川明參連作對土壤性質與藥材無機元素的影響

1、川明參連作對土壤性質與藥材無機元素的影響    摘 要：川明參藥材在連作時，常會有連作障礙的現(xiàn)象，出現(xiàn)產(chǎn)量和品質等方面的降低。并且川明參連作不僅對植物生長帶來影響，同時也影響植物的生長環(huán)境。通過分析川明參連作地的土壤理化性質、連作藥材無機元素和連作土壤微生物數(shù)目，討論川明參連作對土壤理化性質、藥材無機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。近年來川明參的價格不斷上漲，為產(chǎn)區(qū)農民帶來可觀的經(jīng)濟效益，成為地方農業(yè)經(jīng)濟開發(fā)的重要項目之一。但目前川明參生產(chǎn)存在著一些問題：一是品種種性退化，二是大面積連年種植導致品質和產(chǎn)量的下降。四川以巴中、蒼溪、青白江和金堂為主，屬中亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均氣溫17.2，1 月平均氣溫6，7 月平均氣溫27，日照時數(shù)1157.4 小時，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）和巴中縣三河場家種川明參已有500 和300年歷史1。但隨著市場需求的增加，而耕地面積不變的情況下，連作現(xiàn)象嚴重，導致川明參產(chǎn)量和品質下降，病蟲害加重，嚴重阻礙了川明參產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。引起

3、連作障礙的因素很多2，本文通過分析川明參生長的土壤理化性質及微生物區(qū)系的變化，和連作后川明參藥材中無機元素的變化狀況，探討和解決川明參產(chǎn)量品質下降的具體措施。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鎮(zhèn)木頭山。1.2 樣品采集1.2.1 土壤采集每種土樣，設5 個取樣點，每個取樣點間隔5 m，每個取樣點在植物根際周圍的0.1 m2范圍內，耕層020 cm，取5 個土壤樣品，混合均勻。取回后直接送四川省農科院進行土壤理化分析，一部分自然干燥后，過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（北京東西電子技術研究所）；4300DV 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP，美國PE 公司)1.3.2 土壤理化性質取土壤按照魯如坤主編的土壤農化分析方法3測定土壤質地、水解性氮、速效磷、速效鉀、酸堿度、有機質含量等六項理化指標。pH 值測定方法：電位法；速效N 含量測定方法：堿解擴散法；土壤速效P 含量測定方法：碳酸氫鈉法；土壤速效K 含量測定方法：四苯硼鈉提取法；土壤有機質測定方法：高溫外

5、熱重鉻酸鉀氧化一容量法；全氮：半微量開氏法測定；全磷：LY/T 1232-1999 森林土壤全磷的測定； 全鉀：NY/T 87-1988 土壤全鉀測定法；有效硫： TF/ JF-3.6-1988 土壤有效硫的測定；ICP-AES 法測定有效態(tài)鐵、錳、銅、鋅的含量1.3.3 藥材無機元素藥材的無機元素采用原子吸收光度法測定。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)細菌；采用 PDA 培養(yǎng)基培養(yǎng)真菌。稀釋平板計數(shù)法。準確稱取待測土壤樣品l0g，置于裝有90ml 無菌水和小玻璃珠的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，用無菌三角推棒將菌液在平板上涂抹均勻，每個稀釋度一個無菌三角推棒，更換稀釋度時，將推棒灼燒滅菌。每個濃度一個平行三次重復，算平均值。2. 結果與分析2.1 土壤理化性質變化表 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。且栽種過的土地水分含量很相近。主要營養(yǎng)元素氮、磷、鉀中，全氮、有機質、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。有機質的含量由高到低為：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，含量高低順序為：連作地、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 藥材無機元素變化表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有監(jiān)測出來。2.3 土壤微生物數(shù)目的變化2.3.1 真菌數(shù)目2.3.2 細菌數(shù)目3. 討論栽種川明參后土壤有酸化的趨勢，土壤貯水能力降低，全氮、有機質、

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。同時可見川明參對鎳和汞沒有明顯的富集作用。另外，土壤微生物的代謝活動可以促進土壤的形成和發(fā)育，改變土壤的理化性質，并且進行氮、磷、鉀等物質和能量的轉化4,5 ；同時細菌毒素和真菌毒素，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，實現(xiàn)中藥可持續(xù)發(fā)展的當務之急。防治中可施加采用氮9、磷10、鉀11、硼、錳、鋅12等的營養(yǎng)元素，減少連作時候土壤的偏耗，避免過度元素的吸收，來減輕連作障礙。但有文獻報道，肥料之間有一定促進作用，施肥不當帶來更多負面影響13 。因此施加時，應該按照一定比例。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土壤中營養(yǎng)元素的吸收14，從而引起川明參連作后的藥材無機元素的積累增加，引起產(chǎn)量和質量