芋氮磷钾吸收规律的研究

摘要：采用凯氏定氮法、钼锑抗显色法、火焰光度计法对芋[Colocasia esculenta（L.） schott]的两个品种各器官中的氮、磷、钾含量进行测定，研究芋植株对氮磷钾的吸收与分配规律。结果表明，在幼苗期，氮磷钾的分配主要集中在芋的叶片和叶柄中，氮以叶片中居多，钾以叶柄中居多；从发棵期开始，氮磷钾主要分配在芋的球茎中。

关键词：芋[Colocasia esculenta（L.） schott]；氮；磷；钾；吸收分配

中图分类号：S632.3 文献标识码：A 文章编号：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]为天南星科草本植物，别名芋艿、毛芋等。原产于中国、印度和马来西亚等热带沼泽地区，在世界范围内广为栽培[1]。在中国，芋主要作蔬菜用，其主要食用器官为地下球茎、叶、叶柄，花也可作蔬菜食用，供食部分除含有丰富的淀粉、蛋白质以及脂类、钙、磷、铁、维生素B1和B2外，还含有花青甙、甾醇、过氧化物酶、胡萝卜素及维生素D1等[2]。芋不仅可作为蔬菜食用，亦可作粮用、药用，还可作为生产酒精、化妆品增白剂等的工业原料[3]。

近年来，对芋的研究主要集中在对芋的分类、化学营养成分分析、栽培生理研究以及组织培养等，而关于芋植株对氮磷钾的分配规律研究较少[4]。因此，本研究以芋的两个栽培品种（商品名称分别为菜芋头、8502号芋头）为研究对象，对其在不同生长期各器官中的氮、磷、钾含量进行测定，通过比较揭示芋植株对氮磷钾的吸收分配规律。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为芋的两个栽培品种，分别为菜芋头和8502号芋头。

试验于2014年在武汉大学水生蔬菜仙桃研究实验基地进行。于5月1日播种，行距为70 cm，株距为30 cm。按一般大田管理。

芋出苗后每隔30 d取样1次，每次取5株，重复3次。样品洗净后，按叶、叶柄、根、球茎等器官分开，置烘箱内80 ℃下烘干至恒重，粉碎，过40目筛，备用。

1.2 试验方法

1.2.1 待测液的制备 准确称取0.300 0 g样品于100 mL消化管内，加入8 mL浓硫酸，摇匀，加盖弯颈漏斗，放置过夜后在电炉上用小火加热，产生大量白烟时再升高温度。溶液呈均匀的棕黑色时停止加热，稍冷后加入10滴过氧化氢。继续加热约5 min，稍冷后再加10滴过氧化氢。如此反复至溶液呈无色或清亮后，再加热10 min，取下冷却后，用水将消煮液转移到100 mL容量瓶中，冷却至室温后定容。同时不加样品依上述步骤做试剂空白试验得到空白消煮液。

1.2.2 氮的测定 氮的测定采用半微量蒸馏法[5]。吸取定容澄清后的待测液10 mL，注入半微量蒸馏器的内室。加5 mL硼酸指示剂于150 mL锥形瓶中，通过蒸气蒸馏，当蒸馏液体积到65 mL左右时，停止蒸馏，用酸标准溶液滴定。同时，进行空白消煮液的蒸馏、滴定。

1.2.3 磷的测定 磷的测定采用钼锑抗分光光度法[6]。

标准曲线的制作。分别吸取10 mg/L磷标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分别放入50 mL容量瓶中，加入3 mL空白消煮液，用水稀释至约30 mL，加2滴二硝基酚指示剂，滴加240 g/L氢氧化钠溶液至溶液呈黄色，再滴加2 mol/L硫酸溶液，使溶液的黄色刚刚退去，然后加入5.0 mL钼锑抗显色剂，摇匀，用水定容，即得0、0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1.0 mg/L磷标准系列溶液。在室温不低于15 ℃的条件下放置40 min，将分光光度计测定波长设为700 nm，测定其吸光度，以吸光度为纵坐标，磷质量浓度为横坐标，作直线回归方程得：Y=0.493 5 x+0.005 5，R2=0.999 9。

测定磷的含量。吸取定容澄清后待测液3 mL于50 mL容量瓶中，然后按标准曲线制作中自“用水稀释至约30 mL”起依次操作。同时做空白试验，以空白调零，以测得的吸光度由直线回归方程计算消煮液中磷的含量。 1.2.4 钾的测定 钾的测定采用火焰光度法[7]。

准确吸取0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 mL的100 mg/L钾标准溶液置于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钾的标准系列溶液。用火焰光度计从稀到浓依次进行标定。吸取定容澄清后的待测液5.0 mL，置于50 mL容量瓶，用水定容，在标定后的火焰光度计上测定，读取读数。

2 结果与分析

2.1 菜芋头与8502号芋头的干物质累积规律

由图1和图2可知，随着芋头的生长，两种芋各器官的干物质积累量呈增加趋势。在不同生长时期，芋各器官的干物质积累量也是有差异的，在萌芽期，植株生长量较小，芋干物质的累积也比较少，各器官的干物质积累量无明显差异，经过幼苗期，各器官的干物质量开始增加，直到球茎膨大后期，芋球茎的干物质积累量是最多的。其次是叶和叶柄，干物质积累量最少的是根。

2.2 菜芋头与8502号芋头对氮、磷、钾的吸收规律

由图3和图4可知，两种芋在不同生长阶段对氮磷钾的吸收量变化规律是一致的。随着芋的生长，芋对氮磷钾的吸收量也在增加，且在发棵期芋对氮磷钾的吸收量增加较大。

由表1可知，随着芋的生长，对氮、磷、钾的吸收量也在变化。总体来看，芋对钾的吸收量较大，对氮的吸收量较小，对磷的吸收量最小，菜芋头的吸收比例为1.00∶0.17∶1.09，8502号芋头的吸收比例为1.00∶0.14∶1.35。在萌芽期，两种芋对氮磷钾的吸收量较少，菜芋头对氮磷钾的吸收比例为1.00∶0.20∶1.11， 8502号芋头对氮磷钾的吸收比例为1.00∶0.21∶1.25；在发棵盛期前后，两种芋对氮磷钾的吸收量大大增加，在发棵盛期，菜芋头对氮磷钾的吸收比例为1.00∶0.19∶1.93，8502号芋头对氮磷钾的吸收比例为1.00∶0.26∶1.58。

2.3 不同生育期菜芋头与8502号芋头中氮磷钾含量的变化

由表2可知，随着芋的生长，芋对氮磷钾的吸收积累量增加，而因为芋各器官的干物质积累量也在增加，使得各器官的氮磷钾百分含量有所降低。

2.4 不同时期菜芋头与8502号芋头植株各器官氮磷钾养分分配规律

由表3和表4可知，对于氮的分配，在萌芽期以及幼苗期，菜芋头叶片中氮的分配率分别为88.76%和35.11%，都明显大于芋其他器官氮的分配率；8502号芋头中叶片中氮的分配率分别是89.04%和32.23%，都远大于芋叶柄与根中氮的分配率，可见芋在幼苗时期以前，氮主要分配在叶片中。而随着芋的生长，氮在叶、叶柄、根中的分配率开始降低，在球茎中的分配率开始增加，至球茎膨大后期，菜芋头球茎中氮的分配率为79.90%，8502号芋头球茎中氮的分配率为75.43%。

对于磷的分配，在幼苗期，菜芋头叶片与叶柄中磷的分配率分别为28.03%和23.96%；8502号芋头叶片与叶柄中磷的分配率分别为39.08%和28.36%，由此可知，该时期磷主要分布在叶和叶柄中。经过幼苗期之后，芋的叶、叶柄、根中磷的分配率减少，球茎中磷的分配率开始增加，菜芋头球茎中磷的分配率从35.82%增加到87.37%，8502号芋头球茎中磷的分配率从24.50%增加到79.81%。

对于钾的分配，幼苗期主要分布在叶柄中，菜芋头叶柄中钾的分配率为36.89%，大于芋其他器官中钾的分配率；8502号芋头叶柄中钾的分配率为39.31%，大于芋其他器官中钾的分配率。与氮和磷的分配规律相似，随着芋的生长，芋的叶、叶柄、根中钾的分配率逐渐减少，芋球茎中钾的分配率逐渐增加，菜芋头球茎中钾的分配率从21.00%到82.06%，8502号芋头球茎中钾的分配率从20.30%到71.86%。

3 小结与讨论

两个芋品种的植株在全生育期对钾的吸收积累量最大，氮次之，磷最少，菜芋头的吸收比例为1.00∶0.17∶1.09，8502号芋头的吸收比例为1.00∶0.14∶1.35。

两个芋品种的植株不同生长时期在氮磷钾的吸收量上，萌芽期都是最少，菜芋头中氮磷钾分别占全部吸收量的3.40%、4.88%、3.50%，而8502号芋头中氮磷钾分别占全部吸收量的5.47%、6.90%、4.78%；随着芋的生长，芋对氮磷钾的吸收量在增加，在发棵盛期时，菜芋头中氮磷钾分别占全部吸收量的21.28%、21.95%、37.74%，8502号芋头中氮磷钾分别占全部吸收量的20.40%、37.93%、23.53%。

本研究结果与前人一致[8，9]。氮磷钾的分配，在芋植株的幼苗期主要分布在叶片和叶柄中，氮在叶片中较多，钾在叶柄中较多，经发棵期，氮磷钾的分配主要集中在芋植株球茎中，其他各器官的氮磷钾分配率呈下降趋势。

参考文献：

[1] 中国科学院蔬菜所.中国蔬菜栽培学[M].北京：农业出版社，1987.319-326.

[2] 李雅臣，李德玉，吴寿金.芋头化学成分的研究[J].中草药，1995（10）：555.

[3] 宋春凤，徐 坤.芋的研究进展[J].中国蔬菜，2004（3）：59-62.

[4] 宋春凤.氮磷钾对芋生长发育及生理特性的影响[D].山东泰安：山东农业大学，2004.

[5] 王 慧.半微量蒸馏法测定植物的全氮含量[J].现代农业科技，2012（22）：226.

[6] 赵 凯，蒋盛军，但 忠，等.350个木薯品种资源的块根淀粉磷含量测定[J].安徽农业科学，2010，38（14）：7504-7505，7507.

[7] 哈丽旦・阿不力孜.采用火焰光度计测定葡萄植株样中全钾[J].新疆农业科技，2012（2）：36.

[8] 程绍义，赵 镭，陈秀生，等.芋头需肥规律的研究[J].土壤肥料，1990（4）：34-36.

[9] 宋春凤，徐 坤.芋对氮磷钾吸收分配规律的研究[J].植物营养与肥料学报，2004，10（4）：403-406.