不同恢复年限老参地土壤养分以及酚酸类代谢物含量差异

作者：李崇玮; 柏新富; 陈国忠; 朱萍; 张淑婷; 侯玉平^*; 张兴晓^*

来源：植物生态学报, 2021, 45(11): 1263-1274.

• 西洋参
• 连作障碍
• 有机态养分
• 酚酸类代谢物
• 高效液相色谱法(HPLC)
• 气相色谱质谱联用法(GC-MS)

人工种植西洋参(Panax quinquefolius)具有很高的经济效益,但连作障碍已成为其产业可持续发展的限制因子。目前对连作障碍成因的研究尚且不足。该研究以收获西洋参后恢复1、10、20年的老参地(分别记为A1、A10、A20)为研究对象,以未种植过西洋参的土地为对照(CK),测定和分析土壤养分及酚酸类代谢物的变化,以期从养分和化感作用的角度解析可能造成西洋参连作障碍的关键因子。通过常规化学性质测定方法和气相色谱质谱联用(GC-MS)的方法测定土壤养分含量,采用高效液相色谱法(HPLC)测定土壤中的酚酸类代谢物含量。结果显示, 3组收获西洋参后的老参地的土壤pH均显著降低; A1 25种有机态养分(氨基酸类、糖类和糖醇类物质)的含量显著降低,N-乙酰鸟氨酸、5-氨基戊酸、丝氨酸、亮氨酸、甘油和槐糖等的含量均在所有老参地中显著下降,经过20年轮作后依然不能恢复到对照水平。同时,与预期相反,被认为具有化感自毒作用的酚酸类代谢物在收获西洋参后含量也显著下降,其中,香豆酸、原儿茶酸、阿魏酸和苯甲酸的含量在A1中显著低于CK,但经过10年时间轮作后可以恢复到接近对照水平。另外,p-香豆酸和丁香酸在A1、A10、A20的含量均显著低于CK,即经过20年轮作依然不能恢复到对照水平;酚酸类代谢物对西洋参生长的积极意义应被重视。相关性分析显示上述有机态养分含量、pH和酚酸类代谢物含量之间大多数呈显著正相关关系,表明各土壤特性之间存在密切的交互作用。综上所述,种植西洋参引起的土壤酸化、有机态养分和酚酸类代谢物含量降低及各因子间的协同作用可能是西洋参连作障碍的关键因素。

• 单位
  生命科学学院; 鲁东大学; 云南大学