土荊芥生長土壤的環(huán)境地球化學特征

1、土荊芥生長土壤的環(huán)境地球化學特征         10-08-26 16:00:00     編輯：studa20                   作者：劉志紅， 宋之光，雷懷彥，官寶聰 【摘要】  目的研究土荊芥生長土壤地球化學特征，為土荊芥GAP管理提供環(huán)境因素的依據(jù)。方

2、法通過對地道藥材土荊芥生長環(huán)境的實地調(diào)查，并采集其生境土壤樣品進行元素分析及研究適宜的肥力條件。結(jié)果土荊芥適宜生長土壤為中性或弱堿性沙質(zhì)土壤，其生長土壤肥力較高，而且分析發(fā)現(xiàn)其中Al2O3，K2O，Ni，Zn，Rb，Ba的含量明顯高于福建省及全國土壤中的平均值，含有豐富的微量元素， Na2O，K2O含量高于非生境土壤，而Al2O3，F(xiàn)e2O3，CaO， TiO2低于非生境土壤，且土荊芥對P、Ca有選擇性的富集作用。結(jié)論土壤的地球化學特征對土荊芥的生長有影響。 【關(guān)鍵詞】  土荊芥； 土壤； 地球化學特征       

3、;   土荊芥為藜科植物土荊芥Chenopadium ambrosioides L.帶有果穗的干燥全草，為一年生或多年生直立草本，為常用苗藥，主要分布于我國的中南、華東和西南等地，通常生長在村落周圍的山坳、道路及河岸兩側(cè)，福建、廣東是我國土荊芥生長的主要地區(qū)。土荊芥具有驅(qū)風除濕、驅(qū)蟲、通經(jīng)、止痛之功效，主治腸道寄生蟲病，外用治濕疹、腳癬，并能殺蛆和驅(qū)除蚊蠅1 。現(xiàn)代醫(yī)學研究表明，小劑量的土荊芥葉的水醇提取物具有明顯的抗腫瘤作用，對人體內(nèi)的結(jié)核桿菌生長有抑制作用，對抗真菌則有良好的抑制作用2，3。文獻報道4，不同產(chǎn)地土荊芥中黃酮成分的含量有一定的差異，表明環(huán)境因素對土荊芥的生

4、長有一定的影響。植物生長、形態(tài)和品質(zhì)好壞的因素不僅是氣候條件，更重要的是地質(zhì)環(huán)境、土壤營養(yǎng)元素組成、含量及其存在形態(tài)。土壤中元素與植物生長和人體健康有密切的關(guān)系57。由于成土因素和過程的不同使每種土壤具有自身的理化和地球化學特征，也就形成了特有的土壤生物作用，而土壤礦質(zhì)元素作為植物的營養(yǎng)庫，它們對植物的生長發(fā)育，產(chǎn)量，初生和次生代謝產(chǎn)物的種類數(shù)量均有很大的影響，所以研究道地藥材生長的環(huán)境因素，首先要研究支持它們賴以生存的土壤的理化性質(zhì)及其地球化學特征。目前，關(guān)于土荊芥化學成分及藥理作用方面的研究較多，而關(guān)于其生長的環(huán)境因素及其地球化學特征方面的研究未見報道。作者選取土荊芥主要生長區(qū)福建、廣東地

5、區(qū)生長的土荊芥，對其生境土壤地球化學基本特征（礦物組成，理化性質(zhì)等）進行了研究，旨在為其規(guī)范生產(chǎn)，GAP管理提供科學依據(jù)。1  材料和方法1.1  研究區(qū)概況福建、廣東位于我國東南沿海，隔臺灣海峽與臺灣省相望。樣品采自福建省、廣東省中亞熱帶季風性濕潤氣候及南亞熱帶海洋性季風性濕潤氣候2個不同自然地帶，福建漳州、廣東汕頭屬南亞熱帶海洋性季風性濕潤氣候區(qū)，位于東經(jīng)116°14118°08、北緯23°0225°15。光熱資源豐富，雨量偏少，受臺風影響顯著為本帶氣候的3個主要特征，年平均氣溫1922，平均最低氣溫在0以上，年日照時數(shù)1 800

6、2 500 h，年雨量約1 0001 600 mm，陽光充足，無霜期長，冬無嚴寒，地貌類型以花崗巖丘陵及沖擊平原為主，由于背靠大山，又有許多支脈伸向海邊，緊靠北回歸線，以及地形上的特點，來自西北和東北方向的冷氣流對本區(qū)影響輕微，加之地勢相對開闊平坦，利于充分接受光照。這種地貌空間結(jié)構(gòu)，宜于避寒、避風，是多種熱作的理想種植地，農(nóng)作物年可3熟。        福建三明地區(qū)位于東經(jīng)116°22'118°39'、北緯25°30'27°07'，地處閩江流域上游，正好介于閩西

7、北武夷山脈與閩西南戴云山脈之間，該地區(qū)屬中亞熱帶季風性濕潤氣候，平均海拔高，地勢起伏大，山地丘陵占絕對優(yōu)勢，盆谷比重較小，光照資源較漳州、汕頭差，但水分資源豐富，氣候垂直變化顯著，四季分明，冬季長14月有霜霧及結(jié)冰現(xiàn)象，夏季長35個月，氣溫高，盆谷內(nèi)常出現(xiàn)酷暑天氣，年平均氣溫1520，日照時數(shù)1 6002 000 h，耕作制度以一年二熟為主，水資源豐富，年平均降水量1 5002 200 mm； 基本上為多水帶或豐水帶。    研究區(qū)屬華南低山丘陵區(qū)，植被茂盛，土層較深厚，土壤類型主要為紅壤、黃壤，還有黃棕壤、水稻土等，一般呈酸性，鐵鋁氧化物含量很高。成土母質(zhì)主要為

8、巖石（花崗巖，火山巖等）風化的產(chǎn)物，是土壤礦物質(zhì)和植物營養(yǎng)的最初來源，是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，它影響著土壤的發(fā)育方向和肥力狀況。1.2  樣品采集分析方法樣品采自福建漳州（ZZSJ）、三明（SMSJ），廣東省汕頭（STSJ）土荊芥生境根際的土壤及其藥材，采用隨機多點采樣法，收集根際土壤時先除去表面土壤，然后采用抖落法收集根際土壤，充分混合，用 4 分法縮分，為了進行土壤元素比較，同時采集 500 m 以外（或附近山坡）無土荊芥生長的非生境土壤樣品，分別為福建漳州（ZZFSJ）、三明（SMFSJ），廣東汕頭（STFSJ）作為對照。樣品在室內(nèi)自然風干，去除石塊植物根莖等雜質(zhì)。1.3

9、0; 土壤理化分析方法1.3.1  pH 值電位法測定，土壤樣品過10目尼龍網(wǎng)篩，水土比為11。1.3.2  土壤顆粒組成采用MS2000型激光粒度分析儀測定。1.3.3  土壤元素分析土壤樣品用瑪瑙研缽研磨樣品至200目以下，利用日本3080Es X射線熒光光譜儀對土壤樣品中的常量元素Al2O3，SiO2，MGO，CaO，Na2O，K2O，F(xiàn)e2O3等組分及微量元素Zn，Sr，Ba，Ni，Cu，Pb，V等進行了全量分析，元素分析在中國科學院蘭州地質(zhì)所國家重點實驗室分析測試中心完成。1.3.4  土壤營養(yǎng)物質(zhì)分析采用常規(guī)分析方法。土壤陽離子交換采用醋酸銨

10、法；土壤鹽基飽和度采用氯化鉀法；土壤速效鉀采用火焰光度法；土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀法；土壤速效磷采用氫氧化鈉（碳酸氫鈉）浸提鉬銻抗比色法。1.3.5  土荊芥藥材黃酮類成分含量測定采用日本島津 LC 20A 高效液相色譜儀測定。2  結(jié)果2.1  土荊芥生境土壤與非生境土壤質(zhì)地與理化特性分析2.2.1  土壤pHpH值是土壤重要的基本性質(zhì)，直接反映了土壤溶液中氫離子和氫氧根離子的相對濃度，是土壤中影響范圍極為廣泛的一個化學指標，它是土壤中各種養(yǎng)分的存在狀態(tài)，有效性和土壤中生物過程，土壤微量元素含量分布的重要影響因素8，9。由表1可知土荊芥生長的土壤為中性至

11、弱堿性，其不同生長區(qū)生境土壤的pH值比較接近，分別為7.63，7.20，6.77，而非生境土壤pH值相差較大，分別為4.55，5.95，6.65，為中性至酸性。表明土荊芥適宜在pH值中性至弱堿性的土壤中生長。2.2.2  土壤肥力及鹽基飽和度（BS）從表1中可以看出土荊芥生境土壤肥力均較高，其有機質(zhì)，速效鉀，速效磷比較高，陽離子交換量(CEC)均 10 cmol/kg，福建漳州的稍高，為20.473 cmol/kg，廣東汕頭的略低，為11.070 cmol/kg。而非生境土壤陽離子交換量略低，福建三明非生境土壤對比樣僅為7.309 cmol/kg。土荊芥生境土壤鹽基飽和度接近且較高，

12、均在85以上，而非生境土壤肥力相差較大，福建三明非生境對比樣速效磷僅為 1.48 mg/kg，且鹽基飽和度為35.56。說明土荊芥適宜于較高鹽基飽和度的土壤。2.2.3   土壤肥力與藥材質(zhì)量關(guān)系的比較土壤作為生態(tài)環(huán)境中最為重要的一部分，其肥力狀況直接決定了土荊芥的生長、品質(zhì)、初生和次生代謝產(chǎn)物的形成。由表1及表2可以看出福建三明土壤有機質(zhì)、速效鉀、速效磷等肥力較高，其黃酮類化合物的含量也較高。福建漳州與廣東汕頭生態(tài)環(huán)境，氣候條件，土壤肥力相近，其黃酮類化合物的含量也接近。表明土荊芥在生長過程中土壤因素是保證其質(zhì)量的主要因素之一。表1  土荊芥土壤樣品理化特性（略）表2    藥材樣品黃酮含量測定結(jié)果（略）2.2.4  土壤顆粒組成土壤顆粒組成在植物生長，土壤的利用中具有重要意義，直接影響土壤水、肥、氣、熱的保持和運動，并與植物的生長發(fā)育有密切的關(guān)系。植物生長的土壤砂粒過多易