基于红外光谱技术对不同间隔年限栽培丹参土壤的红外光谱特征分析

作     者：乔璐 刘永红 徐可可 余焕英 陈园杰 杨林林 董诚明 王磊 QIAO Lu;LIU Yong-hong;XU Ke-ke;YU Huan-ying;CHEN Yuan-jie;YANG Lin-lin;DONG Cheng-ming;WANG Lei

作者机构：河南中医药大学药学院河南郑州450046 河南省道地药材生态种植工程技术研究中心河南郑州450046 河南大学药学院河南开封475000 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      面：483-491页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(82104329) 河南省科技攻关基金项目(222102310182) 河南省重点研发专项(231111312700)资助 

主　　题：丹参土壤 中红外光谱 二维红外光谱 酚酸类 酯类 

摘      要：植物通过根际分泌物介导根际有益菌和病原菌差异性变化导致的连作障碍是制约丹参栽培发展的主要因素。提出一种基于红外光谱技术结合二维相关光谱的方法,快速检测丹参根际分泌物组成及含量变化。采集同一地区本底土(未种植丹参CK)、正在种植丹参(19-ING)、丹参刚采收(19-ED、23-ED)、轮休1年(23-One)、轮休2年(23-Two)、轮休5年(19-Five)等7种丹参土壤样品的光谱,进行平滑降噪、一阶导数等,提取特征图谱,分析土壤化合物指纹图谱。不同间隔年限栽培丹参土壤的红外光谱峰位和峰形相同,主要差异波段在特征吸收峰3622、3380、1638、995、777、693、524和463 cm^(-1)附近,分别表征酚酸中酚羟基—OH、酯类和有机酸类中羰基C=O、亚甲基、苯环的吸收取代、环状酮类等物质的官能团,轮休1年的土壤在各个特征峰处吸光度增强,表明种植过程中酚酸类、酯类等自毒物质不断积累。不同茬次丹参种植土壤2维相关光谱在波段3750~3600、2170~2145、2060~2030和530~585 cm^(-1)处吸收峰的位置、个数、以及颜色都不相同,清晰地表征出官能团的差异。表明采用红外光谱和2D相关光谱相结合的方法能够实现土壤中有机化合物的快速检测和监测土壤化合物动态变化,为探索丹参连作障碍的形成机理及消减机制提供理论依据。