不同种植年限黄蜀葵根际土养分变化规律

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[摘要] 采用土壤农化分析方法结合ICP-AES测定不同种植年限黄蜀葵根际土中的矿质营养元素含量，对比结果显示：随着种植年限的增加，黄蜀葵根际土中常量元素氮、磷及有机质含量逐年下降，土壤酸化；重金属有害元素含量未超过国家农业用地标准，但黄蜀葵根际土中汞元素含量逐年降低。根际土中微量元素锰、锌的含量也逐年降低，而中量元素镁、钠的含量呈上升趋势。其他元素营养成分无规则变化规律或无变化。因此，探究黄蜀葵不同种植年限根际土养分变化规律，为黄蜀葵栽培种植合理使用化学肥料、有机肥和微肥提供理论依据，并为消减黄蜀葵连作障碍提供指导。

[关键词] 黄蜀葵；种植年限；土壤养分

[收稿日期] 2013-04-15

[通信作者] 谈献和，教授，硕士生导师，研究方向为中药资源与开发，Tel：13851584691， E-mail：

[作者简介] 唐立霞，硕士研究生， Tel：15950567632，E-mail：

黄蜀葵Abelmoschus manihot（L.）Medic.为锦葵科多年生草本植物，以干燥花冠入药，主治小便淋及催生、水火烫伤等[1]。制剂黄葵胶囊对治疗慢性肾炎具有显著疗效。土壤中养分缺乏是限制许多植物生长发育的重要因素之一，因此，土壤养分含量是检测土壤质量的重要指标，本研究参考阚文杰[2]对土壤养分的评价指标，对黄蜀葵不同种植年限根际土中各营养指标包括全氮、有效磷、有效钾、有机质、酸碱度及铝等其他14种元素的变化规律进行了研究，通过比较不同种植年限黄蜀葵根际土中元素含量变化差异，了解黄蜀葵生长所需营养元素含量规律，为黄蜀葵栽培种植过程中的合理施肥及消减连作障碍提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2012年10月下旬，于江苏省太华镇茂花村分别采集该地区种植年限分别为1年（SC）、2年（YC）和3年（EC）的一年生黄蜀葵根际土。土壤样品采集地不同种植年限施肥量相同，均为复合肥（N-P-K 15∶15∶15）525 kg・hm-2，待黄蜀葵花采收完毕植株枯萎后收集根际土，收集时先除去黄蜀葵根茎部位细土，采用抖落法收集根际土，按照五点法取样收集，每点黄蜀葵间距离不小于10 m，每5个黄蜀葵根际土混匀作为1个土壤样品，每个样地取土样3～5个。

1.2 分析检测

将土壤样品风干，拣去其中的石块及植株残体，粉碎，过100目筛，凯氏定氮法测全氮、NaHCO3钼钪比色法测定有效磷、NH4Ac提取火焰光度法测定有效钾、KCr2O4容量法测定有机质、酸度计测定pH值，ICP-AES测定铝（Al）、铁（Fe）、镁（Mg）、钠（Na）、砷（As）、铬（Cd）、钴（Co）、汞（Hg）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）锶（Sr）、锰（Mn）、锌（Zn）14种元素含量[3]。每个样地检测样品5份。

方差分析综合多重比较显示，SC与YC，EC黄蜀葵根际土全氮、有效磷、有效钾、有机质及pH含量均有极显著差异。

1.3 数据分析

使用SPSS 16.0数据分析软件，利用统计报表单因子方差分析配合多重比较进行统计分析。

2 结果

2.1 不同种植年限黄蜀葵根际土大量元素、有机质及酸碱度含量比较

方差分析综合多重比较显示，SC与YC，EC黄蜀葵根际土全氮、有效磷、有效钾、有机质及pH含量均有极显著差异（P

Table 1 The comparative analysis of different planting age Abelmoschus Corolla content in rhizosphere soil of major elements， organic matter and pH（±s，n=5）

2.2 不同种植年限黄蜀葵根际土重金属有害元素含量变化比较

方差分析表明，除重金属Ni含量无显著变化外，SC与YC，EC黄蜀葵根际土中其他重金属元素（As，Cd，Hg，Pb，Cu）随着种植年限的增加都存在极显著差异的含量变化（P

表2 不同种植年限黄蜀葵根际土重金属有害元素含量变化比较（±s，n=5）

Table 2 The comparative analysis of different planting age Abelmoschus Corolla content in rhizosphere soil of heavy metal elements and harmful elements（±s，n=5）mg・kg-1

2.3 不同种植年限黄蜀葵根际土中微量元素含量变化比较

2.3.1 中量元素Al，Fe，Mg，Na含量变化比较 方差分析显示，Al，Fe元素含量与种植年限的增加无相关规律，不同种植限的黄蜀葵根际土中Na，Mg元素含量在P

表3 中量元素Mg，Na，Al，Fe含量变化比较（±s，n=5）

Table 3 The content comparative analysis of Mg， Na， Al， and Fe（±s，n=5）g・kg-1

2.3.2 微量元素Co，Mn，Zn，Sr含量变化比较 方差分析表明，SC与YC，EC黄蜀葵根际土中，除Co元素含量无显著差异外（P

表4 微量元素Co，Mn，Zn，Sr含量变化比较（±s，n=5）

Tanble 4 The content comparative analysis of Co， Mn， Zn and Sr（±s，n=5）mg・kg-1

3 讨论

我国土壤全氮量平均在1～2 g・kg-1，有效磷在5～10 mg・kg-1为中等水平，有效钾在84～116 mg・kg-1为中等水平[4]，宜兴地区土壤有机质平均含量值为25.99 g・kg-1，低于此值则出现养分缺乏。本研究表明，宜兴种植地区种植年限为1年的黄蜀葵根际土壤 （SC） 全氮、有效磷、有效钾、有机质含量均处于中等水平，但随着黄蜀葵种植年限的增加，全氮、有效磷、有机质含量下降极显著，表明黄蜀葵在生长发育过程中对氮、磷、有机质元素需求量大，在种植过程中需及时补充大量元素，并搭配有机肥合理增加土壤有机质含量，确保黄蜀葵生长发育所需养分。但不同种植年限黄蜀葵根际土中钾元素含量呈上升趋势，且含量较高，造成有效钾含量较高可能是由于土壤中钾的流动性很大，同一地区或不同地区的不同采样点差异造成；还可能是因为黄蜀葵根对土壤中的钾具有富集作用，因此，开展受控实验，进一步揭示黄蜀葵栽培种植中的土壤有效钾变化规律具有重要意义。

另外还发现该地区土壤pH呈酸性，且有随种植年限增定环境加而持续酸化的趋势。由于有机质与土壤氮素水平密切相关，土壤有机质数量和质量的变化是土壤肥力及环境质量状况最重要的表征，是制约土壤理化性质如水分、通气性、抗蚀力、供保肥能力和养分有效性等的关键因素。土壤有机质和氮素水平的改变通常会引起如让微生物群落及土壤化感物质的变化[5]。由此可见，改变黄蜀葵栽培中的粗放管理模式，在栽培中有针对性地适当施加化肥，尤其是有机肥，可能是改善黄蜀葵连作障碍的必要措施之一。

将黄蜀葵不同种植年限根际土重金属元素测定结果与国家农作物耕地土壤重金属限量标准对照，各个种植年限土壤中重金属元素含量均不超过国家标准。但本研究发现随着种植年限的增加，重金属元素汞的含量逐年下降，且各种植年限根际土中汞含量存在极显著差异，可能是汞元素与其他无机元素有协同作用致使黄蜀葵根际土中汞元素含量降低。本研究中铅、砷、镉、铜4种有害元素含量也均有下降，原因尚不明确，但有研究表明土壤中一定含量的有害元素对植物生长具有胁迫作用，有利于植物次生代谢产物合成[6]，提示不能孤立的依据药材中某种重金属元素的含量高低来评价的它的质量，而应分析元素间的相互作用，更多的考察元素的形态问题而不仅仅局限于其含量的多少。

铝、铁元素属于地壳中含量较高的元素，一般不会出现植物生长缺铝、铁素现象，本研究也显示不同种植年限黄蜀葵根际土中铁、铝元素含量无明显变化，但有可能这2种元素对其他无机元素的吸收累积具有直接或间接的协同作用。镁是植物正常生长发育所需的中量营养元素是构成叶绿素的主要矿质元素，与植物体内生理反应和细胞组织结构发育有关，本研究中镁元素随着种植年限的增加含量不断增加，可能是由于黄蜀葵为高大的直立草本植株合成叶绿素对镁元素需求量较大。研究表明，在碱性土壤中镁元素同钠元素拮抗[7]，因此本研究中钠元素含量也略有上升，就其具体变化规律及作用，还需进一步的试验研究。

不同种植年限黄蜀葵根际土中微量元素钴无明显变化，各种植年限间无差异，锰元素和锌元素含量降低，可见黄蜀葵生长对锰、锌有一定需求量；锶元素含量升高明显，可能黄蜀葵根际区对锶有富集，但锶在黄蜀葵生长中的具体作用还有待进一步研究。近年来，随着黄蜀葵栽培种植面积的扩大，黄蜀葵的连作障碍也逐渐显现，其生长发育过程中需要同化利用各种矿质营养以维持自己的正常生理活动，完成生活周期，形成一系列代谢产物。矿质营养元素的丰缺与平衡也影响着黄蜀葵的生长发育，且直接影响着药材产量与质量。因而，大量元素肥料和微量元素肥料结合使用，并将合理施肥与土壤元素含量监测相结合，是生产高产优质黄蜀葵花药材的基本条件，也是解决黄蜀葵连作障碍的重要措施。

[参考文献]

[1] 中国药典.一部[S].2010： 287.

[2] 阚文杰，吴启堂.一个定量综合评价土壤肥力的方法初探[J].土壤通报，1994，25（6）：245.

[3] 士旦.土壤农化分析[M].北京.中国农业出版社，2000.

[4] 黄璐琦，郭兰萍.中药资源生态学研究[M].上海：上海科学技术出版社，2010.

[5] Josep P， Joan L.Effect of carbon dioxide， water supply and seasonally on terpene content and leaching of pHenolics from sunflowers grown under varying phosphates nutrient conditions[J].Canad J Bot，1976，54：593.

[6] 武征，郭巧生，王庆亚，等.夏枯草内在品质及生长特性对铅、铜、镉胁迫的响应[J].中国中药杂志， 2010，35（3）：263.

[7] 李明晶，孙华云，刘亦凡.镁在植物生长中的作用及镁肥[J].硫磷设计与粉体工程，2009，4：36.

Status and changes of soil nutrients in rhizosphere of

Abelmoschus manihot different planting age

TANG Li-xia TAN Xian-he ZHANG Yu LIU Xiao-ning

（1.Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210046， China；

2.Jiangsu Xian He Chinese Herbal Medicine Science &Technology Co.， Ltd.， Yixing 214235， China）

[Abstract] Using soil chemical analysis method and combining with ICP-AES determination of mineral nutrition element content in rhizosphere soil of different planting age Abelmoschus Corolla.Results show that along with the increase of planting age， the nitrogen（total N）， available P and organic matter in rhizosphere soil of Abelmoschus Corolla content declined year by year and the soil got acidification.Heavy metal element content in agricultural land does not exceed national standards， but the content of element mercury（Hg） in rhizosphere soil of different planting age Abelmoschus Corolla declined.Request of microelement such as manganese（Mn） and zinc （Zn） had a increase tendency， but the content of magnesium （Mg） and sodium （Na） increased， and other nutrient elements had no changed rules or unchanged apparently.Consequently， exploring the change rules of different planting age Abelmoschus Corolla soil in rhizosphere as theoretical guidance of rational fertilization and subducting continuous cropping obstscles.

[Key words] Abelmoschus manihot； planting age； soil nutrient

doi：10.4268/cjcmm20132215