土壤因子對香鱗毛蕨酚類物質的影響

常 纓，王晶玉，王 琦

（東北農業(yè)大學生命科學學院，哈爾濱 150030）

香鱗毛蕨（Dryopteris fragransL.Schott）是一種極具開發(fā)前景的野生藥用植物資源，系鱗毛蕨科鱗毛蕨屬。民間驗方利用香鱗毛蕨已有百余年之久，香鱗毛蕨對牛皮癬、青少年痤瘡等皮膚病具有良好療效，被黑龍江北部居民視為“皮膚病的克星”[1]。香鱗毛蕨主要有效成分為酚類物質[2]，具有抗真菌、抗氧化等作用。香鱗毛蕨生長于火山噴發(fā)后所形成的熔巖環(huán)境中，我國黑龍江省五大連池地區(qū)為主要分布區(qū)[3]。近年來，由于人們盲目采收以及對熔巖環(huán)境的破壞，香鱗毛蕨野生資源遭到嚴重破壞，因此對香鱗毛蕨資源的保護研究更具必要性和緊迫性[4－5]。中藥材品質主要由遺傳因子決定，但同時受氣候、土壤等外界因子直接或間接影響[6]。有關香鱗毛蕨有效成分與土壤因子相關性研究鮮見報道。本試驗通過對主產區(qū)五大連池地區(qū)6個不同采集地香鱗毛蕨酚類物質含量及相應土壤中的基本養(yǎng)分和土壤酶活性進行分析，旨在了解香鱗毛蕨適宜生存的土壤特征，并探討土壤因子對香鱗毛蕨酚類物質影響，為香鱗毛蕨科學栽培及施肥措施改進提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

于2010年9月中旬，分別在黑龍江省五大連池地區(qū)6個不同樣地二池（EC）、三池（SC）、老黑山（LHS）、南泉（NQ）、龍門石寨（LM）、火燒山（HSS）進行樣品采集，土壤樣品采用隨機多點取樣法，土樣采回后去除雜質，混勻，室內風干，過篩備用。植物樣品與土壤樣品相對應，洗凈后自然風干，研成粉末備用。植物樣品經哈爾濱師范大學生命科學學院劉保東教授鑒定為香鱗毛蕨（Dryopteris fragransL.Schott）。

1.2 分析方法

1.2.1 土壤基本養(yǎng)分的測定

土壤樣品養(yǎng)分含量測定采用農業(yè)化學常規(guī)分析方法[7]，測定項目包括土壤全氮、全磷、緩效鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、有機質、pH。

1.2.2 土壤酶活性的測定

土壤酶活性測定采用常規(guī)方法[8]，脲酶（NH+－N mg·g－1干土）、轉化酶（葡萄糖 mg·g－1干土）、過氧化物酶和多酚氧化酶（沒食子酸mg·g－1干土）分別用靛酚藍比色法、3，5－二硝基水楊酸比色法、鄰苯三酚比色法測定。

1.2.3 有效成分含量的測定

采用乙醇－三氯乙酸法提取，福林酚法測定酚類物質含量，具體方法參照文獻[9－10]。

1.2.4 數(shù)據分析

采用Excel和SPSS17.0進行數(shù)據分析。

2 結果與分析

2.1 不同樣地香鱗毛蕨土壤養(yǎng)分狀況分析

由表1可知，不同樣地土壤中養(yǎng)分含量變異系數(shù)較小，說明不同樣地香鱗毛蕨土壤養(yǎng)分存在一定差異，但是總體差異不大，土壤養(yǎng)分較穩(wěn)定。香鱗毛蕨適宜生活土壤為弱酸性土壤；有機質含量較低，腐殖質含量較少，為礦質土壤；其中龍門石寨較為特殊，氮、鉀含量及有機質含量均最低，而磷含量最高；三池地區(qū)全氮、堿解氮及有機質含量最高；老黑山緩效鉀、速效鉀含量均較高；總體來講，五大連池地區(qū)適宜香鱗毛蕨生長的土壤中基本養(yǎng)分含量較高。

土壤養(yǎng)分含量相關性分析表明（見表2），土壤中全氮與有機質之間呈極顯著正相關，堿解氮與全氮、有機質之間呈顯著正相關；全磷和速效磷之間呈極顯著正相關，全磷和速效鉀之間呈顯著負相關；速效鉀和緩效鉀之間呈顯著正相關。

表1 不同地區(qū)香鱗毛蕨土壤養(yǎng)分含量Table 1 Soil nutrient properties of Dryopteris fragrans L.Schott in different areas

表2 土壤養(yǎng)分相關性分析Table 2 Correlation analysis of soil nutrient

2.2 不同樣地香鱗毛蕨土壤酶活性差異

圖1 不同樣地香鱗毛蕨土壤酶活性Fig.1 Soil enzyme activity of Dryopteris fragrans L.Schott in different samples

龍門石寨和三池土壤脲酶活性相對較小，分別為（0.1998±0.03）和（0.2204±0.02）mg·g－1，其他樣地基本一致；各樣地土壤轉化酶活性差異不大，其中火燒山和三池相對較小，分別為（4.2424±0.13）和（4.4823±0.013）mg·g－1，龍門石寨和南泉相對較高，分別為（5.4415±0.45）和（5.453±0.18）mg·g－1；土壤多酚氧化酶和過氧化物酶活性變異較大，火燒山多酚氧化酶活性最高，為（4.85±0.15）mg·g－1，南泉最低，為（2.25±0.06）mg·g－1；二池過氧化物酶活性最低，為（0.3507±0.04）mg·g－1，三池較低，為（0.5367±0.05）mg·g－1，其他樣地差異不大（見圖1）。

對土壤酶活性進行相關分析表明，各土壤酶之間相關性并不顯著，脲酶與過氧化物酶呈負相關，多酚氧化酶與脲酶、過氧化物酶均呈正相關，轉化酶與其他酶均呈負相關。

2.3 香鱗毛蕨有效成分含量分析

不同樣地香鱗毛蕨總酚含量平均為9.25%，簡單酚含量平均為3.78%，單寧含量平均為5.37%。不同樣地香鱗毛蕨有效成分含量有一定差異，其中龍門石寨總酚含量最高，為14.87%，南泉最低，為5.53%，龍門石寨總酚含量是南泉的2.7倍；龍門石寨簡單酚含量最高，為5.4%，三池最低，為2.92%，龍門石寨簡單酚含量是三池的1.85倍；龍門石寨單寧含量為9.47%，南泉為1.48%，龍門石寨單寧含量是南泉的6.4倍。由此可見，不同樣地間香鱗毛蕨有效成分含量有一定差異，說明生態(tài)因素對香鱗毛蕨有效成分形成和積累有一定的影響（見表3）。

2.4 土壤養(yǎng)分因子與有效成分的相關性分析

由表4可知，全磷和速效磷與總酚含量之間存在極顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.961和0.940；全氮和速效鉀與簡單酚含量之間存在極顯著負相關，相關系數(shù)分別為－0.83和－0.851；全磷與單寧呈顯著正相關，相關系數(shù)為0.891，速效磷與單寧呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.925。說明全磷和速效磷對總酚和單寧的積累有顯著促進作用，而全氮和速效鉀對簡單酚的積累有一定抑制作用。

表3 不同地區(qū)香鱗毛蕨有效成分含量Table 3 Active component content of Dryopteris fragrans L.Schott in different areas (%)

表4 土壤養(yǎng)分與香鱗毛蕨有效成分相關性分析Table 4 Correlation analysis between soil nutrient and ac?tive component of Dryopteris fragrans L.Schott

3 討論與結論

藥用植物通過根系從土壤中吸取生長發(fā)育所需水分和營養(yǎng)物質，土壤因子作為植物體營養(yǎng)直接來源，對植物生長及有效成分有直接影響。香鱗毛蕨在我國以黑龍江省五大連池地區(qū)為主要分布區(qū)，生長于火山熔巖形成的巖石凹陷處或空隙中，土壤稀薄，為弱酸性礦質土壤。試驗測得香鱗毛蕨土壤中氮、磷、鉀含量較高，速效磷、速效鉀、堿解氮含量可達普通耕地2～5倍[11]，速效養(yǎng)分可作為直接營養(yǎng)被植物吸收，這為香鱗毛蕨在火山熔巖這種特異生境中生存提供必要營養(yǎng)條件。此外，全氮和有機質、全磷和速效磷之間呈極顯著正相關，是表征野生香鱗毛蕨土壤肥力狀況的重要指標之一。

王艷茹等研究土壤因子對白菊花有效成分影響表明，速效磷與酚類化合物成極顯著正相關[12]。徐凌川等研究也表明，施用磷肥能提高金銀花葉和花中綠原酸含量[13]，與本試驗中全磷、速效磷與香鱗毛蕨總酚及單寧含量呈顯著正相關的結果一致。劉偉研究表明，施鉀能夠提高杭白菊葉片中酚類物質含量[14]，而本試驗結果表明，速效鉀與酚類物質含量呈負相關，由于植物種類差異或生境不同所致。張磊等研究葡萄與土壤肥力關系表明，單寧含量隨著氮、磷、鉀、有機質增加而減少，其中以堿解氮和有機質關系最為顯著[15]。本研究表明，全磷和速效磷均對香鱗毛蕨酚類物質積累具有極顯著促進作用，全氮和速效鉀對簡單酚積累有一定抑制作用。由此可知，在香鱗毛蕨實際栽培生產中，為實現(xiàn)優(yōu)質、高產目標，可適當提高土壤中的磷含量。

對香鱗毛蕨不同樣地土壤酶活性研究結果表明，各樣地間土壤酶活性無顯著差異，同時，土壤酶與香鱗毛蕨有效成分含量間無顯著相關性。鑒于土壤酶活性受季節(jié)變化影響較大，后續(xù)研究可在本試驗基礎上，深入分析整個生長季香鱗毛蕨土壤酶活性狀況。有關土壤中基本養(yǎng)分含量及土壤酶活性對香鱗毛蕨有效成分影響機理尚待進一步研究。

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