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1、三七不同间隔年限种植土壤中、微量元素动态变化规律研究摘要目的：研究三七不同间隔种植年限对土壤有效态 中、微量元素的影响。方法：对文山州马白、马塘、古木和 盘龙4个三七道地产区新土、间隔5年土壤和连作土壤3种 种植模式下土壤有效钙、镁、锰、铜、锌和硼含量进行动态 测定。结果：三七连做土壤除钙、镁外，其他微量元素及间 隔5年土壤全部中、微量元素含量均显著高于新土；间隔5 年土壤除硼外其他元素含量均显著高于连做土； 土壤有效 锰、铜和硼含量受种植模式影响，而锌、钙和镁不受影响；3种种植模式下土壤有效铜和钙含量及连作土有效锌含量季 度变化不显著，但有效硼含量随种植时间的增加而增加；新 土和间隔5年土壤
2、有效锌含量也随种植时间延长而上升；有 效锰和镁含量在次年4月迗到峰值，至取样结束降至最低； 同新土相比，间隔5年土壤有效锰和铜所占比例增幅分别为 29%, 114%,镁和硼所占比例降幅分别为18%, 38%,锌和钙 所占比例变化不显著；连做土壤锰、铜和硼所占比例增幅分 别为50%，120%, 22%，锌、钙和镁等无显著变化。结论：连 作不能引起土壤中、微量元素养分亏缺，而诱发连作障碍， 但其造成的三七种植土壤中、微量元素养分比例失衡应为产 生连作障碍的原因之一。关键词三七；连作；中、微量元素；平衡施肥随着三七药食价值被深入发掘，其市场需求量和价格也 随之不断上涨，三七产业已成为云药产业主要支柱
3、。三七对 其生长环境要求极为严格，文山州是三七道地产区，非道地 产区三七存在品质不高，甚至生长发育受限等问题，因此三 七适宜种植地区扩展空间有限，主要集中于文山州及周边少 数地区。为满足不断扩大的市场需求，三七连作成为七农无 奈选择，三七道地产区连作面积已占总面积15%以上1。连作常导致土壤养分、理化性质、微生物区系等发生改 变，影响作物对土壤养分的吸收，导致发生严重的病虫害， 从而影响作物产量和品质。中药材种植生产上也存在着连作 障碍问题，根类药材连作障碍问题尤为突出，如地黄、丹参、 桔梗、人参属等2。三七为人参属植物，该属作物连作障 碍存在3方面原因：土壤中病原菌增多引起的病害加重，根 际
4、化感作用积累产生的自毒现象，土壤营养特别是微量元素 消耗使营养不足3。三七是宿根植物，忌地性极强，连作 障碍现象严重。作物对土壤中矿质营养元素，尤其是对中、微量元素吸 收的比例具有特定规律。同一种作物长期连作，必然造成土 壤中某些元素的亏缺或累积，从而造成养分失衡4。三七 长期连作，从土壤中携出大量养分，但由于平衡施肥技术在 三七栽培中尚未推广应用，三七养分需求与养分施入间的差异必然造成土壤养分不平衡。如简再友等5发现三七3年 连作土中铜和钙的含量明显低于新土中的含量，而铁、锰、 钾和钠的含量显著高于新土。通过平衡施用中、微量元素的 方式可一定程度改善三七连作障碍问题6-7。目前关于三 七不同
5、间隔种植模式下土壤中、微量元素变化特征尚缺乏系 统研究，因此本文对文山州的古木、马塘、盘龙和马白4个 道地产区进行定位监测，研究不同间隔种植模式下土壤中、 微量元素养分动态变化。本文的展开对深入揭示三七连作障 碍机制及建立消减措施具有重要现实和理论意义。1材料1.1定位监测点布置2008年12月，根据三七生长的不 同环境类型，在夜潮性土壤类型区域的文山县古木镇莲花塘 村、马关县马白镇马鞍山村和干旱土壤类型区域的文山县马 塘镇侬人河村、文山三七研究院砚山试验场(盘龙乡)建立 了 4个动态定位监测点，每个定位监测点均在同一三七棚内 采用换土方式，设置了新土、间隔5年、间隔0年(连作) 种植3个处理
6、，每处理试验面积6. 5 m2。各处理间用油毛毡 分隔。三七管理措施同当地常规管理，其中二年生三七从5 月至10月，每月追施1次复合肥15-15-15 (S)，施用量 为225 kg.hm-2;三年生三七从4月至8月，每月追施1次 复合肥15-15-15 (S)，施用量为 300 kg - hm-2o1.2样品采集2009年7月20日至2011年1月20日，每3个月分别采集古木、马白、马塘和盘龙4个定位监测区 的三七土壤。取015 cm 土层，去除表层覆盖物，每小区 均采用5点法进行采样，样品混合后以四分法取舍，装入袋 中。土壤样品在自然条件下阴干至恒重，磨碎后过0.2 mm 筛备用。2方法检
7、测指标包括土壤有效锰、铜、锌、钙、镁和硼。锰、 锌、铜的测定采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法测定；钙、 镁采用1 mol L-1醋酸铵交换原子吸收分光光度法测定； 硼采用甲亚胺-H酸比色法测定8。3结果与分析3.1不同间隔年限三七种植土壤有效钙含量动态变化 不同种植间隔年限、季度土壤有效钙含量变化见表1。不同 间隔种植年限土壤有效钙含量特征为，间隔5年土有效钙含 量高于新土，但连做土略低于新土，3种间隔种植模式下土 壤有效转均无明显季度变化。新土有效餌质量分数为815 929 mg kgl,平均为 863 mg kg-1;间隔 5 年土壤为 1 335 1 440 mg kg-1,平均为
8、1 391 mg kg-1 ；连作土为 805 883 mg kg-1,平均为841 mg kg_l。间隔5年和连作土壤 有效钙含量分别比新土高153%和-3%。说明，增加种植间隔 年限对土壤有效钙具有富集作用，连作土壤则有所亏缺。不 同间隔种植模式下各监测点土壤有效钙含量变化趋势表现为，除新土模式下的古木高于盘龙外，各间隔种植模式均表 现为马塘马白盘龙古木，分别为平均水平的205%，64%,78%, 52%； 182%, 97%, 85%, 36%； 158%, 123%, 89%, 30%。 可见，间隔种植模式不能改变各监测点土壤有效钙平均含量 变化趋势。 3.2不同间隔年限三七种植土壤有
9、效镆含 量动态变化不同间隔种植年限、季度土壤有效镁含量变化 见表2。间隔5年土壤有效镁含量显著高于新土和连作土。 其质量分数新土为124153 mg kg-1，平均为136 mg kg-1 ；间隔5年土壤为166196 mg kg-1,平均为176 mg kg-1;连作土为 123134 mg kg-1，平均为 129 mg kg-1 o 间隔5年和连作土壤有效镁含量分别比新土增加了 28%和 -6%。说明增加种植间隔年限对土壤有效镁具有富集作用， 但连作种植模式会造成土壤有效镁的小幅亏缺。不同间隔种 植年限下土壤有效镁季度变化规律均表现为，2010年4月前 呈上升趋势，而后呈下降趋势。不同种
10、植地点的不同间隔年 限下土壤有效镁含量均表现为马塘马白盘龙古木，分别 为平均水平的 184%, 74%, 72%, 70%, 140%, 134%, 97%, 30% 和152%, 136%, 86%, 27%。可见，4个地区土壤有效镁3种 间隔种植模式下平均含量变化趋势一致，说明不同地区土壤 有效镁含量差异可能由土壤有效镁本底值差异引起，不同间 隔种植方式对其无显著影响。3.3不同间隔年限三七种植土壤有效锰含量动态变化不同种植间隔年限、季度土壤有效锰含量存在显著差异见表 3。不同种植间隔年限上表现为，新土含量最低，连作土次 之，间隔5年土壤最高。新土有效锰质量分数为32. 3548. 70
11、mg kg-1,平均为 38. 62 mg kg-1 ；间隔 5 年为 61. 74 100. 04 mg kg-1,平均为 79. 24 mg kg-1；连作土为 41. 60 68. 67 mg kg-1,平均为 57. 40 mg kg-10 间隔 5 年土壤和 连作土壤有效锰含量分别比新土高105%, 49%o表明增加种 植间隔年限对土壤有效锰具有富集作用。不同种植间隔年限 下土壤有效锰季度变化规律一致，均表现为从29年7月 取样开始增加，至2010年4月迗到最高值，在2011年1月 取样结束时达到最低值。说明，由于三七对锰的携出作用， 经1.5年后土壤有效锰含量均显著降低。不同种植地
12、点的不 同间隔年限下土壤有效锰含量也存在较大差异。新土含量依 次为马塘古木马白盘龙，分别为平均水平的145%，110%, 101%, 44%；间隔5年含量依次为古木马塘马白盘龙，分 别为平均水平的164%，130%, 74%，31%；连作土含量依次为 古木马白马塘盘龙，分别为平均水平的127%, 106%, 45%, 23%。可见，3种间隔种植模式下4个地区土壤有效锰含量变 化的差异可能由间隔种植模式所致。3.4不同间隔年限三七种植土壤有效铜含量动态变化 不同种植间隔年限土壤有效铜含量存在显著差异见表4。表 现为新土含量最低，连作土次之，间隔5年土壤最高。新土有效铜质量分数为0.931.06
13、mg - kg-1,平均为1. 03 mg kg-1；间隔 5 年土为 3. 153. 69 mg kg-1,平均为 3. 48 mg kg-1 ；连作土为 2. 092. 37 mg kg-1,平均为 2. 24 mg kg-1;间隔5年土和连作土有效铜含量分别比新土高239%, 119%。表明，轮作方式对土壤有效铜具有富集作用。不同间 隔种植年限下土壤有效铜季度变化不明显，最大变幅为0.54 mg- kg-1。说明间隔种植模式对土壤有效铜季度变化无显著 影响。不同间隔年限下不同种植地点的土壤有效铜含量也存 在较大差异。新土含量依次为马白古木马塘盘龙，分别 为平均水平的157%，101%,
14、87%, 54%；间隔5年土依次为马 塘盘龙马白古木，分别为平均水平的198%，87%, 60%, 55%；连作土为马白古木盘龙马塘，分别为平均水平的 297%, 83%, 81%, 39%o可见，不同地区土壤有效铜含量变 化差异可能由间隔种植模式所致。3.5不同间隔年限三七种植土壤有效锌含量动态变化 不同间隔年限、季度土壤有效锌含量存在显著差异见表5。 不同间隔年限上表现为，在2010年4月前新土最低，连作 土次之，间隔5年土含量最高，但之后连作土有效锌含量维 持在相对稳定水平，间隔5年土和新土有效锌含量仍呈持续 上升趋势。新土有效锌质量分数为2. 436. 48 mg kg-1， 平均为4
15、. 87 mg kg_l;间隔5年土壤为5. 458. 64 mg kg-1,平均为 7. 30 mg kg-1 ；连作土为 4. 795. 67 mg kg-1,平均为5. 22 mg kg-lo间隔5年和连作土有效锌含 量分别比新土高50%，7%。表明，轮作对土壤有效锌具有富 集作用。不同间隔年限下土壤有效锌季度变化也存在较大差 异。间隔5年土和新土有效锌含量呈逐季上升趋势，而连作 土各季无显著差异。3种间隔种植模式下4个地区土壤有效 锌含量变化趋势一致，均为马白古木马塘盘龙，分别为 平均水平的 247%，68%, 62%, 23%； 237%, 80%, 50%, 32%； 201%,
16、73%, 72%, 55%o说明不同地区土壤有效锌含量变化 差异可能与土壤类型有关，而不同间隔种植方式对其无显著 影响。3.6不同间隔年限三七种植土壤有效硼含量动态变化 不同间隔种植年限、季度土壤有效硼含量变化见表6。连作 土有效硼含量显著高于新土和间隔5年土。其质量分数新土 为 0. 200. 24 mg kg-1,平均为 0. 22 mg kg-l;间隔 5 年土为 0. 180. 24 mg kg-1,平均为 0. 22 mg kg-l;连 作土为 0. 190. 31 mg kg-1,平均为 0. 28 mg kg_l。间 隔5年和连作土有效硼含量分别比新土高0%，25%o说明连 作土有效硼含量较高
