烏飯樹(shù)生境土壤理化性質(zhì)及礦質(zhì)元素研究

代慧++陳慶生++張敏++張強(qiáng)+黃利斌+方炎明

摘要：對(duì)烏飯樹(shù)生境土壤進(jìn)行取樣測(cè)定分析，結(jié)果表明，烏飯樹(shù)生境土壤總體呈酸性，pH值為4.33～4.79；土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富，為4.11%～6.89%；全磷、有效磷含量很低，分別為0.021%～0.084%、0.373～5.250 mg/kg；全氮含量充足，為0.15%～0.39%，礦質(zhì)態(tài)氮以銨態(tài)氮為主。

關(guān)鍵詞：烏飯樹(shù)；土壤；礦質(zhì)元素；磷；pH值

中圖分類號(hào)： S687.901文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2017）08-0142-03

烏飯樹(shù)（Vaccinium bracteatum）別稱苞越橘、南燭、西燭葉、烏米飯等，杜鵑花科越橘屬，為越橘屬中在我國(guó)分布最廣、蘊(yùn)藏量最大的一種植物，主產(chǎn)于華東、華中、華南及西南地區(qū)，尤以江蘇、浙江、福建一帶為多，常分布在丘陵地帶或海拔400～1 400 m的山地，常見(jiàn)于山坡林內(nèi)或灌木叢中，是酸性（紅壤）土的指示植物[1]。烏飯樹(shù)根、葉、果實(shí)均可入藥，且在食品、盆景和園林綠化上均有應(yīng)用，歐美、日本等國(guó)很早就重視烏飯樹(shù)的食用和藥用價(jià)值。

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)烏飯樹(shù)開(kāi)展多方面的調(diào)查研究工作，涉及烏飯樹(shù)分布、人工栽培及樹(shù)葉營(yíng)養(yǎng)成分等[2-10]。目前，烏飯樹(shù)個(gè)體數(shù)量相對(duì)較少，野生資源逐漸稀缺，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)和生活需求，急需開(kāi)展烏飯樹(shù)種質(zhì)資源保護(hù)和人工栽培研究，而當(dāng)前對(duì)烏飯樹(shù)的栽培環(huán)境條件了解很少，這限制了引種栽培工作的實(shí)施。本試驗(yàn)對(duì)適宜生長(zhǎng)烏飯樹(shù)的土壤理化性質(zhì)及礦質(zhì)元素進(jìn)行研究分析，以了解其土壤生態(tài)因子，為今后烏飯樹(shù)規(guī)范化種植基地建立、合理施肥、后期栽培管理及土壤基質(zhì)維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1樣品的采集和制備

烏飯樹(shù)生境來(lái)自5個(gè)種源地（表1），以江蘇省林業(yè)科學(xué)院（南京江寧區(qū)）種植基地為對(duì)照。按多點(diǎn)采樣方法，取10～20 cm層土樣帶回實(shí)驗(yàn)室，一部分冷凍保存，一部分風(fēng)干。將混在土壤中的植物根系和石塊剔除，磨碎，分別過(guò)2、0.25 mm篩，裝入具磨口塞的廣口瓶中，待測(cè)。

1.2測(cè)定內(nèi)容和方法

將水與土按2.5 ∶1混合，充分?jǐn)噭?dòng)，平衡30 min，采用pH計(jì)測(cè)定土壤酸堿度（pH值）；分別采用重鉻酸鉀氧化-外

加熱法、酸溶-鉬銻抗比色法、H2SO4-鉬銻抗比色法、半微量凱式法、酚二磺酸比色法、氧化鎂浸提-擴(kuò)散法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）測(cè)定有機(jī)質(zhì)、全磷、有效磷、全氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及部分礦質(zhì)元素含量。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 13.0、Origin 8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1土壤理化性狀分析

2.1.1pH值由圖1可見(jiàn)，烏飯樹(shù)生境土壤pH值總體較低，pH值為4.33～4.79，平均值為4.64，說(shuō)明烏飯樹(shù)生境土壤pH值呈酸性；5個(gè)種源地的pH值差異不明顯；對(duì)照組pH值為6.82，接近中性，5個(gè)種源地土壤的pH值與對(duì)照差異極顯著（P<0.01）。

2.1.2有機(jī)質(zhì)含量由圖2可見(jiàn)，江寧東善橋林場(chǎng)、安徽黃山、湖南白云山、溧陽(yáng)大嶺界、江西哈湖村這5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的有機(jī)質(zhì)含量分別為4.11%、6.74%、6.38%、689%、4.27%，相互間差異明顯，其中湖南白云山有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)最高，江西哈湖村相對(duì)最低，參照土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)土壤》[11]，5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的有機(jī)質(zhì)含量均處于豐富水平；對(duì)照土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)最低，為2.71%，與5個(gè)不同種源地烏飯樹(shù)生境土壤的有機(jī)質(zhì)含量差異極顯著（P<0.01）。

2.1.3全磷和有效磷由圖3可見(jiàn)，5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的全磷含量在0.021%～0.084%之間，而對(duì)照全磷含量?jī)H為0.012%，方差分析表明，對(duì)照與種源地江寧東善橋林場(chǎng)的土壤全磷含量差異極顯著（P<0.01），其他4個(gè)種源地與對(duì)照差異不顯著（P>0.05）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的有效磷含量在0.373～5.250 mg/kg之間，除溧陽(yáng)大嶺界有效磷含量處于較缺水平外，其他種源地土壤有效磷極缺；對(duì)照的有效磷含量處于中等水平，極顯著高于5個(gè)種源地（P<001）?？傮w來(lái)看，烏飯樹(shù)生境土壤的全磷、有效磷含量相對(duì)較低。

2.1.4全氮、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮由圖4可見(jiàn)，5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的全氮含量在0.15%～0.39%之間，處于極豐富及以上水平，其中湖南白云山土壤的全氮含量相對(duì)最高，達(dá)0.39%；對(duì)照土壤全氮含量除與湖南白云山差異顯著（P<0.05）外，與其他4個(gè)種源地差異不顯著。5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的硝態(tài)氮含量在0.13～0.43 mg/kg之間；對(duì)照土壤的硝態(tài)氮含量相對(duì)最高，為1.94 mg/kg，與5個(gè)種源地差異極顯著（P<0.01）。5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的銨態(tài)氮含量為9.45～35.39 mg/kg；對(duì)照土壤的銨態(tài)氮含量為 4.75 mg/kg，與5個(gè)種源地差異極顯著（P<0.01）。

2.1.5土壤限制因子分析利用測(cè)定的土壤生態(tài)因子pH值、有機(jī)質(zhì)含量等作主成分分析，確定各主成分的貢獻(xiàn)率，以

明確影響烏飯樹(shù)生長(zhǎng)的主導(dǎo)因子。由表2可見(jiàn)，7個(gè)土壤生態(tài)變量前2個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為58.356%、22.915%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)81.271%，基本能夠反映各因子的主要信息。由表3可見(jiàn)，從第1主成分特征向量看，有效磷含量、pH值、硝態(tài)氮含量負(fù)荷值相對(duì)較高，這3個(gè)指標(biāo)對(duì)烏飯樹(shù)的生長(zhǎng)有重要影響；從第2主成分特征向量看，銨態(tài)氮含量負(fù)荷值相對(duì)較高，而銨態(tài)氮含量是植物從土壤中吸收的主要氮素，這說(shuō)明烏飯樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮素的需求相對(duì)較高。

2.2土壤礦質(zhì)元素含量

由表4可見(jiàn)，5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的K含量在 5 866.2～16 061.7 mg/kg之間，變化幅度較大，對(duì)照土壤的K含量相對(duì)最低，僅為1 377.3 mg/kg，經(jīng)方差分析表明，對(duì)照土壤的K含量與江寧東善橋林場(chǎng)、溧陽(yáng)大嶺界、湖南白云山差異顯著（P<0.05），與其他2個(gè)種源地差異極顯著（P<0.01）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Ca、Na含量分別在 1 204.3～1 711.2、 593.5～968.5 mg/kg，變化幅度相對(duì)小，與對(duì)照差異不顯著（P>0.05）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Mg含量在2 109.3～6 092.0 mg/kg，經(jīng)方差分析表明，僅湖南白云山土壤Mg含量與對(duì)照差異極顯著（P<0.01）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Al含量在36 226.7～53 441.7 mg/kg，總體偏高，經(jīng)方差分析表明，江寧東善橋林場(chǎng)、溧陽(yáng)大嶺界土壤Al含量與對(duì)照差異顯著（P<005），其他3個(gè)種源地與對(duì)照差異極顯著（P<0.01）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Zn含量在65.2～ 192.5 mg/kg， 僅江西哈湖村土壤Zn含量與對(duì)照差異

顯著（P<0.05）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Fe含量在15 440.0～36 260.0 mg/kg，總體偏高，除湖南白云山外，其他4個(gè)種源地土壤Fe含量與對(duì)照差異顯著（P<0.05）；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Mn含量在159.7～665.8 mg/kg之間，與對(duì)照差異不顯著；5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的Cu含量在9.7～24.0 mg/kg之間，總體偏低，極顯著低于對(duì)照（P<0.01）。

3結(jié)論與討論

土壤生態(tài)因子是植物引種栽培的限制因子，主成分分析表明，烏飯樹(shù)生長(zhǎng)對(duì)土壤酸堿度、氮素含量、磷素含量有較高的要求。土壤酸堿度既能直接影響植物的生長(zhǎng)代謝，又能影響土壤養(yǎng)分的有效性[12]。對(duì)烏飯樹(shù)生境pH值的測(cè)定可知，烏飯樹(shù)生境土壤整體呈酸性，為喜酸性植物，這與前人的研究結(jié)論[13-15]一致。新建烏飯樹(shù)基地應(yīng)選擇酸堿度適宜的酸性土壤，也可通過(guò)改土來(lái)調(diào)節(jié)土壤的pH值。硝態(tài)氮、銨態(tài)氮是植物可直接吸收利用的礦質(zhì)態(tài)氮，可反映土壤短期內(nèi)的供氮能力，而磷是植物營(yíng)養(yǎng)三要素之一。試驗(yàn)結(jié)果表明，5個(gè)種源地烏飯樹(shù)生境土壤的總礦質(zhì)態(tài)氮以銨態(tài)氮為主；烏飯樹(shù)生境土壤的有效磷含量較低，這可能與烏飯樹(shù)喜偏酸紅壤土有關(guān)，而紅壤土含磷量相對(duì)較低，且南方土壤普遍缺磷。有研究表明，氮肥、磷肥對(duì)歐洲越橘幼苗生長(zhǎng)有顯著影響[4]。烏飯樹(shù)在人工栽培時(shí)應(yīng)科學(xué)配方施肥，不能偏施氮肥，如氮肥施用過(guò)多，會(huì)降低其抗病能力，應(yīng)定向調(diào)節(jié)磷素狀況，提高土壤肥力，達(dá)到烏飯樹(shù)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。

土壤中的礦質(zhì)元素是植物正常生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是植株酶、維生素和生長(zhǎng)激素的重要組成部分。烏飯樹(shù)生境土壤中礦質(zhì)元素的含量水平一定程度上能反映土壤對(duì)烏飯樹(shù)所需礦質(zhì)元素的供應(yīng)能力，本試驗(yàn)測(cè)定的烏飯樹(shù)生境土壤礦質(zhì)元素含量維持在較高水平上，與中國(guó)土壤元素含量背景值相當(dāng)，能夠滿足烏飯樹(shù)生長(zhǎng)所需。通常而言，一種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、蓄積與其他營(yíng)養(yǎng)元素的狀態(tài)密切相關(guān)，合理施用礦質(zhì)元素肥料，可促進(jìn)植株生長(zhǎng)，提高某種元素的含量，進(jìn)而增加某些有機(jī)物的合成量[16]。因此，烏飯樹(shù)在人工栽培時(shí)，也不能忽視對(duì)土壤礦質(zhì)元素的補(bǔ)充，但相關(guān)研究還有待進(jìn)一步深入。

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