温县怀山药种植区土壤理化特征及根际土壤微生态环境特征分析

摘要

本文以温县怀山药种植区土壤和怀山药为研究对象,对土壤理化特征、土壤肥力进行了测定和分析;通过火焰原子吸收法对怀山药中和土壤中Cu、Zn、Mn、Ni四种有益元素含量进行了测定,并分析了二者的相关性;通过比色法和容量法对土壤中脲酶和过氧化氢酶活性进行了测定、稀释平板法对土壤微生物数量进行了测定,并进行了分析。得出以下结论:
　　(1)研究区0-20cm耕作层土壤的总孔隙度最高,均值为52.83％;土壤容重表层土低,20-40cm、40-60cm较高;土壤固相率在0-20cm深度最低,20-40cm、40-60cm较高。
　　(2)研究区怀山药土壤样品中有机质含量平均值为17.9g/kg,全氮量平均值为0.95g/kg,全钾量平均值为25.4 g/kg,全磷量平均值为0.78 g/kg;对照麦田有机质含量为18.4 g/kg,全氮量为0.94g/kg,全钾量为26.8g/kg,全磷量为0.78 g/kg。土壤肥力不是影响怀山药品质的关键因素。
　　(3)研究区怀山药土壤样品中 Cu含量均值为14.2 mg/kg,Zn含量均值为164.3mg/kg,Mn含量均值为424.1mg/kg,Ni含量均值为21.3mg/kg。其中Cu最大单因子污染指数为0.172,Zn最大单因子污染指数为0.692,Ni最大单因子污染指数为0.427,呈Zn>Ni>Cu的趋势。三种金属元素均未超过我国《土壤环境质量标准(GB15618-95)》中的二级标准,土壤未被污染。但Zn的单因子污染指数最高,应引起重视。
　　(4)研究区怀山药中Cu含量均值为8.36mg/kg,Zn含量均值为43.3mg/kg, Mn含量均值为6.4mg/kg,Ni含量均值为0.303mg/kg。且山药中Cu含量占国家粮食限量标准的83.6%,Zn含量占国家粮食限量标准的86.6%,均未超标,但接近标准限值,应引起重视。
　　(5)山药中Cu、Zn含量与土壤中Cu、Zn含量的相关系数分别为0.964和0.975,其P值均小于0.05,呈显著相关;怀山药与土壤中Ni、Mn含量的相关系数分别是0.575、-0.047,相关性不显著。
　　(6)怀山药田土壤在种植山药后脲酶和过氧化氢酶活性显著降低,其中种前土壤中脲酶活性均值为0.5837mg/g,种后为0.0552 mg/g;种前土壤中过氧化氢酶活性均值为4.861mL/g,种后为0.56 mL/g。
　　(7)随着山药连作年限的增加,土壤中微生物组成和数量存在较大差异,微生物总数由大到小依次是连作两年土壤>对照土壤>耕作一年土壤。土壤微生物在总体数量上均以细菌为主,占其总量的84.28%~93.35%,放线菌次之,占其总量的6.54%~15.64%,真菌最少,仅占0.07%~0.11%。但随着连作年限的增加,可培养的微生物总量呈上升趋势,其中细菌数量由大到小依次是连作两年土壤>对照土壤>耕作一年土壤;随着连作年限的增加,真菌数量显著增加,其数量由大到小依次是连作两年土壤>耕作一年土壤>对照土壤,连作两年后土壤中真菌数量是耕作一年土壤中真菌数量的1.79倍,是对照土壤中真菌数量的2.03倍。
　　(8)怀山药根际土壤中土壤酶活性与微生物数量的相关性分析表明,脲酶活性和细菌数量的相关系数为0.920,P值为0.009,呈极显著相关;过氧化氢酶活性与细菌数量的相关系数为0.025,相关性不大;脲酶、过氧化氢酶活性和放线菌数量的相关系数分别为-0.164和-0.438,呈弱的负相关。

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1 概论

1.1怀山药概述

1.2中药材产区土壤特征研究概况

1.3土壤中有益元素研究概况

1.4土壤酶的研究概况

1.5怀山药连作障碍的研究

1.6研究的目的及意义

1.7 研究内容、特色及创新

1.8技术路线

2 研究区环境概况

2.1地理位置

2.2 气候

2.3 地质构造

2.4 地形地貌

2.5 怀山药种植区土壤概况

3 研究方案及实验

3.1 样品采集

3.2 样品预处理

3.3测试方法

4 研究区土壤理化特征及微量元素分析

4.1研究区土壤理化特征分析

4.2 怀山药中Cu、Zn、Mn、Ni四种微量金属元素含量分析

4.3怀山药和土壤中四种元素含量的相关性分析

4.4小结

5 怀山药根际土壤酶活性和微生物特征

5.1怀山药种植前后土壤酶活性的变化

5.2怀山药土壤中微生物数量分析

5.3 怀山药根际土壤酶活性与微生物数量的相关性分析

5.4 小结

6 怀山药连作障碍原因分析

6.1怀山药连作障碍原因分析

6.2解决怀山药连作障碍的建议

7 结论及建议

7.1主要研究成果

7.2存在的问题和建议

参考文献

作者简历

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