蘭州百合產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量與肥力狀況評價

李瑞琴 白濱 于安芬 徐瑞 郭斌

摘要：針對蘭州百合農(nóng)戶分散種植，以及產(chǎn)地區(qū)域跨度大、產(chǎn)地環(huán)境復雜多樣的現(xiàn)狀，依據(jù)國家相關(guān)標準，對蘭州百合產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量和肥力狀況進行評價分析，結(jié)果顯示：蘭州百合產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量等級為“1級”，為“清潔”水平;蘭州百合產(chǎn)地土壤肥力總體為富鉀、富磷，有機質(zhì)和氮不足。蘭州百合產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量符合綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：蘭州百合;產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量;土壤肥力;分析評價

中圖分類號：S644.1? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ?文章編號：1001-1463（2019）011-0007-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2019.11.003

Study on Induction of Embryogenic Callus and Plant Regeneration of Medicago sativa L.

WANG Hongmei

（Institute of Biotechnology， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu， 730070， China）

Abstract：Cotyledon and hypocotyls of 5～7 day's aseptic seedlings after germination were used as explants to study the effect of different hormones and concentrations on callus induction and differentiation with the combinative concentration of hormones. The results showed the callus induction medium was MS+2，4-D 2.0 mg/L+6-BA 1.0 mg/L. The ratio of callus was 100%. The callus grew well and proliferated fast. The embryogenic callus induction medium was MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L. The medium for embryogenic callus differentiation into seedlings was MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 0.01 mg/L， and the rooting medium was 1/2MS+ NAA 0.02 mg/L+sucrose 10 g/L.

Key words：Medicago Sativa Linn;Embryogenic callus;Induction;Plant regeneration

蘭州百合（Lilium davidii var.unicolor）為川百合變種，已有130多年的種植歷史[1 ]，其地下鱗莖含糖量高，粗纖維少，味醇香甜，營養(yǎng)豐富，具有很高的食療和藥用保健作用，是我國衛(wèi)生健康委員會審批通過的藥食兼用植 物[2 ]。2017年甘肅省百合種植面積1.31萬hm2，產(chǎn)量7.64萬t，產(chǎn)值13.19億元，加工企業(yè)230多家，80%的百合銷往省外和國際市場，具有較高的市場知名度。百合產(chǎn)業(yè)覆蓋蘭州市、定西市和臨夏州的6個縣（區(qū)）33個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、217個村、3.2萬戶、12.04萬人，其中貧困戶8 850個，貧困人口3.36萬人，種植百合為主產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶人均年增加收入2 672.2元，經(jīng)濟效益十分可觀，是甘肅省蘭州百合適宜種植山區(qū)農(nóng)民的支柱產(chǎn)業(yè)[3 ]。百合富含蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、磷脂類等多種營養(yǎng)元素，百合具有養(yǎng)陰潤肺、滋陰清熱、清心安神的功效，主治陰虛久咳、痰中帶血、虛煩驚悸、失眠多夢、精神恍惚、癰腫、濕瘡等癥[4 - 8 ]。

然而，蘭州百合產(chǎn)業(yè)經(jīng)過100多年的自然培育，特別是經(jīng)歷了最近20多年的大規(guī)模栽培，品種混雜退化及連作障礙問題突出，特別是產(chǎn)地土壤環(huán)境及肥力狀況不明、底子不清[9 - 10 ]。針對蘭州百合產(chǎn)地區(qū)域跨度大、產(chǎn)地環(huán)境復雜多樣的現(xiàn)狀，依據(jù)相關(guān)標準，通過實地調(diào)研取樣、實驗室測試分析，對百合產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量和肥力狀況進行評價分析，對于促進蘭州百合特色產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展顯得十分迫切和必要。

1? ?材料和方法

1.1? ?蘭州百合產(chǎn)地布局及概況

蘭州市七里河區(qū)、西固區(qū)、榆中縣及其相鄰的定西市臨洮縣、臨夏州永靖縣的二陰山區(qū)是蘭州百合的主要種植基地。該區(qū)域山大溝深，溝壑縱橫，植被良好，海拔1 700～2 700 m。降水偏少，日照充足，蒸發(fā)量大，氣候干燥。春季干旱多風;夏無酷暑，降水集中;秋季涼爽;冬季寒冷少雪。年平均氣溫為8.5～8.9 ℃，年平均降水量在300～400 mm，全年日照時數(shù)平均2 446 h，無霜期在180 d以上。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自然災害主要有旱災、凍災、雹災、風災、揚沙揚塵及病蟲害等。

1.2? ?采樣與分析

于2016 — 2018年春季，分別在蘭州市七里河區(qū)、西固區(qū)、榆中縣及其定西市臨洮縣、臨夏州永靖縣，共5個縣區(qū)的20多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)30多個村不同海拔高度的百合種植基地采集土壤樣品75個，采樣原則依據(jù)《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與評價規(guī)范》（NY/T 1054-2013）有關(guān)規(guī)定。每個樣品在采集過程中，均采用全球定位系統(tǒng)（GPS）定位，同時對產(chǎn)地海拔高度、土壤類型、前茬作物、肥力狀況等進行記錄。采樣區(qū)海拔 2 000～? ?2 690 m，供試土壤為砂質(zhì)壤土和粉砂質(zhì)壤土。土壤采樣采用對角線布點法，采集0～40 cm的土壤，混合均勻，采用四分法取l kg裝入樣品袋，對pH、砷（As）、汞（Hg）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、六六六、DDT共8個項目進行測試分析。

1.3? ?分析測試方法及儀器

均采用國家標準檢測方法，按照農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《綠色食品? ? 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》（NY/T 391-2013）中規(guī)定的有關(guān)分析方法進行。土壤樣品采用鹽酸-硝酸-氫氟酸-高氯酸四酸消解法，鉛、鉻采用火焰原子吸收法測定，鎘用石墨爐原子吸收法測定，砷和汞采用原子熒光法測定。測試儀器為RGF-8740原子熒光光度計、ICE-3500原子吸收光譜儀。測試過程中的質(zhì)量控制主要采用國家土壤標準樣和平行樣控制方法，以確保測試分析結(jié)果準確可靠。

1.4? ?土壤重金屬污染評價

1.4.1? ? 評價標準? ? 根據(jù)蘭州百合土壤環(huán)境實際現(xiàn)狀，選擇《土壤環(huán)境質(zhì)量? ? 農(nóng)用地土壤污染風險管控標準》（GB 15618-2018）、 《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》（HJ/T332- 2006）和《綠色食品? ? 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》（NY/T 391-2013）作為評價標準。由于研究區(qū)百合產(chǎn)地均為旱地，且土壤pH 均在7.5以上，因此統(tǒng)一采用標準中的旱田、蔬菜類作物、pH大于7.5的標準值作為評價指標，各項指標詳見表1。

1.4.2? ? 評價方法? ? 依據(jù)《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》（HJ/T332-2006 ）（表2），主要采用土壤單項污染指數(shù)法，同時為了突出污染指數(shù)最大的重金屬對環(huán)境質(zhì)量的影響和作用，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，即綜合污染指數(shù)對最大的單項污染指數(shù)進行分析。

土壤單項污染指數(shù)（Pi）=土壤污染物實測值/污染物質(zhì)量標準

土壤綜合污染指數(shù)（P綜）=

1.5? ?土壤肥力評價

以《綠色食品? ? 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》（NY/T 391- 2013）中的旱地標準為評價指標，各項指標詳見表3。

1.6? ?數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法

數(shù)據(jù)采用Excel2007和SPSS21.0進行統(tǒng)計分析和LSD多重比較，分析處理之間差異的顯著性。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?土壤重金屬含量

從表4、表5可知，重金屬汞在百合5個主要產(chǎn)地中的平均質(zhì)量分數(shù)雖然最小，為0.034 mg/kg，但是變異系數(shù)是5種重金屬中最大的，其中最大的是七里河區(qū)，變異系數(shù)為0.80。重金屬鎘、鉻、鉛、砷在5個產(chǎn)地中的平均質(zhì)量分數(shù)線分別為0.254、57.10、30.19、11.95 mg/kg，鎘在西固區(qū)變異最大，變異系數(shù)為0.24;鉻和砷在榆中縣變異最大，變異系數(shù)分別為0.37、0.34;鉛在西固區(qū)和榆中縣變異最大，變異系數(shù)均為0.12。

2.2? ?土壤重金屬含量變化趨勢

從土壤重金屬質(zhì)量分數(shù)在蘭州百合5個主產(chǎn)區(qū)變化（圖1～5）可以看出，除汞外，其余4種元素在榆中縣產(chǎn)地土壤中質(zhì)量分數(shù)均最低;鉛、鎘、砷在永靖縣百合產(chǎn)地土壤中質(zhì)量分數(shù)均最高。土壤中鉻、汞質(zhì)量分數(shù)最大的產(chǎn)地均為七里河區(qū)，極差分別為9.22、0.05 mg/kg;土壤中鉛質(zhì)量分數(shù)最大的區(qū)域為臨洮縣，極差為7.03 mg/kg，說明不同產(chǎn)地之間土壤鉻和鉛有一定的變化幅度;產(chǎn)地土壤中，砷、鎘質(zhì)量分數(shù)最大的產(chǎn)地均為永靖縣，二者的極差分別為0.71、0.04 mg/kg，說明產(chǎn)地區(qū)域內(nèi)土壤環(huán)境質(zhì)量砷、鎘的變化幅度不大。

2.3? ?土壤環(huán)境質(zhì)量評價

以《綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標準》作為評價標準時，蘭州百合5個產(chǎn)地土壤環(huán)境的重金屬檢測數(shù)據(jù)平均值均低于NY/T391-2013（綠色食品）標準中的限量指標值，說明蘭州百合產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量符合國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量的要求。

以《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》（HJ/T332-2006）作為評價標準時，永靖縣鎘和臨洮縣鉛的單項污染指數(shù)大于0.7，但綜合污染指數(shù)均為0.63，小于0.7（表6），其他產(chǎn)地的所有重金屬的單項污染指數(shù)均小于0.7。也就是說，蘭州百合產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量等級為1級，為“清潔”水平。

2.5? ?土壤肥力狀況評價

按照《綠色食品? ? ?產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》（NY/T 391-2013）標準，檢測蘭州百合產(chǎn)地土壤中的pH、有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀、全鹽量等6項土壤肥力指標結(jié)果見表7。選擇旱地土壤肥力標準作為評價依據(jù)，經(jīng)統(tǒng)合評價，蘭州百合產(chǎn)地土壤有效磷和速效鉀處于1級狀態(tài)，有機質(zhì)處于2級狀態(tài)，全氮處于3級狀態(tài)?？傮w上看來，蘭州百合產(chǎn)地土壤富鉀、富磷，有機質(zhì)和氮不足。百合是地下鱗莖類作物，施氮肥過多不利于百合長達90～150 d的低溫貯藏。

3? ?小結(jié)

分析評價表明，蘭州百合產(chǎn)區(qū)土壤中，重金屬汞、鎘、鉻、鉛、砷的平均質(zhì)量分數(shù)分別為0.034、0.254、57.10、30.19、11.95 mg/kg。汞在5個產(chǎn)地中的平均質(zhì)量分數(shù)雖然最小，但是變異系數(shù)是5種重金屬中最大的，變異系數(shù)由大到小依次為：汞、鉻、砷、鎘、鉛。榆中縣產(chǎn)地土壤中鉻、砷、鎘、鉛4種元素的質(zhì)量分數(shù)均最低，鉛、鎘、砷在永靖縣百合產(chǎn)地土壤中質(zhì)量分數(shù)均最高。分析原因可能是榆中近年才開辟的百合新產(chǎn)地。

依據(jù)《綠色食品? ? 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》標準（NY/ T391-2013）評價，蘭州百合產(chǎn)地土壤環(huán)境重金屬檢測平均值均低于標準中的限量指標值，符合國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量的要求。依據(jù)《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》（HJ/T332-2006）評價，蘭州百合產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量等級為1級，為“清潔”水平。

蘭州百合產(chǎn)地土壤肥力總體為富鉀、富磷，有機質(zhì)和氮不足。建議蘭州百合產(chǎn)地土壤要增施有機肥，適當補充氮肥，因地制宜施用磷肥。

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（本文責編：陳? ? 珩）