商洛不同生境野生萱草根際土壤特征

劉長命，王敏，郭寧

（商洛學院 生物醫藥與食品工程學院，陜西商洛726000）

萱草（Hemerocallis fulva）又名忘憂草、金針、宜男草等，屬于百合科萱草屬單子葉植物，為多年生宿根草本植物[1]。其花期為每年的6～8月，是我國傳統名花，花型、花色比較豐富，是優良的地被綠化及庭院觀賞植物，素有中國的“母親花”之稱[2]。萱草是我國傳統的庭院花卉，在中國的栽培歷史已有3 000多年，其花色艷麗，栽培簡單，春季萌發早，花期長，且耐半蔭，綠葉成叢極為美觀，是優秀的園林綠地花卉，多用于布置花壇、花境或隔離帶等，尤其適宜作為疏林地被植物栽植[3]。

生境是植物生活的具體環境，對植物的生境特征進行研究，可以掌握植物的生態學特性，深入研究植物與環境的關系。土壤是植物生長的基礎，是一個由生物及非生物組成的復雜綜合體，有集散、轉化、傳遞物質和能量的作用，它提供了植物生活所必需的礦質養分和水分[4]。帥偉等[5]和譚勇等[6]研究表明，在大尺度氣候、地貌形態特征確定條件下，土壤作為重要的生境因子，其理化特性直接影響著植被分布格局。

商洛地區的野生花卉植物資源十分豐富，但大多數都沒有得到科學保護和合理開發，尤其是豐富的野生萱草資源還亟待開發[7]。萱草是一種非常好的能替代草坪草的園林花卉，若能將其引種馴化并應用到園林綠化中，不僅能為園林綠化提供豐富的素材，也能減少草坪草管護中的資源浪費現象，尤其是水資源。本試驗通過對商洛不同生境野生萱草的分布及根際土壤特征進行系統分析，以探明該區域內野生萱草對土壤環境的要求，為野生萱草的引種栽培提供理論依據和技術支撐，也為商洛地區野生萱草的可持續利用、生物多樣性保護及園林地被植物應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品

不同生境野生萱草樣本及根際土壤樣品采于商洛六縣一區，各采集地信息見表1。

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1.2 試驗方法

1.2.1 土壤樣品采集及處理

以萱草生長點設定1 m×1 m的樣方，按對角線進行混合取樣，在樣方中選取5個點，先用小土鏟去掉表層1 cm左右的土壤，再傾斜向下切取20 cm土壤，最后將各點的土樣混合均勻，按需要量裝入自封袋，并記錄編號，帶回實驗室。剔除土樣中的植物根莖和石礫，稱取一定量的新鮮土樣置于坩堝中，于電熱恒溫烘箱中105℃烘烤12 h，取出放入到干燥器中，冷卻至室溫稱取干重。根據含水量（%）=（濕土重－干土重）/干土重×100%計算土樣含水量。另取一份土壤平鋪于干凈紙上，碾碎，攤成薄層，放于室內陰涼通風處自行干燥。風干后用孔徑為1 mm的篩網過篩，充分混勻后裝入自封袋中備用。

1.2.2 土壤機械組成的測定

土壤機械組成測定采用比重計法[8]。稱取一定量的風干土樣置于燒杯中，加蒸餾水潤濕土樣，加0.5 mol·L－1氫氧化鈉約30 mL，搖勻后加熱，用玻璃棒不停攪拌，保持沸騰30 min。將冷卻后的消煮液轉移到量筒中，定容，用攪拌棒攪拌量筒中的懸液上下幾十次，使懸液混合均勻，從攪拌棒離開液面開始計時，分別于第1 min和2 h時，用比重計讀取讀數，測定懸液比重。

1.2.3 土壤pH值的測定

（2）熱料冷補。熱料冷補技術施工時先將坑槽病害處舊路挖除并清理潔凈，然后添加新瀝青混合料并整平壓實。該技術施工成本較低，適合大面積開展且修補效率較高，但存在弱接縫，受天氣影響大，無法對病害進行及時快速修補。

土壤pH值測定參照車飛的方法[9]，按照1：1的水土比混合，攪拌均勻，靜置30 min后用PB-10 pH計測定。

1.2.4 土壤全氮、全磷、全鉀的測定

全氮含量測定采用半微量開氏法測定[10-11]。稱取一定量的風干土樣送入開氏瓶底部，用水濕潤土樣，加入加速劑2 g和濃硫酸5 mL，搖勻，在電爐上加熱對土樣進行消煮。待消煮液冷卻后，進行蒸餾，滴定。

全磷含量測定采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法測定[12]。稱取一定量的風干土樣，于坩堝底部，加無水乙醇3～4滴，潤濕樣品，在樣品上平鋪2 g氫氧化鈉，將坩堝放入高溫電爐加熱，冷卻后，加水轉移，過濾，吸取待測樣品溶液于50 mL容量瓶中，加入二硝基酚指示劑2～3滴，加入5 mL鉬銻抗顯色劑，搖勻，定容，在室溫下放置30 min，在700 nm處進行比色。

全鉀含量測定采用氫氧化鈉熔融-火焰光度法測定[13]。將一定量土壤樣品置于坩堝底部，然后將固體氫氧化鈉平鋪于土樣的表面，用高溫電爐加熱，升高溫度至450℃，保持此溫度15 min，熔融完畢。等坩堝冷卻后，加水加熱使熔塊溶解，吸取一定量的待測液進行稀釋定容，直接在火焰光度計上測定。

1.2.5 土壤速效全氮、全磷、全鉀的測定

速效氮含量測定采用堿解擴散法[14]。稱取一定量的風干土樣于潔凈的擴散皿外室均勻地鋪平，加H3BO3指示劑溶液2 mL于擴散皿內室，蓋上毛玻璃，在擴散皿外室露出一條夾縫中迅速加入1 mol·L－1氫氧化鈉溶液10 mL，立即蓋嚴，輕輕旋轉擴散皿，讓堿溶液蓋住所有土壤。然后小心平放在40℃恒溫箱中，堿解擴散24 h后，滴定。

速效鉀含量測定用乙酸銨浸提-火焰光度計法測定[16]。取一定量的土壤樣品于三角瓶中，加入一定量的1 mol·L－1中性乙酸銨溶液，震蕩30 min，過濾，將濾液在火焰光度計上測定。

1.2.6 土壤微量元素（銅、鐵、錳、鋅）的測定

微量元素含量的測定采用DTPA-原子吸收分光光度法測定[17]。稱取一定量土壤樣品于塑料廣口瓶中，加入DTPA浸提劑，在25℃下振蕩2 h，過濾，保留濾液，用原子吸收分光光度計測定。

1.3 數據處理與分析

所有測定重復3次，用Excel 2010進行數據統計，用SAS 10.0進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 土壤機械組成分析

土壤是由大小不同的顆粒組成，不同土壤顆粒組成通過對土壤水分的保持、通氣性能以及有機物質固持性能影響植物的生長。從表2可以看出，所調查的野生萱草生境土壤均以砂粒土壤為主，平均含量高達88.502%，粉粒和粘粒的含量都較低，但粉粒的平均含量比粘粒高。在所有樣地中，11號土樣的粘粒含量最低為0.315%；18號土樣的粉粒含量最低，為1.195%，但砂粒含量最高，達98.496%，各土樣間顆粒均存在顯著性差異。對各組分含量范圍分析發現，粘粒為0.315%～10.516%，粉粒為1.195%～14.237%，砂粒為75.201%～98.496%，土壤顆粒含量在這些變化范圍內的野生萱草數量分布較多。

表2 商洛萱草不同生境土壤顆粒特征

2.2 土壤含水量和pH值分析

根據表3可知，土壤的含水量在25.08%～68.23%，平均含水量為38.05%，不同生境土壤的含水量有著一定的顯著性差異。所測定的土樣pH范圍在5.40～7.57，平均值為6.73，呈弱酸性。對不同生境萱草調查分析，發現pH在5.99～6.91生境下的萱草的分布狀況明顯比其他生境下分布多，含水量在33.03%～49.28%環境下的萱草分布比較多。

2.3 土壤養分含量分析

土壤養分是土壤肥力的重要組成部分，土壤中的氮、磷、鉀元素是植物生長發育的主要營養元素。從表4可以看出，在全氮、磷、鉀中，鉀含量最高，為0.753%；全氮為0.001%～0.648%，平均值為0.150%；全磷為0.022%～0.206%，平均值為0.109%。研究發現，野生萱草生境土壤的氮元素和磷元素的含量都很低，鉀元素含量比較高。從顯著性結果來看，不同生境氮、磷、鉀元素含量有著一定的顯著性差異。對不同生境野生萱草的分布狀況進行分析，發現全氮含量為0.120%～0.648%，全磷含量為0.107%～0.206%，全鉀含量為0.529%～1.336%，在這些變化范圍內的萱草的分布相對較多。

表3 土壤含水量和pH值變化

表4 土壤全氮、全磷、全鉀元素的含量

由表5可知，在速效氮、磷、鉀中，速效鉀的含量最高，平均值為83.565 mg·kg－1；速效氮含量為3.076～73.276 mg·kg－1，平均值為26.360 mg·kg－1；速效磷含量為1.806～30.630 mg·kg－1，平均值最低，為7.772 mg·kg－1。從顯著性分析結果來看，不同生境下速效氮、磷、鉀含量都有著一定的顯著性差異。對不同生境下萱草的分布來看，速效氮含量為11.026～46.270 mg·kg－1，速效磷含量為5.266～24.566 mg·kg－1，速效鉀含量為31.446～134.276 mg·kg－1，速效氮、磷、鉀在這個范圍內野生萱草數量分布較多。

表5 土壤速效氮、速效磷、速效鉀元素的含量

2.4 土壤微量元素含量分析

植物必需的微量元素有銅、鋅、鐵、錳等，對植物的健康生長起著極其重要的作用。由表6可知，不同樣地萱草根際土壤銅含量為0.12～55.93 mg·kg－1，平均值為4.42 mg·kg－1，XC2號樣點含量最高，達到55.93 mg·kg－1，其它樣點含量相對較少；鋅含量為0.31～10.66 mg·kg－1，平均值為5.68 mg·kg－1；鐵含量為6.74～77.31 mg·kg－1，平均值為25.62 mg·kg－1；錳含量為6.63～62.39 mg·kg－1，平均值為25.23 mg·kg－1。根據顯著性結果分析來看，不同生境下微量元素的含量都有著一定的顯著性差異。對萱草的分布分析時發現，銅含量為0.12～3.52 mg·kg－1，鋅含量為4.59～10.66 mg·kg－1，鐵含量為22.55～75.43 mg·kg－1，錳含量為11.90～45.98 mg·kg－1，微量元素含量在這個范圍內變化的，萱草的分 布數量較多。

表6 土壤微量元素的含量

3 討論與結論

土壤的機械組成是土壤的基本物理性質之一，土壤中的各級微粒是土壤的重要組成部分。溫善菊等[18]研究表明土壤中的各級微粒影響了土壤的許多物理化學性質。本文通過對不同生境野生萱草根際土壤的機械組成分析發現，不同生境土壤中的各級微粒含量存在明顯差異，但主要以砂粒為主，最高含量達98.496%。而粘粒和粉粒的最高含量分別為10.516%和14.237%，表明土壤顆粒含量在此范圍均可滿足萱草的生長。

氮、磷、鉀元素是植物生命活動中必不可少的元素，它們在土壤中的含量均比較低，這與植物根際土壤具有溶磷和解鉀能力的功能菌有關[19]。本研究發現野生萱草根際土壤的全鉀含量和速效鉀含量均較高，表明萱草的生長需要較高的鉀元素含量水平。張姣[20]對商洛不同縣區坡地的土壤養分經過測試發現，所測區土壤氮素和磷素含量適宜，鉀含量從西南至東北呈現遞增趨勢；鐵含量較豐富，有效錳、有效銅和有效鋅處于適宜水平。表明該區域土質條件適宜萱草的引種栽培，但對鉀肥的施用量應從東北至西南逐漸增加施用量。因此，在野生萱草引種栽培過程中，要根據土壤特征，對氮、磷、鉀元素進行適當調整，尤其是增加鉀肥的施用量。微量元素是植物生長發育所必需的營養成分，它與蛋白質、核酸、多糖、維生素等的合成密切相關，對植物的各種生理代謝過程起重要的調控作用[21]。對野生萱草自然生長土壤微量元素研究發現，萱草對銅、鋅、鐵、錳等元素均有需求，因此在栽培中也要適當補充微量元素肥料的施用。

萱草種類豐富，可藥用、食用，還可以用于花壇、花園等處。近幾年來，萱草作為園林地被植物，使用面積逐年增加，而商洛地區的野生萱草資源存在豐富的遺傳多樣性，具有重要的開發利用價值。本文初步對商洛不同生境下萱草的土壤特征進行了探索，為商洛野生萱草的引種栽培和園林應用可起到一定的借鑒作用。