張家春，劉盈盈，黃冬福，王　永，吳　楠，任　璐，張珍明*

(1.貴州省植物園，貴州 貴陽　550001；2.貴州省生物研究所，貴州 貴陽　550009；3.貴州省辣椒研究所；貴州 貴陽　550025)

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貴州玄參主產(chǎn)地土壤養(yǎng)分豐缺現(xiàn)狀及評價

張家春1，劉盈盈2，黃冬福3，王永1，吳楠1，任璐1，張珍明2*

(1.貴州省植物園，貴州 貴陽550001；2.貴州省生物研究所，貴州 貴陽550009；3.貴州省辣椒研究所；貴州 貴陽550025)

摘要：為了解貴州地產(chǎn)玄參種植土壤養(yǎng)分的豐缺現(xiàn)狀，以玄參產(chǎn)地土壤為對象，分析了土壤pH值、有機質(zhì)和氮磷鉀含量，并評價了土壤養(yǎng)分的豐缺現(xiàn)狀，討論了土壤各養(yǎng)分間的關系。結果表明：玄參產(chǎn)地土壤屬于弱酸性土壤，土壤有機質(zhì)含量處于24.86～120.12g/kg之間，土壤有機質(zhì)含量較高；玄參產(chǎn)地土壤全氮含量處于1.64～1.88g/kg之間，全磷處于0.11～0.21g/kg之間，全鉀處于14.34～16.73g/kg之間；玄參產(chǎn)地土壤堿解氮含量處于123.73～269.37mg/kg之間，有效磷處于7.17～21.37mg/kg之間，速效鉀處于90.56～251.38mg/kg之間；玄參產(chǎn)地土壤有機質(zhì)、全氮和堿解氮含量比較豐富，全鉀、有效磷和速效鉀含量適宜，全磷含量屬于缺乏水平。玄參產(chǎn)地土壤各養(yǎng)分中pH值與有機質(zhì)、土壤有機質(zhì)與土壤全磷、土壤全磷與土壤全鉀成極顯著正相關。貴州玄參產(chǎn)地土壤肥力水平總體較高，能夠提供玄參生長過程中所需要的養(yǎng)分。

關鍵詞：玄參；土壤；養(yǎng)分；現(xiàn)狀；評價

玄參為傳統(tǒng)常用中藥，別名浙玄參、元玄參和烏玄參[1]。玄參系多年生、深根性玄參科草本植物玄參(Scrophularia ningpoensis Hemsl)的干燥根，以根入藥，性寒味苦，具有涼血滋陰、清熱解毒之功效，用于治療熱病傷陰、津傷便秘、目赤、咽痛等癥狀[2]。玄參有效成分主要含有環(huán)烯醚萜類、苯丙素苷，此外還含有三萜皂苷，微量揮發(fā)油、黃酮類、脂肪酸等化學成分以及銅、錳、鎘等多種微量元素，揮發(fā)油主要有棕櫚酸、油酸、亞油酸、肉桂酸等酸。藥理研究顯示玄參具有保肝、抗血小板聚集、抗缺血、抗氧化及對心血管系統(tǒng)的影響和鎮(zhèn)痛、抗炎、抑菌、增強免疫等藥理作用，尤其對腦缺血損傷具有一定保護作用[3]。

土壤作為中藥材生產(chǎn)的基礎物質(zhì)，是藥用植物生長和品質(zhì)形成所需營養(yǎng)元素的最主要供給者[4-6]。土壤養(yǎng)分是土壤的基本屬性和本質(zhì)特征，是土壤為植物生長供應和協(xié)調(diào)養(yǎng)分、水分、空氣和熱量的能力，它影響植物的根系營養(yǎng)及生理代謝活動，促進植物的生長發(fā)育，而且還是藥用植物有效成分的構成因子，從而影響植物化學成分的形成和積累，最終影響有效成分的含量及中藥材藥效。因此，從土壤學角度出發(fā)，研究玄參產(chǎn)地土壤特性的差異以及玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分的豐缺狀況對玄參的規(guī)模化種植具有科學的意義。國內(nèi)目前對玄參的研究主要集中在生藥學研究、品質(zhì)研究、化學成分研究和藥理作用研究方面[7-11]，針對玄參土壤養(yǎng)分的診斷以及評價的研究尚少見報道，為此，本研究從土壤的養(yǎng)分角度出發(fā)，對比研究了地道玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分豐現(xiàn)狀，并對其土壤養(yǎng)分進行評價與診斷，指導種植基地合理施肥，促進玄參優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)生長，為玄參為植區(qū)栽培管理及玄參標準化、規(guī)模種植提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)域概況

研究區(qū)域為貴州省玄參主產(chǎn)地道真縣陽溪鎮(zhèn)，道真縣位于貴州省最北部，地處東經(jīng)107°21′～107°51′，北緯28°36′～29°13′之間，是云貴高原向四川盆地過渡的斜坡地帶，縣境氣候類型屬亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫8～16.4℃、降雨量800～1400mm、日照時數(shù)1076h、無霜期270d以上。山脈屬大婁山系中支和東支余脈，最高海拔1939.9m，最低海拔317.9m，平均海拔1000m左右。玄參為道真縣大宗藥材，目前現(xiàn)有玄參種植面積300 hm2，出產(chǎn)于全縣十二個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以陽溪、洛龍為主產(chǎn)區(qū)。研究區(qū)域土壤為發(fā)育于第四紀紅色粘土及石灰?guī)r風化物的黃壤。

1.2土樣的采集與制備

1.2.1土樣的采集

保證采樣點具有典型性和代表性，同時兼顧空間分布的均勻性等原則的基礎上，采用GPS定位，于2012年5月，采集相同生長環(huán)境下玄參土壤樣品、黨參土壤樣品及周邊林地土壤樣品。每個點采集0～20cm土壤混合樣。合計采集51個土壤樣品，其中，玄參土樣15個、黨參土樣15個，林地土樣21個。

1.2.2樣品制備

將采集的樣品分別裝入干凈的布袋，帶回實驗室風干，剔除植物殘體、大礫石等非土壤物質(zhì)，同時避免灰塵和酸、堿等污染。取風干樣品充分混合后用木棍輾壓過1mm尼龍篩，按四分法取出部分土樣進一步用瑪瑙缽研細，過0.25mm尼龍篩，將過篩樣品置于密封袋中并作好標簽，放入干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3指標測定

土壤pH值用電極電位法(土水比1∶2.5)，土壤有機質(zhì)用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法，土壤全氮用開氏法，堿解氮用堿解擴散法，土壤全磷用酸溶-鉬銻抗比色法測定，有效磷用鹽酸-氟化氨提取-鉬銻抗比色法，土壤全鉀用氫氟酸高氯酸消煮-火焰分光光度法，速效鉀用乙酸銨浸提-火焰光度法。以上測定方法參見《土壤農(nóng)化分析》[12]。

1.4土壤質(zhì)量評價方法

根據(jù)貴州地產(chǎn)玄參種植土壤養(yǎng)分含量測得的實驗結果，結合全國第2次土壤普查土壤養(yǎng)分分級標準和耕地土壤肥力等級分級標準，評價貴州地產(chǎn)玄參種植土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀的豐缺水平和肥力等級。其中土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀肥力等級分為3級，分別代表豐富、中等、缺乏。全國第2次土壤普查土壤養(yǎng)分分級標準和耕地土壤養(yǎng)分分級標準具體見表1和表2。

表1全國第2次土壤普查養(yǎng)分分級標準

表2耕地土壤肥力等級分級指標

2結果與分析

2.1玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分豐缺狀況

2.1.1土壤pH值與有機質(zhì)

土壤pH值是衡量土壤酸堿度的重要指標，是土壤重要的化學性質(zhì)之一。土壤酸堿度對土壤微生物活動、土壤酶活性，土壤有機質(zhì)分解及土壤礦質(zhì)營養(yǎng)元素的釋放與轉移有一定的影響，進而影響土壤肥力狀況[13-14]。土壤pH值主要與氣候、成土母質(zhì)、土壤微生物活動、施肥、灌溉、氣溫及降雨等多種因素有關。從圖1可以看出，貴州玄參產(chǎn)地土壤屬于弱酸性土壤，玄參種植土壤pH平均值為5.30，林地土壤pH平均值為4.39，林地土壤屬于較強酸性，黨參種植土壤pH平均值最大為6.72。

土壤有機質(zhì)是土壤固相的重要組分，它能夠直接影響和改變土壤的一系列物理、化學和生物學性質(zhì)，對土壤質(zhì)量的保持與土壤養(yǎng)分的控制起到重要作用[15]。貴州玄參產(chǎn)地土壤有機質(zhì)含量統(tǒng)計如圖2，貴州玄參種植土壤有機質(zhì)含量處于24.86～48.84g/kg之間，平均含量為35.78g/kg ；林地土壤有機質(zhì)含量豐富，林地土壤有機質(zhì)含量為79.49g/kg，處于39.64～120.12g/kg之間；黨參種植土壤有機質(zhì)含量最低，平均含量為28.63g/kg。林地土壤有機質(zhì)含量比玄參種植土壤有機質(zhì)含量高，主要是由于林地土壤表層凋落物的分解為林地土壤補充了有機質(zhì)[16]。

2.1.2土壤養(yǎng)分全量差異

土壤養(yǎng)分全量是土壤肥力評價的指標，土壤養(yǎng)分全量主要與植物體內(nèi)養(yǎng)分循環(huán)、成土母巖類型(主要是磷和鉀)及施肥措施的影響有關[17]。貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分全量含量統(tǒng)計如表3所示。貴州玄參種植土壤養(yǎng)分全量含量均比黨參種植土壤和林地土壤高，黨參種植土壤全氮和全磷含量都大于林地土壤，林地土壤全鉀含量高于黨參種植土壤。貴州玄參種植土壤全氮平均含量為1.88 g/kg，處于1.39～2.10g/kg；黨參種植土壤全氮平均含量為1.73 g/kg，處于1.24～1.86g/kg；林地土壤全氮平均含量為1.64 g/kg，處于1.11～2.01g/kg。

貴州玄參種植土壤全磷平均含量為0.21g/kg，玄參種植土壤全磷平均含量約是林地的2倍，黨參種植土壤全磷含量與林地土壤全磷含量基本相等。玄參種植土壤全鉀與林地土壤中含量相差不大，玄參種植土壤全鉀處于14.30～19.86g/kg，林地土壤全鉀處于14.94～17.87g/kg，玄參種植土壤和林地全鉀含量都大于黨參種植土壤。從貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分全量統(tǒng)計結果分析，通過人工種植使得土壤養(yǎng)分全量含量比自然林地土壤有所增加，主要是與種植過程中施肥有關。

2.1.3土壤養(yǎng)分有效態(tài)含量

土壤速效養(yǎng)分是作物能夠直接吸收的養(yǎng)分，其含量的高低是土壤養(yǎng)分供給強度的指標。從貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分有效態(tài)含量統(tǒng)計結果(表3)來看，貴州玄參種植土壤中堿解氮平均含量為163.60 mg/kg，土壤有效磷平均含量為21.37mg/kg，土壤速效鉀含量平均為251.38 mg/kg；黨參種植土壤中堿解氮平均含量為123.73mg/kg，土壤有效磷平均含量為17.52mg/kg，土壤速效鉀含量平均為187.36mg/kg；林地堿解氮平均含量為269.37mg/kg，土壤有效磷平均含量為7.17mg/kg，土壤速效鉀含量平均為90.56mg/kg。林地土壤堿解氮含量最高，林地>玄參>黨參；有效磷和速效鉀玄參種植土壤最大，有效磷和速效鉀變化規(guī)律相同，都是玄參>黨參>林地。

表3貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分含量統(tǒng)計表

玄參種植土壤中養(yǎng)分有效態(tài)含量與林地相差較大，特別是有效磷和速效鉀。林地堿解氮平均含量比玄參種植土壤堿解氮含量大，林地土壤有效磷和速效鉀平均含量比玄參種植土壤有效磷和速效鉀平均含量低。林地土壤堿解氮含量比玄參種植土壤高105.77mg/kg，玄參種植土壤有效磷平均含量是林地土壤的2.98倍，玄參種植土壤速效鉀平均含量是林地土壤的2.77倍。林地土壤堿解氮含量比玄參種植土壤高，主要是林地土壤pH較低，加快了林地土壤有機質(zhì)的分解。玄參種植土壤有效磷和速效鉀含量比林地土壤高，說明玄參種植土壤養(yǎng)分供給能力比林地土壤強。

2.2玄參產(chǎn)地土壤肥力評價

根據(jù)貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分含量狀況，結合全國第二次土壤普查土壤養(yǎng)分分級標準，貴州玄參產(chǎn)地土壤肥力水平較高，結果如表4所示。貴州玄參種植土壤有機質(zhì)、全氮及有效磷均屬于豐富，土壤堿解氮和速效鉀屬于極豐富，土壤全鉀處于最適宜的水平。貴州玄參種植土壤中全磷肥力水平比較低，屬于缺乏水平。參照土壤肥力分級參考指標，貴州玄參種植土壤有機質(zhì)和速效鉀為Ⅰ級，而土壤堿解氮和有效磷為Ⅱ級。土壤全磷量包括有機磷和無機磷兩大類，全磷含量高時并不意味著磷素供應充足[18]。貴州玄參種植土壤全磷含量低，有效磷是土壤中可被植物吸收的那部分磷，貴州玄參種植土壤有效磷含量高，表明玄參種植土壤磷供應充足。

根據(jù)全國第2次土壤普查土壤養(yǎng)分分級標準，玄參種植土壤、黨參種植土壤及林地土壤其土壤養(yǎng)分豐缺水平不同。林地土壤有機質(zhì)比玄參種植土壤和黨參種植土壤有機質(zhì)肥力水平高，林地土壤有機質(zhì)屬于極豐富，玄參種植土壤有機質(zhì)屬于豐富，黨參種植土壤有機質(zhì)屬于最適宜。玄參種植土壤、黨參種植土壤及林地土壤中土壤全氮豐缺水平相同，都是屬于豐富。林地土壤和玄參種植土壤中，土壤全鉀為最適宜水平，黨參種植土壤全鉀為適宜水平。林地土壤和玄參種植土壤堿解氮為極豐富，黨參種植土壤堿解氮為豐富。玄參種植土壤速效鉀屬于極豐富，黨參種植土壤屬于豐富，林地土壤為適宜水平。

參照土壤肥力分級參考指標，玄參種植土壤、黨參種植土壤及林地土壤其土壤肥力等級不同(表5)。林地土壤和玄參種植土壤有機質(zhì)為Ⅰ級，黨參種植土壤有機質(zhì)含量為Ⅲ級。林地土壤堿解氮為Ⅰ級，玄參種植土壤堿解氮為Ⅱ級，黨參種植土壤堿解氮為Ⅲ級。玄參種植土壤有效磷肥力等級高于黨參種植土壤和林地土壤，玄參種植土壤為Ⅱ級，林地土壤和黨參種植土壤為Ⅲ級。玄參種植土壤和黨參種植土壤速效鉀肥力水平相同均為Ⅰ級水平，均高于林地土壤速效鉀肥力水平的。從土壤養(yǎng)分豐缺水平及土壤肥力分級指標，貴州玄參種植土壤肥力水平較高，能夠提供玄參生長過程中所需要的養(yǎng)分。

表4貴州玄參產(chǎn)地種植土壤養(yǎng)分豐缺水平

表5貴州玄參產(chǎn)地種植土壤肥力等級

2.3土壤養(yǎng)分的相關性研究

植物生長所需要的養(yǎng)分主要來源于土壤中，而土壤養(yǎng)分之間存在一定的相關性。從貴州玄參產(chǎn)地土壤養(yǎng)分間相關性(表6)分析可知，玄參產(chǎn)地土壤pH值與土壤有機質(zhì)含量成極顯著正相關，與土壤堿解氮、全鉀及速效鉀含量成顯著正相關，主要是由于土壤pH值與土壤表層殘落物的分解有關。土壤有機質(zhì)與土壤全磷為極顯著正相關性，與土壤全鉀和土壤速效鉀存在顯著正相關性，土壤有機質(zhì)包括各種動植物的殘體、微生物體及其會分解和合成的各種有機質(zhì)，對土壤形成、土壤肥力及農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展等都有重要的影響。土壤全磷與土壤全鉀成極顯著正相關性，土壤堿解氮與土壤速效鉀為顯著正相關性，土壤全磷與土壤速效鉀成顯著正相關性，土壤全鉀與土壤速效鉀為顯著正相關性。土壤酸堿度適度的土壤有利于土壤養(yǎng)分的釋放，能夠提高土壤中的土壤養(yǎng)分含量，能夠促進玄參植株的生長。玄參種植期間，可以合理科學的配施有機肥，以增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤的肥力水平，以達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培效果。

表6貴州玄參產(chǎn)地種植土壤養(yǎng)分相關性分析

注：* 為0.05水平上顯著相關， ** 為0.01水平上顯著相關

3結論

3.1貴州玄參產(chǎn)地土壤屬于弱酸性土壤，玄參種植土壤pH平均值為5.30，能夠滿足玄參生長的最適pH，玄參種植土壤有機質(zhì)含量處于24.86～48.84g/kg之間，平均含量為35.78g/kg ；林地土壤有機質(zhì)含量豐富，處于39.64～120.12g/kg之間；黨參種植土壤有機質(zhì)含量最低，平均含量為28.63g/kg，林地土壤和玄參種植土壤有機質(zhì)為Ⅰ級，黨參種植土壤有機質(zhì)含量為Ⅲ級，玄參種植基地土壤有機質(zhì)豐富，應適當增加黨參種植基地有機質(zhì)的輸入。

3.2玄參種植土壤全氮平均含量為1.88 g/kg，處于1.39～2.10g/kg；黨參種植土壤全氮平均含量為1.73 g/kg，處于1.24～1.86g/kg；林地土壤全氮平均含量為1.64 g/kg，處于1.11～2.01g/kg。黨參種植土壤全磷含量與林地土壤全磷含量基本相等，是林地的2倍，土壤全鉀處于14.30～19.86g/kg，林地土壤全鉀處于14.94～17.87g/kg，玄參種植土壤和林地全鉀含量都大于黨參種植土壤。

3.3玄參種植土壤中堿解氮平均含量為163.60 mg/kg，林地土壤堿解氮為Ⅰ級，玄參種植土壤堿解氮為Ⅱ級，黨參種植土壤堿解氮為Ⅲ級。土壤有效磷平均含量為21.37mg/kg，玄參種植土壤有效磷平均含量是林地土壤的2.98倍，玄參種植土壤有效磷肥力為Ⅱ級。玄參土壤速效鉀含量平均為251.38 mg/kg，黨參土壤速效鉀含量平均為187.36mg/kg，玄參種植土壤和黨參種植土壤速效鉀肥力水平相同均為Ⅰ級水平。

3.4從土壤養(yǎng)分豐缺水平及土壤肥力分級指標，貴州玄參種植總體土壤肥力水平較高，能夠提供玄參生長過程中所需要的養(yǎng)分。黨參種植基地土壤養(yǎng)分中等，適當增加氮肥和磷肥的輸入即可。

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The Current Situation and Evaluation of Abundance of Soil Nutrients of Scrophulariaceae in Main Producing Areas of Guizhou

ZHANG Jia-chun1, LIU Ying-ying2, HUANG Dong-fu3, WANG Yong1,WU Nan1, REN Lu1, ZHANG Zhen-ming2*

(1.GuizhouBotanicalGarden,Guiyang,Guizhou550004,China;2.GuizhouInstituteofBiology,Guiyang,Guizhou550009，China;3.GuizhouInstituteofPepper,Guiyang,Guizhou550006，China)

Key words:Scrophularia ningpoensis Hemsl; soil; nutrients; status; evaluation

Abstract:To realize the current situation of soil nutrients and evaluation of abundance of soil nutrients of Scrophulariaceae production areas of Guizhou, the soil samples of Scrophulariaceae producction areas was taken as test materials, the soil pH, organic matter and content of NPK were analyzed and the relationship among soil nutrient was discussed. The results showed that the soil of Scrophulariaceae production areas was weak in acid, abundance of soil organic matter, soil total N and soil available N, the content of soil total k, soil available P and soil rapidly available K were at a suitable level, but the soil total P was insufficient. The test data were as follow: the soil organic matter, soil total N content, soil total P content, soil total k content was between 24.86～120.12g/kg, 1.64～1.88g/kg, 0.11～0.21g/kg, 14.34～16.73g/kg, respectively; The soil available N content was between 123.73～269.37mg/kg, soil available P content was between7.17～21.37mg/kg and soil rapidly available K content was between 90.56～251.38mg/kg. There were a very significant positive correlation between soil pH and soil organic matter, soil organic matter and soil total P, soil total P and soil total k. It can be concluded that the soil fertility was higher to provide nutrients for Scrophulariaceae.

收稿日期：2016-01-09

基金項目：貴州省省院合作項目(黔科合院地合[2013]7002);貴州省社發(fā)攻關項目(黔科合SY[2013]3152號);貴州省科技廳社發(fā)攻關資助項目(黔科合SY字[2013]3157號);貴州省科技廳國際省校區(qū)域合作協(xié)議項目( 黔科合省院合[2014]7002號); 貴州省基金項目(黔科合SY字[2012]2244)

通訊作者：張珍明(1986-)，男，博士研究生,助理研究員,主要從事土壤化學與生態(tài)學方面研究.E-mail:zhang6653579@163.com

第一作者：張家春(1988-)，男，助理研究員，研究方向：土壤肥力與植物生產(chǎn)方面研究。E-mail: zhangjiachun198806@163.com。