芋氮磷鉀吸收規(guī)律的研究

摘要：采用凱氏定氮法、鉬銻抗顯色法、火焰光度計(jì)法對(duì)芋[Colocasia esculenta（L.） schott]的兩個(gè)品種各器官中的氮、磷、鉀含量進(jìn)行測(cè)定，研究芋植株對(duì)氮磷鉀的吸收與分配規(guī)律。結(jié)果表明，在幼苗期，氮磷鉀的分配主要集中在芋的葉片和葉柄中，氮以葉片中居多，鉀以葉柄中居多；從發(fā)棵期開始，氮磷鉀主要分配在芋的球莖中。

關(guān)鍵詞：芋[Colocasia esculenta（L.） schott]；氮；磷；鉀；吸收分配

中圖分類號(hào)：S632.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）14-3562-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.008

Abstract：In order to study the law of absorption and distribution of N，P，K in taro，Kjeldahl method，Mo-Sb colorimetric method， flame photometric method were used to test the content of K，P，K in two taro [Colocasia esculenta（L.） schott] cultivars. The results showed the similar absorption and distribution rule of N，P，K in the two cultivars. At the seedling stage， N，P，K distributed mainly in taro leaves and petioles， the majority of nitrogen was in leaves and most potassium was in petioles. Since leaf vigorous growth stage，N，P，K mainly distributed in the bulbs.

Key words：taro[Colocasia esculenta（L.） schott]；nitrogen；phosphorus；potassium；absorption and distribution

芋[Colocasia esculenta（L.） schott]為天南星科草本植物，別名芋艿、毛芋等。原產(chǎn)于中國(guó)、印度和馬來西亞等熱帶沼澤地區(qū)，在世界范圍內(nèi)廣為栽培[1]。在中國(guó)，芋主要作蔬菜用，其主要食用器官為地下球莖、葉、葉柄，花也可作蔬菜食用，供食部分除含有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)以及脂類、鈣、磷、鐵、維生素B1和B2外，還含有花青甙、甾醇、過氧化物酶、胡蘿卜素及維生素D1等[2]。芋不僅可作為蔬菜食用，亦可作糧用、藥用，還可作為生產(chǎn)酒精、化妝品增白劑等的工業(yè)原料[3]。

近年來，對(duì)芋的研究主要集中在對(duì)芋的分類、化學(xué)營(yíng)養(yǎng)成分分析、栽培生理研究以及組織培養(yǎng)等，而關(guān)于芋植株對(duì)氮磷鉀的分配規(guī)律研究較少[4]。因此，本研究以芋的兩個(gè)栽培品種（商品名稱分別為菜芋頭、8502號(hào)芋頭）為研究對(duì)象，對(duì)其在不同生長(zhǎng)期各器官中的氮、磷、鉀含量進(jìn)行測(cè)定，通過比較揭示芋植株對(duì)氮磷鉀的吸收分配規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為芋的兩個(gè)栽培品種，分別為菜芋頭和8502號(hào)芋頭。

試驗(yàn)于2014年在武漢大學(xué)水生蔬菜仙桃研究實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。于5月1日播種，行距為70 cm，株距為30 cm。按一般大田管理。

芋出苗后每隔30 d取樣1次，每次取5株，重復(fù)3次。樣品洗凈后，按葉、葉柄、根、球莖等器官分開，置烘箱內(nèi)80 ℃下烘干至恒重，粉碎，過40目篩，備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 待測(cè)液的制備 準(zhǔn)確稱取0.300 0 g樣品于100 mL消化管內(nèi)，加入8 mL濃硫酸，搖勻，加蓋彎頸漏斗，放置過夜后在電爐上用小火加熱，產(chǎn)生大量白煙時(shí)再升高溫度。溶液呈均勻的棕黑色時(shí)停止加熱，稍冷后加入10滴過氧化氫。繼續(xù)加熱約5 min，稍冷后再加10滴過氧化氫。如此反復(fù)至溶液呈無色或清亮后，再加熱10 min，取下冷卻后，用水將消煮液轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，冷卻至室溫后定容。同時(shí)不加樣品依上述步驟做試劑空白試驗(yàn)得到空白消煮液。

1.2.2 氮的測(cè)定 氮的測(cè)定采用半微量蒸餾法[5]。吸取定容澄清后的待測(cè)液10 mL，注入半微量蒸餾器的內(nèi)室。加5 mL硼酸指示劑于150 mL錐形瓶中，通過蒸氣蒸餾，當(dāng)蒸餾液體積到65 mL左右時(shí)，停止蒸餾，用酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。同時(shí)，進(jìn)行空白消煮液的蒸餾、滴定。

1.2.3 磷的測(cè)定 磷的測(cè)定采用鉬銻抗分光光度法[6]。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。分別吸取10 mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別放入50 mL容量瓶中，加入3 mL空白消煮液，用水稀釋至約30 mL，加2滴二硝基酚指示劑，滴加240 g/L氫氧化鈉溶液至溶液呈黃色，再滴加2 mol/L硫酸溶液，使溶液的黃色剛剛退去，然后加入5.0 mL鉬銻抗顯色劑，搖勻，用水定容，即得0、0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1.0 mg/L磷標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。在室溫不低于15 ℃的條件下放置40 min，將分光光度計(jì)測(cè)定波長(zhǎng)設(shè)為700 nm，測(cè)定其吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)，磷質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，作直線回歸方程得：Y=0.493 5 x+0.005 5，R2=0.999 9。

測(cè)定磷的含量。吸取定容澄清后待測(cè)液3 mL于50 mL容量瓶中，然后按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作中自“用水稀釋至約30 mL”起依次操作。同時(shí)做空白試驗(yàn)，以空白調(diào)零，以測(cè)得的吸光度由直線回歸方程計(jì)算消煮液中磷的含量。

1.2.4 鉀的測(cè)定 鉀的測(cè)定采用火焰光度法[7]。

準(zhǔn)確吸取0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 mL的100 mg/L鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50 mL容量瓶中，加空白消煮液5.0 mL，加水定容得0、1、2、5、10、20、40 mg/L鉀的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。用火焰光度計(jì)從稀到濃依次進(jìn)行標(biāo)定。吸取定容澄清后的待測(cè)液5.0 mL，置于50 mL容量瓶，用水定容，在標(biāo)定后的火焰光度計(jì)上測(cè)定，讀取讀數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 菜芋頭與8502號(hào)芋頭的干物質(zhì)累積規(guī)律

由圖1和圖2可知，隨著芋頭的生長(zhǎng)，兩種芋各器官的干物質(zhì)積累量呈增加趨勢(shì)。在不同生長(zhǎng)時(shí)期，芋各器官的干物質(zhì)積累量也是有差異的，在萌芽期，植株生長(zhǎng)量較小，芋干物質(zhì)的累積也比較少，各器官的干物質(zhì)積累量無明顯差異，經(jīng)過幼苗期，各器官的干物質(zhì)量開始增加，直到球莖膨大后期，芋球莖的干物質(zhì)積累量是最多的。其次是葉和葉柄，干物質(zhì)積累量最少的是根。

2.2 菜芋頭與8502號(hào)芋頭對(duì)氮、磷、鉀的吸收規(guī)律

由圖3和圖4可知，兩種芋在不同生長(zhǎng)階段對(duì)氮磷鉀的吸收量變化規(guī)律是一致的。隨著芋的生長(zhǎng)，芋對(duì)氮磷鉀的吸收量也在增加，且在發(fā)棵期芋對(duì)氮磷鉀的吸收量增加較大。

由表1可知，隨著芋的生長(zhǎng)，對(duì)氮、磷、鉀的吸收量也在變化。總體來看，芋對(duì)鉀的吸收量較大，對(duì)氮的吸收量較小，對(duì)磷的吸收量最小，菜芋頭的吸收比例為1.00∶0.17∶1.09，8502號(hào)芋頭的吸收比例為1.00∶0.14∶1.35。在萌芽期，兩種芋對(duì)氮磷鉀的吸收量較少，菜芋頭對(duì)氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.20∶1.11， 8502號(hào)芋頭對(duì)氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.21∶1.25；在發(fā)棵盛期前后，兩種芋對(duì)氮磷鉀的吸收量大大增加，在發(fā)棵盛期，菜芋頭對(duì)氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.19∶1.93，8502號(hào)芋頭對(duì)氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.26∶1.58。

2.3 不同生育期菜芋頭與8502號(hào)芋頭中氮磷鉀含量的變化

由表2可知，隨著芋的生長(zhǎng)，芋對(duì)氮磷鉀的吸收積累量增加，而因?yàn)橛蟾髌鞴俚母晌镔|(zhì)積累量也在增加，使得各器官的氮磷鉀百分含量有所降低。

2.4 不同時(shí)期菜芋頭與8502號(hào)芋頭植株各器官氮磷鉀養(yǎng)分分配規(guī)律

由表3和表4可知，對(duì)于氮的分配，在萌芽期以及幼苗期，菜芋頭葉片中氮的分配率分別為88.76%和35.11%，都明顯大于芋其他器官氮的分配率；8502號(hào)芋頭中葉片中氮的分配率分別是89.04%和32.23%，都遠(yuǎn)大于芋葉柄與根中氮的分配率，可見芋在幼苗時(shí)期以前，氮主要分配在葉片中。而隨著芋的生長(zhǎng)，氮在葉、葉柄、根中的分配率開始降低，在球莖中的分配率開始增加，至球莖膨大后期，菜芋頭球莖中氮的分配率為79.90%，8502號(hào)芋頭球莖中氮的分配率為75.43%。

對(duì)于磷的分配，在幼苗期，菜芋頭葉片與葉柄中磷的分配率分別為28.03%和23.96%；8502號(hào)芋頭葉片與葉柄中磷的分配率分別為39.08%和28.36%，由此可知，該時(shí)期磷主要分布在葉和葉柄中。經(jīng)過幼苗期之后，芋的葉、葉柄、根中磷的分配率減少，球莖中磷的分配率開始增加，菜芋頭球莖中磷的分配率從35.82%增加到87.37%，8502號(hào)芋頭球莖中磷的分配率從24.50%增加到79.81%。

對(duì)于鉀的分配，幼苗期主要分布在葉柄中，菜芋頭葉柄中鉀的分配率為36.89%，大于芋其他器官中鉀的分配率；8502號(hào)芋頭葉柄中鉀的分配率為39.31%，大于芋其他器官中鉀的分配率。與氮和磷的分配規(guī)律相似，隨著芋的生長(zhǎng)，芋的葉、葉柄、根中鉀的分配率逐漸減少，芋球莖中鉀的分配率逐漸增加，菜芋頭球莖中鉀的分配率從21.00%到82.06%，8502號(hào)芋頭球莖中鉀的分配率從20.30%到71.86%。

3 小結(jié)與討論

兩個(gè)芋品種的植株在全生育期對(duì)鉀的吸收積累量最大，氮次之，磷最少，菜芋頭的吸收比例為1.00∶0.17∶1.09，8502號(hào)芋頭的吸收比例為1.00∶0.14∶1.35。

兩個(gè)芋品種的植株不同生長(zhǎng)時(shí)期在氮磷鉀的吸收量上，萌芽期都是最少，菜芋頭中氮磷鉀分別占全部吸收量的3.40%、4.88%、3.50%，而8502號(hào)芋頭中氮磷鉀分別占全部吸收量的5.47%、6.90%、4.78%；隨著芋的生長(zhǎng)，芋對(duì)氮磷鉀的吸收量在增加，在發(fā)棵盛期時(shí)，菜芋頭中氮磷鉀分別占全部吸收量的21.28%、21.95%、37.74%，8502號(hào)芋頭中氮磷鉀分別占全部吸收量的20.40%、37.93%、23.53%。

本研究結(jié)果與前人一致[8，9]。氮磷鉀的分配，在芋植株的幼苗期主要分布在葉片和葉柄中，氮在葉片中較多，鉀在葉柄中較多，經(jīng)發(fā)棵期，氮磷鉀的分配主要集中在芋植株球莖中，其他各器官的氮磷鉀分配率呈下降趨勢(shì)。

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