茎生长成熟期进行采样。整株采集,每株分母茎、嫩茎和地下部3部分,样品经110℃杀青20 min后,65℃烘干至恒重,粉碎,分别测定母茎、嫩茎和地下部干重及全氮、全磷、全鉀、全钙、全镁含量。测定方法[11]如下:干物质量通过将样品烘干至恒重后直接称重测得,植物样品全氮采用H2SO4-H2O2消煮,奈氏比色法,全磷采用H2SO4-H2O2消煮,钼锑抗比色法,全钾采用H2SO4-H2O2消煮,火焰光度法,全钙和全镁采用原子吸收分光光度法。

1.2.2 计算方法与数据分析

本基地管理条件下,为清除病虫害以及重新培育健壮母茎,每年人为2次清园,分别在4~5月和9~10月将芦笋地上部全部割除并清理,再将新长出的嫩茎重新培育成母茎。因此,本文在计算芦笋每年母茎干物质积累量和养分累积量时,要将结果乘以2。芦笋养分累积量计算方法如下:

母茎干物质积累量(g)=母茎干重×2;

地下部、嫩茎干物质积累量(g)=地下部、嫩茎干重;

各器官养分累积量(g/株)=各器官干物质积累量×各器官养分含量;

养分总累积量(g/株)=母茎养分累积量+地下部养分累积量+嫩茎养分累积量。

芦笋为多年生经济作物,收获的嫩茎以及每年割除2次的母茎中的养分为带走量,地下部中的养分为残留量。按每年公顷产15 000 kg,每公顷植2.3万株算,每收获1t芦笋植株养分去向的计算方法为:

养分吸收量(kg)=每株养分总累积量×1 482÷1 000;

母茎带走量(kg)=每株母茎养分累积量×1 482÷1 000;

嫩茎带走量(kg)=每株嫩茎养分累积量×1 482÷1 000;

养分带走量(kg)=母茎带走量+嫩茎带走量;

养分残留量(kg)=每株地下部养分累积量×1 482÷1 000。

最后,采用Microrsoft 0ffice Excel 2007 软件进行数据处理与分析。

2 结果与分析

2.1 芦笋各器官干物质累积

调查发现,芦笋每年每株母茎、地下部、嫩茎干物质积累量分别为78.7、50.8、43.4 g。其中,母茎中的干物质积累量占总干物质的46%,嫩茎占25%,地下部占29%(图1)。可见,芦笋干物质主要积累于母茎中,其次为地下部,嫩茎干物质积累量所占比例最小。

2.2 芦笋各器官养分含量

芦笋各器官养分含量测定结果表明:母茎、地下部和嫩茎中都以N含量最高,分别为27.2、21.7、33.7 mg/g;其次为K含量,分别为0.92、0.56、1.17 mg/g。芦笋各器官养分含量见图2。由图2可见,母茎和地下部中各种养分含量大小依次为:N>K>P>Ca>Mg;嫩茎为:N>K>P>Mg>Ca。各种养分在芦笋各器官中分布各有特点,N、P、K含量的分布特点为:嫩茎>母茎>地下部,而Ca含量为:嫩茎>地下部>母茎;Mg含量为:母茎>嫩茎>地下部。

2.3 芦笋各器官的养分累积量

各种养分在芦笋母茎、地下部和嫩茎中的累积量不同,N分别为4.28、1.10和1.46 g/株, P分别为0.51、0.10和0.23 g/株,K分别为1.46、0.29和0.51 g/株,Ca分别为0.37、0.03和0.03 g/株,Mg分别为0.27、0.03和0.07g/株。可见,各元素主要累积在芦笋母茎中(图3)。芦笋全年每株养分累积量分别为N 6.84 g,P 0.84 g,K 2.25 g,Ca 0.43 g,Mg 0.37 g,N,P,K,Ca,Mg累积比例为1∶0.12∶0.33∶0.06∶0.05。

2.4 收获后芦笋吸收养分的去向分析

芦笋为多年生经济作物,收获的嫩茎以及每年割除2次的母茎中的养分为带走量,地下部中的养分为残留量。结果(表1)表明,在本试验条件下,每收获1 t芦笋嫩茎养分吸收量为:N 10.14 kg,P2O5 2.84 kg,K2O 4.02 kg,CaO 0.89 kg,MgO 0.90 kg,养分带走量为:N 6.34 kg,P2O5 1.71 kg,K2O 2.60 kg,CaO 0.77 kg,MgO 0.67 kg,养分残留量为:N 1.64 kg,P2O5 0.34kg,K2O 0.51kg,CaO 0.06kg,MgO 0.66 kg。

3 讨论

掌握作物的干物质和养分累积规律是实现作物生产高产高效、减少环境风险的基础,有助于确定生产中资源投入的总量,实现总量控制,生产上可采取有针对性的措施在作物生长发育的关键生育阶段进行调控,实时适量地提供生长发育需要的养分和水分等,实现资源高效利用,减少浪费,从而提高作物产量和减少环境风险[8-12]。

本试验结果表明,芦笋的干物质主要积累于母茎中,母茎中的干物质积累量占总干物质的46%,嫩茎占25%,地下部占29%。氮是植物生长所必需的主要矿物元素,芦笋对氮的需求量很大[8-11]。本试验中,芦笋器官中各种养分含量不同,而母茎、嫩茎、地下部中均以N含量最高。母茎和地下部中养分含量大小为:N>K>P>Ca>Mg;而嫩茎为:N>K>P>Mg>Ca。每种养分在芦笋各器官中含量不同,N、P、K含量在各器官中的分布特点为:嫩茎>母茎>地下部,而Ca含量为:嫩茎>地下部>母茎;Mg含量为:母茎>嫩茎>地下部。各种养分主要累积在芦笋母茎中,芦笋全年平均每株需N 6.84 g,P 0.84 g,K 2.25 g,Ca 0.43 g,Mg 0.37 g,N,P,K,Ca,Mg比例为1∶0.12∶0.33∶0.06∶0.05。每收获1t芦笋嫩茎养分带走量为:N 6.34 kg,P2O5 1.71kg,K2O 2.60 kg,CaO 0.77 kg,MgO 6.73 kg。

综上可知,在芦笋施肥管理中,应重视芦笋的营养生长,重视N、K肥的施用,特别是采收期前后更要重视。另外,还要注意其他肥料的施用,进行平衡施肥,避免过量施肥,维持养分平衡。可通过土壤-作物体系综合管理措施来加强调控力度,促进芦笋生物量和养分的累积,减少养分损失,最终实现增产增效。

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