西藏地区野生花卉营养元素与土壤养分含量的相关性分析

王茜 王成 任彬彬

摘要    本文分析了西藏地区野生花卉的代表属报春花属、杜鹃花属植物组织器官内的主要营养元素、微量营养元素的含量及其与土壤营养元素含量的相关性。结果表明，报春花属大量營养元素中K元素的含量最多，Ca元素的含量最少;而杜鹃花属中N元素的含量最大。微量元素含量中报春花属与杜鹃花属同样：Mn元素最多，Cr元素最少。报春花属Mn元素与土壤全氮极显著相关，杜鹃花属中Ca与土壤水解氮极显著相关。

关键词    报春花属;杜鹃花属;元素含量;土壤养分;相关性;西藏地区

中图分类号    S688        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）20-0124-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

西藏地区拥有独特的高原气候和自然生境，当地野生花卉植物资源种类十分丰富[1-2]。虽然这些珍稀野生花卉比较名贵，但大都处于野生状态，只有少数引种栽培品种。多数品种经济价值较高，但并未进行科学合理的保护和开发，西藏野生花卉资源闲置和浪费现象严重[3-5]。如果能够依靠科技引种驯化这些野生花卉资源，并将其应用于西藏园林、园艺中，不仅能够丰富西藏花卉品种的多样性，还能促进旅游业发展[6]。因此，本研究对西藏野生花卉（报春花属、杜鹃花属）植物体内器官的营养元素进行测定，并与土壤的相关性进行分析，有助于揭示野生花卉植物的营养吸收机理，从而为人工引种驯化研究奠定理论基础。本文选择西藏色季拉山区域最具代表性的野生花卉为研究对象，分析了西藏地区报春花属和杜鹃花属等珍稀野生花卉的生境适应性与化学成分，以期查明野生花卉代表性物种对栖息地土壤环境的要求及其自身要素的特征，为合理持续开发和利用色季拉山区域野生花卉资源提供参考，为西藏野生动植物保护项目和自然保护区建设项目提供强有力的科技支撑[3]。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验地位于林芝县境内的色季拉山，色季拉山地理位置为东经95°28′～98°47′、北纬26°33′～28°56′，山脉走向为西北至东南，形成广泛的东西斜坡，南北长约41 km。境内大多数山体海拔高于3 500 m，最低海拔高度的西坡也在2 700～3 100 m之间。境内有尼洋曲、东久曲、帕隆藏布江、易贡藏布江等河流，均属于雅鲁藏布江水系。色季拉山属念青唐古拉山脉，是尼洋河流域与帕隆藏布江的分水岭，也是一个非常特殊和自然环境多样化的区域。色季拉山海拔4 728 m，其峰顶是观日出、云海、林海的绝佳圣地，著名的川藏公路在此跨越[3]。

1.2    试验方法

1.2.1    材料选取。在色季拉山范围内的代表性区域各选择5个点，山顶1个点，共计11个样点。11个点分别进行GPS定位，然后进行样地调查，记录内容包括样方地理位置、海拔、坡向、坡度、样方内植被群落种类、冠幅、盖度、多度等，并完成植物样本的采集和试验照片拍摄等工作。采取随机调查法，在每点抽取3个4 m×4 m的小样方，分别对杜鹃花属、报春花属野生花卉植物的物候期以及外部形态特征、开花结实状况进行记录。在各个样方中，就选定植物相应位置或附近布设一个土壤剖面，深30 cm左右，再根据对角线法进行混合土壤的取样，同步对土壤剖面进行描述。对于被选取的珍贵野生花卉植物，根据其物种分布、生态学习性和生物学特征，为保留植株的完整性需挖取整株植物或截取其重要器官进行取样，拿回实验室分析[3]。

1.2.2    样品及处理。植物样品拿回实验室后首先除去外挂杂质，用小水量反复冲洗干净，再用风干机风干附着的水分，用天平称鲜重，置于电热恒温烘箱（80 ℃）中，烘干一段时间后，再次各自称其干质量，按类别分装入样品袋内已备后续分析处理。

1.2.3    植物与土壤营养元素组成的测定。采用点位法对pH值进行测定;应用容量分析法测定有机质含量;应用凯氏蒸馏法对全氮进行测定;应用碱解扩散法对水解氮进行测定;应用酸溶-钼锑抗比色法对全磷进行测定;应用酸溶-火焰光度法对全钾进行测定;应用DTPA浸提-原子吸收分光度法对微量元素进行测定;应用DTPA浸提-原子吸收分光光度法对交换性钙、镁进行测定;应用火焰光度法对交换性钠进行测定[7]。

1.2.4    数据统计分析。全部样品化验数据应用Excel 2013和 SPSS 19.0软件进行数据整理和单因素方差分析以及相关性分析。

2    结果与分析

2.1    报春花属、杜鹃花属植物营养元素含量分析

植物体为了维持生命从外界环境中汲取的生长发育所必需的物质，称为植物营养[8-9]，而这些物质的组成元素称为营养元素。植物体的营养元素是不能取代也不能缺少的，如缺失某种元素，植物就会出现病斑甚至不能完成其生活周期。因此，植物体为了健康的生长发育，就必须要吸收各种营养元素，所需数量有多有少，但只要保持必要的数量和比例即可。

2.1.1    报春花属、杜鹃花属植物主要营养元素含量分析。从表1可以看出，随着海拔高度的增大，杂色钟报春个体中K元素含量也增多，Mg元素的含量则与之相反。报春花属体内各种营养元素平均含量大小顺序为K>Mg>N>P>Ca。其中，K元素含量无显著性差异（P>0.05），而Mg元素的含量差异性极显著（P≤0.01）。

K不仅有利于蛋白质的合成，能促进光合作用，还能对植物经济用水起促进作用。K元素充足时，植物能有效利用土壤水分，并持续保持在体内，降低因水分蒸腾而失水的危险。Ca是某些酶的活化剂，对植物代谢起到举足轻重的作用。除此之外，Ca还对细胞壁有稳定作用，对蛋白质合成有一定的影响[10]。从表1可以看出，K元素的平均含量最高，Ca元素的含量最少。

构成蛋白质的重要成分之一即氮，当供应充足的氮时，植物叶片大且鲜绿，光合作用旺盛，叶片功能期随即延长，植物营养体健壮。与此同时生产上常施氮肥，目的是供应充足的养分加速植物生长。同时，氮还是构成细胞质、细胞核和酶的重要成分。显而易见，氮在植物生命活动中所占有的地位无法取代，故称为生命维生素。Mg是叶绿素的组成元素之一，同时也是酶的活化剂，与磷酸化作用、碳水化合物的代谢以及脱羧作用关系密切。Mg不仅能促进脂肪的合成和参与氮的代谢，还能对植物合成VA、VC起促进作用，有利于提高植物品质。从表2可以看出，杜鹃花属植物元素的含量中N最大，Ca最小，大小排序为N>K>Mg>P>Ca。Mg元素含量的差异性极显著（P≤0.01），P元素含量的差异性显著（P<0.05）。

2.1.2    报春花属、杜鹃花属植物微量元素含量分析。植物所需的微量营养元素由铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种物质组成。它们的生理作用主要有以下方面：某些酶的成分;参与体内碳氮代谢;与叶绿素合成和稳定性相关;促进生物固氮;参与体内的氧化还原反应;促进生殖器官的发育。因此，缺少大量营养元素必然会对植物的生长发育产生影响，但如果缺少微量元素同样会对植物的生长发育产生影响。

从表3可以看出，随着海拔的增高，杂色钟报春植物Fe元素的含量随之降低，Fe含量差异性显著（P<0.05）;Cr元素含量在0.02～0.14 mg/kg之间，推断在0.10水平下差异显著。报春花属微量元素的含量大小排序为Mn>Zn>Fe>Cu>Cr。

从表4可以看出，杜鹃花属植物微量元素含量大小排序为Mn>Zn>Cu>Fe>Cr。铬元素含量差异极显著（P<0.01），镁和锌元素含量差异性极显著（P<0.01），铜元素含量同样差异性极显著（P<0.01）;由此可见，铬、镁、锌、铜均在0.01水平下差异极显著。

2.2    报春花属、杜鹃花属营养元素与土壤养分相关性

2.2.1    报春花属营养元素与土壤养分相关性分析。从表5、6可以看出，报春花属植物中的镁、铁含量和土壤全氮的相关性显著（P<0.05）;土壤中的水解氮含量分别与植物体中的磷、镁、铁、锌差异性显著（P<0.05）;各种营养元素中唯有锰元素与土壤中的全氮含量差异极显著（P<0.01）。

2.2.2    杜鹃花属营养元素与土壤养分相关性分析。从表6可以看出，钙元素含量与土壤中的全氮元素差异性显著（P<0.05）;铬元素分别与土壤中有机质、全氮差异性显著（P<0.05）;钙元素与土壤水解氮差异性显著（P<0.01）。

3    结论与讨论

（1）报春花属大量元素与微量元素的含量各不相同，大量元素的含量排列顺序为K>Mg>N>P>Ca;Mg元素含量在0.01水平下差异极显著。微量元素的含量排列顺序为Mn>Zn>Fe>Cu>Cr;铬元素含量在0.10水平下差异极显著。

（2）杜鹃花属植物大量营养元素含量大小排列顺序为N>K>Mg>P>Ca;Mg元素含量在0.01水平下差异极显著。微量元素含量的排列顺序Mn>Zn>Cu>Fe>Cr;铬、镁、锌、铜在0.01水平下均差异极显著。

（3）报春花属植物中的镁、铁和土壤全氮均有显著相关性;土壤中的水解氮分别与植物中的磷、镁、铁、锌有显著相关性;锰元素与土壤中的全氮有极显著相关性。

（4）杜鹃花属植物中钙元素与土壤中的全氮有显著相关性;铬元素分别与土壤中的有机质、全氮有显著相关性;钙元素与土壤水解氮有极显著相关性。

4    参考文献

[1] 苟建军.宿根花卉在西宁市不同土壤环境中的播种研究初探[J].湖北农业科学，2018，57（17）：62-65.

[2] 陈进.利用花卉植物修复土壤的研究现状及趋势[J].南方农业，2017，11（20）：41-42.

[3] 燕霞.西藏色季拉山几种野生花卉生境土壤理化性状与体内营养元素积累分布关系研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2011.

[4] 杨学军，陈凯进.花卉植物对重金属污染土壤修复能力的研究[J].河南农业，2017（20）：47-54.

[5] 刘雪，陈涛，蒋亚蓉，等.6种宿根花卉在土壤干旱胁迫下的生理变化与抗旱性关系[J].西北农业学报，2017，26（1）：70-78.

[6] 姚天月，王丹，李泽华，等.8種花卉植物对土壤中铀富集特性研究[J].环境科学与技术，2016，39（2）：24-30.

[7] 柳琴，尹小萍.土壤的物理和化学性质对花卉植物生长的影响[J].产业与科技论坛，2016，15（11）：68-69.

[8] 廖天录，廖天江，吕麟华.三种花卉植物对重金属污染土壤的修复初探[J].南方农业，2015，9（27）：249-250

[9] 崔爽，刘艺芸，孙秀菊，等.几种花卉对铅污染土壤的修复能力[J].江苏农业科学，2014，42（6）：352-353.

[10] 周霞，林庆昶，李拥军，等.花卉植物对重金属污染土壤修复能力的研究[J].安徽农业科学，2012，40（14）：8133-8135.