芋氮磷鉀吸收規律的研究

摘要：采用凱氏定氮法、鉬銻抗顯色法、火焰光度計法對芋[Colocasia esculenta（L.） schott]的兩個品種各器官中的氮、磷、鉀含量進行測定，研究芋植株對氮磷鉀的吸收與分配規律。結果表明，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；從發棵期開始，氮磷鉀主要分配在芋的球莖中。

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

中圖分類號：S632.3 文獻標識碼：A 文章編號：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。原產于中國、印度和馬來西亞等熱帶沼澤地區，在世界范圍內廣為栽培[1]。在中國，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，還可作為生產酒精、化妝品增白劑等的工業原料[3]。

近年來，對芋的研究主要集中在對芋的分類、化學營養成分分析、栽培生理研究以及組織培養等，而關于芋植株對氮磷鉀的分配規律研究較少[4]。因此，本研究以芋的兩個栽培品種（商品名稱分別為菜芋頭、8502號芋頭）為研究對象，對其在不同生長期各器官中的氮、磷、鉀含量進行測定，通過比較揭示芋植株對氮磷鉀的吸收分配規律。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為芋的兩個栽培品種，分別為菜芋頭和8502號芋頭。

試驗于2014年在武漢大學水生蔬菜仙桃研究實驗基地進行。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3次。樣品洗凈后，按葉、葉柄、根、球莖等器官分開，置烘箱內80 ℃下烘干至恒重，粉碎，過40目篩，備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 待測液的制備 準確稱取0.300 0 g樣品于100 mL消化管內，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，產生大量白煙時再升高溫度。溶液呈均勻的棕黑色時停止加熱，稍冷后加入10滴過氧化氫。繼續加熱約5 min，稍冷后再加10滴過氧化氫。如此反復至溶液呈無色或清亮后，再加熱10 min，取下冷卻后，用水將消煮液轉移到100 mL容量瓶中，冷卻至室溫后定容。同時不加樣品依上述步驟做試劑空白試驗得到空白消煮液。

1.2.2 氮的測定 氮的測定采用半微量蒸餾法[5]。吸取定容澄清后的待測液10 mL，注入半微量蒸餾器的內室。加5 mL硼酸指示劑于150 mL錐形瓶中，通過蒸氣蒸餾，當蒸餾液體積到65 mL左右時，停止蒸餾，用酸標準溶液滴定。同時，進行空白消煮液的蒸餾、滴定。

1.2.3 磷的測定 磷的測定采用鉬銻抗分光光度法[6]。

標準曲線的制作。分別吸取10 mg/L磷標準溶液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磷標準系列溶液。在室溫不低于15 ℃的條件下放置40 min，將分光光度計測定波長設為700 nm，測定其吸光度，以吸光度為縱坐標，磷質量濃度為橫坐標，作直線回歸方程得：Y=0.493 5 x+0.005 5，R2=0.999 9。

測定磷的含量。吸取定容澄清后待測液3 mL于50 mL容量瓶中，然后按標準曲線制作中自“用水稀釋至約30 mL”起依次操作。同時做空白試驗，以空白調零，以測得的吸光度由直線回歸方程計算消煮液中磷的含量。

1.2.4 鉀的測定 鉀的測定采用火焰光度法[7]。

準確吸取0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 mL的100 mg/L鉀標準溶液置于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鉀的標準系列溶液。用火焰光度計從稀到濃依次進行標定。吸取定容澄清后的待測液5.0 mL，置于50 mL容量瓶，用水定容，在標定后的火焰光度計上測定，讀取讀數。

2 結果與分析

2.1 菜芋頭與8502號芋頭的干物質累積規律

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

2.2 菜芋頭與8502號芋頭對氮、磷、鉀的吸收規律

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

由表1可知，隨著芋的生長，對氮、磷、鉀的吸收量也在變化。總體來看，芋對鉀的吸收量較大，對氮的吸收量較小，對磷的吸收量最小，菜芋頭的吸收比例為1.00∶0.17∶1.09，8502號芋頭的吸收比例為1.00∶0.14∶1.35。在萌芽期，兩種芋對氮磷鉀的吸收量較少，菜芋頭對氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.20∶1.11， 8502號芋頭對氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.21∶1.25；在發棵盛期前后，兩種芋對氮磷鉀的吸收量大大增加，在發棵盛期，菜芋頭對氮磷鉀的吸收比例為1.00∶0.19∶1.93，8502號芋頭對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號芋頭中氮磷鉀含量的變化

由表2可知，隨著芋的生長，芋對氮磷鉀的吸收積累量增加，而因為芋各器官的干物質積累量也在增加，使得各器官的氮磷鉀百分含量有所降低。

2.4 不同時期菜芋頭與8502號芋頭植株各器官氮磷鉀養分分配規律

由表3和表4可知，對于氮的分配，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號芋頭中葉片中氮的分配率分別是89.04%和32.23%，都遠大于芋葉柄與根中氮的分配率，可見芋在幼苗時期以前，氮主要分配在葉片中。而隨著芋的生長，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號芋頭球莖中氮的分配率為75.43%。

對于磷的分配，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，該時期磷主要分布在葉和葉柄中。經過幼苗期之后，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號芋頭球莖中磷的分配率從24.50%增加到79.81%。

對于鉀的分配，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。與氮和磷的分配規律相似，隨著芋的生長，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號芋頭球莖中鉀的分配率從20.30%到71.86%。

3 小結與討論

兩個芋品種的植株在全生育期對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號芋頭的吸收比例為1.00∶0.14∶1.35。

兩個芋品種的植株不同生長時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，芋對氮磷鉀的吸收量在增加，在發棵盛期時，菜芋頭中氮磷鉀分別占全部吸收量的21.28%、21.95%、37.74%，8502號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，經發棵期，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。

參考文獻：

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