茶园土壤中水溶性酚酸和复合态酚酸含量的调查

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。
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
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）
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
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。
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
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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。
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
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
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
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（ 10Excel2003 软件进行处理。
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
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