漳州水仙花产地生态地球化学特征

　　摘要:为了解漳州市水仙花产地的生态地球化学特征，解决漳州市水仙花种植规划和农业产业结构调整的问题，选取了水仙花传统种植区与非传统种植区进行对比研究。采集了土壤、灌溉水、水仙花球茎样品，测定了重金属元素、土壤常量元素及理化指标，根据土壤营养元素全量和有效量评价了水仙种植区的营养状况与两种植区土壤元素差异。结果表明，整个漳州水仙种植区土壤中营养元素含量较高，适宜水仙花生长，非传统种植区土壤中各元素较传统种植区无明显差异，甚至一些对植物生长有利的指标含量更高，如速效K，有效Mn、S、Si，稀土元素。通过两种植区土壤－水仙元素富集系数对比也发现两地差异较小。

　　关键词:水仙花;生态地球化学特征;营养元素;水仙种植区;漳州

　　0引言

　　水仙花是多年生鳞茎植物，在我国有1300多年的栽培历史，其中以福建漳州水仙花最为出名，其花姿、花色丰富，香味宜人，水仙鳞茎也可入药、有清热解毒、散结消肿的功效［1］。福建漳州水仙花种植区地形平坦开阔，成土母质为第四系全新统海积灰黑色淤泥，局部夹泥质砂，含贝壳及腐殖质，厚度约3m，其下为第四系全新统冲洪积灰黄色中细沙，土质疏松，土壤肥沃，pH为弱酸性，具有很好的保肥能力，且漳州地区具有较高的年平均气温，降雨量充足，地表水文背景优越，有较好的排水灌溉能力，每年5—10月当地花农为保持土壤养分均衡有轮种水稻的习惯，这给水仙花的生长带来了优越的条件［2］。

　　1研究方法

　　1.1样品的采集及处理

　　水仙花种球为3年期栽培，取样时间为第3年成熟期，本次野外采样时间为2015年4月，同期采集土壤及灌溉水样品。共采集土壤样品36件，配套灌溉水样品36件，水仙花球茎样品16件。其中:园山传统种植区土壤及灌溉水样品各26件，水仙花球茎样品10件;榜山镇等非传统种植区土壤及灌溉水样品10件，水仙花球茎样品6件，采样点位分布情况见图1。

　　1.2样品分析测试

　　土壤样品:采用发射光谱法测定B，原子荧光法测定As、Hg、Se，电感耦合等离子体质谱法测定Pb、Cd、Cr、Cu、Mo、Ni、Zn、ＲEE，粉末压片X荧光法测定Mn、P、S、Zr及SiO2、Al2O3、TFe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO。灌溉水样品:采用高分辨等离子体质谱法测定Al、B、Ca、Cd、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo，氢化物－原子荧光光谱法测定As，离子色谱仪测定法测定F，冷蒸气－原子荧光光谱法测定Hg。另外，采用电位法测定土壤pH，采用等离子体发射光谱仪测定速效K、有效P、铵态N、有效B、有效Cu、有效Fe、有效Mn、有效Zn、有效Mo。分析时插入国家一级标准物质控制分析准确度，按样品总数的5%抽取检查样品编成密码进行重复分析以及对异常点进行再次重复分析，控制分析测试精密度。水仙花球茎样品:采用微波消解法预处理样品，氢化物－原子荧光光谱法(HG－AFS)测定As、Se，冷蒸气－原子荧光光谱法(CV－AFS)测定Hg，高分辨等离子体质谱法(HＲ－ICP－MS)测定B、Ca、Cd、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Pb、ＲEE、S、Zn。分析时采用国家一级标准物质和密码重复样监控分析质量。

　　2土壤及灌溉水元素地球化学特征

　　2.1土壤元素含量特征

　　漳州水仙种植区土壤元素含量特征统计见表1。种植区土壤pH较低，平均值为5.3，呈弱酸性。通过与中国土壤(A层)元素平均含量［4］、福建沿海经济带表层土壤元素基准值［5］对比发现:研究区内土壤中常量元素CaO、Na2O、MgO略高于福建省沿海经济带表层土壤含量而低于中国土壤(A层)元素平均含量，说明在南方酸性土壤条件下(pH值3.4～5.5)碱金属和碱土金属会发生淋溶作用，致使土壤中的含量较低;SiO2、K2O、Al2O3含量与福建省沿海经济带和中国土壤(A层)含量相差不大。研究区内土壤微量元素、稀土(ＲEE)、B、Mo、Mn元素含量高于福建省沿海经济带，Pb含量为中国土壤(A层)含量的2.7倍，这与福建省沿海地区Pb高背景值的特征吻合。P含量为福建沿海表层土壤及中国土壤含量的2.73倍，造成P含量较高的原因可能与人为施肥有关。

　　2.2灌溉水元素含量特征

　　水仙种植区灌溉水中元素含量统计见表2。种植区灌溉水中各元素含量变化范围较大，含量差异显著。通过传统种植区与非传统种植区灌溉水中元素均值及中位数对比发现:传统种植区B、Mg、Zn和Ni4个元素含量低于非传统种植区，Hg、Cu两个元素明显高于非传统种植区，其他元素含量基本一致。从相关性分析(表3)中可以看出，灌溉水中含量差异元素与土壤中元素差异具有较明显的关联性，如传统种植区土壤中Hg、Cu含量高于非传统种植区，而灌溉水中具有同样的地球化学特征显示。综合考虑两地灌溉水均来自于九龙江因素，可初步判定两地灌溉水中部分元素含量差异主要由种植区土壤元素含量差异所引起。

　　4水仙花元素含量特征及与土壤元素关系

　　4.1水仙花元素含量特征

　　由漳州水仙花球茎中元素含量统计(表8)可见:(1)除As、Cd、F、Fe、Mn、Ni、Pb等元素外，大多数元素在水仙花中的含量变化不大，最大值普遍小于最小值的2倍，表明漳州水仙花球茎中元素含量的稳定性。(2)传统种植区与非传统种植区相比，水仙花球茎中各元素平均含量基本一致，传统与非传统种植区水仙花无显著差异。(3)传统及非传统种植区土壤中元素全量及有效态含量差异未对水仙花中元素含量造成显著影响。这可能表明，在满足一定养分需求条件下，水仙花球茎中元素含量不仅仅取决于土壤中元素全量及有效量的水平，而是受多种因素控制。

　　4.2水仙花元素含量与土壤元素含量关系

　　为了分析水仙花对土壤中元素吸收富集的特征，笔者分别作了水仙花球茎元素与土壤全量和有效量的相关性统计(表9、表10)，除Hg、As两种元素外，土壤中大部分元素与水仙花中的元素相关性不好。其原因可能是作物对土壤中元素吸收富集机制的复杂性，例如有研究认为作物对元素的吸收与作物品种、其基因型、土壤元素形态、土壤理化性质等多种因素有关［16－19］，因而水仙花与土壤中多数元素含量关系难以从简单的相关性反映。即使从土壤元素有效态含量与水仙花元素相关性分析来看，两者也仅有有效Zn呈现出正相关性，其他元素土壤有效态含量与水仙花球茎中元素含量无明显相关关系。

　　5结论

　　通过对漳州水仙花传统种植区及非传统种相植区土壤、灌溉水、水仙花球茎等介质中元素含量特征及其相关关系分析得出以下结论:(1)整个水仙种植区土壤主要以第四系全新统海积灰黑色淤泥为主，pH值(4.7～6．8)略低，呈弱酸性;土壤中有较高的稀土元素(ＲEE平均354×10－6)和B(平均20.9×10－6)、Mo(平均2.23×10－6)、Mn(平均582×10－6)等营养元素全量。对土壤元素全量对比发现，除Hg元素外，两种植区土壤中各元素含量差异不大，甚至非传统种植区土壤中B、Mn、Mo、Zn等营养元素全量还略高于传统种植区。2)整个种植区灌溉水中各元素含量变化范围较大，含量差异较显著;传统种植区与非传统种植区灌溉水中元素含量差异与土壤中元素差异具有较明显的关联性，两地灌溉水中部分元素含量差异应主要由种植区土壤元素含量差异所引起。(3)整个种植区内有效态元素含量整体处于不缺乏水平，较丰富的土壤营养元素有效态含量可能是漳州水仙花品质较好的原因之一。但根据变异系数统计发现各有效态含量跨度较大且分布不均匀，需根据不同地块差异调整施肥措施。两种植区土壤营养元素有效量差异不显著，非传统种植区土壤中Mn、S、Si有效态与速效K的含量率高于传统种植区。

　　综上所述，园山脚下水仙传统种植区与九龙江南岸非传统种植区各介质中元素含量并无明显差异。在综合考虑水仙花收购价格及种植管理因素前提下，可在与传统种植区类似的九龙江冲海积平原区推广漳州水仙花的种植。

　　参考文献:

　　［1］牛炜．水仙多糖及生物碱的提取、纯化与检测［D］．福州:福建农林大学，2013．

　　［2］王成斌．漳州水仙花农业地质背景初探［J］．福建地质，2008，27(2):254－258．

　　［3］刘杨，孙志梅，王小敏．农业地质及其与名特优农产品的相关性研究进展［J］．安徽农业科学，2010，38(7):3736－3738．

　　［4］迟清华．应用地球化学元素丰度数据手册［M］．北京:地质出版社，2007

《漳州水仙花产地生态地球化学特征》

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