全 文 ：施用有机肥对中草药太子参和虎耳草吸收汞、铅的影响
范 英1， 杨 春2， 丛兰庆1， 张崇玉3
（1.贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025；2.贵阳中医学院药学系，贵州 贵阳 550001；
3.贵州大学农学院，贵州 贵阳 550025）
摘 要：采用盆栽试验方法，通过外源添加汞、铅溶液，设置不同的有机肥施用量，研究其对太子参和虎耳草重金属汞、铅含量
的影响。 结果表明：随着有机肥施用量的增加，土壤中全量的汞、铅含量不受影响，而太子参和虎耳草中汞、铅含量不断减少，重金
属的富集系数（BCF）也在减小；有机肥施用量分别与太子参、虎耳草中汞、铅含量及其富集系数均存在显著的负相关性。 总体来
看，太子参对汞的富集能力要强于虎耳草，而对铅的富集能力则相反。
关键词：有机肥； 太子参； 虎耳草； 汞； 铅
中图分类号：S141；S567.5+3 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2012）21－0088-03
Effects of organic fertilizer application on Hg and Pb uptake
by Chinese medicinal herb Pseudostellaria heterophylla
and Saxifraga stolonifera Curt
FAN Ying1， YANG Chun2， CONG Lan-qing1， ZHANG Chong-yu3
(1.College of Life Science，Guizhou University，Guiyang 550025， China；2.Pharmic Department，Guiyang College of Traditional
Chinese Medicine，Guiyang 550001， China；3.Agricultural College，Guizhou University，Guiyang 550025， China）
Abstract: In order to explore the effect of organic fertilizer application on absorption of heavy metal Hg and Pb by the Chinese
medicinal herb Pseudostellaria heterophylla and Saxifrage stolonifera, with adding exogenous mercury and lead, and set the different
quantity of organic fertilizer to research the enfluence by pot experiment. The results showed that: with the increase of organic fertilizer
application, the whole amount of Hg and Pb in the soil were not affected but the heavy metal content in Pseudostellaria heterophylla and
Saxifrage stolonifera were decreased, the bioconcentration factors (BCF) of heavy metal also reduced at the same time. There were
significantly negative correlation between organic fertilizer application and the heavy metal Hg and Pb content and BCF in plants. Above
all, the enrichment capacity of Hg in Pseudostellaria heterophylla is stronger than Saxifraga stolonifera Curt, and Pb is the contrary.
Key words: organic fertilizer; Pseudostellaria heterophylla; Saxifraga stolonifera Curt; Hg; Pb
太子参（Pseudostellaria heterophylla），又名孩儿参，具
有益气健脾、生津润肺作用，用于脾虚体倦、食欲不振、病
后虚弱、气阴不足、自汗口渴、肺燥干咳 [1]。 现全国各地均
有栽培, 目前贵州省种植面积已达 1 500 hm2，是该省种植
面积及产量较大的中药材之一， 黔东南州施秉县太子参
产量居全国第 2 位，占全国总产量的 1/3，该中药材对黔
东南州农业产业结构的调整及农民增收具有重要作用。
虎耳草（Saxifraga stolonifera Curt）为虎耳草科虎耳草属的
多年生常绿草本植物，具有清热解毒、祛湿消肿、凉血止
血的功效，我国民间常用于治疗中耳炎、外伤出血、牙痛、
湿疹、吐血、前列腺增生等多种疾病，疗效显著。 主要分布
于华南、西南等山区阴湿地带 [2]，据报道，贵州产虎耳草质
量明显高于行业标准[3]。
土壤是植物生长的基本环境， 重金属对植物的污染
往往是先由重金属污染土壤，再经过迁移、吸附等作用转
移到植物体内。 土壤本身包括汞、砷、铅、镉等多种物质，
当外源污染物进入土壤，并超过土壤的自净能力时，开始
对土壤、植物和动物易造成损害，其中重金属比较突出[4-7]。
施用有机肥常被作为控制和改良土壤重金属污染的措
施[8]。张琴等[9]通过对小麦的研究和刘文拔等[10]通过对高梁
的研究均表明，有机肥的施入提高了土壤肥力，增加了土
壤的有机质积累，降低了重金属的生物有效性，对土壤中
的重金属有一定的解毒作用。而施用有机肥对中草药吸收
重金属的影响方面的研究鲜有报道，为此，我们以太子参、
虎耳草为研究对象，探索施用有机肥对太子参和虎耳草吸
收重金属铅、汞的影响，为优质化栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
太子参、虎耳草采自龙里县城关镇，经贵州同济堂制
药有限公司鉴定。 土壤采自贵州大学南校区松林坡,取样
深度 0~20 cm， 其基本土壤理化性质为：pH 值 7.03±0.22，
有机质 9.148 （±0.146）g/kg、全氮 0.295 （±0.024）% 、全磷
0.528（±0.013）%、全钾 0.629（±0.007）%，汞、铅含量分别为
0.147（±0.011）、30.23（±0.35）mg/kg。
有机肥为一般的商品有机肥，有机质含量 50％。
1.2 试验方法
依据国家土壤污染二级标准，用分析纯硝酸汞、乙酸
收稿日期：2012-09-25
基金项目：贵州省中药现代化项目（黔科合中药字[2010]5037）；
贵州省中医药管理局中医药民族医药项目（黔中医药发[2009]79号）
作者简介：范英（1987-），女，在读硕士生，E-mail: fanying730@
126.com
通讯作者：张崇玉（1960-），男，博士，教授，E-mail: zhcy60@hotm
ail.com
广东农业科学 2012 年第 21 期88
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.21.047
BCFPb
0.746a
0.429b
0.402c
0.193d
0.063e
BCFHg
0.538a
0.306b
0.274c
0.242d
0.118e
BCFPb
0.293a
0.270b
0.208c
0.129d
0.097e
BCFHg
0.783a
0.718b
0.587c
0.351d
0.277e
施肥
处理
F0
F1
F2
F3
F4
表 2 施用有机肥对太子参和虎耳草汞、铅富集系数的影响
太子参 虎耳草
太子参土样
330.50±0.1981a
330.53±0.1053a
330.67±0.1607a
330.39±0.238a
330.51±0.0987a
虎耳草土样
330.55±0.0120a
330.55±0.0186a
330.58±0.0208a
330.57±0.0145a
330.61±0.0231a
太子参植株
96.946±0.0201a
89.356±0.0128b
68.879±0.0085c
42.634±0.0150d
31.972±0.0273e
虎耳草植株
246.626±0.0075a
141.730±0.0755b
132.941±0.0452c
63.653±0.0035d
20.825±0.0040e
太子参土样
0.6618±0.0013a
0.6625±0.0005a
0.6657±0.0022a
0.6641±0.0022a
0.6637±0.0011a
虎耳草土样
0.6620±0.0017a
0.6640±0.0008a
0.6642±0.0001a
0.6657±0.0001a
0.6632±0.0002a
太子参植株
0.518±0.0049a
0.476±0.0091b
0.391±0.0148c
0.233±0.0081d
0.184±0.0075e
虎耳草植株
0.356±0.0096a
0.203±0.0090b
0.182±0.0121b
0.161±0.0148b
0.078±0.0085c
施肥
处理
F0
F1
F2
F3
F4
表 1 施用有机肥后收获期虎耳草、太子参以及土壤中汞、铅含量
Hg(mg/kg) Pb(mg/kg)
注：数据后小写英文字母不同者表示差异显著，表 2 同。
铅配置成汞、铅含量分别为 0.5、300 mg/kg 的溶液，将溶液
与试验土壤混合均匀装盆。
采用盆栽试验方法， 每盆装上述混匀土壤 10 kg。 有
机肥施用量设 0.2、0.4、0.6、1.0 kg/盆 4 个水平， 且分别记
为：F1、F2、F3、F4，将有机肥与盆中土壤充分混匀。于 2010
年 9 月 5 日将太子参、虎耳草幼苗栽入盆中，每盆定植 1
株，太子参遮阴种植，日常管理按常规。每种中草药 4个处
理，3次重复，并设空白对照，记为 F0。 1年后收获，分别测
定植株中汞、铅含量。
土壤中铅的测定采用火焰原子吸收光谱法[11]，汞的测
定采用原子荧光光谱法[12]。
植株样品中铅的测定均先将样品用灰化法进行灰化，
用 0.5 mol/L 硝酸溶解， 然后用去离子水过滤定容至 25
mL 容量瓶中，用火焰原子吸收光谱法测定；植株中汞的
测定同土壤中汞的测定。
2 结果与分析
2.1 施用有机肥对虎耳草和太子参泵、铅含量的影响
由表 1可知，施用有机肥对土壤中全量汞、铅的含量没
有显著影响， 而对太子参和虎耳草中重金属含量存在显著
影响。 太子参、虎耳草两种中草药中汞、铅的含量随着有机
肥施用量的增加均呈现出降低的趋势，且均达到显著水平。
太子参中汞含量均高于虎耳草中汞含量， 按 4个处理及空
白对照的均值计算，太子参中汞含量较虎耳草高 45.62%；除
F4处理外，虎耳草中铅含量均高于太子参中铅含量，按 5个
处理的均值计算，虎耳草中铅含量较太子参高 49.09%。
由表 1 可知， 施用有机肥的 F1、F2、F3、F4 处理与未
施用有机肥的 F0 处理相比，太子参、虎耳草中汞、铅的含
量显著降低，太子参中汞的含量依次降低 8.53%、24.84%、
55.23% 、64.68% ， 铅的含量依次降低 7.83% 、28.95% 、
56.02%、67.02%； 虎耳草中汞的含量依次降低 42.78%、
46.16% 、54.70% 、77.97% ， 铅的含量依次降低 42.53% 、
46.10%、74.19%、91.56%。 总体来看，施用有机肥对虎耳草
吸收汞、铅的抑制作用大于太子参。
2.2 施用有机肥对虎耳草和太子参汞、铅富集系数的影响
富集系数（BCF）是中草药中重金属含量与土壤中重
金属含量的比值， 可以用来描述植株对重金属元素的富
集能力[13]。
由表 2 可知，随着有机肥施用量的增加，中草药太子
参和虎耳草对重金属汞、 铅的富集系数均呈现减小的趋
势，且处理间差异显著，说明有机肥的施用能够降低这两
种中草药对汞和铅的富集能力。 在 5个处理中，太子参对
汞的富集能力均显著高于虎耳草；除 F4 处理外，虎耳草
对铅的富集能力却明显高于太子参。 处理 F1、F2、F3、F4
分别与 F0 相比， 太子参重金属汞的富集系数依次降低
8.21% 、24.94% 、55.18% 、64.58% ， 铅的富集系数降低
7.84%、28.99%、56.01%、67.02%； 虎耳草中重金属汞的富
集系数依次降低 43.15%、49.05%、55.03%、78.13%，铅的富
集系数降低 42.53%、46.10%、74.19%、95.56%。
2.3 施用有机肥对太子参和虎耳草吸收汞、 铅及其富集
系数的相关性分析
由表 1 已知，随着有机肥施用量的增加，太子参和虎
耳草中汞、铅含量不断减少。由图 1相关分析可知，有机肥
施用量与太子参和虎耳草中重金属汞、 铅的含量呈显著
的负相关， 有机肥施用量与太子参中汞含量相关系数达
到-0.939，与铅含量的相关系数达到-0.944；与虎耳草中
汞含量的相关系数达到-0.984， 与铅含量的相关系数达
到-0.963。
通过图 2的相关分析表明，有机肥施用量与太子参和
虎耳中草重金属汞、铅的富集系数存在显著的负相关，其
中与太子参汞的富集系数的相关系数为-0.961， 铅的为
-0.965；与虎耳草汞的富集系数的相关系数为-0.918，铅
的为-0.951。
3 结论与讨论
试验结果表明，施用有机肥对土壤中重金属汞、铅的
全量没有影响；施用有机肥能有效降低中草药太子参、虎
耳草中重金属汞、铅的含量，且随着有机肥施用量的增加，
两种中草药中汞、铅含量明显降低，呈显著的负相关性，说
明有机肥的施用能够抑制太子参和虎耳草吸收土壤中的
89
0．5
0．4
0．3
0．2
0．1
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
y＝－71.678x＋97.633
R2＝0.8924
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
100
80
60
40
20太
子
参
中
H
g
含
量
（ m
g/
kg
）
太
子
参
中
Pb
含
量
（ m
g/
kg
）
有机肥施用量（kg/盆） 有机肥施用量（kg/盆）
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
虎
耳
草
H
g
含
量
（ m
g/
kg
）
160
120
80
40
0
虎
耳
草
Pb
含
量
（ m
g/
kg
）
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
有机肥施用量（kg/盆）
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
有机肥施用量（kg/盆）
y＝－0.1577x＋0.2427
R2＝0.9680
y＝－162.84x＋179.35
R2＝0.9281
图 1 有机肥施用量与太子参和虎耳草中汞、铅含量的关系
y＝－0．3737x＋0．5265
R2＝0.8817
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
y＝－0．5558x＋0.7878
R2＝0.9247
y＝－0.2147x＋0.2939
R2＝0.9323
y＝－0.3654x＋0.4564
R2＝0.8432
y＝－0.6438x＋0.6499
R2＝0.9040
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
太
子
参
H
g
富
集
系
数
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
太
子
参
Pb
富
集
系
数
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
虎
耳
草
H
g
富
集
系
数
0.8
0.6
0.4
0.2
0
虎
耳
草
Pb
富
集
系
数
有机肥施用量（kg/盆）
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
有机肥施用量（kg/盆）
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
有机肥施用量（kg/盆）
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
有机肥施用量（kg/盆）
图 2 有机肥施用量与太子参和虎耳草汞、铅富集系数的关系
重金属，这与杨春等[14]的研究结果一致；有机肥的施用，有
效抑制了太子参和虎耳草对重金属的吸收， 从而减小了
重金属汞、铅在太子参和虎耳草中的富集，且有机肥施用
量与太子参、 虎耳草对汞和铅的富集系数存在显著负相
关性。 试验结果还表明，太子参对汞的吸收富集能力强于
虎耳草，除 F4（1 kg/盆）处理外，虎耳草对铅的吸收富集能
力比太子参高。
有机质和金属离子的相互作用，主要是离子交换和络
合作用。 有机质对土壤重金属污染的净化机制主要通过
腐殖酸与金属离子发生的络合(螯合)反应进行[15]。 有机肥
中含有丰富的腐殖质， 而腐殖质是带有负电荷的胶体物
质，并且具有凝聚变性的特点，土壤中带有正电荷的金属
离子与带有负电荷的胶体中和凝聚后与土壤颗粒形成较
为稳定的团粒结构，另一方面，腐植酸中的胡敏酸和胡敏
素与金属离子络合形成不易溶络合物[16]，从而有效降低了
土壤中有效态汞、铅的含量，抑制了植物对其吸收、富集
的能力，进而降低太子参、虎耳草中汞、铅含量。 另外，不
同种类的植物其根际分泌物也有差异[17]，根际分泌物与重
金属离子的相互作用也影响了植株对重金属的吸收，其
作用机理有待进一步研究。
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90