山西毛建草部分产地土壤养分分析

米国兵 ，杨延青，杨飞

(1.关帝山国有林管理局阳圪台林场，山西 吕梁 033100； 2.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)



山西毛建草部分产地土壤养分分析

米国兵1，杨延青2*，杨飞2

(1.关帝山国有林管理局阳圪台林场，山西 吕梁 033100； 2.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012)

[目的]了解野生毛建草生长的土壤条件，并为引种栽培提供技术支持。[方法]本研究调查了山西4个原生地和1个试验地的多年生毛建草产地的气候条件、经纬度及海拔，测定了5个产地土壤12项养分含量。[结果](1)毛建草产地的海拔主要在1 900～2 400 m之间，年日照时数2 800 h左右，年降水量在400～650 mm之间。说明毛建草喜光、凉爽较湿润的环境。(2)毛建草原生地的土壤有较高有机质含量，平均值为70 g·kg-1。土壤pH值为中性弱酸碱性，平均值分别为7.01。(3)原生地土壤全氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效态锰、有效态铁、有效态铜、有效态锌含量平均值分别为0.308%、21.1 mg·kg-1、217 mg·kg-1、0.526%、121 mg·kg-1、13.1 mg·kg-1、36.48 mg·kg-1、0.47 mg·kg-1、1.50 mg·kg-1。毛建草原生地土壤速效钾、有效态锰、有效态铁和交换性镁含量均高于山西土壤平均水平；全氮、有效磷、有效锌含量与山西土壤平均水平一致；交互性钙含量低于山西土壤平均水平。[结论]通过对野生毛建草原生地环境及土壤养分的分析，明确了毛建草的生长条件为高海拔凉爽湿润，日照时长，且土壤盐碱度低，有机质含量较高的地区。

毛建草； 原生地； 土壤养分

毛建草[1](DracocephalumrupestreHance)为唇形科，青兰属植物，多年生草本，别名：岩青兰、毛尖。山西野生毛建草主要分布在大同，忻州管涔山，五台山，娄烦县云顶山等地[2]，毛建草具有较高的经济价值、观赏价值和药用价值[3～6]。毛建草的引种栽培研究，可以充分开发利用野生毛建草资源，丰富林下经济模式，提高农民收益，对本地农业经济发展具有巨大的推动作用。

目前，山西的毛建草大部分为野生生长，人工栽培的很少，相关的引种栽培技术研究尚未见报道。由于毛建草各原生地的土壤、气候条件存在差异，在大量引种前就必须调查和试种，不能盲目发展。要想引种毛建草，首先要对其生长环境，特别是土壤条件进行分析，为引种驯化提供基础。本文旨在通过分析不同原生地土壤养分含量及气候、海拔，与人工栽培试验地环境条件进行对比，了解原生地与试验地土壤的差异，明确毛建草生长对土壤条件的要求，为引种驯化栽培提供理论依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

试验于2015年8月，分别在毛建草原生地云顶山(娄烦)、大石洞(忻州)、狐爷山(古交)和芦芽山(忻州)，及人工栽培试验地原平川(古交)5个地方，调查不同产地的海拔/m、年均温/℃、年日照/h、年降水量/mm、无霜期/d。调查情况见表1。

表1　不同产地气候条件

沿调查路线，在不同海拔高度的毛建草分布地点，选择典型部位设置若干个土壤剖面点采集土样，测定土壤养分。以人工栽培试验地原平川(古交)作为对照。

毛建草产地的海拔主要在1 900～2 400 m之间，海拔低于1 900 m或高于2 400 m的自然分布较少。5个地区年日照时数均大于2 800 h。年降水量在400～650 mm之间，处于半湿润区。毛建草原生地与试验地年日照和年降雨量接近，不同之处在于原生地海拔均高于试验地。因此在引种时应考虑由于海拔降低引起的空气及土壤温湿度的改变对毛建草生长的影响。

1.2测定内容与方法

试验测定采用以下方法：有机质测定采用重铬酸钾容量法，用0.8 N重铬酸钾和浓硫酸溶液氧化土壤有机质，剩余的重铬酸钾用0.2 N硫酸亚铁来滴定；pH值采用酸度计测定，土和水采用1∶5混合，后pH酸度计测定；可溶性盐测定采用水浸法，土和水采用1∶5混合，后测定浸出液全盐量；全氮利用全自动凯氏定氮仪，半微量凯氏定氮法测定；有效磷测定采用钼锑抗比色法，用0.5 mol·L-1碳酸氢钠溶液(pH=8.5)浸提土壤中的有效磷与钼锑抗显色剂反应生成磷钼蓝，在波长880 nm处测量吸光度；速效钾采用火焰光度计法，经50 mol·L-1中性乙酸铵溶液混合，在20～25 ℃下振荡，过滤，用滤液直接在火焰光度计上测定钾；有效锌、锰、铁、铜测定采用二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提法，用pH7.3的DTPA-CaCl2-TEA缓冲液作为浸提剂，提出土壤中有效锌、锰、铁、铜，用原子吸收分光光度计测定浸提液中锌、锰、铁、铜含量；交换性钙、镁测定采用原子吸收分光光度法，用1 mol·L-1乙酸铵溶液处理土壤，浸出液加入30 g·L-1的氯化锶溶液，于422.7 nm和285.2 nm波长测定吸光度。

用SPSS 19软件对数据进行显著性分析。

2　结果与分析

2.1不同产地土壤pH值、有机质和水溶性盐总量分析

不同产地土壤pH值、有机质和水溶性盐总量分析见表2。

表2　不同产地土壤pH值、有机质和水溶性盐总量

注: 同行数据不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下同

Note: Lower case letters show significant difference at 0.05 level, uppercase letter show significant difference at 0.01 level in the same row. The same as follows

由表2可以看出，土壤pH值测定结果表明：云顶山(6.79)、狐爷山(6.76)和芦芽山(6.32)的土壤为中性弱酸性，大石洞的土壤为弱碱性(8.16)，平均值为7.01；原平川的土壤为碱性(8.53)。原生地土壤pH值极显著低于对照原平川试验地土壤pH值。

有机质含量测定结果表明：云顶山土壤有机质含量为76.50 g·kg-1，极显著高于其他4个地区的土壤有机质含量，狐爷山和芦芽山的土壤有机质含量极显著高于大石洞土壤有机质含量。原平川土壤有机质含量极显著低于其他4个地区，为8.20 g·kg-1。我国耕地土壤耕层的有机质含量通常在50 g·kg-1以下[7]，而原生地云顶山、狐爷山和芦芽山土壤有机质含量平均值达到了70 g·kg-1左右，所以引种栽培时应注意提高引种地的土壤有机质含量。

水溶性盐总量测定结果表明：原平川土壤水溶性盐总量为6.27 g·kg-1，极显著高于其他4个地区，大石洞土壤水溶性盐总量极显著高于芦芽山土壤水溶性盐总量，芦芽山土壤水溶性盐总量极显著高于云顶山土壤水溶性盐总量，狐爷山土壤水溶性盐总量极显著低于其他4个地区。原生地土壤水溶性盐总量平均为4.00 g·kg-1。

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综上所述，由于毛建草4个原生地处于高海拔的林下和草甸地带，使得土壤有机质含量较高，土壤盐碱度低，而试验地为普通耕地土壤，有机质含量很低，且盐碱度较高。由此可以看出，毛建草适宜在土壤有机质含量较高的中性弱酸碱性土壤中生长；显然试验地土壤有机质含量低，且盐碱度较高，不适宜于毛建草的生长。所以在引种过程中应选择盐碱度低，有机质含量高的地区进行栽培。

2.2不同产地土壤养分含量

2.2.1不同产地土壤大量元素含量分析

不同产地土壤大量元素含量见表3。

表3　不同产地土壤大量元素含量

由表3可以看出，全氮含量测定结果表明：云顶山土壤全氮含量最高，为0.368%，云顶山、狐爷山和芦芽山土壤全氮含量极显著高于大石洞(0.166%)和原平川(0.070%)土壤的全氮含量，大石洞土壤全氮含量极显著高于原平川土壤的全氮含量。原生地土壤全氮含量平均为0.308%。全氮可以只是土壤的供氮能力，且有机氮一般占土壤全氮的98%[7]，云顶山、芦芽山和狐爷山土壤全氮含量均>0.20%，说明这三个地区土壤有较高的有机质含量，因此具有供氮能力。

有效磷含量测定结果表明：狐爷山土壤有效磷含量最高，为47.7 mg·kg-1，极显著高于其他地区，原平川土壤有效磷含量极显著高于云顶山土壤有效磷含量，云顶山土壤有效磷含量极显著高于大石洞和芦芽山土壤有效磷含量，大石洞土壤有效磷含量最低。原生地土壤有效磷含量平均为19.53 mg·kg-1。

速效钾含量测定结果表明：狐爷山土壤中速效钾含量最高，为342 mg·kg-1，极显著高于其他地区，大石洞土壤速效钾含量极显著高于云顶山土壤速效钾含量，云顶山土壤速效钾含量极显著高于芦芽山和原平川土壤速效钾含量，原平川土壤速效钾含量显著高于芦芽山土壤速效钾含量。原生地土壤速效钾含量平均为217 mg·kg-1。

2.2.2不同产地土壤微量元素含量分析

不同产地土壤微量元素含量见表4。

表4　不同产地土壤微量元素含量

由表4可以看出，交换性钙含量测定结果表明：原平川和狐爷山土壤交换性钙含量极显著高于云顶山和大石洞土壤交换性钙含量，云顶山和大石洞土壤交换性钙含量极显著高于芦芽山土壤交换性钙含量，原平川土壤交换性钙含量显著高于狐爷山土壤交换性钙含量，云顶山土壤交换性钙含量显著高于大石洞土壤交换性钙含量；原生地土壤交换性钙含量平均为0.526%，其中狐爷山土壤交换性钙含量最高，为0.598%。

交换性镁含量测定结果表明：狐爷山和云顶山土壤交换性镁含量极显著高于芦芽山土壤交换性镁含量，芦芽山土壤交换性镁含量极显著高于原平川土壤交换性镁含量，原平川土壤交换性镁含量极显著高于大石洞土壤交换性镁含量。狐爷山土壤交换性镁含量显著高于云顶山土壤交换性镁含量。原生地土壤交换性镁含量平均为121 mg·kg-1。

有效态锰含量测定结果表明：云顶山土壤有效态锰含量(17.0 mg·kg-1)极显著高于其他地区，芦芽山土壤有效态锰含量(15.0 mg·kg-1)极显著高于狐爷山土壤有效态锰含量，狐爷山土壤有效态锰含量极显著高于大石洞土壤有效态锰含量，大石洞土壤有效态锰含量极显著高于原平川土壤有效态锰含量。原生地有效态锰含量平均为13.13 mg·kg-1。

有效态铁含量测定结果表明：芦芽山土壤有效态铁含量(50.4 mg·kg-1)极显著高于其他地区，云顶山土壤有效态铁含量极显著高于狐爷山土壤有效态铁含量，狐爷山土壤有效态铁含量极显著高于大石洞和原平川土壤有效态铁含量，大石洞土壤有效态铁含量显著高于原平川有效态铁含量。原生地有效态铁含量平均为36.48 mg·kg-1。

有效态铜含量测定结果表明：云顶山土壤有效态铜含量(0.86 mg·kg-1)极显著高于其他地区，狐爷山土壤有效态铜含量极显著高于芦芽山土壤有效态铜含量，芦芽山土壤有效态铜含量极显著高于原平川和大石洞土壤有效态铜含量，大石洞土壤有效态铜含量显著高于原平川有效态铜含量。原生地有效态铜含量平均为0.47mg·kg-1。

有效态锌含量测定结果表明：芦芽山土壤有效态锌含量(2.19 mg·kg-1)极显著高于其他地区，狐爷山和云顶山土壤有效态锌含量极显著高于大石洞土壤有效态锌含量，大石洞土壤有效态锌含量极显著高于原平川有效态锌含量。原生地有效锌含量平均为1.50 mg·kg-1。

3　讨论与结论

(1)不同的植物生长需要不同环境条件，适宜的土壤是植物生长的基本保证。根据实地调查及资料记载发现，毛建草产地的海拔主要在1 900～2 400 m之间，年日照时数2 800 h左右，年降水量在400 mm到650 mm之间。说明毛建草喜光、凉爽较湿润的环境。土壤主要是山地草甸土。此特点与河北地区毛建草的生长特点相似[8]，因此大量驯化栽培可以尝试从河北引种。根据实际测量及询问当地农民中发现，目前，本研究发现毛建草生长地最低海拔为1900 m左右，与植物志上记载的存在差异，因此需要以后进一步进行调查。

(2)有机质含量的高低是衡量土壤肥力的重要指标，也是保证产品品质的基本条件。本研究结果表明，毛建草4个原生地的土壤处于原生态，有较高有机质含量，平均值为61.6 g·kg-1。根据刘蝴蝶等[9]研究山西土壤有机质含量变化范围为4.7～48.6 g·kg-1，平均值为17.2 g·kg-1,毛建草原生地土壤有机质含量比普通耕地的土壤有机质含量要高很多。土壤pH值为中性弱酸碱性，平均值为7.01；而原平川土壤的有机质含量很低，且为碱性土壤，与山西耕地土壤pH含量变化范围为 7.76～9.01，平均值8.42相近。在笔者调查中发现，云顶山生长的毛建草叶柄长且粗，叶片大，狐爷山、芦芽山和大石洞生长的毛建草次之，原平川生长的毛建草除了叶片、叶柄均较小、较短以外，病害也十分严重。说明毛建草对土壤有机质的含量要求较高，且碱性土壤不利于毛建草的生长。在引种栽培时应着重提高土壤中的有机质的含量，降低土壤盐碱度或选择盐碱度低的地区进行种植。

(3)本研究结果表明，原生地土壤全氮含量平均为0.308%，有效磷含量平均为19.53 mg·kg-1，速效钾含量平均为217 mg·kg-1，交换性钙含量平均为0.526%，交换性镁含量平均为121 mg·kg-1，有效态锰含量平均为13.1 mg·kg-1，有效态铁含量平均为36.48 mg·kg-1，有效态铜含量平均为0.47 mg·kg-1，有效锌含量平均为1.50 mg·kg-1。对比刘蝴蝶等[9,10]研究山西土壤肥力状况，毛建草原生地土壤速效钾、有效态锰、有效态铁和交换性镁含量均高于山西土壤平均水平；全氮、有效磷、有效锌含量与山西土壤平均水平一致；交互性钙含量低于山西土壤平均水平。

本研究发现，狐爷山土壤中速效钾、有效磷、交换性镁含量最高，这与其他原生地的土壤特点存在差异需进一步研究。云顶山土壤中全氮、有效态铜、有效态锰含量最高。芦芽山土壤中有效态锌、有效态铁含量最高。原平川土壤中有效态锰、有效态铁、有效态铜、有效态锌含量均属最低，但交换性钙含量最高。说明原生地土壤由于未开垦土壤有机质含量高，因而矿质元素含量也比较高，钙含量较少；而试验地是普通耕地，有机质含量很低，盐碱程度却高。试验地根据郑晓敏等[11]测定毛建草中微量元素含量，结合本试验测定原生地土壤微量元素的含量可以看出，毛建草对于Mg、Fe、Cu和Zn的富集程度高，对钙的吸收最少，因此引种地最好选择土壤钙质较少的地区。

通过对野生毛建草原生地环境及土壤养分的分析，明确了毛建草的生长条件为高海拔凉爽湿润，日照时长，且土壤盐碱度低，有机质含量较高的地区。开发利用野生毛建草资源，既能为林下经济产业发展开拓方向，农民增收和生态保护双重林改目标[12]；也是促进山西园林绿化发展及商品花卉创新的一条非常重要的途径。

[1]中科院中国植物志编委会.中国植物志·65卷2分册[M].北京:科学出版社,1997:378.

[2]山西植物志编辑委员会.山西植物志.第四卷[M].北京：中国科学技术出版社,2003:45-47.

[3]常霞,吴彩娥,王文生.毛建健身茶中型试验报告[J].山西农业大学学报,1999,19(1):35-36.

[4]丁聪,李远辉,康恒军.岩青兰的化学成分及药理学研究综述[J].药学研究2013,32(11):663-664.

[5]李慧卿,王萍.毛建草茶叶的组分研究[J].山西大学学报(自然科学版),2014,37(3):410-414.

[6]任冬梅,娄红祥,季梅.岩青兰化学成分的研究[J].中国药学杂志,2005,40(22):1695-1696.

[7]陆欣.土壤肥料学[M].北京:中国农业大学出版社,2002:41,193-199.

[8]张彦广.河北省野生花卉调查及部分种的引种栽培研究[D].北京:北京林业大学,2006:34-35.

[9]刘蝴蝶,李晓萍,赵国平,等.山西主要耕作土壤肥力现状及变化规律[J].山西农业科学,2010,38(1)：73-77.

[10]刘蝴蝶,赵国平,李晓萍,等.山西主要耕作土壤微量元素现状及变化规律[J].农业技术与装备,2009(6):13-16.

[11]郑晓敏,秦玉明,郑佳林.岩青兰中微量元素的研究[J].山西医科大学学报,2000,31(2):132-133.

[12]郭宏伟,江机生.林下经济—充满生机和活力的朝阳产业[J].林业经济,2011(9):6-9.

(编辑：梁文俊)

Analysis of soil nutrients of some places of origin ofDracocephalumrupestreHance

Mi Guobing1, Yang Yanqing2*, Yang Fei2

(1.YanggetaiForestryofShanxiGuandiMountainBureauofNationalForest,Lvliang033100,China， 2.ShanxiAcademyofForestScience,Taiyuan030012,China)

[Objective] For understanding growing conditions of Dracocephalum rupestre Hance, in order to introduction and cultivation. [Methods] the origin of climatic conditions, longitude and altitudeof four original habitat and a testing ground in Shanxi were tested, and 12 soil nutrient contents of 5 producing areas were determined.[Results]The results showed that: (1)DracocephalumrupestreHance origin elevation mainly were between 1 900～2 400 m, annual sunshine hours was about 2 800 h, annual rainfall was between 400 mm and 650 mm. So it liked light, cool and more humid environment. (2) Soil of origin habitat ofDracocephalumrupestreHance had a higher organic matter content, with an average of 70 g·kg-1. Soil pH value was neutral weak acid and alkaline, the average value was 7.01 . (3)The average content of natively total soil nitrogen, phosphorus, potassium, exchangeable calcium, exchangeable magnesium, manganese and effective state, effective state Fe, available Cu, Zn effective were 0.308%, 21.1 mg·kg-1,217 mg·kg-1,0.526%, 121 mg·kg-1,13.1 mg·kg-1,36.48 mg·kg-1,0.47 mg·kg-1,1.50 mg·kg-1. Potassium, manganese and effective state Mn, effective state Fe and magnesium content of the original habitat soil interactivity were higher than the average level of the soil in Shanxi; total nitrogen, phosphorus, Zn content were consistent with the average level of the soil in Shanxi; interactivity Ca content was less than soil average Shanxi. [Conclusion]By the analysis of environment and soil nutrients ofDracocephalumrupestreHance, its growth condition was high altitude，cool, moist, sunshine long time, and low soil salinity, high organic matter content.

DracocephalumrupestreHance, Original habitat, Soil nutrients

2016-05-03

2016-06-15

米国兵(1977-)，男(汉)，山西文水人，林业工程师，研究方向：林业

杨延青，工程师，硕士。Tel:18735119824; E-mail:yyq1020@163.com

S322.3

A

1671-8151(2016)10-0720-05