檳榔園土壤與檳榔中K、Ca、Mg、P營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定及規(guī)律

張 娜，黃燕華，劉 麗

（海南省地質(zhì)測(cè)試研究中心，海南?？?570206)

檳榔園土壤與檳榔中K、Ca、Mg、P營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定及規(guī)律

張 娜，黃燕華，劉 麗

（海南省地質(zhì)測(cè)試研究中心，海南海口 570206)

采用ICP-AES法對(duì)檳榔園土壤及檳榔中K、Ca、Mg、P 4種主量元素的測(cè)定并分析其遷移變化規(guī)律。結(jié)果表明：檳榔園土壤與果實(shí)中4種營(yíng)養(yǎng)元素的含量大小相似，均為K＞Mg＞Ca＞P。

檳榔；土壤；主量元素；規(guī)律

檳榔是重要的藥用植物，因其含有人體所需的多種營(yíng)養(yǎng)元素和有益物質(zhì)[1]，是歷代醫(yī)家治病的良藥。海南是我國(guó)檳榔的主產(chǎn)地，且種植檳榔歷史悠久，現(xiàn)已將檳榔種植作為農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。檳榔中含有的營(yíng)養(yǎng)元素K、Ca、Mg、P[2]等對(duì)它的生長(zhǎng)起著重要的平衡作用，如K有提高農(nóng)作物的抗逆性作用；Ca是植物結(jié)構(gòu)組成元素；Mg是葉綠素的主要組成；P在農(nóng)作物體內(nèi)起到光合作用等功能[3]。本研究通過(guò)采用濕法消解，ICP-AES法分別對(duì)檳榔園土壤與檳榔果實(shí)及其各部位中K、Ca、Mg、P 4種營(yíng)養(yǎng)元素的測(cè)定，分析其遷移變化規(guī)律，為科學(xué)施肥提供可靠的理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品采集與制備

1.1.1 土壤樣品

本實(shí)驗(yàn)土壤樣品采于海南萬(wàn)寧檳榔園。取表層深度0～20cm的土壤，經(jīng)干燥、過(guò)篩、粉碎后經(jīng)105℃烘2h，用作各元素的分析。

1.1.2 檳榔樣品

本實(shí)驗(yàn)檳榔根須、葉片、果實(shí)樣品采于與檳榔園土壤配套的長(zhǎng)勢(shì)良好的檳榔樹(shù)。樣品于45℃的烘箱中烘干后粉碎成粉末，裝樣袋用做各元素的分析。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 主要儀器

微波消解儀（MARS）：美國(guó)培安科技公司；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（iCAP 6300 Due）：美國(guó)熱電公司，儀器最佳條件見(jiàn)表1；精密控溫電熱消解儀（DV4000）：北京安南科技。

表1 ICP-AES工作參數(shù)

1.2.2 試劑和材料

硝酸、鹽酸、氫氟酸、硫酸均為優(yōu)級(jí)純；實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水；標(biāo)準(zhǔn)溶液由基準(zhǔn)試劑配制成1 000μg/mL的貯備液，測(cè)定時(shí)稀釋至所需濃度；高純氬氣；30mL聚四氟乙烯坩堝；25mL塑料比色管。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 試樣分解

土壤樣品：稱取0.200 0g樣品于聚四氟乙烯坩堝中，分別加入5mL HNO3、5mLHF、1mL H2SO4置于220℃控溫電熱板上加熱分解，待H2SO4白煙冒盡后用5 mL 王水（1+1）浸取，冷卻后定容至25mL 塑料比色管搖勻?？瞻紫夥椒ㄍ瑯悠?。

檳榔樣品：稱取0.200 0g 樣品于50mL 消化管中，加入10mLHNO3放入微波消解儀中加熱消解，冷卻后于控溫電熱消解儀105℃加熱0.5 h 后移至25mL 塑料比色管中，用水稀釋至刻度，搖勻。同時(shí)按照上述步驟做空白實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 樣品分析

本實(shí)驗(yàn)采用ICP-AES法對(duì)樣品進(jìn)行分析測(cè)定，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品中各元素的含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：測(cè)定土壤樣品用10%王水稀釋配制成濃度為0.1、1、5、20、100μg/mL的K、Ca、Mg、P混合標(biāo)準(zhǔn)系列；測(cè)定檳榔樣品用5%硝酸稀釋配制成濃度為0.05、0.1、0.5、2和10μg/mL的K、Ca、Mg、P混合標(biāo)準(zhǔn)系列。

2 結(jié)果與討論

2.1 檳榔園土壤與檳榔果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素含量差異比較

2.1.1 檳榔園土壤中各營(yíng)養(yǎng)元素的含量分布

本研究對(duì)檳榔園20個(gè)土壤樣品中K、Ca、Mg、P元素分析測(cè)試，并統(tǒng)計(jì)其平均值結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 土壤中營(yíng)養(yǎng)元素含量

由圖1可知檳榔園土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的含量大小依次為：K＞Mg＞Ca＞P。

圖1 土壤營(yíng)養(yǎng)元素含量對(duì)比

2.1.2 成齡檳榔樹(shù)果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素含量分布

本研究通過(guò)對(duì)檳榔園中20株成齡檳榔樹(shù)果實(shí)K、Ca、Mg、P元素的分析測(cè)試，并統(tǒng)計(jì)其平均值結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 檳榔果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素含量

由圖2可知，檳榔果實(shí)中4種營(yíng)養(yǎng)元素的含量大小依次為：K＞Mg＞Ca＞P。

圖2 檳榔果實(shí)營(yíng)養(yǎng)元素含量對(duì)比

2.2 檳榔園土壤-根須-葉片-果肉-果籽中各營(yíng)養(yǎng)元素的含量水平及變化規(guī)律

2.2.1 K元素在土壤與檳榔各部位的分布狀況

富集系數(shù)反映了植物對(duì)元素富集能力的強(qiáng)弱，其表示方法為該元素在植物體內(nèi)與土壤中含量的比值。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)檳榔園土壤及檳榔樣品的分析測(cè)定，得出K元素的含量并計(jì)算富集系數(shù)，見(jiàn)表4。

表4 土壤及檳榔各部位K元素含量

結(jié)果表明，檳榔各部位對(duì)K元素的吸收能力依次為：根須＞葉片＞果籽＞果肉。

2.2.2 Ca元素在土壤與檳榔各部位的分布狀況

通過(guò)上述方法實(shí)驗(yàn)對(duì)檳榔園土壤及檳榔樣品的分析測(cè)定，得出Ca元素的含量并計(jì)算富集系數(shù)，見(jiàn)表5。

表5 土壤及檳榔各部位Ca元素含量

結(jié)果表明，檳榔各部位對(duì)Ca元素的吸收能力依次為：葉片＞根須＞果肉＞果籽。葉片中的Ca含量大于土壤，說(shuō)明檳榔葉片能通過(guò)自身吸收轉(zhuǎn)換Ca元素。

2.2.3 Mg元素在土壤與檳榔各部位的分布狀況

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)檳榔園土壤及檳榔樣品的分析測(cè)定，得出Mg元素的含量并計(jì)算富集系數(shù)，見(jiàn)表6。

結(jié)果表明，檳榔各部位對(duì)Mg元素的吸收能力依次為：葉片＞根須＞果肉＞果籽。

表6 土壤及檳榔各部位Mg元素含量

2.2.4 P元素在土壤與檳榔各部位的分布狀況

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)檳榔園土壤及檳榔樣品的分析測(cè)定，得出P元素的含量并計(jì)算富集系數(shù)，見(jiàn)表7。

表7 土壤及檳榔各部位P元素含量

結(jié)果表明，檳榔各部位對(duì)P元素的吸收能力依次為：葉片＞根須＞果籽＞果肉，并且檳榔葉片自身合成P元素能力較強(qiáng)。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)試土壤與檳榔中的4種營(yíng)養(yǎng)元素，分析研究了檳榔中K、Ca、Mg、P含量的動(dòng)態(tài)變化。檳榔園土壤與果實(shí)中K、Ca、Mg、P 4種元素含量測(cè)定結(jié)果表明：果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)元素的含量大小與土壤中各元素的含量分布規(guī)律相似。檳榔各組織器官中營(yíng)養(yǎng)元素的分布規(guī)律除K元素富集在根須部位最多，其余元素主要富集在葉片中。本研究對(duì)檳榔的種植及品質(zhì)的提高有一定的指導(dǎo)意義。

[1] 陳鵬.東南亞的檳榔[J].世界民族，1996，1：66-69.

[2] 劉立云，王萍，馮美利，等.火焰原子吸收法測(cè)定海南檳榔葉片中金屬元素的研[J].光譜學(xué)與光譜分析，2008，28（12）：2989-2992.

[3] 蔡柏巖，葛菁萍，祖?zhèn)?不同磷肥水平對(duì)大豆磷營(yíng)養(yǎng)狀況和產(chǎn)量品質(zhì)性狀的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)，2007，13（3）：404-410.

Determination and Change Rule of K、Ca、Mg、P Elements in Arecanut and Soil

Zhang Na，Huang Yan-hua，Liu Li

ICP– AES was applied to the determination of K、Ca、Mg、P in arecanut and soil.The result of transfer rule mean that：the content of four nutrition elements in arecanut and soil is similar，K＞Mg＞ Ca＞P.

arecanut；soil；major elements；rule

S567.19

B

1003–6490（2017）11–0254–02

2017–09–05

張娜（1984—），女，甘肅天水人，工程師，主要研究方向?yàn)橥寥拉h(huán)境、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、海洋地質(zhì)及礦產(chǎn)資源化學(xué)分析。