土壤養分與青錢柳葉營養成分間的相關性分析

柏明娥，楊柳，徐高福，王麗玲，王衍彬，劉本同

(1.浙江省林業科學研究院，杭州310023；2.浙江省林產品質量檢測站，杭州310023； 3.浙江省淳安縣新安江開發總公司，浙江淳安311700)

青錢柳 (Cyclocaryapaliurus) 又稱搖錢樹，系胡桃科(Juglaruiaceae)青錢柳屬(Cyclocarya)植物，為我國特有，主要分布于江西、浙江、江蘇、安徽、福建、臺灣、湖北、四川、貴州等地，多生于海拔420～2500m的山區、溪谷或石灰巖山地，喜生于溫暖、濕潤、肥沃、排水良好的酸性紅壤或黃紅壤[1]。青錢柳樹型高大，樹姿壯觀，為集藥用、材用和觀賞價值于一身的多用途樹種，特別是通過近年來的研究表明青錢柳葉中同時含有多糖、黃酮、皂苷、有機酸等有機營養成分和鈣、鎂、鐵、鋅、硒、釩、鍺等無機營養成分[2]，具有明顯的降血糖[3-4]、降血壓[5]、降血脂[6-7]、抗氧化[8-9]、抗腫瘤[10-11]和增強機體免疫功能[12]等多種藥理和保健功效。隨著人們對青錢柳健康養生作用認識的不斷深入，以青錢柳葉為原料的各種保健茶、降糖沖劑等產品不斷涌現，市場對青錢柳資源的需求量也不斷增加，許多地區開始人工種植青錢柳以彌補天然資源的不足。

浙江省位于我國東部沿海地區，地處118°01′～123°10′E，27°02′～31°31′N，屬亞熱帶季風氣候區，充足的熱量條件、充沛的降水和適宜的光照為青錢柳的生長提供了得天獨厚的氣候資源優勢。據《浙江植物志》記載，青錢柳在浙江省的安吉、臨安、淳安、建德、寧波、天臺、開化、仙居、遂昌、龍泉、慶元、麗水等地均有分布[13]。劉清亮[14]等基于183個青錢柳地理分布記錄和8個氣候環境因子數據，采用MaxEnt模型軟件對青錢柳潛在適宜分布區進行預測結果表明浙江南部為高度適宜分布區，該研究從氣候環境因子方面說明浙江省是青錢柳較適宜栽培區。本課題組于2012起已在浙西南地區的遂昌、縉云、衢州、淳安等地開始進行青錢柳資源的人工培育，為進一步研究土壤養分與青錢柳葉營養成分累積間的關系，本文選取在上述試驗區的土壤樣品和青錢柳葉為研究對象，分析了不同地區的土壤養分和礦質元素含量及對應的青錢柳葉礦質元素和有機成分含量，并分析了它們之間的相關性，為更好地指導青錢柳的人工栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

取樣地分別位于浙江省麗水市遂昌縣王村口鎮官塘村、麗水市縉云縣大洋鎮西峰村、衢州市衢江區上方鎮上龍寺村和杭州市淳安縣梓桐口林場的青錢柳種植試驗區，各試驗地的基本概況見表1。2018年5月分別于各試驗地的上、中、下坡采集土樣和青錢柳葉樣品。采土樣時，在采樣點先刮去2～3cm厚的表層土，再用采土器取20cm深的土芯，在室內將土樣自然風干、去雜、混勻、碾碎，過篩(18目)，裝自封口袋備用。青錢柳葉樣品采自取土樣附近的青錢柳植株，于不同方向采集枝條中上部新鮮葉片，去除葉柄，混勻，將鮮葉于室內適當攤放后于60℃條件下干燥至恒重，粉碎，過40目篩，備用。

表1 試驗地基本概況

1.2 樣品分析

土壤養分含量測定：土壤有機質含量測定采用重鉻酸鉀容量法一外加熱法(LY/T 1237-1999)；土壤pH值的測定采用電位法(LY/T 1239-1999)；土壤水解性氮含量測定采用堿解擴散法(LY/T 1228-2015)；有效磷含量測定采用雙酸浸提一鉬銻抗比色法(LY/T 1232-2015)；速效鉀含量測定采用原子吸收分光光度法(LY/T 1234-2015)。

土壤和青錢柳葉礦質元素含量測定：樣品經微波消解后(Multwave 3000微波消解儀，奧地利安東帕)，鈣、鎂、鐵、鋅含量測定采用原子吸收分光光度法測定(ICE3500原子吸收光譜儀，美國賽默飛)，硒含量采用原子熒光分光光度計測定(AFS-9230原子熒光光度計，北京吉天)。

青錢柳葉有機成分含量測定：黃酮含量測定采用三氯化鋁顯色法[15]，多糖含量測定采用苯酚-硫酸法[16]。

1.3 數據統計

試驗結果采用Microsoft Excel 2003和SPSSl7.0軟件進行分析，用單因素方差分析(One-Way-ANOVA)和多重比較(LSD法)分析不同數據組間的差異，用雙變量相關分析(Bivariate)檢測指標間的相關性。

2 結果與分析

2.1 各試驗地土壤養分含量

各試驗地的土壤養分含量測定結果見表2。從表2可知，各試驗地的土壤有機質含量在15.43～45.77g/kg，其中以淳安試驗地為最高，為45.77g/kg，且與其它3個試驗地存在顯著差異(P<0.05)；土壤水解性氮仍以淳安試驗地為最高，達180.59mg/kg，其次為衢州和遂昌基地，最低的為縉云試驗地，為40.73mg/kg，與淳安試驗地存在顯著差異(P<0.05)，而與衢州和遂昌試驗地差異不顯著(P>0.05)；土壤速鉀和土壤速磷以遂昌試驗地為最高，其次為淳安和衢州試驗地，最低為縉云試驗地，其中土壤速鉀在4個試驗地之間差異不顯著(P>0.05)，土壤速磷除縉云試驗地與其它3個試驗地之間有顯著差異(P<0.05)外，其它3個試驗地之間無顯著差異(P>0.05)。對照全國統一劃分的六級制分級標準，除淳安試驗地的有機質含量>4.00%，屬1級外，其余3個試驗地的有機質含量均處于1.01%～3.01%之間，屬3級、4級，水解性氮含量除淳安試驗地大于150mg/kg，屬1級外，其它3個試驗地處于30～90 mg/kg，屬4級、5級，速效鉀含量基本處于3級和4級之間，而有效磷含量則偏低，全部小于3 mg/kg，屬6級。土壤pH值除淳安小于4.5屬強酸外，其余均在4.5～5.5之間，屬酸性，這也與青錢柳適生酸性土壤環境相吻合。

表2 各試驗地土壤養分含量

表3 土壤養分含量分級標準

注：按全國統一劃分的六級制分級。下同。

2.2 各試驗地土壤礦質元素含量

各試驗地的土壤礦質元素含量測定結果見表4。從表4可以看出，土壤鈣含量和交換性鈣含量最高的分別為淳安和遂昌試驗地，但4個試驗地之間差異均不顯著(P>0.05)；土壤鎂最高的為遂昌試驗地，其次為衢州和淳安，最低的為縉云試驗地；土壤交換性鎂最高的為淳安試驗地，且與其它3個試驗地之間存在顯著差異(P<0.05)；土壤鐵含量最高的為遂昌試驗地，最低的為縉云試驗地，土壤鋅含量最高的為淳安試驗地，其次為遂昌試驗地，4個試驗地之間無顯著差異(P>0.05)；土壤硒含量最高的為衢州試驗地，其次為淳安試驗地，最低的為縉云試驗地。對照我國土壤中礦質元素含量的分級標準，各試驗地土壤中的鈣、鎂、鐵、鋅含量均較高，達到很高或特高級別，土壤硒含量處于0.1～0.3mg/kg之間，屬中等水平(我國土壤硒含量平均為0.20mg/kg)。

表4 各試驗地土壤礦質元素含量

表5 土壤中礦質元素含量及分級標準

2.3 各試驗地青錢柳葉礦質元素和有機成分含量

各試驗地青錢柳葉礦質元素和有機成分含量檢測結果見表6。由表6可知，青錢柳葉中鈣含量最高的為衢州試驗地，含量為4.43g/kg，最低的為淳安試驗地，為3.18g/kg，各試驗地之間差異不顯著(P>0.05)；鎂含量最高的為縉云試驗地，為1.81g/kg，最低的為衢州試驗地，為0.89g/kg，兩者間存在顯著差異(P<0.05)；鐵含量最高的為縉云試驗地，為150.92mg/kg，最低的為遂昌試驗地，為100.5mg/kg，兩者間存在顯著差異(P<0.05)；鋅含量最高的為也為縉云試驗地，最低的為淳安試驗地，但4個試驗地之間差異不顯著(P>0.05)；硒含量最高的為衢州試驗地，為0.13mg/kg，最低的為遂昌和淳安試驗地，但4個試驗地之間差異不顯著(P>0.05)；有機物多糖含量最高的為淳安試驗地，為5.23%，與其它3個試驗地之間存在顯著差異(P<0.05)；黃酮含量最高的為縉云試驗地，為5.16%，4個試驗地之間差異不顯著(P>0.05)。通過對青錢柳葉各礦質元素含量與土壤礦質元素含量的比值(見表7)可以看出，青錢柳對各礦質元素的吸收利用程度除鐵較低僅為0.85%外，其余均較高，最高的為鋅，平均為81.87%，其次為硒，平均利用率為52.11%，說明青錢柳對土壤礦質元素的富集吸收能力較強。

表6 試驗地青錢柳葉礦質元素和有機成分含量檢測結果

表7 青錢柳葉對土壤中各礦質元素的吸收利用率

2.4 土壤養分與青錢柳葉營養成分間的相關性

通過雙變量相關性分析表明(見表8)，青錢柳葉中的礦質元素含量大部分與土壤養分含量和礦質元素含量的相關性不明顯，且大部分呈負相關，個別表現出較強的負相關性，如葉片鐵與土壤速效鉀、土壤鎂、土壤鐵，相關系數分別為-0.612、-0.635、-0.659；葉片有機營養成分多糖與土壤有機質、土壤水解性氮、土壤交換性鎂具有較強的正相關性，相關系數分別為0.715、0.605、0.611，而與土壤pH值表現出較強的負相關性，相關系數為-0.663；葉片有機營養成分黃酮與土壤養分和礦質元素間的相關性不明顯，且與多糖相反，與土壤有機質、土壤水解性氮呈負相關。

表8 青錢柳葉養分含量與土壤養分和礦質元素的相關性

注：帶“*”表示在0.05水平上相關性顯著。

3 結論與討論

本文調查分析了4個青錢柳人工培育試驗地的土壤養分、礦質元素含量和青錢柳葉礦質元素、有機營養成分含量及它們之間的相互關系，以期從土壤環境因子方面闡述對青錢柳品質的影響。分析表明淳安試驗地的土壤有機質含量和水解性氮含量均較高，屬1級，其它3個試驗地在土壤養分含量方面差異不大，而所有試驗地的土壤有效磷含量偏低。土壤有機質含量是土壤熟化程度和肥力水平的重要指標，豐富的有機質有利于土壤團粒結構的形成，能有效地保水、保肥、通氣和透水。通過相關性分析表明青錢柳葉的多糖含量與土壤有機質含量、土壤水解性氮成顯著正相關，因此通過增施有機肥和提高土壤中的氮素水平，可促進青錢柳葉中活性成分多糖含量的積累，這為今后青錢柳定向培育中的土壤養分管理提供參考。各試驗地土壤中礦質元素鈣、鎂、鐵、鋅含量較高，達到很高或特高級別，土壤硒含量0.1～0.3mg/kg，屬中等水平。鐵、鋅、硒是人體必需的微量元素，有研究認為青錢柳具有明顯的降血糖和降血脂等藥用功效，與這些微量元素的存在密切相關[17]。同時分析還表明青錢柳對各礦質元素的吸收利用程度除鐵較低外，其余均較高，說明青錢柳對土壤礦質元素的富集吸收能力較強。相關性分析表明青錢柳葉中的礦質元素含量除硒與土壤硒成正相關外，其余均成負相關，但大部分相關性不明顯。土壤是植物生長的基礎，也是植物獲取營養的主要來源，但影響植物生長、次生代謝產物和營養成分累積的因素非常復雜，不能完全用土壤養分的影響來解釋，可能是與本身的遺傳因子及光照、水分、溫度、濕度等眾多生態環境因子有關，這方面的研究有待進一步深入探討。