茶园土壤中水溶性酚酸和复合态酚酸含量的调查
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于 100 ml 塑料瓶中,加浸提剂纯水 25 ml,在 130 ~ 140 r / min
下振荡 120 min,静置 24 h,再振荡 30 min,过滤至烧杯中,离
心,取上清液为待测液。吸取待测液 2 ml 于烧杯中,加入 Fo-
lin( 福林) 试剂 2 ml,再加入 8. 25 ml 0. 4 mol / L Na2 CO3 溶液, 摇匀,置于 37 ℃ 温箱中保温 15 min,使其充分显色,在 680
2. 3 茶园土壤中酚酸含量与土层的关系 研究表明,茶园 土壤 0 ~ 20 cm 土层酚酸含量高于 20 ~ 40 cm 土层酚酸含量。 茶园土壤 0 ~ 20 cm 土层中水溶性酚酸含量平均值为 12. 85 μg / g,茶园土壤 20 ~ 40 cm 土层中水溶性酚酸含量平均值为 7. 11 μg / g,两者相差 1. 81 倍; 茶园土壤 0 ~ 20 cm 土层中复 合态酚酸含量平均值为 1 012. 24 μg / g,茶园土壤 20 ~ 40 cm 土层中复合态酚酸含量平均值为 435. 56 μg / g,两者 相 差 2. 32倍。究其原因,茶树地上部修剪产生的枯枝落叶等残体 可能是影响茶园土壤酚酸含量的主导因素。叶发茂研究表 明,大部分系统灌木层的水溶性酚酸含量随着植物器官离地 面高度的增加逐渐加大,且地上部分的水溶性酚酸含量达到 地下部分的 2 倍以上[12]。枯枝落叶层叶部分的水溶性酚量 比枝部分的高,且叶部分的水溶性酚含量达到枝部分的 2 倍 以上。2 代杉木萌芽天然更新林的阔叶树叶部分水溶性酚含 量甚至达到枝部分的 9 倍。 2. 4 生荒土与茶园土壤中酚酸含量的比较 从图 4 可以看 出,茶园土壤 0 ~ 20、20 ~ 40 cm 土层中水溶性酚酸和复合态 酚酸含量都比生荒地要高。据现代土壤学腐殖质形成理论, 腐殖质化可分为 2 步: ①形成腐殖质主要成分的原始材料阶 段即产生酚类物质阶段; ②由醌或酚和氨基酸或多肽缩合成 腐殖质阶段。木质素的作用是分解、氧化提供醌化合物,蛋 白质的作用是提供氨基酸。在形成腐殖质过程中,还必须要 有一定的酸碱度和适度的氧气,同时在生物催化剂的作用下 得以完成。在碱性条件下酚类物质能和蛋白质或氨基酸迅 速形成腐殖质,而在酸性条件下腐殖质会进行水解产生原儿 茶酸、香草酸和香草醛等酚类物质,造成酚类物质在土壤中 积累。因此,在酸性条件中生长的植物易造成酚类物质在土 壤中的积累,而当土壤中缺乏蛋白质或氨基酸时易造成酚类 物质的积累。茶树是喜酸耐酸植物。在一定的植茶年限后, 在茶树自身的生理活动( 离子的选择吸收或吸附、根系有机 酸的分泌、聚铝等特性) 的作用下,茶园土壤 pH 一般会降至 3. 5 ~ 5. 5,因而土壤中酚类物质的含量比生荒地高。
土壤中酚类物质是指芳香环与羟基相连的一大类有机 化合物,是土壤有毒物质的主要成分,因而被较多学者认为 它可能是造成土壤中毒或土壤衰退的重要原因之一[1 -2]。 近年来,有关土壤中酚类物质对植物的自毒、长期连作危害 机制等研究已在黄瓜、水稻、大豆等作物中广泛开展,特别是 随着我国人工林( 如杉木、桉树、马尾松、杨树等) 连栽生产力 下降问题的日益严重,森林土壤酚类物质已引起众多学者的 普遍关注。相关研究主要集中在连作对土壤酚类物质积累 的影响[3 -6],酚类物质在生态系统中的主要来源和形成机 制[7]以及酚类物质对植物生长的影响、作用机制[8 -10],而有 关茶园土壤中酚类物质研究鲜见报道。为此,笔者调查了来 自安徽、江苏、贵州、云南、湖南等地典型茶园土壤样品中水 溶性酚酸和复合态酚酸的含量,并分析了茶园土壤中酚酸的 分布特点,以期为茶园土壤健康指数研究提供理论依据与数 据支持。 1 材料与方法 1. 1 土样来源 来自安徽、江苏、贵州、云南、湖南等地共计 97 份茶园土壤样品。 1. 2 取样方法 在试验茶园内,按“S”形选取 5 ~ 8 个取样 点,取 0 ~ 20 和 20 ~ 40 cm 两层土样,分别混合均匀后,按四 分法选取试验所需土样,装入样品袋,带回实验室进行相关 测试分析。 1. 3 指标测定与方法 1. 3. 1 复合态酚酸的测定方法。称取过 40 目的土样 0. 5 g 于 100 ml 塑料瓶中,加浸提剂 1 mol / L NaOH 25 ml,在 130 ~ 140 r / min 下振荡 120 min,静置 24 h,再振荡 30 min,过滤至
图 1 茶园土壤水溶性酚酸含量分布
图 2 茶园土壤复合态酚酸含量分布
2. 2 茶园土壤中水溶性酚酸含量与复合态酚酸含量的关 系 从图 3 可以看出,茶园土壤中水溶性酚酸含量不到复合 态酚酸含量的 1. 38% 。其中,0 ~ 20 cm 土层茶园土壤水溶性 酚酸含量不到复合态酚酸总量的 1. 27% ,20 ~ 40 cm 土层茶 园土壤水溶性酚酸含量不到复合态酚酸总量的 1. 63% ,水溶 性酚酸含量远低于复合态酚酸。究其原因可能是由于吸附 作用机制。当土壤中水溶性酚酸含量较高时,可被土壤腐殖 质和矿物胶体吸附,成为复合态酚; 而当土壤中水溶性酚含 量较低时,复合态酚又从土壤胶体上释放出来,转化为水溶 性酚。这是一个动态的平衡[11]。土壤中的复合态酚能稳定 地积累而达到很高的含量。
Investigation of Content of Water-Soluble Phenolic Acids and Complex Phenolic Acids in Tea Garden Soil WANG Ye-jun et al ( Tea Research Institute,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Qimen,Anhui 245600) Abstract [Objective]The research aimed to investigate the distribution of phenolic acids in tea garden soil.[Method] The contents of watersoluble phenolic acids and complex phenolic acids were determined in 97 tea garden soil samples from five provinces including Jiangsu,Anhui, Guizhou,Yunnan and Hunan,etc.[Result]The content of complex phenolic acids in tea garden soil ranged from 91. 9 to 2612. 95 μg / g,and 93. 2% of them varied between 100 and 1 500 μg / g. The content of water-soluble phenolic acids in tea garden soil ranged from 1. 81 to 32. 7 μg / g,in which 91. 75% soil samples were below 20 μg / g.[Conclusion] The water-soluble phenolic acids content is safe compared with other plants. Key words Tea garden soil; Phenolics; Content range; Humus; Root exudates
酚酸含量( μg / g)
=
标准曲线反查值 稀释土样质量
× ×
稀释倍数 ( 1 - w)
式中,w 为土壤含水量( 105 ℃ 烘干 24 h) 。
1. 5 数据处理 试验数据用 Excel2003 软件进行处理。
Fra Baidu bibliotek
2 结果与分析
2. 1 茶园土壤中水溶性酚酸与复合态酚酸含量分布情
况 从图 1 可以看出,茶园土壤中水溶性酚酸含量分布范围在
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40( 29) : 14256 - 14258
责任编辑 刘月娟 责任校对 李岩
茶园土壤中水溶性酚酸和复合态酚酸含量的调查
王烨军,廖万有* ,苏有健,张永利,孙 力 ( 安徽省农业科学院茶叶研究所,安徽祁门 245600)
摘要 [目的]为了探明茶园土壤酚酸含量分布情况。[方法]对来自江苏、安徽、贵州、云南、湖南等地共计 97 份茶园土壤样品中水溶性 酚酸和复合态酚酸含量进行调查。[结果]茶园土壤中复合态酚酸含量分布范围在 91. 9 ~ 2612. 95 μg / g,93. 2% 的样本数在 100 ~ 1 500 μg / g; 水溶性酚酸含量分布范围在 1. 81 ~ 32. 7 μg / g,而大部分茶园水溶性酚酸含量在 20 μg / g 以下,占样本总数的 91. 75%。[结论]与 其他作物相比,茶园土壤中水溶性酚酸含量是安全的。 关键词 茶园土壤; 酚类物质; 含量范围; 腐殖质; 根系分泌物 中图分类号 S 152. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 - 6611( 2012) 29 - 14256 - 03
ml 4 mol / L H2 SO4 溶液,然后加入 Folin( 福林) 试剂 2 ml,再 加入 8 ml 0. 4 mol / L Na2 CO3 溶液,摇匀,置于 37 ℃ 温箱中保
温 15 min,使其充分显色,在 680 nm 处比色。若有沉淀,则过
滤后在 680 nm 处比色。
1. 3. 2 水溶性酚酸的测定方法。称取过 40 目的土样 5. 0 g
nm 处比色。
1. 4 标准曲线的绘制 分别吸取 25 μg / ml 单宁酸标准液
0、0. 1、0. 4、0. 8、1. 2、1. 6、2. 0 ml 于 50 ml 烧杯中,补加水至 2
ml,加入 Folin( 福林) 试剂 2 ml,再加入 8. 25 ml 0. 4 mol / L
Na2 CO3 溶液,摇匀,置于 37 ℃ 温箱中保温 15 min,使其充分 显色,在 680 nm 处比色,根据吸光度绘制标准曲线。
含量分布范围在 1. 81 ~ 19. 22 μg / g,全部低于 20 μg / g。
从图 2 可以看出,茶园土壤中复合态酚酸含量分布范围
40 卷 29 期
王烨军等 茶园土壤中水溶性酚酸和复合态酚酸含量的调查
14257
在 91. 9 ~ 2 612. 95 μg / g,而大部分茶园复合态酚酸含量基本 在 100 ~ 1 500 μg / g,占样本总数的 93. 2% 。其中,0 ~ 20 cm 土层茶 园 土 壤 中 复 合 态 酚 酸 含 量 分 布 范 围 在 315. 48 ~ 2 612. 95 μg / g,83. 33% 的样本含量在 100 ~ 1 500 μg / g; 20 ~ 40 cm 土层茶园土壤中复合态酚酸含量分布范围在 91. 94 ~ 1 218. 43 μg / g,95. 92% 的样本含量在 100 ~ 1 500 μg / g。
1. 81 ~ 32. 7 μg / g,而大部分茶园水溶性酚酸含量在20 μg / g 土
以下,占样本总数的 91. 75% 。其中,0 ~ 20 cm 土层茶园土壤中
水溶性酚酸含量分布范围在 3. 50 ~ 32. 7 μg / g,83. 33% 的样本
含量在 20 μg / g 以下; 20 ~ 40 cm 土层茶园土壤中水溶性酚酸
基金项目 作者简介
收稿日期
现代农业产业技术体系建设专项资金资助。 王烨军( 1976 - ) ,男,安徽石台人,助理研究员,从事抗性育 种方面的研究。* 研究员,从事茶园土壤肥料与茶叶质量 安全方面的研究,E-mail: lwanyou@ 126. com。 2012-06-18
烧杯中,滤液为待测液。吸取待测液 2 ml 于烧杯中,加 0. 25