果青牧场冷暖两季土壤与牧草中的钙磷含量变化

2014-05-04 10:46许新新等
湖北农业科学 2014年2期
关键词:牧草土壤

许新新等

摘要:于2011年采集青海省玉树藏族自治州玉树县果青牧场冷季(4月)和暖季(7月)0~5 cm、5~10 cm土壤和可食牧草,并对其钙、磷元素进行分析。结果表明,土壤pH小于7.0,全钙含量非常低,全磷和速效磷含量中等;牧草冷、暖两季全钙平均含量为1.29、1.20 g/kg,全磷平均含量为0.31、1.84 g/kg,牧场全钙和全磷含量均偏低。

关键词:土壤;牧草;钙磷含量;果青牧场

中图分类号:S812 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)02-0285-04

Contents of Calcium and Phoshorus in the Soil and Grass of the Guoqing Pastures

in Warm and Cold Seasons

XU Xin-xin1,2,LIU Shu-jie2,CHAI Sha-tuo2,CUI Zhan-hong2,WANG Xun2,HAO Li-zhuang2,JI Feng1,FAN Fang-fang1

(1. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810016 ,China; 2. Qinghai Academy of Animal and Veterinary Sciences/Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science, Xining 810016 ,China)

Abstract: The 0~5 cm and 5~10 cm soil and edible grass in cold and warm seasons of April and July in Guoqing pastures in Yushu county of Qinghai Tibetan autonomous region were collected. The mineral elements of calcium and phosphorus was analyzed. The results showed that the pH of soil was below 7.0. The content of total Ca in soil was low while the content of total P and available P were medium. The average content of total Ca in cold and warm seasons were 1.29 g/kg and 1.20 g/kg, respectively. The content of total P in cold and warm seasons were 0.31 g/kg and 1.84 g/kg, respectively. Both of them were low.

Key words: soil; grass;calcium and phoshorus content; Guoqing pastures

高寒草甸草场广泛分布于青藏高原东部及其周围山地,其资源分布面积大,放牧条件好,牧草具有粗蛋白质、粗脂肪和无氮浸出物含量高及纤维素低的“三高一低”特点,且牧草耐家畜啃食和践踏,是发展绿色环保畜牧业的理想场所。中国对土、草、畜生态系统营养元素变化的研究起始于20世纪70年代后期[1],多年来虽然科技工作者对土、草、畜系统中营养元素的变化及盈缺规律进行了研究[2,3],对土、草、畜系统中营养元素的循环进行了探讨[4],但目前对于三江源区土壤、牧草中的营养元素盈缺研究鲜见报道。为此,本研究对三江源区矮生嵩草草场土壤、牧草冷暖两季钙、磷含量进行了分析,以期为推进三江源区典型草甸草场季节性畜牧业发展,合理利用草地资源,有效防治家畜营养代谢疾病,提高生态畜牧业的生产力提供依据。

1 材料与方法

1.1 样地概况

1.4 统计方法

试验数据采用SPSS 11.5软件包中的Compare Means进行单因素方差分析,差异显著性采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 冷、暖两季不同深度土壤pH和有机质含量

由表2可知,冷季和暖季0~5 cm土壤平均pH为6.88、6.72;5~10 cm土壤平均pH为6.85、6.86。样地3冷季0~5 cm土壤pH极显著高于暖季,样地3暖季0~5 cm、5~10 cm土壤有机质含量显著高于冷季,其他两个样地冷季0~5 cm、5~10 cm土壤有机质含量均高于暖季,但差异均不显著。

2.2 冷、暖两季不同深度土壤全钙、全磷和速效磷含量

由表3可知,暖季0~5 cm、5~10 cm土壤全钙平均含量均高于冷季,3个样地冷季和暖季0~5 cm土壤全钙含量差异均不显著,且含量较少,样地2暖季5~10 cm土壤全钙含量极显著高于冷季,样地1、样地3冷季和暖季5~10 cm土壤全钙含量差异不显著;样地1、样地2、样地3冷季和暖季0~5 cm、5~10 cm土壤全磷含量差异均不显著,而样地1暖季0~5 cm土壤速效磷的含量显著高于冷季,样地3暖季0~5 cm速效磷含量极显著高于冷季;冷、暖两季0~5 cm土壤平均全钙、全磷和速效磷含量均高于5~10 cm土壤的。

2.3 冷、暖两季牧草全钙和全磷含量

由表4可知,样地1暖季牧草全钙含量极显著高于冷季,样地3冷季牧草全钙含量极显著高于暖季,冷季和暖季牧草全钙平均含量差异较小;3个样地暖季牧草全磷含量极显著高于冷季。牧草中钙磷比冷季和暖季分别为4.2∶1.0、0.7∶1.0。

3 讨论

3.1 土壤中钙、磷的盈缺分析

土壤pH与土壤形成过程中养分的有效性密切相关,是目前国内外碱土诊断和分类的一个重要依据[8]。试验测得冷季和暖季0~5 cm土壤pH分别为6.88、6.72,土壤呈弱酸性。土壤中除土壤矿物质以外的物质都可以叫土壤有机质,动植物、微生物残体和施入的有机肥料是土壤有机质的主要来源。土壤有机质含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达200 g/kg以上,含量低的不足10 g/kg[9]。试验测得牧场冷、暖两季0~5 cm土壤有机质平均含量均在200 g/kg以上,其含量丰富,土壤肥沃。土壤中碳酸钙含量能反映土壤的一般特性,对盐渍化土壤也可了解其碱化程度,当土壤pH为7.5~8.0时,土壤中含有游离碳酸钙并控制着土壤中的钙浓度,通常情况下土壤钙含量在10 g/kg以上[10]。试验测得冷、暖两季0~5 cm、5~10 cm土壤全钙平均含量均明显低于该水平。由于试验地的土壤呈弱酸性,酸性土壤的淋溶作用强烈,钙容易流失,导致钙缺乏,所以测得的全钙含量较低。土壤全磷是磷元素循环的源与汇,反映了土壤磷素的容量[11]。中国土壤全磷含量为1.0~1.5 g/kg[12],试验测得玉树果青牧场冷、暖两季土壤全磷平均含量在中国土壤全磷平均含量范围内。土壤速效磷是指能被当季植物吸收的磷量,其含量高低可作为植物缺磷与否的主要指标。土壤速效磷含量小于5 mg/kg为速效磷缺乏;5~10 mg/kg为速效磷含量中等;大于10 mg/kg为速效磷含量丰富[12]。玉树县果青牧场冷、暖两季土壤0~5 cm速效磷平均含量为6.47、8.88 mg/kg,基本能满足牧草生长需要。

0~5 cm、5~10 cm土壤有机质冷、暖两季平均含量为236.26、149.16 g/kg,土壤全钙平均含量为4.18、2.78 g/kg,土壤全磷平均含量分为1.17、1.02 g/kg,土壤速效磷平均含量为7.67、3.97 mg/kg,可见,随着土层深度的增加,土壤中的有机质、全钙、全磷、速效磷含量明显减少。这主要是由于土壤表层接受植被凋落物且草类根系集中在近地表的土壤中,从而为土壤表层提供了大量的有机质及矿物质[13];同时由于随着土壤深度的增加,pH上升,土壤微生物数量减少,活性降低。

3.2 牧草中钙、磷的盈缺分析

植物中钙水平受土壤pH等的影响,植物全钙含量一般为2~10 g/kg[14]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全钙平均含量为1.29、1.20 g/kg,全钙含量均低于正常水平。造成该现状的原因主要是由于试验地的土壤呈弱酸性,导致土壤中的含钙量极少,从而影响植物对钙的吸收。植物中磷水平与牧草种类有关,一般为2~5 g/kg,中国对放牧草地含磷量需求为2.0~3.5 g/kg[1]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全磷平均含量为0.31、1.84 g/kg,全磷含量偏低。

由于暖季热量充足、降水集中,此时牧草生长迅速,所以营养物质吸收较多,而冷季气温下降,降水量减少,牧草逐渐失去水分变得枯黄,牧草中的营养成分减少,从而使得暖季牧草中的全磷含量明显高于冷季。

通常反刍动物饲料钙磷比为(1~2)∶1[15],能满足其骨骼的生长发育和正常代谢的需要。高于7∶1或低于1∶1均会影响动物对钙、磷的吸收而发生营养不良[16]。本试验得出牧草中钙磷比冷季和暖季分别为4.2∶1.0、0.7∶1.0,其中冷季的钙磷比在正常范围内,而暖季的钙磷比低于1∶1。

4 结论

玉树县果青牧场冷暖两季0~5 cm、5~10 cm 土壤属弱酸性;土壤有机质含量丰富,土壤肥沃;土壤缺钙,不利于有机质分解和氮的固定;土壤全磷和速效磷含量中等,能满足牧草生长需要。冷季可食牧草全钙、全磷平均含量为1.29、0.31 g/kg;暖季可食牧草全钙、全磷平均含量为 1.20、1.84 g/kg,全钙、全磷含量均较低;冷季钙磷比为4.2∶1.0,暖季钙磷比为0.7∶1.0。

参考文献:

[1] 刘彩琴.高寒草甸土、草、绵羊生态系统中常量矿物元素的季节变化[D].兰州:甘肃农业大学,2003.

[2] 辛玉春.青海天然草地牧草营养成分分析[J].青海草业,2011, 20(1):26-31.

[3] 许贵善,张 力,冯昕炜.青海海西土-草-畜系统中微量元素的季节变化与盈缺分析[J].江苏农业科学,2009(6):382-384.

[4] 傅林谦,白静仁.亚热带黑麦草、白三叶草地土壤一牧草一家畜中微量元素循环规律[J].草地学报,1995,3(3):198-205.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:农业出版社,1981.

[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京: 中国农业科学技术出版社,2000.

[7] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业大学出版社,2007.

[8] 王慎强,愈仁培.影响碱化土壤pH测定的主要因素[J].土壤通报,1994,25(6):252-255.

[9] 窦 森.土壤有机质[M].北京:科学出版社,2010.

[10] VERNON C C, INNS G S, STEWARD J W B. Simulation of phosphorus cycling in semiarid grassland[J]. Ecological Studies,1978(26):205-230.

[11] 张金霞,曹广明.高寒草甸生态系统氮素循环[J].生态学报,1999,19(4):509-512.

[12] 彭克明,裴保义.农业化学(总论)[M].北京:农业出版社,1986.

[13] 熊汉峰.梁子湖湿地土壤-水-植物系统碳氮磷转化研究[D].武汉:华中农业大学,2005.

[14] 鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社,1998.

[15] 郑中朝,白跃宇,张 雄.新编科学养羊手册[M].郑州:中原农民出版社,2002.

[16] 倪有煌.兽医内科学[M].北京:中国农业出版社,1996.

(责任编辑 吕海霞)

3 讨论

3.1 土壤中钙、磷的盈缺分析

土壤pH与土壤形成过程中养分的有效性密切相关,是目前国内外碱土诊断和分类的一个重要依据[8]。试验测得冷季和暖季0~5 cm土壤pH分别为6.88、6.72,土壤呈弱酸性。土壤中除土壤矿物质以外的物质都可以叫土壤有机质,动植物、微生物残体和施入的有机肥料是土壤有机质的主要来源。土壤有机质含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达200 g/kg以上,含量低的不足10 g/kg[9]。试验测得牧场冷、暖两季0~5 cm土壤有机质平均含量均在200 g/kg以上,其含量丰富,土壤肥沃。土壤中碳酸钙含量能反映土壤的一般特性,对盐渍化土壤也可了解其碱化程度,当土壤pH为7.5~8.0时,土壤中含有游离碳酸钙并控制着土壤中的钙浓度,通常情况下土壤钙含量在10 g/kg以上[10]。试验测得冷、暖两季0~5 cm、5~10 cm土壤全钙平均含量均明显低于该水平。由于试验地的土壤呈弱酸性,酸性土壤的淋溶作用强烈,钙容易流失,导致钙缺乏,所以测得的全钙含量较低。土壤全磷是磷元素循环的源与汇,反映了土壤磷素的容量[11]。中国土壤全磷含量为1.0~1.5 g/kg[12],试验测得玉树果青牧场冷、暖两季土壤全磷平均含量在中国土壤全磷平均含量范围内。土壤速效磷是指能被当季植物吸收的磷量,其含量高低可作为植物缺磷与否的主要指标。土壤速效磷含量小于5 mg/kg为速效磷缺乏;5~10 mg/kg为速效磷含量中等;大于10 mg/kg为速效磷含量丰富[12]。玉树县果青牧场冷、暖两季土壤0~5 cm速效磷平均含量为6.47、8.88 mg/kg,基本能满足牧草生长需要。

0~5 cm、5~10 cm土壤有机质冷、暖两季平均含量为236.26、149.16 g/kg,土壤全钙平均含量为4.18、2.78 g/kg,土壤全磷平均含量分为1.17、1.02 g/kg,土壤速效磷平均含量为7.67、3.97 mg/kg,可见,随着土层深度的增加,土壤中的有机质、全钙、全磷、速效磷含量明显减少。这主要是由于土壤表层接受植被凋落物且草类根系集中在近地表的土壤中,从而为土壤表层提供了大量的有机质及矿物质[13];同时由于随着土壤深度的增加,pH上升,土壤微生物数量减少,活性降低。

3.2 牧草中钙、磷的盈缺分析

植物中钙水平受土壤pH等的影响,植物全钙含量一般为2~10 g/kg[14]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全钙平均含量为1.29、1.20 g/kg,全钙含量均低于正常水平。造成该现状的原因主要是由于试验地的土壤呈弱酸性,导致土壤中的含钙量极少,从而影响植物对钙的吸收。植物中磷水平与牧草种类有关,一般为2~5 g/kg,中国对放牧草地含磷量需求为2.0~3.5 g/kg[1]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全磷平均含量为0.31、1.84 g/kg,全磷含量偏低。

由于暖季热量充足、降水集中,此时牧草生长迅速,所以营养物质吸收较多,而冷季气温下降,降水量减少,牧草逐渐失去水分变得枯黄,牧草中的营养成分减少,从而使得暖季牧草中的全磷含量明显高于冷季。

通常反刍动物饲料钙磷比为(1~2)∶1[15],能满足其骨骼的生长发育和正常代谢的需要。高于7∶1或低于1∶1均会影响动物对钙、磷的吸收而发生营养不良[16]。本试验得出牧草中钙磷比冷季和暖季分别为4.2∶1.0、0.7∶1.0,其中冷季的钙磷比在正常范围内,而暖季的钙磷比低于1∶1。

4 结论

玉树县果青牧场冷暖两季0~5 cm、5~10 cm 土壤属弱酸性;土壤有机质含量丰富,土壤肥沃;土壤缺钙,不利于有机质分解和氮的固定;土壤全磷和速效磷含量中等,能满足牧草生长需要。冷季可食牧草全钙、全磷平均含量为1.29、0.31 g/kg;暖季可食牧草全钙、全磷平均含量为 1.20、1.84 g/kg,全钙、全磷含量均较低;冷季钙磷比为4.2∶1.0,暖季钙磷比为0.7∶1.0。

参考文献:

[1] 刘彩琴.高寒草甸土、草、绵羊生态系统中常量矿物元素的季节变化[D].兰州:甘肃农业大学,2003.

[2] 辛玉春.青海天然草地牧草营养成分分析[J].青海草业,2011, 20(1):26-31.

[3] 许贵善,张 力,冯昕炜.青海海西土-草-畜系统中微量元素的季节变化与盈缺分析[J].江苏农业科学,2009(6):382-384.

[4] 傅林谦,白静仁.亚热带黑麦草、白三叶草地土壤一牧草一家畜中微量元素循环规律[J].草地学报,1995,3(3):198-205.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:农业出版社,1981.

[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京: 中国农业科学技术出版社,2000.

[7] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业大学出版社,2007.

[8] 王慎强,愈仁培.影响碱化土壤pH测定的主要因素[J].土壤通报,1994,25(6):252-255.

[9] 窦 森.土壤有机质[M].北京:科学出版社,2010.

[10] VERNON C C, INNS G S, STEWARD J W B. Simulation of phosphorus cycling in semiarid grassland[J]. Ecological Studies,1978(26):205-230.

[11] 张金霞,曹广明.高寒草甸生态系统氮素循环[J].生态学报,1999,19(4):509-512.

[12] 彭克明,裴保义.农业化学(总论)[M].北京:农业出版社,1986.

[13] 熊汉峰.梁子湖湿地土壤-水-植物系统碳氮磷转化研究[D].武汉:华中农业大学,2005.

[14] 鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社,1998.

[15] 郑中朝,白跃宇,张 雄.新编科学养羊手册[M].郑州:中原农民出版社,2002.

[16] 倪有煌.兽医内科学[M].北京:中国农业出版社,1996.

(责任编辑 吕海霞)

3 讨论

3.1 土壤中钙、磷的盈缺分析

土壤pH与土壤形成过程中养分的有效性密切相关,是目前国内外碱土诊断和分类的一个重要依据[8]。试验测得冷季和暖季0~5 cm土壤pH分别为6.88、6.72,土壤呈弱酸性。土壤中除土壤矿物质以外的物质都可以叫土壤有机质,动植物、微生物残体和施入的有机肥料是土壤有机质的主要来源。土壤有机质含量在不同土壤中差异很大,含量高的可达200 g/kg以上,含量低的不足10 g/kg[9]。试验测得牧场冷、暖两季0~5 cm土壤有机质平均含量均在200 g/kg以上,其含量丰富,土壤肥沃。土壤中碳酸钙含量能反映土壤的一般特性,对盐渍化土壤也可了解其碱化程度,当土壤pH为7.5~8.0时,土壤中含有游离碳酸钙并控制着土壤中的钙浓度,通常情况下土壤钙含量在10 g/kg以上[10]。试验测得冷、暖两季0~5 cm、5~10 cm土壤全钙平均含量均明显低于该水平。由于试验地的土壤呈弱酸性,酸性土壤的淋溶作用强烈,钙容易流失,导致钙缺乏,所以测得的全钙含量较低。土壤全磷是磷元素循环的源与汇,反映了土壤磷素的容量[11]。中国土壤全磷含量为1.0~1.5 g/kg[12],试验测得玉树果青牧场冷、暖两季土壤全磷平均含量在中国土壤全磷平均含量范围内。土壤速效磷是指能被当季植物吸收的磷量,其含量高低可作为植物缺磷与否的主要指标。土壤速效磷含量小于5 mg/kg为速效磷缺乏;5~10 mg/kg为速效磷含量中等;大于10 mg/kg为速效磷含量丰富[12]。玉树县果青牧场冷、暖两季土壤0~5 cm速效磷平均含量为6.47、8.88 mg/kg,基本能满足牧草生长需要。

0~5 cm、5~10 cm土壤有机质冷、暖两季平均含量为236.26、149.16 g/kg,土壤全钙平均含量为4.18、2.78 g/kg,土壤全磷平均含量分为1.17、1.02 g/kg,土壤速效磷平均含量为7.67、3.97 mg/kg,可见,随着土层深度的增加,土壤中的有机质、全钙、全磷、速效磷含量明显减少。这主要是由于土壤表层接受植被凋落物且草类根系集中在近地表的土壤中,从而为土壤表层提供了大量的有机质及矿物质[13];同时由于随着土壤深度的增加,pH上升,土壤微生物数量减少,活性降低。

3.2 牧草中钙、磷的盈缺分析

植物中钙水平受土壤pH等的影响,植物全钙含量一般为2~10 g/kg[14]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全钙平均含量为1.29、1.20 g/kg,全钙含量均低于正常水平。造成该现状的原因主要是由于试验地的土壤呈弱酸性,导致土壤中的含钙量极少,从而影响植物对钙的吸收。植物中磷水平与牧草种类有关,一般为2~5 g/kg,中国对放牧草地含磷量需求为2.0~3.5 g/kg[1]。试验测得玉树县果青牧场冷、暖两季牧草全磷平均含量为0.31、1.84 g/kg,全磷含量偏低。

由于暖季热量充足、降水集中,此时牧草生长迅速,所以营养物质吸收较多,而冷季气温下降,降水量减少,牧草逐渐失去水分变得枯黄,牧草中的营养成分减少,从而使得暖季牧草中的全磷含量明显高于冷季。

通常反刍动物饲料钙磷比为(1~2)∶1[15],能满足其骨骼的生长发育和正常代谢的需要。高于7∶1或低于1∶1均会影响动物对钙、磷的吸收而发生营养不良[16]。本试验得出牧草中钙磷比冷季和暖季分别为4.2∶1.0、0.7∶1.0,其中冷季的钙磷比在正常范围内,而暖季的钙磷比低于1∶1。

4 结论

玉树县果青牧场冷暖两季0~5 cm、5~10 cm 土壤属弱酸性;土壤有机质含量丰富,土壤肥沃;土壤缺钙,不利于有机质分解和氮的固定;土壤全磷和速效磷含量中等,能满足牧草生长需要。冷季可食牧草全钙、全磷平均含量为1.29、0.31 g/kg;暖季可食牧草全钙、全磷平均含量为 1.20、1.84 g/kg,全钙、全磷含量均较低;冷季钙磷比为4.2∶1.0,暖季钙磷比为0.7∶1.0。

参考文献:

[1] 刘彩琴.高寒草甸土、草、绵羊生态系统中常量矿物元素的季节变化[D].兰州:甘肃农业大学,2003.

[2] 辛玉春.青海天然草地牧草营养成分分析[J].青海草业,2011, 20(1):26-31.

[3] 许贵善,张 力,冯昕炜.青海海西土-草-畜系统中微量元素的季节变化与盈缺分析[J].江苏农业科学,2009(6):382-384.

[4] 傅林谦,白静仁.亚热带黑麦草、白三叶草地土壤一牧草一家畜中微量元素循环规律[J].草地学报,1995,3(3):198-205.

[5] 鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:农业出版社,1981.

[6] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京: 中国农业科学技术出版社,2000.

[7] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业大学出版社,2007.

[8] 王慎强,愈仁培.影响碱化土壤pH测定的主要因素[J].土壤通报,1994,25(6):252-255.

[9] 窦 森.土壤有机质[M].北京:科学出版社,2010.

[10] VERNON C C, INNS G S, STEWARD J W B. Simulation of phosphorus cycling in semiarid grassland[J]. Ecological Studies,1978(26):205-230.

[11] 张金霞,曹广明.高寒草甸生态系统氮素循环[J].生态学报,1999,19(4):509-512.

[12] 彭克明,裴保义.农业化学(总论)[M].北京:农业出版社,1986.

[13] 熊汉峰.梁子湖湿地土壤-水-植物系统碳氮磷转化研究[D].武汉:华中农业大学,2005.

[14] 鲁如坤.土壤植物营养学原理和施肥[M].北京:化学工业出版社,1998.

[15] 郑中朝,白跃宇,张 雄.新编科学养羊手册[M].郑州:中原农民出版社,2002.

[16] 倪有煌.兽医内科学[M].北京:中国农业出版社,1996.

(责任编辑 吕海霞)

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