貴州鉤藤產地土壤養分與土壤酶活性的典型相關分析

趙歡何騰兵劉慧曹熙

（1.沈陽化工大學科亞學院 遼寧沈陽 110000；2.貴州大學農學院 貴州貴陽 550025）

貴州鉤藤產地土壤養分與土壤酶活性的典型相關分析

趙歡1何騰兵2*劉慧1曹熙1

（1.沈陽化工大學科亞學院 遼寧沈陽 110000；2.貴州大學農學院 貴州貴陽 550025）

本文采用典型相關分析方法考察了貴州鉤藤產地土壤養分與酶活性之間的關系。分析結果表明：土壤pH、有機質與酶活性的典型相關系數分別達到1% 極顯著水平和5% 顯著水平；含氮類與土壤酶活性的兩對典型相關系數分別達到5% 顯著水平及未達到5%；土壤速效磷、速效鉀與酶活性的典型相關系數也分別達到5% 顯著水平及未達到5%。由各組變量之間的典型變量構成的相關系數可知，土壤中的pH與磷酸酶呈顯著負相關。

土壤養分 酶活性 典型相關 鉤藤 貴州

引言

土壤酶參與土壤中各種化學反應和生物化學過程,與有機物質礦化分解、礦質營養元素循環、能量轉移、環境質量等密切相關,其作為土壤組分中最活躍的有機成分之一［1］,不僅可以表征土壤物質能量代謝旺盛程度,而且可以作為評價土壤肥力高低、生態環境質量優劣的一個重要生物指標［2-4］。鉤藤別名大鉤丁、雙鉤藤,為茜草科植物,具有清熱平肝,熄風定驚的作用。主要用于頭痛眩暈、感冒夾驚、驚癇抽搐、妊娠子癇,以及高血壓等病癥［5］,其入藥部分為帶鉤的莖枝。鉤藤在國內的產地主要分布在南方的四川、廣西、貴州等地區,其最佳采收期為每年的10月到次年1月。 近年來,由于中藥材市場的不斷擴大,對于鉤藤的需求量也越來越多,因此,鉤藤的產質問題就成了大家關注的話題,而作物的產質又和自身土壤條件息息相關,土壤中的營養元素直接影響著植物的生長, 土壤中的氮是植物生長發育過程中重要的營養元素之一［6］。本文分析研究了貴州鉤藤產地的土壤養分以及土壤酶活性的典型相關性,旨在為鉤藤的產質與土壤環境之間的關系的研究提供相關的基礎研究。

1 材料與方法

1.1 研究區概述

本試驗研究區選擇在貴州省劍河縣久仰鄉的人工鉤藤種植基地及都勻市王司鎮周圍的林地。研究區屬于中亞熱帶季風濕潤氣候區,境內四季分明,雨量充沛,無霜期319 天,日均氣溫≥5℃的林木生長期在300 天左右。年均降水量1202.3 毫米以上。雨量集中在4-10 月,降水量占全年總量的84%。年平均氣溫16.7℃,適宜植物生長的積溫（≥5℃）在6000℃以上,≥10℃植物生長期積溫在4196.6℃。區域內土壤類型主要分為紅壤和黃壤兩大類,兩種土壤宜林程度高,山地土壤氮、磷、鉀及有機質的含量都在中等以上,綜上所述,這樣的自然環境較適宜鉤藤的生長。

1.2 樣品的采集

2013年3月, 取研究區中土層深度為0～20cm范圍內的土壤樣品。采用多點混合取樣法, 各點混合均勻后放入自封袋中帶回實驗室,每個混合土壤樣品采樣點不少于10個。所取土樣在室內風干,去雜,研磨,過1mm和0.25mm篩,四分法取出一部分裝入自封袋待用。

1.3 土壤樣品養分含量的測定

土壤pH 值采用電位法測定,土液比1：2.5；土壤有機質含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測定,堿解氮用堿解擴散法；土壤速效鉀含量采用乙酸銨浸提——火焰光度計法測定；土壤有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提——鉬銻抗比色法測定［7］。

1.4 土壤酶活性的測定

土壤脲酶活性測定采用靛酚藍比色法,以24小時后1g土壤中NH3-N質量（mg）表示脲酶活性［8］；土壤磷酸酶活性測定采用磷酸苯二鈉比色法,以每克土壤酚毫克數表示磷酸酶活性；土壤過氧化氫酶活性測定采用高錳酸鉀滴定法,以20min后1g土壤的0.1N高錳酸鉀的毫升數表示過氧化氫酶活性［9］。

1.5 數據分析

為了分析方便,本文引用下列代號：pH（x1）、有機質（s1）、速效磷（m1）、速效鉀（z1）含氮類（全氮、堿解氮）Y=（y1,y2）；土壤酶（脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶）T=（t1,t2,t3 ）實驗數據采用Excel2007及DPS7. 5等數據統計分析軟件進行典型相關分析,研究貴州鉤藤產地土壤養分與酶活性的相關性。

表1 土壤pH、有機質與土壤酶活性的典型相關結果

表2 含氮類與土壤酶活性的典型相關結果

表3 土壤速效磷、速效鉀與土壤酶活性的典型相關結果

2 結果與分析

2.1 土壤pH、有機質與土壤酶活性的典型相關

土壤pH、有機質與酶活性的典型相關結果如表1所示?？芍?pH（x1）與土壤酶（t）的典型變量的相關系數為0.8109,p值為0.0009,達到1%極顯著水平,有機質（s1）與土壤酶（t）的典型變量的相關系數為, 0.7016, p值為0.0122 達到5% 顯著水平。說明土壤pH和有機質均對酶活性產生影響,且有機質影響較大。

2.2 土壤氮素與土壤酶活性的典型相關

土壤氮素與土壤酶活性的典型相關結果如表2所示?？芍? 全氮（y1）與土壤酶（t）的典型變量的相關系數為0.7949,p值為0.0279達到5%顯著水平, 堿解氮（y2）與土壤酶（t）的典型變量的相關系數為0.2935, p值為0.5568,未達到5%顯著水平。說明土壤全氮對土壤酶活性有影響。

2.3 土壤速效磷、速效鉀與土壤酶活性的典型相關

土壤速效磷、速效鉀與酶活性的典型相關結果如表3所示?？芍?速效磷（m1）與土壤酶（t）的典型變量的相關系數為0.7046, p值0.0368,達到5% 極顯著水平, 速效鉀（z1）與土壤酶（t）的典型變量相關系數和p 值分別為,0.5412與0.1051, 未達到5% 顯著水平。說明土壤速效磷的含量對土壤酶活性有影響。

3 結論

本文采用典型相關分析方法考察了貴州鉤藤產地土壤的主要養分指標與酶活性之間的關系。分析結果表明： 土壤pH、有機質與酶活性的典型相關系數分別達到1% 極顯著水平和5%顯著水平；含氮類與土壤酶活性的兩對典型相關系數分別達到5% 顯著水平及未達到5%；土壤速效磷、速效鉀與酶活性的典型相關系數也分別達到5% 顯著水平及未達到5%。由各組變量之間的典型變量構成的相關系數可知, 土壤中的pH與磷酸酶呈顯著負相關。另外由于本研究考慮的養分指標有限, 對于土壤中的其它養分指標, 如全磷、全鉀等因素有待于進一步研究。

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［4］董艷，董坤，鄭毅，等.種植年限和種植模式對設施土壤微生物區系和酶活性的影響［J］.農業環境科學學報，2009，28（3）：527-532.

［5］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典［S］.2010版一部.北京：化學工業出版社，2010： 240.

［6］張金波，宋長春.土壤氮素轉化研究進展［J］.吉林農業科學，2004，29（1）：38-43，46.

［7］關松蔭，張德生，張志明.土壤酶及其研究法［M］.北京：農業出版社，1986：41-44.

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［9］豐驍，段建平，蒲小鵬，等.土壤脲酶活性兩種測定方法的比較［J］.草原與草坪， 2008（2）：70-72.

In this paper， canonical correlation analysis examines the relationship between soil nutrients and activity of Guizhou Uncaria origin. The results show that the canonical correlation coefficients of soil pH， organic matter and activity reach a significant level of 1% and 5% significance level； two pairs of the canonical correlation coefficients between Nitrogenous and soil enzyme activity respectively reach 5% significance level and do not reach the 5%； canonical correlation coefficients of soil available phosphorus， potassium and activity reach 5% significance level and do not reach the 5%. The correlation coefficients constituted with typical variable between each set of variables show that pH and phosphatase in the soil are significantly negatively correlated.

Soil nutrient Enzyme activity Canonical correlation Uncaria Guizhou

S153.6

A

1674-2060（2016）03-0042-02

貴州省中藥現代化重大專項“貴州石斛、半夏等6種中藥材產地適宜性技術評價體系構建與產業示范”子課題［黔科合重大專項字（2012）6010-3-1］；貴州省科技創新人才團隊建設計劃項目“貴州省土壤水肥調控與農業環境污染防治科技創新人才團隊”（黔科合人才團隊［2013］4020）。

趙歡（1988-），女，助教，研究方向：環境污染與防治、土壤微生物。

何騰兵（1963-），男，教授，碩士生導師，從事土壤學與環境科學研究。