川明參連作對(duì)土壤性質(zhì)與藥材無(wú)機(jī)元素的影響

1、川明參連作對(duì)土壤性質(zhì)與藥材無(wú)機(jī)元素的影響    摘 要：川明參藥材在連作時(shí)，常會(huì)有連作障礙的現(xiàn)象，出現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的降低。并且川明參連作不僅對(duì)植物生長(zhǎng)帶來(lái)影響，同時(shí)也影響植物的生長(zhǎng)環(huán)境。通過(guò)分析川明參連作地的土壤理化性質(zhì)、連作藥材無(wú)機(jī)元素和連作土壤微生物數(shù)目，討論川明參連作對(duì)土壤理化性質(zhì)、藥材無(wú)機(jī)元素及微生物的影響，并初步探討防治川明參連作障礙的具體措施。關(guān)鍵詞：川明參；連作障礙；土壤；微生物川明參為傘形科植物川明參Chuanminshen violaceum Sheh et Shan 的干燥根，具有滋陰補(bǔ)肺，健脾等功效；用于肺熱咳嗽，熱病傷陰病癥的

2、治療。近年來(lái)川明參的價(jià)格不斷上漲，為產(chǎn)區(qū)農(nóng)民帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，成為地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重要項(xiàng)目之一。但目前川明參生產(chǎn)存在著一些問(wèn)題：一是品種種性退化，二是大面積連年種植導(dǎo)致品質(zhì)和產(chǎn)量的下降。四川以巴中、蒼溪、青白江和金堂為主，屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫17.2，1 月平均氣溫6，7 月平均氣溫27，日照時(shí)數(shù)1157.4 小時(shí)，年降水量1229.9mm，適合于川明參藥材的生產(chǎn)。四川金堂云華寺（云頂山）和巴中縣三河場(chǎng)家種川明參已有500 和300年歷史1。但隨著市場(chǎng)需求的增加，而耕地面積不變的情況下，連作現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致川明參產(chǎn)量和品質(zhì)下降，病蟲害加重，嚴(yán)重阻礙了川明參產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。引起

3、連作障礙的因素很多2，本文通過(guò)分析川明參生長(zhǎng)的土壤理化性質(zhì)及微生物區(qū)系的變化，和連作后川明參藥材中無(wú)機(jī)元素的變化狀況，探討和解決川明參產(chǎn)量品質(zhì)下降的具體措施。1. 材料與方法1.1 采集地土壤和藥材均于 2004 年4 月10 日采自四川巴中縣三河場(chǎng)鎮(zhèn)木頭山。1.2 樣品采集1.2.1 土壤采集每種土樣，設(shè)5 個(gè)取樣點(diǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)間隔5 m，每個(gè)取樣點(diǎn)在植物根際周圍的0.1 m2范圍內(nèi)，耕層020 cm，取5 個(gè)土壤樣品，混合均勻。取回后直接送四川省農(nóng)科院進(jìn)行土壤理化分析，一部分自然干燥后，過(guò)20 目篩，備用。未栽種土樣為栽培區(qū)中 10 年左右未栽培川明參的耕地，正茬土樣為栽培區(qū)按傳統(tǒng)間作一年

4、的耕地，連作土樣為栽培區(qū)中連續(xù)栽培兩年的耕地。1.2.2 藥材采集隨取土樣采集藥材樣品，按傳統(tǒng)加工方法，去掉粗皮后 60 度烘干，備用。1.3 分析方法1.3.1 儀器AA-7700 型原子吸收光譜儀（北京東西電子技術(shù)研究所）；4300DV 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP，美國(guó)PE 公司)1.3.2 土壤理化性質(zhì)取土壤按照魯如坤主編的土壤農(nóng)化分析方法3測(cè)定土壤質(zhì)地、水解性氮、速效磷、速效鉀、酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量等六項(xiàng)理化指標(biāo)。pH 值測(cè)定方法：電位法；速效N 含量測(cè)定方法：堿解擴(kuò)散法；土壤速效P 含量測(cè)定方法：碳酸氫鈉法；土壤速效K 含量測(cè)定方法：四苯硼鈉提取法；土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定方法：高溫外

5、熱重鉻酸鉀氧化一容量法；全氮：半微量開氏法測(cè)定；全磷：LY/T 1232-1999 森林土壤全磷的測(cè)定； 全鉀：NY/T 87-1988 土壤全鉀測(cè)定法；有效硫： TF/ JF-3.6-1988 土壤有效硫的測(cè)定；ICP-AES 法測(cè)定有效態(tài)鐵、錳、銅、鋅的含量1.3.3 藥材無(wú)機(jī)元素藥材的無(wú)機(jī)元素采用原子吸收光度法測(cè)定。1.3.4 土壤微生物的數(shù)目采用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌；采用 PDA 培養(yǎng)基培養(yǎng)真菌。稀釋平板計(jì)數(shù)法。準(zhǔn)確稱取待測(cè)土壤樣品l0g，置于裝有90ml 無(wú)菌水和小玻璃珠的250ml三角瓶中，置搖床上120r/min 振蕩30 min 后，靜置20-30s，成10-1 稀釋

6、液；用移液槍精密吸取10-1 稀釋液lml，移入裝有9ml 無(wú)菌水的試管中，混合均勻成10-2 稀釋液；以此操作，制得10-2、10-3、10-4、10-5、10-6 的稀釋菌液。移液槍精密吸取稀釋液0.2ml 置于無(wú)菌平板中，10-4、10-5 濃度加入于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中，10-1、10-2 濃度加入PDA 培養(yǎng)基中，用無(wú)菌三角推棒將菌液在平板上涂抹均勻，每個(gè)稀釋度一個(gè)無(wú)菌三角推棒，更換稀釋度時(shí)，將推棒灼燒滅菌。每個(gè)濃度一個(gè)平行三次重復(fù)，算平均值。2. 結(jié)果與分析2.1 土壤理化性質(zhì)變化表 1 可見，PH 值在未栽種川明參的土壤中值最大，接近于中性。而在正茬時(shí)和連作地的土壤PH 值相

7、近，均比未栽種地小，土壤呈弱酸性。水分的百分含量中，栽種過(guò)川明參的土地（包括正茬和連作地）均比未栽種的水分少。且栽種過(guò)的土地水分含量很相近。主要營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀中，全氮、有機(jī)質(zhì)、有效氮的含量百分比中，未栽種川明參的土壤全氮含量最高，正茬的土壤含氮量位于中間，最低為連作地。有機(jī)質(zhì)的含量由高到低為：未栽種、正茬、連作地。有效氮的含量由高到低的排列順序也是如此。全磷含量最高的是未栽種土地、然后為正茬土地、最低的是連作地，其中未栽種地和正茬地的值相近。有效磷的含量比較中，最高值為正茬的土地，未栽種地的含量和連作地相近，但仍然高于連作地。全鉀最高值是未栽種過(guò)的土地，最低的是正茬的土地，連作地位于中間。

8、有效鉀中，含量高低順序?yàn)椋哼B作地、未栽種地、正茬地。微量元素和重金屬元素中，硫含量最高的是未栽種地，其次是正茬地，最低的是連作地。鋅的含量最高的是正茬的土壤，連作土壤鋅的含量位于中間，最低的是未栽種地。鐵的含量最高為正茬地，未栽種地的含量和正茬地相似，最低的是連作地。錳含量最高的是連作地，其次的是正茬地，最低的是未栽種的土地。硼含量最高的是正茬土地，其次是未栽種土地，最低的是連作地。銅含量最高的為正茬土地，其次為未栽種土地，最低的是連作地。汞含量最高的為正茬土地，其次為連作地，最低的是未栽種土地。鎘含量最高的為正茬土地，其次為未栽種土地，最低的是連作地。砷含量最高的是未栽種地，其次為正茬地，最

9、低的是連作地。鉛含量最高的是連作地， 正茬地其次，未栽種地的含量最低。鉻含量中含量最高的是正茬地，其次是連作土壤，最低的是未栽種地。鈣在土壤中的含量最高的是未栽種地，其次是正茬地，最低的是連作地。鎂的含量最高的是正茬地，其次是連作地，最低的是未栽種地。2.2 藥材無(wú)機(jī)元素變化表2 可見，鐵、鈣、錳、鋅、銅、鈷、鎘、鎂、鉻、鉛的含量在川明參連作地的藥材中比正茬地含量高；但鎳含量高的是正茬地的藥材，低的是連作地的藥材。而汞在正茬和連作地的藥材中均沒(méi)有監(jiān)測(cè)出來(lái)。2.3 土壤微生物數(shù)目的變化2.3.1 真菌數(shù)目2.3.2 細(xì)菌數(shù)目3. 討論栽種川明參后土壤有酸化的趨勢(shì)，土壤貯水能力降低，全氮、有機(jī)質(zhì)、

10、有效氮、全磷、硫、全鉀的含量降低，連作后全磷含量明顯降低，有效鉀增加；栽種川明參后土壤中鋅、鐵的含量增加，連作后又降低；錳含量增加；硼、銅、汞、鎘、鉻、鎂含量增加，連作后降低；最高的是正茬土地，其次是未栽種土地，最低的是連作地。砷、鈣含量逐步降低，鉛逐步增加。同時(shí)可見川明參對(duì)鎳和汞沒(méi)有明顯的富集作用。另外，土壤微生物的代謝活動(dòng)可以促進(jìn)土壤的形成和發(fā)育，改變土壤的理化性質(zhì)，并且進(jìn)行氮、磷、鉀等物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化4,5 ；同時(shí)細(xì)菌毒素和真菌毒素，尤其是真菌毒素，又是植物的致病因子之一6,7。由于土壤理化性質(zhì)的變化引起土壤中微生物數(shù)目的改變，川明參連作后土壤真菌化；連作后病害加重，可能是土壤中有害的微生物種群增加所致。由于連作障礙在中藥栽培中普遍存在8。因此，加強(qiáng)中藥連作障礙的防治方法的研究，是克服中藥材生產(chǎn)連作障礙，實(shí)現(xiàn)中藥可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。防治中可施加采用氮9、磷10、鉀11、硼、錳、鋅12等的營(yíng)養(yǎng)元素，減少連作時(shí)候土壤的偏耗，避免過(guò)度元素的吸收，來(lái)減輕連作障礙。但有文獻(xiàn)報(bào)道，肥料之間有一定促進(jìn)作用，施肥不當(dāng)帶來(lái)更多負(fù)面影響13 。因此施加時(shí)，應(yīng)該按照一定比例。由于在川明參連作后引起的土壤PH 值酸化反向影響植物對(duì)土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的吸收14，從而引起川明參連作后的藥材無(wú)機(jī)元素的積累增加，引起產(chǎn)量和質(zhì)量