商洛不同生境野生萱草根际土壤特征

刘长命，王敏，郭宁

（商洛学院 生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000）

萱草（Hemerocallis fulva）又名忘忧草、金针、宜男草等，属于百合科萱草属单子叶植物，为多年生宿根草本植物[1]。其花期为每年的6～8月，是我国传统名花，花型、花色比较丰富，是优良的地被绿化及庭院观赏植物，素有中国的“母亲花”之称[2]。萱草是我国传统的庭院花卉，在中国的栽培历史已有3 000多年，其花色艳丽，栽培简单，春季萌发早，花期长，且耐半荫，绿叶成丛极为美观，是优秀的园林绿地花卉，多用于布置花坛、花境或隔离带等，尤其适宜作为疏林地被植物栽植[3]。

生境是植物生活的具体环境，对植物的生境特征进行研究，可以掌握植物的生态学特性，深入研究植物与环境的关系。土壤是植物生长的基础，是一个由生物及非生物组成的复杂综合体，有集散、转化、传递物质和能量的作用，它提供了植物生活所必需的矿质养分和水分[4]。帅伟等[5]和谭勇等[6]研究表明，在大尺度气候、地貌形态特征确定条件下，土壤作为重要的生境因子，其理化特性直接影响着植被分布格局。

商洛地区的野生花卉植物资源十分丰富，但大多数都没有得到科学保护和合理开发，尤其是丰富的野生萱草资源还亟待开发[7]。萱草是一种非常好的能替代草坪草的园林花卉，若能将其引种驯化并应用到园林绿化中，不仅能为园林绿化提供丰富的素材，也能减少草坪草管护中的资源浪费现象，尤其是水资源。本试验通过对商洛不同生境野生萱草的分布及根际土壤特征进行系统分析，以探明该区域内野生萱草对土壤环境的要求，为野生萱草的引种栽培提供理论依据和技术支撑，也为商洛地区野生萱草的可持续利用、生物多样性保护及园林地被植物应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 土壤样品

不同生境野生萱草样本及根际土壤样品采于商洛六县一区，各采集地信息见表1。

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1.2 试验方法

1.2.1 土壤样品采集及处理

以萱草生长点设定1 m×1 m的样方，按对角线进行混合取样，在样方中选取5个点，先用小土铲去掉表层1 cm左右的土壤，再倾斜向下切取20 cm土壤，最后将各点的土样混合均匀，按需要量装入自封袋，并记录编号，带回实验室。剔除土样中的植物根茎和石砾，称取一定量的新鲜土样置于坩埚中，于电热恒温烘箱中105℃烘烤12 h，取出放入到干燥器中，冷却至室温称取干重。根据含水量（%）=（湿土重－干土重）/干土重×100%计算土样含水量。另取一份土壤平铺于干净纸上，碾碎，摊成薄层，放于室内阴凉通风处自行干燥。风干后用孔径为1 mm的筛网过筛，充分混匀后装入自封袋中备用。

1.2.2 土壤机械组成的测定

土壤机械组成测定采用比重计法[8]。称取一定量的风干土样置于烧杯中，加蒸馏水润湿土样，加0.5 mol·L－1氢氧化钠约30 mL，摇匀后加热，用玻璃棒不停搅拌，保持沸腾30 min。将冷却后的消煮液转移到量筒中，定容，用搅拌棒搅拌量筒中的悬液上下几十次，使悬液混合均匀，从搅拌棒离开液面开始计时，分别于第1 min和2 h时，用比重计读取读数，测定悬液比重。

1.2.3 土壤pH值的测定

（2）热料冷补。热料冷补技术施工时先将坑槽病害处旧路挖除并清理洁净，然后添加新沥青混合料并整平压实。该技术施工成本较低，适合大面积开展且修补效率较高，但存在弱接缝，受天气影响大，无法对病害进行及时快速修补。

土壤pH值测定参照车飞的方法[9]，按照1：1的水土比混合，搅拌均匀，静置30 min后用PB-10 pH计测定。

1.2.4 土壤全氮、全磷、全钾的测定

全氮含量测定采用半微量开氏法测定[10-11]。称取一定量的风干土样送入开氏瓶底部，用水湿润土样，加入加速剂2 g和浓硫酸5 mL，摇匀，在电炉上加热对土样进行消煮。待消煮液冷却后，进行蒸馏，滴定。

全磷含量测定采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法测定[12]。称取一定量的风干土样，于坩埚底部，加无水乙醇3～4滴，润湿样品，在样品上平铺2 g氢氧化钠，将坩埚放入高温电炉加热，冷却后，加水转移，过滤，吸取待测样品溶液于50 mL容量瓶中，加入二硝基酚指示剂2～3滴，加入5 mL钼锑抗显色剂，摇匀，定容，在室温下放置30 min，在700 nm处进行比色。

全钾含量测定采用氢氧化钠熔融-火焰光度法测定[13]。将一定量土壤样品置于坩埚底部，然后将固体氢氧化钠平铺于土样的表面，用高温电炉加热，升高温度至450℃，保持此温度15 min，熔融完毕。等坩埚冷却后，加水加热使熔块溶解，吸取一定量的待测液进行稀释定容，直接在火焰光度计上测定。

1.2.5 土壤速效全氮、全磷、全钾的测定

速效氮含量测定采用碱解扩散法[14]。称取一定量的风干土样于洁净的扩散皿外室均匀地铺平，加H3BO3指示剂溶液2 mL于扩散皿内室，盖上毛玻璃，在扩散皿外室露出一条夹缝中迅速加入1 mol·L－1氢氧化钠溶液10 mL，立即盖严，轻轻旋转扩散皿，让碱溶液盖住所有土壤。然后小心平放在40℃恒温箱中，碱解扩散24 h后，滴定。

速效钾含量测定用乙酸铵浸提-火焰光度计法测定[16]。取一定量的土壤样品于三角瓶中，加入一定量的1 mol·L－1中性乙酸铵溶液，震荡30 min，过滤，将滤液在火焰光度计上测定。

1.2.6 土壤微量元素（铜、铁、锰、锌）的测定

微量元素含量的测定采用DTPA-原子吸收分光光度法测定[17]。称取一定量土壤样品于塑料广口瓶中，加入DTPA浸提剂，在25℃下振荡2 h，过滤，保留滤液，用原子吸收分光光度计测定。

1.3 数据处理与分析

所有测定重复3次，用Excel 2010进行数据统计，用SAS 10.0进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 土壤机械组成分析

土壤是由大小不同的颗粒组成，不同土壤颗粒组成通过对土壤水分的保持、通气性能以及有机物质固持性能影响植物的生长。从表2可以看出，所调查的野生萱草生境土壤均以砂粒土壤为主，平均含量高达88.502%，粉粒和粘粒的含量都较低，但粉粒的平均含量比粘粒高。在所有样地中，11号土样的粘粒含量最低为0.315%；18号土样的粉粒含量最低，为1.195%，但砂粒含量最高，达98.496%，各土样间颗粒均存在显著性差异。对各组分含量范围分析发现，粘粒为0.315%～10.516%，粉粒为1.195%～14.237%，砂粒为75.201%～98.496%，土壤颗粒含量在这些变化范围内的野生萱草数量分布较多。

表2 商洛萱草不同生境土壤颗粒特征

2.2 土壤含水量和pH值分析

根据表3可知，土壤的含水量在25.08%～68.23%，平均含水量为38.05%，不同生境土壤的含水量有着一定的显著性差异。所测定的土样pH范围在5.40～7.57，平均值为6.73，呈弱酸性。对不同生境萱草调查分析，发现pH在5.99～6.91生境下的萱草的分布状况明显比其他生境下分布多，含水量在33.03%～49.28%环境下的萱草分布比较多。

2.3 土壤养分含量分析

土壤养分是土壤肥力的重要组成部分，土壤中的氮、磷、钾元素是植物生长发育的主要营养元素。从表4可以看出，在全氮、磷、钾中，钾含量最高，为0.753%；全氮为0.001%～0.648%，平均值为0.150%；全磷为0.022%～0.206%，平均值为0.109%。研究发现，野生萱草生境土壤的氮元素和磷元素的含量都很低，钾元素含量比较高。从显著性结果来看，不同生境氮、磷、钾元素含量有着一定的显著性差异。对不同生境野生萱草的分布状况进行分析，发现全氮含量为0.120%～0.648%，全磷含量为0.107%～0.206%，全钾含量为0.529%～1.336%，在这些变化范围内的萱草的分布相对较多。

表3 土壤含水量和pH值变化

表4 土壤全氮、全磷、全钾元素的含量

由表5可知，在速效氮、磷、钾中，速效钾的含量最高，平均值为83.565 mg·kg－1；速效氮含量为3.076～73.276 mg·kg－1，平均值为26.360 mg·kg－1；速效磷含量为1.806～30.630 mg·kg－1，平均值最低，为7.772 mg·kg－1。从显著性分析结果来看，不同生境下速效氮、磷、钾含量都有着一定的显著性差异。对不同生境下萱草的分布来看，速效氮含量为11.026～46.270 mg·kg－1，速效磷含量为5.266～24.566 mg·kg－1，速效钾含量为31.446～134.276 mg·kg－1，速效氮、磷、钾在这个范围内野生萱草数量分布较多。

表5 土壤速效氮、速效磷、速效钾元素的含量

2.4 土壤微量元素含量分析

植物必需的微量元素有铜、锌、铁、锰等，对植物的健康生长起着极其重要的作用。由表6可知，不同样地萱草根际土壤铜含量为0.12～55.93 mg·kg－1，平均值为4.42 mg·kg－1，XC2号样点含量最高，达到55.93 mg·kg－1，其它样点含量相对较少；锌含量为0.31～10.66 mg·kg－1，平均值为5.68 mg·kg－1；铁含量为6.74～77.31 mg·kg－1，平均值为25.62 mg·kg－1；锰含量为6.63～62.39 mg·kg－1，平均值为25.23 mg·kg－1。根据显著性结果分析来看，不同生境下微量元素的含量都有着一定的显著性差异。对萱草的分布分析时发现，铜含量为0.12～3.52 mg·kg－1，锌含量为4.59～10.66 mg·kg－1，铁含量为22.55～75.43 mg·kg－1，锰含量为11.90～45.98 mg·kg－1，微量元素含量在这个范围内变化的，萱草的分 布数量较多。

表6 土壤微量元素的含量

3 讨论与结论

土壤的机械组成是土壤的基本物理性质之一，土壤中的各级微粒是土壤的重要组成部分。温善菊等[18]研究表明土壤中的各级微粒影响了土壤的许多物理化学性质。本文通过对不同生境野生萱草根际土壤的机械组成分析发现，不同生境土壤中的各级微粒含量存在明显差异，但主要以砂粒为主，最高含量达98.496%。而粘粒和粉粒的最高含量分别为10.516%和14.237%，表明土壤颗粒含量在此范围均可满足萱草的生长。

氮、磷、钾元素是植物生命活动中必不可少的元素，它们在土壤中的含量均比较低，这与植物根际土壤具有溶磷和解钾能力的功能菌有关[19]。本研究发现野生萱草根际土壤的全钾含量和速效钾含量均较高，表明萱草的生长需要较高的钾元素含量水平。张姣[20]对商洛不同县区坡地的土壤养分经过测试发现，所测区土壤氮素和磷素含量适宜，钾含量从西南至东北呈现递增趋势；铁含量较丰富，有效锰、有效铜和有效锌处于适宜水平。表明该区域土质条件适宜萱草的引种栽培，但对钾肥的施用量应从东北至西南逐渐增加施用量。因此，在野生萱草引种栽培过程中，要根据土壤特征，对氮、磷、钾元素进行适当调整，尤其是增加钾肥的施用量。微量元素是植物生长发育所必需的营养成分，它与蛋白质、核酸、多糖、维生素等的合成密切相关，对植物的各种生理代谢过程起重要的调控作用[21]。对野生萱草自然生长土壤微量元素研究发现，萱草对铜、锌、铁、锰等元素均有需求，因此在栽培中也要适当补充微量元素肥料的施用。

萱草种类丰富，可药用、食用，还可以用于花坛、花园等处。近几年来，萱草作为园林地被植物，使用面积逐年增加，而商洛地区的野生萱草资源存在丰富的遗传多样性，具有重要的开发利用价值。本文初步对商洛不同生境下萱草的土壤特征进行了探索，为商洛野生萱草的引种栽培和园林应用可起到一定的借鉴作用。