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摘 要 柱花草是世界热区重要的绿肥与牧草兼用的豆科作物。作为豆科绿肥，磷含量是影响绿肥品质的重要指标。本文对134份柱花草绿肥种质的磷含量进行了分析评价，结果表明，供试的134份柱花草绿肥种质有133份种质磷含量在0.3%以下，这些柱花草的磷含量达到四级有机肥磷含量标准，仅有1份柱花草种质的磷含量高于0.3%，其磷含量达到三级有机肥磷含量标准。
关键词 柱花草 ；绿肥 ；磷含量
中圖分类号 S142 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.03.008
Difference of Phosphorus Content in Green Manure of
Different Accessions of Stylosanthes
HUAN Hengfu1） WEN Xi1，2） LIU Guodao1）
HUANG Dongfen1） BAI Changjun1） YU Daogeng1）
（1 Tropical Crops Genetic Resources Institute， CATAS / Ministry of Agriculture
Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement in Southern China &
Ministry of Agriculture Key Laboratory of Conservation and Utilization of Cassava Genetic
Resources， Danzhou， Hainan 571737；
2 College of Agronomy， Hainan University， Danzhou， Hainan 571737）
Abstract Stylosanthes （Stylosanthes guianensias sw） is a leguminous crop used as green manure and forage in the tropical areas. Phosphorus content is one of the important indexes affecting the quality of green manure. The phosphorus contents in the green manure of 134 accessions of stylosanthes germplasm were analyzed and evaluated. The results indicated that 133 accessions out of the 134 accessions contained phosphorus of less than 0.3% and accounted for 99.3% of the whole germplasm， and that the phosphorus contents of these accessions conformed to the standard of phosphorus content listed in the Fourth Class Organic Manure. Only one accession of the stylosanthese germplasm contained phosphorus higher than 0.3%， and its phosphorus content conformed to the standard listed in the Third Class Organic Manure.
Keywords Stylosanthes ； green manure ； phosphorus content
柱花草（Stylosanthes guianensias sw）是豆科蝶形花亚科的一个属，约有50个种和亚种，起源中心在巴西和哥伦比亚[1]。该属中许多种因其产量高，适应性强，已成为重要的热带豆科作物，可用于饲料、绿肥及水土保持等。中国从20世纪60年代起从澳大利亚等国引种试种柱花草，80年代中期起又从国际热带农业中心（CIAT）等地引进柱花草种质，中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所保存了中国绝大多数的柱花草种质材料，现有柱花草种质300余份，培育了热研2号、5号、7号、10号、13号、18号、20号、21号和西卡等9个优良的柱花草品种。此外，广西、广东等相关单位培育了907、格拉姆、有钩等柱花草新品种[2]。目前，这些优良的柱花草品种作为重要的绿肥作物已被推广种植到广东、海南、广西、云南、贵州、四川等南方地区[3-4]。圭亚那柱花草是柱花草中重要的一个种，具有高产、优质、耐贫瘠等优良特性，在世界热区生产中大面积种植的柱花草为圭亚那柱花草，目前中国通过审定的12个新品种有9个为圭亚那柱花草。然而，豆科绿肥的磷含量较低，是影响绿肥品质的重要衡量因素。目前，尚无圭亚那柱花草绿肥磷含量差异方面的研究。基于此，本研究对保存于农业部热带牧草种质资源圃中的圭亚那柱花草绿肥种质的磷含量进行分析测定，研究不同圭亚那柱花草绿肥种质磷含量的差异，为优质柱花草绿肥品种的选育提供研究依据。
1 材料与方法
1.1 材料
柱花草绿肥为依托于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所的农业部热带牧草种质资源圃中保存的134份柱花草种质（表1）。采用随机区组设置，每份种质设置3个重复，小区面积为4 m2，行间距均为50 cm，小区间距2 m。于营养期（株高80～150 cm）时刈割地上部分（留茬高度为25 cm），样品在105℃下杀青后于75 ℃烘干，粉碎，过1 mm筛，用密封袋将样品保存，备用。土壤的理化性质为土壤pH 4.95、有机质含量 1.36%、碱解氮含量 47.6 mg/kg、有效磷含量 6.9 mg/kg、速效钾含量76.0 mg/kg。柱花草在种植前施用钙镁磷肥225 kg/hm2，生长期间没有施肥，仅正常除草等管理。
1.2 方法
1.2.1 指标测定
绿肥样品用微波消解仪在浓硝酸作用下消煮，消煮液中的磷用钼兰比色法测定[5]，磷含量（质量分数）以烘干样的重量（质量）为基数。土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量等理化性质指标均参照鲁如坤[5]的方法测定。
1.2.2 数据分析
用MS-Excel进行数据的计算和处理以及表格的绘制，用SAS 8.2对处理后的数据进行方差分析。
2 结果与分析
表2为134份圭亚那柱花草种质的磷含量分析结果。由表2可知，圭亚那柱花草绿肥种质的磷含量为0.116%～0.305%，平均含量为0.190%，其中，113号柱花草种质的磷含量最高（为0.305%），并与其它所有柱花草绿肥种质间存在显著差异（p<0.05），131号柱花草绿肥种质的磷含量最低，仅为0.116%，与其余的133份种质间存在显著差异（p<0.05），除113号种质外的133份柱花草种质磷含量均在0.30%以下。参照《中国有机肥料资源》[6]中有机肥品质分级标准，这些柱花草绿肥种质磷含量达到四级标准，而含量最高的113号种质磷含量为三级标准。对这134份种质的磷含量结果进一步分析发现，仅有1份柱花草绿肥种质的磷含量在0.30%以上，占全部种质的0.75%；有49份柱花草绿肥种质的磷含量在0.20%～0.30%，占全部種质的36.6%；有71份柱花草绿肥种质的磷含量在0.15～0.20%，占全部种质的52.3%；有13份柱花草绿肥种质的磷含量在0.10～0.15%，占全部种质的9.7%。这表明圭亚那柱花草绿肥种质的磷含量多在0.15%～0.20%；统计结果还表明，各种质磷含量的F值为102.9，Pr>F<0.000 1，表明柱花草绿肥种质的磷含量间存在显著差异（p<0.05）。
3 讨论
热区土壤多为氧化土等酸性土壤，这类土壤的肥力水平普遍不高，但酸度较高，存在低磷、铝毒等问题。施用绿肥等有机肥是解决这些问题的有效途径。其原因在于有机肥的施用将会有效改善土壤的理化性质，进而提高土壤的肥力水平并促进作物的生长发育[7-21]。柱花草作为热区重要的豆科牧草与绿肥作物，近年来被广泛间作于热区果园、经济林中，但至今尚未对柱花草绿肥的磷含量进行系统分级评价，而作为豆科作物，磷含量多数不高，是制约豆科绿肥品质高低的关键指标。为此，笔者开展了中国收集保存的圭亚那柱花草种质的磷含量分析研究，为高品质柱花草绿肥的选育提供研究依据。本研究结果表明，柱花草的磷含量差异较大，含量为0.116%～0.305%，平均为0.190%，134份圭亚那柱花草种质中有133份种质磷含量在0.30%以下，这些柱花草的磷含量达到四级有机肥磷含量标准，仅有1份柱花草种质的磷含量高于0.30%（为0.305%），其磷含量达到三级有机肥磷含量标准。郇恒福等[22]对19份野生豆科绿肥的磷含量进行的研究结果表明，19份野生豆科绿肥磷的平均含量为0.97%，含量高于1.0%的绿肥种质有7份，份数最多，占整个被调查种质的36.8%；11份种质含量在0.5%～1.0%，占整个被调查种质的57.9%；假木豆的含量最低，为0.43%，也是唯一一份含量在0.50%以下的种质，占整个被调查种质的4.0%。本研究中柱花草的磷含量绝大多数在0.15%～0.30%，要明显低于上述19份豆科绿肥种质的含量。吴胜英等[23]分析17份豆科绿肥的磷含量结果表明，6份在0.20%以上，占整个被调查种质的35.3%；其余5份种质的磷含量在0.15%～0.20%，占整个被调查种质的29.4%。刘壮等[23]分析11份豆科木兰属野生绿肥中磷含量结果表明，3份磷含量在0.30%以上，占整个被调查种质的27.3%；7份种质的磷含量在0.20%～0.30%，占整个被调查种质的63.6%；仅有1份种质的磷含量在0.20%以下，含量为0.15%，占整个被调查种质的9.1%[24]，这表明木兰属绿肥的磷含量比较高。而刘壮等[25]研究了豆科山蚂蝗属野生绿肥种质的磷含量差异发现，山蚂蝗属绿肥种质的磷含量较低，平均含量为0.19%；13份种质中，有2份磷含量超过0.30%；有3份种质的磷含量在0.20%～0.30%；各有4份种质的磷含量分别为0.15%～0.20%与0.10%～0.50%。郇恒福等[26]研究结果表明，53份大戟科野生绿肥种质的磷含量比较高，平均磷含量为1.15%，有29份的磷含量超过1.0%，占54.7%；有21份种质的磷含量在0.5%～1.0%，占39.6%；有2份种质的磷含量在0.30%～0.50%，占3.8%；剩余的1份磷含量在0.30%以下（为0.29%），没有发现含量在0.1%以下的种质。而罗瑛等[27]对12份菊科紫茎泽兰野生绿肥种质的研究表明，有4份种质磷含量在0.30%以上，其余的8份种质磷含量在0.10%～0.30%之间，占整个被调查种质的66.7%。王松林等[28]研究了39份野生菊科绿肥的矿质养分含量结果表明，39份菊科种质磷的含量较高，平均为1.36%，28份种质矿质养分含量超过1.0%，占整个被调查种质的71.8%；6份种质矿物养分含量在0.50%～1.0%；4份种质矿质养分含量在0.30%～0.50%；1份菊科种质矿质养分含量为0.20%，也是唯一一份含量在0.30%以下的种质。高玲等[29]研究了6份野生廖科酸模属绿肥种质的矿质养分含量。结果表明，6份种质的磷含量均在0.30%～0.50%，平均为0.43%。赖杭桂等[30]对24份野生禾本科绿肥进行了研究，发现有3份种质的磷含量在0.50%～1.0%；有6份种质的磷含量在0.30%～0.50%；有12份种质的磷含量在0.10%～0.30%；3份种质含量在0.10%以下。上述这些结果表明，不同绿肥的磷含量存在显著差异，即使是同一科不同属的绿肥也存在明显不同，这为高品质绿肥的选育提供遗传基础。
4 结论
笔者对134份圭亚那柱花草绿肥种质的磷含量进行研究，结果表明：柱花草绿肥磷含量存在，差异显著，含量为0.116%～0.305%，平均含量为0.190%，134份圭亚那柱花草种质中有133份种质、占全部种质99.3%的柱花草绿肥种质磷含量在0.30%以下，这些柱花草的磷含量达到四级有机肥磷含量标准，仅有1份柱花草种质的磷含量高于0.30%，其磷含量达到三级有机肥磷含量标准。
参考文献
[1] Stace H M， Edye L A. The biology and agronomy of Stylosanthes[M]. Sydney： Academy Press， 1984.
[2] 刘国道. 中国热带牧草品种志[M].北京：科学出版社，2015.
[3] Liu G D， Michalk D L， Bai C J， et al. Grassland development in tropical and subtropical southern China[J]. The Rangeland Journal，2008， 30： 255-270.
[4] Huan H F， Huang D， Liu G， Dong R. Effect of phosphate fertilizer addition on Stylosanthes green manure potassium at the manure microsite[J]. Agrochimica， 2015， 59（1）： 44-57.
[5] 魯如坤. 土壤农业化学分析方法[M]. 北京：中国农业科技出版社，2000.
[6] 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.
[7] Wang F， Wang Z， Kou C， et al. Responses of wheat yield， macro-and micro-nutrients， and heavy metals in soil and wheat following the application of manure compost on the north China plain[J]. PLoS ONE， 2016， 11： e0146453.
[8] Wuest S B， Gollany H T. Soil organic carbon and nitrogen after application of nine organic amendments [J]. Soil Science of Science of America Journal， 2013， 77： 237-245.
[9] Piotrowska A， Wilczewski E. Effects of catch crops cultivated for green manure and mineral nitrogen fertilization on soil enzyme activities and chemical properties[J]. Geoderma， 2012， 189： 72-80.
[10] Zhang Q， Zhou W， Liang G， et al. Effects of different organic manures on the biochemical and microbial characteristics of albic paddy soil in a short-term experiment[J]. PLoS ONE， 2015， 10（4）： e0124096.
[11] Buysse P， Roisin C， Aubinet Marc. Fifty years of contrasted residue management of an agricultural crop： Impacts on the soil carbon budget and on soil heterotrophic respiration[J]. Agricultural Ecosystems & Environment， 2013， 167： 52-59.
[12] Mao J， Xu R K， Li J Y， et al. Effect of dicyandiamide on liming potential of two legume materials when incubated with an acid Ultisol[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2010， 42： 1 632-1 635.
[13] 线 琳，刘国道，郇恒福，等. 施用豆科绿肥对砖红壤有效磷含量的影响[J]. 草业科学，2011（10）：1 781-1 786.
[14] 李 艳，张如莲，刘国道，等. 施用豆科绿肥后砖红壤酸度随时间的动态变化[J]. 热带作物学报，2011，32（3）：427-431.
[15] Han X， Cheng Z， Meng H. Soil properties， nutrient dynamics， and soil enzyme activities associated with garlic stalk decomposition under various conditions[J]. PLoS ONE， 2012， 7： e50868.
[16] 郇恒福，周建南，高 玲，等. 不同野生大戟科绿肥对酸性土壤有机质含量的动态影响[J]. 热带作物学报，2014，35（4）：678-685.
[17] Wang N， Xu R K， Li J Y. Amelioration of an acid Ultisol by agricultural by-products[J]. Land Degradation & Development， 2011， 22： 513-518.
[18] Xu J M， Tang C， Chen Z L. The role of plant residues in pH change of acid soils differing in initial pH[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2006， 38： 709-719.
[19] Xu R K， Coventry D R. Soil pH changes associated with lupin and wheat plant materials incorporatedin a red-brown earth soil[J]. Plant and Soil， 2003， 250： 113-119.
[20] Zhang W J， Xu M G， Wang X J， et al. Effects of organic amendments on soil carbon sequestration in paddy fields of subtropical China [J]. Journal of the Soils and Sediments， 2012， 12： 457-470.
[21] Zhen Z， Liu H， Wang N， et al. Effects of manure compost application on soil microbial community diversity and soil microenvironments in a temperate cropland in China [J]. PLoS ONE， 2014， 9： e108555.
[22] 郇恒福，王松林，刘国道，等. 19份野生豆科绿肥的有机肥品质评价[J]. 热带生物学报，2014，5（3）：265-271，307.
[23] 吴胜英，李炜芳，刘国道. 17种豆科绿肥营养元素分析[J]. 北京农业，2008，15：37-39.
[24] 刘 壮，罗 瑛，刘国道，等. 木蓝属11份热带绿肥营养元素含量及品质评价[J]. 中国农学通报，2009，25（23）：283-286.
[25] 刘 壮，刘国道，高 玲，等. 山蚂蝗属13种热带绿肥植物营养元素含量及品质评价[J]. 中国农学通报，2009，25（4）：145-148.
[26] 郇恒福，周建南，黎春花，等. 野生大戟科绿肥的有机肥品质评价[J]. 热带作物学报，2012，33（2）：215-224.
[27] 罗 瑛，刘 壮，高 玲，等. 紫茎泽兰的有机肥品质评价[J]. 中国农学通报，2009，25（7）：179-182.
[28] 王松林，黄冬芬，刘国道，等. 野生菊科绿肥的有机肥品质评价[J]. 草地學报，2014，22（5）：1 131-1 134.
[29] 高 玲，罗 瑛，刘 壮，等. 热带绿肥酸模的矿质元素含量及评价[J]. 中国农学通报，2009，25（5）：178-181.
[30] 赖杭桂，高 玲，张如莲，等. 24 种热带禾本科植物的绿肥价值分析与评价[J]. 热带作物学报，2011，32（8）：1 411-1 417.