全 文 ：第 22 期
收稿日期：2014－12－16
基金项目：国家自然科学基金项目（81260608）；云南省自然科学基金项目（2013FD066；2013FZ150）
作者简介：董晓蕾（1990－），女，吉林桦甸人，在读硕士研究生，研究方向为中药资源开发与利用，（电话）13150503792（电子信箱）dxl516＠126．com；
通信作者，王元忠（1981－），男（傈僳族），云南怒江人，助理研究员，主要从事药用植物资源化学研究，（电子信箱）boletus＠126．com。
第 54 卷第 22期
2015 年 12月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 54 No.22
Nov.，20151
l． .
.
不同树龄茶树套种滇龙胆对药材矿质元素含量的影响
董晓蕾 1，2，张 霁 1，赵艳丽 1，金 航 1，王元忠 1
（1．云南省农业科学院药用植物研究所，昆明 650200；2．云南中医学院中药学院，昆明 650500）
摘要 ：采用电感耦合等离子体原子发射光谱法 （ICP－AES）测定滇龙胆 （Gentiana rigescens Franch．ex
Hemsl．）与不同树龄（3 年、4 年、5 年、9 年、12 年和 15 年）茶树（Camellia sinensis）套种后其根、茎、叶 3 个
部位及生长土壤中 7 种矿质元素（B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni 和 Zn）的含量。 结果显示，滇龙胆中矿质元素平均
含量高低顺序为 Ca（5 238±2 111）μg ／ g、Fe（622±238）μg ／ g、Mn（379±301） μg ／ g、Cu（75±9．1） μg ／ g、Zn（46±
13） μg ／ g、B（17±4．9） μg ／ g、Ni（5．6±3．1） μg ／ g，与土壤矿质元素含量变化趋势基本一致。 根部的 B、Ca、Fe、
Mn、Ni 元素在树龄 15 年茶树－滇龙胆套种后含量最高，分别为 18、3 797、1 050、254、11 μg ／ g，Cu、Zn 元素
在树龄 12 年的茶树－滇龙胆套种中含量最高，分别为 244、38 μg ／ g。相同营养器官不同树龄的茶树－滇龙
胆套种后矿质元素含量具有差异， 以根部的 Cu、Mn 元素含量差异显著， 变化范围分别为 19～244 μg ／ g
和 79～254 μg ／ g，分别相差 12．8 倍和 3．2 倍；树龄 15 年、9 年的茶树－滇龙胆套种后茎部的 Cu 含量分别
为 177、11 μg ／ g，相差 16．1 倍；树龄 3 年、5 年的茶树－滇龙胆套种后叶部的 Cu 含量分别为 325、11 μg ／ g，
相差 29．5 倍。 不同树龄的茶树－滇龙胆套种后根部与土壤矿质元素的相关性以及生物富集系数不同，树
龄 15 年的茶树－滇龙胆套种后根部对 Ca、Cu、Mn、Ni、Zn 元素的富集能力较强， 生物富集系数分别达
21．0、3．3、2．2、1．8 和 4．7。 说明茶树复合种植可改变土壤矿质元素的分布，自身生物学特性与复合种植的
生态环境共同影响了滇龙胆对矿质元素吸收与运输的能力。
关键词：滇龙胆（Gentiana rigescens Franch．ex Hemsl．）；茶树（Camellia sinensis）；复合种植；土壤；矿质元素
中图分类号：S662．1 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）22－5641－06
DOI：10．14088 ／ j．cnki．issn0439－8114．2015．22．038
Effects of Compound Planting of Gentiana rigescens and Camellia sinensis of Different
Growing Years on the Mineral Elements Content in Medicine
DONG Xiao－lei1，2，ZHANG Ji1，ZHAO Yan－li1，JIN Hang1，WANG Yuan－zhong1
（1． Institute of Medicinal Plants， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650200， China；
2． College of Traditional Chinese Medicine， Yunnan University of Traditional Chinese Medicine， Kunming 650500， China）
Abstract： Gentiana rigescens Franch．ex Hemsl． is an important plant resource in China， analyzing the effects of compound
planting on the mineral elements content in G． rigescens and Camellia sinensis of different growing years has significantly e-
cological and economic benefits for the sustainable development of agriculture in medicinal plants in China and provide basic
data for quality control cultivation technology research of G． rigescens． 7 mineral elements （B， Ca， Cu， Fe， Mn， Ni and
Zn） content in G． rigescens （root， steam and leaf） intercropped with C． sinensis of different growth years （3－year， 4－year， 5－
year， 9－year， 12－year and 15－year） and the corresponding underlying soil were determined by inductively coupled plasma
atomic emission spectrometry（ICP－AES）． Results the sequence of average element content in G． rigescens is Ca （5 238±2 111）
μg ／ g， Fe（622±238） μg ／ g， Mn（379±301） μg ／ g， Cu（75±9.1） μg ／ g，Zn （46±13） μg ／ g， B （17±4．9） μg ／ g， Ni （5．6±3．1）
μg ／ g， which is consistent with the change tendency of mineral elements content in the soil． In the root， the sample intercrop-
ping with C． sinensis of 15－year had the highest content of B， Ca， Fe， Mn and Ni， which was 18 μg ／ g， 3 797 μg ／ g， 1 050
μg ／ g， 254 μg ／ g and 11 μg ／ g， respectively． The sample intercropping with C． sinensis of 12－year had the highest content of
Cu and Zn， which was 244 μg ／ g and 38 μg ／ g， respectively． Mineral elements content in the same organ in G． rigescens
intercropping with C． sinensis of different growth years were significantly different， especially the content of Cu and Mn in
root， and the variation range were 19 to 244 μg ／ g and 79 to 254 μg ／ g， respectively， with a difference of 12．8 times and
3．2 times respectively． The content of Cu in the steam of G． rigescens intercropping with C． sinensis of 15－year and 9－year
were 177 μg ／ g and 11 μg ／ g， respectively， with a difference of 16．1 times． The content of Cu in the leaf of G． rigescens
intercropping with C． sinensis of 3－year and 5－year were 325 μg ／ g and 11 μg ／ g， respectively， with a difference of 29．5
times． The relationship and the bioconcentration factors of mineral elements were different in the sample intercropping with C．
sinensis of different growth years， the bioconcentration factors of Ca， Cu， Mn， Ni and Zn were higher in the root of the sample
intercropping with C． sinensis of 15－year，as the bioconcentration factors is 21.0，3．3，2．2，1．8 and 4．7， respectively． G． rigescens
intercropping with C． sinensis can change the soil mineral elements distribution，and the biological characteristics of G． rigescens
and the ecological environment can affect the absorption of mineral elements and transport capacity．
Key words： Gentiana rigescens Franch．ex Hemsl．； Camellia sinensis； multiple cropping；soil；mineral elements
湖 北 农 业 科 学 2015 年
中药材与农林作物进行复合种植是对传统中
药材种植模式的优化，这是根据不同生物学生态学
特性和生态位原理，充分利用它们在生长过程中的
空间差和时间差， 将中药材与农林作物进行间作、
混作、套种等复合种植的生产方式，其对于充分利
用水土环境和光热资源、发挥生物间的共生互补作
用、提高种植系统的生态经济总体效益、促进中药
事业的可持续发展等方面都具有积极的意义。 复合
种植使植物生长环境的光照、温度、水分等气候条
件发生变化，形成适宜生长的小气候。 光照、温度、湿
度、土壤有机物、土壤 pH 等环境因素 ［1］及生物学特
性、矿质元素转运机制等内在因素影响着植物对矿
质元素的吸收和积累能力。 Gove 等 ［2］研究发现，
遏蓝菜（Thlaspi caerulescens J． et C． Presl．）与大
麦（Hordeum vulgare L．）间作时大麦对 Zn 的吸收显
著降低；Liu 等 ［3］研究发现，玉米（Zea mays L．）与东
南景天（Sedum alfredii Hance）间作可显著降低玉
米对 Cu 和 Zn 的吸收；Li 等 ［4］研究了玉米与 7 种豆
科（Leguminosae）植物间作 Cd 元素积累的影响，发
现大部分豆科植物均可显著提高玉米对 Cd 元素的
吸收。
植物的生长年限影响立地土壤理化性状及质
量变化，土壤作为重要的环境因子，是植物体内矿
质元素的主要来源，影响着植物对矿质元素的吸收
和积累 ［5－7］。 复合种植方式可改变植物生长的小环
境，增加地上部生物多样性，影响地上部生态功能，
改变根际微生物数量、土壤酶活性、pH等，间接改变
土壤中矿质元素的有效性，影响植物对矿质元素的
吸收利用 ［8］。 茶树（Camellia sinensis）与草本植物复
合种植后，茶园覆盖度增加，土壤有机质含量提升，
肥力升高［9，10］。 不同树龄的茶园土壤微生物区系、多
样性、酶活性和理化性状变化显著［7］。但是茶树种植
年限越长，土壤酸化现象越严重 ［11］。 微生物通过酸
化作用影响土壤中矿质元素的移动性能，改变植物
对矿质元素的吸收能力，同时也改变矿质元素在植
物体内的运输能力［12］。
滇龙胆（Gentiana rigescens Franch． ex Hemsl．）
在云南省有着悠久的药用历史，主要用于治疗肝胆
患疾、皮肤病、慢性支气管炎、急性咽炎、呼吸道感
染等疾病［13，14］，是中国重要的资源植物，主要分布于
云南、贵州、四川、湖南等省，是云南省 10 个重要濒
危药用植物种类之一，已被列为国家重点保护野生
药材物种（三级）［15］。 随着国内外市场对滇龙胆药材
需求量的不断增加，加重了野生药材的过度采挖，
使其分布的范围和种群规模日益缩小。 也使得相关
研究和保护工作更具有紧迫性，如何进一步发挥复
合种植优势、提高滇龙胆资源利用效率也就备受关
注［16］。 前人关于复合种植对滇龙胆生长和药效成分
影响的报道较多，Zhang 等［17］研究认为，茶树与滇龙
胆复合种植对滇龙胆种子萌发、胚芽和胚根生长抑
制作用影响最小。 杨美权等［18］认为木瓜［Chaenome-
les speciosa（Sweet）Nakai］－茶树－滇龙胆套种后，滇
龙胆根部的龙胆苦苷含量最高， 三年生茶树－滇龙
胆套种后滇龙胆体内的龙胆苦苷含量最低。 不同树
龄茶树－滇龙胆套种对滇龙胆矿质元素含量的研究
未见报道。 为弄清不同树龄茶树－滇龙胆套种的效
果，试验运用 ICP－AES 法对不同树龄（3 年、4 年、5
年、9 年、12 年和 15 年） 茶树与滇龙胆套种所产的
滇龙胆根、茎、叶中 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 元素的
含量进行了测定分析，以期为滇龙胆药材品质的提
升及生态复合种植技术的研究提供基础数据。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 仪器 ICPE－9000 型电感耦合等离子体原子
发射光谱仪 （日本岛津公司）；Ethos One 微波消解
仪（意大利 Milestone 公司）；UPT－I－10L 超纯水处理
器（成都优越科技有限公司）；AR1140 分析天平（梅
特勒－托利多公司）。
1．1．2 试剂 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 元素国家
标准物溶液（浓度为 1 000 μg ／ mL）和菠菜国家标
准物质购自国家标准物质中心， 根据测定需要配
制成不同浓度的混合标准溶液；硝酸（优级纯）、过
氧化氢（分析纯）均购自广东西陇化工股份有限公
司；高氯酸（有机纯）购自天津政成化学制品有限
公司；氢氟酸（分析纯）购自国药集团化学试剂有
限公司。
1．2 方法
1．2．1 仪器工作参数 高频发生器功率 1 200 W，
载气流量 0．7 L ／ min，辅助气流量 0．6 L ／ min。
1．2．2 滇龙胆样品制备及测定 树龄 3 年、4 年、5
年、9 年、12 年和 15 年的茶树－滇龙胆套种所产的
滇龙胆样品均采自云南省临沧市。 样品分别用自来
水、去离子水冲洗干净后晾干，60 ℃烘干后粉碎，过
100 目筛备用。准确称取 0．500 0 g 滇龙胆样品，置于
聚四氟乙烯消解罐中，加入 8 mL 硝酸，2 mL 过氧化
氢，1 mL 去离子水，放于微波消解系统转盘上，进行
样品消解，消解程序设置见表 1。待消解样品冷却至
室温后，转移至 25 mL 容量瓶中，用去离子水定容，
摇匀，样品一式 6 份。 用同样的方法制备并测定菠
菜（Spinacia oleracea L．）标准物样品与空白溶液。采
用 ICP－AES 方法分别检测滇龙胆样品和标准物中
5642
第 22 期
的无机元素 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn，得到各元素的
特征波长信息， 进一步定量滇龙胆中无机元素 B、
Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn的含量。
1．2．3 土壤样品制备及测定 土壤样品采用五点
取样法挖取滇龙胆植株根系生长周围 10～40 cm 深
的土壤，混合均匀后阴干，研碎后过 100 目筛备用。
准确称取 0．100 0 g 土壤样品于聚四氟乙烯消解罐
中，加入 5 mL 硝酸、1 mL 高氯酸，置于通风橱内的
电热板上加热（160～170 ℃）消解至硝酸挥发完，可
见部分高氯酸因分解出现大量白烟。样品为糊状时，
取下消解罐冷却。 消解罐内添加 5 mL 氢氟酸和 1
mL 高氯酸置于通风橱内的电热板上加热（210~220
℃），使硅酸盐等物质分解后，继续加热至剩余的氢
氟酸和高氯酸被挥发尽。 停止冒白烟后，取下冷却。
加入盐酸 5 mL，继续加热至残渣溶解。 取下冷却后
转移至 25 mL 容量瓶中，用去离子水定容，摇匀，得
供试品溶液，样品平行 6 份，分别测定土壤样品中
的无机元素 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 含量， 同时备
空白溶液 1份。
1．2．4 方法学考察 采用 ICP－AES 法测定微波消
解后的菠菜国家标准物质（GBW10015）样品的无机
元素含量，重复 6 次，比较测定值与标准值的差异，
采用标准曲线法考察测定值与标准值的线性关系，
并计算回收率、相对标准偏差、相关系数、检出限
等，考察试验方法的精密度和准确度。
1．3 数据分析
试验所得数据采用 Microsoft Office Excel 2003
软件进行标准化处理， 再用 SPSS 20．0 统计软件进
行统计分析。
2 结果与讨论
2．1 土壤中的矿质元素含量
不同树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆植株根
系周围土壤中矿质元素含量测定结果见表 2。 从表
2 可见，土壤中矿质元素 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 的
平均含量水平及高低排序依次为 Fe（27 784±2 853）
μg ／ g、Ca （287±13） μg ／ g、Mn （121±21）μg ／ g、B （24±
2．8） μg ／ g、Zn （13±3．8） μg ／ g、Cu （7．8±3．2） μg ／ g、Ni
（7．4±1．9） μg ／ g，并且茶树树龄影响土壤中矿质元素
的含量。 不同树龄茶树－滇龙胆套种后土壤里的 Zn
元素在各个树龄之间均存在显著性差异 （P＜0．05），
以 15 年树龄的茶树－滇龙胆套种的土壤中 Zn 含量
最低， 仅为 7．9 μg ／ g，3 年树龄的茶树－滇龙胆套种
的土壤中 Zn含量最高，为 18．0 μg ／ g。说明长期种植
茶树后会导致土壤酸化，不同程度的酸化使矿质元
素的分布与平衡也在发生变化，从而影响土壤中矿
质元素的含量［19］。
2．2 滇龙胆中的矿质元素含量
不同树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆植株不
同部位矿质元素的含量测定结果见表 3。 从表 3 可
见，滇龙胆植株中的矿质元素 B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、
Zn 的平均含量水平及高低排序依次为 Ca（5 238±
2 111） μg ／ g、Fe（622±238） μg ／ g、Mn（379±301） μg ／ g、
Cu （75 ±9．1） μg ／ g、Zn （46 ±13） μg ／ g、B （17 ±4．9）
μg ／ g、Ni（5．6±3．1） μg ／ g，与 Archana Kolasani 等 ［20］
测定的 50 种药用植物不同营养器官中矿质元素含
量变化趋势一致。 在滇龙胆根部矿质元素含量上，
变化趋势高低排序几乎为 Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Ni；
而树龄 12 年的茶树－滇龙胆套种后根部的 Cu 含量
大于 Mn，15年的根部 Zn含量大于 Cu。 根部以树龄
15 年的茶树－滇龙胆套种后 B、Ca、Fe、Mn、Ni 元素
的含量最高，分别为 18、3 797、1 050、254、11 μg ／ g；
树龄 12 年的茶树－滇龙胆套种后 Cu、Zn 含量最高，
分别为 244、38 μg ／ g。 茎部矿质元素以树龄 15年的
表 1 微波消解条件
步骤
1
2
4
功率//W
1 800
1 800
1 800
升温时间//min
5
5
5
温度//°C
120
170
180
保温时间//min
5
10
55
表 2 不同树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆植株根系周围土壤中的矿质元素含量
茶树年龄
3
4
5
9
12
15
平均值
B
27±0.2 cd
22±0.1 a
21±2.0 a
28±1.0 d
25±3.0 bc
23±0.7 ab
24±2.8
Ca
244±3 b
537±5 d
284±14 c
192±5 a
278±1 c
185±12 a
287±13
Cu
6.1±0.2 b
9.3±0.6 c
8.7±0.2 c
4.0±0.1 a
13.0±3.0 d
5.7±0.1 b
7.8±3.2
Fe
26 994±601 a
26 777±424 a
24 077±2 404 a
31 652±742 b
30 727±4 243 b
26 477±424 a
27 784±2 853
Mn
96±2.0 a
121±0.4 b
111±13.0 b
122±4.0 b
160±25.0 c
114±3.0 b
121±21.0
Ni
11.0±0.3 d
6.9±0.1 b
5.8±0.1 a
6.8±0.1 b
7.8±1.3 c
6.2±0.1 ab
7.4±1.9
Zn
18.0±0.4 f
16.0±0.0 e
9.7±0.0 b
13.7±0.0 d
12.0±2.0 c
7.9±0.2 a
13±3.8
土壤中的矿质元素//μg/g
注： 同列里不同英文小写字母表示各树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆植株根系周围土壤中的矿质元素含量产于各树龄之间在 P<0.05 水
平上的差异显著性。 下同。
董晓蕾等：不同树龄茶树套种滇龙胆对药材矿质元素含量的影响 5643
湖 北 农 业 科 学 2015 年
表 3 不同树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆植株不同部位的矿质元素含量
茶树年龄
3
4
5
9
12
15
平均值
部位
根
茎
叶
根
茎
叶
根
茎
叶
根
茎
叶
根
茎
叶
根
茎
叶
B
13±2 Aa
14±1 Ba
17±1 Ca
14±1 Aa
16±1 Bb
21±0.3 Cb
12±2 Aa
17±1 Bc
17±5 Ba
13±0.1 Aa
14±1 Aa
27±0.5 Bcd
13±0.3 Aa
15±0.4 Ab
28±5 Bd
18±7 Ab
16±0.7 Ab
25±0.4 Bc
17±4.9
Cu
49±2 Bc
13±0 Aa
325±16 Cd
37±3 Bb
19±6 Aa
88±2 Cc
84±3 Cd
14±0.3 Ba
11±0.2 Aa
141±0.4 Ce
11±0.6 Aa
13±0.3 Ba
244±3 Cf
38±3 Bb
13±0.3 Aa
19±1 Aa
177±16 Cc
56±7 Bb
75±9.1
Fe
1 006±4 Cc
369±6 Ab
481±36 Ba
790±14 Cb
361±66 Ab
469±18 Ba
690±14 Ba
314±0.4 Aa
655±106 Bb
962±4 Cc
299±21 Aa
794±0 Bc
736±39 Cab
388±8 Ab
653±7 Bb
1 050±177 Cc
517±19 Ac
656±21 Bb
622±238
Mn
117±0.7 Ac
244±4 Bb
543±48 Cc
79±7 Aa
195±22 Ba
477±0.7 Cb
89±3 Ab
189±2 Ba
371±43 Ca
150±0.7 Ae
332±3 Bd
1 088±4 Cf
140±5 Ad
305±6 Bc
940±39 Ce
254±5 Af
454±25 Be
848±85 Cd
379±301
Ni
8.3±0.2 Cd
3.2±0.06 Ab
4.3±0.0 Ba
6.2±0.4 Cc
4.0±0.7 Ac
4.8±0.1 Ba
4.6±0.3 Cb
2.1±0.3 Aa
4.1±0.2 Ba
4.7±0.05 Bb
1.9±0.3 Aa
5.8±0.3 Cb
3.5±0.1 Aa
4.0±0.2 Bc
5.5±0.2 Cb
11±1 Be
8.2±0.7 Ad
14±2 Cc
5.6±3.1
Zn
35±0.5 Aa
38±0.4 Ba
65±2 Cd
37±0.1 Aab
68±10 Bd
83±0 Ce
36±0.5 Aab
38±2 Ba
45±0.1 Cb
38±0 Aab
37±2 Aa
47±2 Bc
38±0.3 Ab
45±3 Bb
49±0.4 Cc
37±5 Aab
52±4 Bc
37±3 Aa
46±13
滇龙胆植株不同部位矿质元素含量//μg/g
注：同一列中，大写英文字母表示在同一模式内不同部位之间矿质元素含量在 P<0.05 水平上存在差异显著性；小写英文字母表示在不同
模式间同一部位之间矿质元素含量在 P<0.05 水平上存在差异显著性。
Ca
2 554±71 Ab
4 784±7 Ba
5 956±247 Cb
2 750±74 Ac
6 048 ±884 Bb
8 623±212 Ce
2 224±18 Aa
6 231±141 Bb
6 631±71 Cc
2 988±0 Ad
5 924±301 Bb
8 886±106 Cf
2 128±18 Aa
6 210±495 Bb
7 260±212 Cd
3 797±432 Ae
6 528±530 Cb
4 758±417 Ba
5 238±2 111
茶树－滇龙胆套种后 Ca、Cu、Fe、Mn、Ni 元素含量最
高，分别为 6 528、177、517、454、8．2 μg ／ g。
植物不同器官的生理机能不同，化学元素尤其
是营养元素的分布也就具有差异；并且相同种植环
境里不同营养器官的矿质元素含量也具有差异，通
常叶部的元素含量高于茎部［21］。 如试验里不同树龄
的茶树－滇龙胆套种后的 Mn、Fe 元素， 树龄 3 年、4
年、5 年、9 年和 12 年的茶树－滇龙胆套种后的 Ca
元素，树龄 3 年、4 年、9 年、12 年和 15 年的茶树－滇
龙胆套种后的 B 元素等，在叶部的含量均高于茎部
相应的元素含量。
植物同一器官在不同的生长年限（年龄）也会
对化学元素的含量产生影响。 试验里滇龙胆植株各
个器官的矿质元素含量在不同树龄的茶树－滇龙胆
套种模式下差异很大， 如根部的 Cu 元素含量变化
范围在 19 μg ／ g （树龄 15 年）～244 μg ／ g （树龄 12
年），两者相差 12．8 倍；Mn 元素含量变化范围在 79
μg ／ g （树龄 4 年）～254 μg ／ g（树龄 15 年），两者相差
3．2倍。 茎部的 Cu元素含量变化范围在 11 μg ／ g（树
龄 9 年）～177 μg ／ g（树龄 15 年），两者相差 16．1 倍。
叶部的 Cu 元素含量变化范围在 11 μg ／ g（树龄 5
年）～325 μg ／ g（树龄 3年），两者相差 29．5倍。
2．3 种植土壤与不同树龄茶树－滇龙胆套种的滇龙
胆在矿质元素含量方面的相关性分析
根部是滇龙胆的主要药用部位，6 个树龄茶树－
滇龙胆套种的滇龙胆根部矿质元素含量与生长环
境土壤里矿质元素含量的相关性分析情况见表 4。
从表 4 可见，树龄 15 年的茶树－滇龙胆套种后滇龙
胆根部矿质元素含量与土壤里的 Ca 元素含量呈极
显著正相关，相关系数为 0．947。 树龄 3 年的茶树－
滇龙胆套种后滇龙胆根部矿质元素含量与土壤里
的 B、Ca、Mn元素含量呈极显著正相关，相关系数分
别为 0．930、0．996和 0．932，与土壤中的 Fe元素含量
呈显著正相关，相关系数为 0．889。 树龄 12 年的茶
树－滇龙胆套种后滇龙胆根部矿质元素含量与土壤
中的 Cu、Ni 元素含量呈显著正相关关系，相关系数
分别为 0．908、0．842，与土壤中的 B 元素含量呈显著
的负相关关系，相关系数为-0.854。其余各元素在滇
龙胆根部矿质元素含量与土壤里矿质元素含量之
间不具有显著的相关关系。
2．4 不同树龄茶树－滇龙胆套种的滇龙胆矿质元素
生物富集能力比较分析
生物富集系数（Bioconcentration factor，BCF）是
指植物体内某种元素含量与其产地土壤中同种元
素含量的比值， 反映出植物对土壤元素的富集能
力。 6个树龄茶树－滇龙胆套种的滇龙胆根部对矿质
5644
第 22 期
元素含量富集能力的分析情况见表 5。由表 5可知，
6 个树龄茶树－滇龙胆套种后滇龙胆根对 Ca、Cu、Zn
元素的富集能力较强，尤其是 Ca、Cu 元素，其中 Ca
元素的富集系数在 5．1～21.0，Cu 元素的富集系数在
3．3～35.0。 树龄 3 年、树龄 9 年、树龄 15 年的茶树－
滇龙胆套种后滇龙胆根部对 Mn 元素的富集能力较
强，富集系数分别为 1．20，1．20和 2．20。 Ni元素在树
龄 15 年的茶树－滇龙胆套种后富集系数＞1， 其余
种植模式下药材的 Ni 元素富集能力较小（BCF 在
0．45～0．90）。 不同树龄茶树－滇龙胆套种后滇龙胆根
部对 B、Fe元素的富集系数均＜1。 比较而言，树龄 9
年、15 年的茶树－滇龙胆套种后滇龙胆根部对矿质
元素的富集能力较强。杨美权等［18］比较了树龄 3年、
10年的茶树－滇龙胆套种后滇龙胆根部的龙胆苦苷
含量， 结果是树龄 10 年的套种模式下根部的龙胆
苦苷含量较高。 中药中的有效化学成分可以是其中
的某种或某几种有机成分或无机成分，也有可能是
它们之间反应所形成的配合物 ［22，23］。 滇龙胆有效化
学成分含量的差别可能与不同树龄茶树复合种植
栽培小环境的改变有关， 但要确定茶树－滇龙胆套
种的茶树合理树龄还需进一步深入研究。
2．5 方法学考察
采用 ICP－AES 方法对菠菜标准物质样品的
B、Ca、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 元素含量进行测定， 采用
标准曲线法考察测定值与标准值的线性关系，进而
考察试验方法的精密度和准确度， 结果分别见表
6、表 7。 从表 6 可见，测定值与标准值的 B、Ca、Cu、
Fe、Mn、Ni、Zn 元素回收率在 96％～102％、相对标准
偏差都小于 5％， 表明测定值与标准值基本一致，
符合试验方法的精密度要求。 从表 7 可见，B、Ca、
Cu、Fe、Mn、Ni、Zn 元素的线性范围都在合理区间
内，相关系数在 0．999 1～0．999 9，检出限符合准确
度要求，表明试验选择的检测方法其精密度和准确
度均良好。
3 小结
茶树－滇龙胆套种后可改变土壤矿质元素含量
的分布， 影响矿质元素在植物体内的吸收与运输
能力。 套种后滇龙胆植株中的矿质元素 B、Ca、Cu、
Fe、Mn、Ni、Zn 的平均含量水平及高低排序依次为
Ca（5 238±2 111） μg ／ g、Fe（622±238） μg ／ g、Mn（379±
301） μg ／ g、Cu（75±9．1） μg ／ g、Zn（46±13） μg ／ g、B
（17±4．9） μg ／ g、Ni（5．6±3．1） μg ／ g，
根部是滇龙胆的主要药用部位， 树龄 15 年的
茶树－滇龙胆套种后根部 B、Ca、Fe、Mn、Ni 元素的含
量较高， 树龄 12年的茶树－滇龙胆套种后根部 Cu、
Zn元素的含量较高。土壤与滇龙胆中的矿质元素含
量变化趋势基本一致， 树龄 3 年、12 年、15 年的茶
树－滇龙胆套种后土壤与滇龙胆根部某些矿质元素
含量具有显著的相关关系。 不同树龄茶树－滇龙胆
套种后滇龙胆对矿质元素生物富集系数是不同的，
以树龄 15年的茶树－滇龙胆套种后滇龙胆根对 Ca、
Cu、Mn、Ni、Zn元素的富集能力较强。 茶树生长年限
与滇龙胆化学成分含量有关，确定合理的复合种植
年限还需从栽培学、植物生理学、生态学、药理学等
方面进行综合认定。
表 4 种植土壤与滇龙胆根部矿质元素含量的相关性分析
茶树
年龄
3
4
5
9
12
15
B
0.930**
-0.07
-0.591
-0.559
-0.854*
-0.153
Ca
0.996**
-0.239
0.107
0.034
0.29
0.947**
Cu
0.607
-0.512
-0.039
-0.691
0.908*
-0.181
Fe
0.889*
0.777
-0.287
-0.43
-0.622
-0.428
Mn
0.932**
0.26
0.134
-0.754
-0.427
-0.499
Ni
0.726
-0.175
0.379
0.191
0.842*
0.376
Zn
0.754
0.123
-0.68
-0.53
0.711
-0.779
矿质元素
注：表中“*”为相关性显著，“**”为相关性极显著。
表 5 不同树龄茶树与滇龙胆套种后滇龙胆的生物富集系数
茶树
年龄
3
4
5
9
12
15
B
0.48
0.64
0.57
0.46
0.52
0.78
Ca
10.0
5.1
7.8
16.0
7.7
21.0
Cu
8.0
4.0
9.7
35.0
19.0
3.3
Fe
0.04
0.03
0.03
0.03
0.02
0.04
Mn
1.20
0.65
0.80
1.20
0.88
2.20
Ni
0.75
0.90
0.79
0.69
0.45
1.80
Zn
1.9
2.3
3.7
2.8
3.2
4.7
矿质元素
表 6 GBW10015 国家标准物质分析结果
元素
B
Ca
Cu
Fe
Mn
Ni
Zn
波长
nm
249.773
183.801
224.7
235.489
257.61
231.604
202.548
测定值
μg/g
24±0.05
6 325±49
9.1±0.08
535±27
40±0.20
0.90±0.03
35±0.60
标准值
μg/g
25±2
6 600±300
8.9±0.4
540±20
41±3
0.92±0.12
35.3±1.5
回收率
%
98
96
102
99
98
98
100
RSD
%
0.21
0.79
0.91
4.93
0.49
2.79
1.71
表 7 线性范围、相关系数、检出限
元素
B
Ca
Cu
Fe
Mn
Ni
Zn
线性范围//μg/g
0-1.0
0-200
0-10
0-50.0
0-25
0-1.0
0-10
相关系数
0.999 0
0.999 1
0.999 8
0.999 5
0.999 2
0.999 8
0.999 9
检出限//μg/g
0.072 6
0.994 9
0.553 9
3.767 5
0.012 9
0.084 9
0.022 9
董晓蕾等：不同树龄茶树套种滇龙胆对药材矿质元素含量的影响 5645
湖 北 农 业 科 学 2015 年
去除效果较好， 是一种具有发展潜力的吸附剂，因
此可进行更进一步的研究。
参考文献：
［1］ 奚旦立，马春燕 ．印染废水的分类、组成及性质 ［J］．印染 ，2010
（14）：51－53．
［2］ 陈 跃．染料废水处理技术及研究趋势［J］．黄石理工学院学报，
2011，27（1）：8－14．
［3］ 周秀芹．物理方法在印染废水处理中的应用［J］．化工科技市场，
2010，33（3）：12－14．
［4］ 王 芳．化学法处理染料废水的研究与进展［J］．试题与研究（教
学论坛），2011（5）：69．
［5］ 丁绍兰，李郑坤，王 睿 ．染料废水处理技术综述［J］．水资源保
护，2010，26（3）：73－78．
［6］ 尚 飞，石 壮，杜慧玲，等．氧化锌纳米棒光催化降解染料废水
的研究［J］．广州化工，2012，40（17）：73－75．
［7］ 李 波，赵 晖，刘 雷，等．废弃农林生物质在废水处理中环境
友好利用的研究进展［J］．应用化工，2012，41（1）：170－173．
［8］ 刘 茹，黄晓霞，王春英．工业、农林废弃物吸附染料废水的静态
吸附性质［J］．江苏农业科学，2012，40（2）：305－307．
［9］ 杨 帆，宋小杰，韦文美，等．农产品废弃物对染料废水处理研究
进展［J］．安徽建筑工业学院学报 （自然科学版 ），2009，17（4）：
69－73．
［10］ 裴媛媛，刘敬勇，王靖宇，等．农业废弃物再生吸附剂制备及其
在染料废水处理中的研究进展［J］．安徽农学通报，2011，17（14）：
91－93．
［11］ 李 波，赵 晖，刘 雷，等．废弃农林生物质在废水处理中环
境友好利用的研究进展［J］．应用化工，2012，41（1）：170－173．
［12］ 彭 娜，王开峰，涂常青，等．黄酒糟对活性艳红和亚甲基蓝的
吸附性能［J］．化工环保，2011，31（5）：464－467．
［13］ 陈庆渺，韩敏敏，李 寅，等．椰壳基活性炭脱除废水中刚果红
染料［J］．炭素，2010，141（1）：24－27．
［14］ 李 萍，宫 磊．生物吸附剂—落叶对印染废水的吸附处理研
究［J］．青岛科技大学学报（自然科学版），2012，33（1）：62－67．
［15］ 李 勤，黄亚继，金保昇，等．生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附
平衡和动力学研究［J］．热能动力工程，2010，25（4）：450－454．
［16］ 高廷耀，顾国维，周 琪 ．水污染控制工程（下册）［M］．第 3 版 ．
北京：高等教育出版社，2007．
［17］ 梁俊倩，吴锦华，李 平，等．柚子皮吸附活性艳蓝 KN－R 和活
性艳橙 X－GN 性能研究［J］．水处理技术，2011，37（4）：88－91．
（责任编辑 蔡端午）
（上接第 5578页）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
参考文献：
［1］ SHARMA R K， AGRAWALA M， MARSHALL F． Heavy metal
contamination of soil and vegetables in suburban areas of
Varanasi， India ［J］． Ecotoxicology and Environmental Safety ，
2007， 66： 258－266．
［2］ GOVE B， HUTCHINSON J J， YOUNG S D． Uptake of metals
by plants sharing a rhizosphere with the hyperaccumulator
Thlaspi caerulescens［J］． International Journal of Phytoremedia-
tion， 2002，4（4）：267－281．
［3］ LIU X M， WU Q T， BANKS M K． Effect of simultaneous es-
tablishment of Sedum alfridii and Zea mays on heavy metal ac-
cumulation in plants［J］． International Journal of Phytoremedia-
tion，2005，7（I）：43－53．
［4］ LI N Y， LI Z A， ZHUANG P， et al． Cadmium uptake from
soil by maize with intercrops［J］． Water Air Soil Pollution， 2009，
199：45－56．
［5］ SUN J B， GAO Y G， ZANG P， et al． Mineral elements in
root of wild Saposhnikovia divaricata and its rhizosphere soil
［J］． Biological Trace Element Research，2013，153：363－370．
［6］ BARTHWAL J， NAIR S， KAKKAR P． Heavy metal accumula-
tion in medicinal plants collected from environmentally different
sites［J］． Biomedical and Environmental Sciences，2008，21（4）：
319－324．
［7］ 董 艳，董 坤，郑 毅，等．种植年限和种植模式对设施土壤微
生物区系和酶活性的影响［J］．农业环境科学学报，2009，28（3）：
527－532．
［8］ 安玲瑶．作物间作对重金属吸收的影响及其机制的研究［D］．杭
州：浙江大学，2012．17－60.
［9］ 吴 全，姚永宏，李中林．幼龄茶园复合种植技术研究［J］．中国土
壤与肥料，2007（6）：38－40．
［10］ 林心炯，徐赛禄 ．山地茶园间种绿肥试验 ［J］．茶叶科学技术 ，
1986（4）：19－22．
［11］ 林 智，吴 洵，俞永明．土壤 pH 值对茶树生长及矿质元素吸
收的影响［J］．茶叶科学，1990，10（2）：27－32．
［12］ KHAN A G， KEUK C， CHAUDHRY T M， et al． Role of
plants， mycorrhizae and phytochelators in heavy metal con-
taminated land remediation ［J］． Chemosphere，2000，41：197－
207．
［13］ 国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［M］．北京：中国
医药科技出版社，2010．89．
［14］ YANG J L， LIU L L， SHI Y P． Phytochemicals and biologi-
cal activities of Gentiana species［J］． Natural Product Commu-
nications，2010，5（4）：649－664．
［15］ 李智敏，刘 莉，李晚谊，等．滇龙胆的药用资源研究与开发进
展［J］．云南大学学报（自然科学版），2009，31（S）：485－487．
［16］ 李远菊，张 霁，王元忠，等．药用植物复合种植研究进展［J］．世
界科学技术：中医药现代化，2013，15（9）：1941－1947．
［17］ ZHANG J， ZHANG J Y， WANG Y Z， et al． Effects of tree
species on seed germination and seedlings growth of Chinese
medicinal herb Gentiana rigescens［J］． Allelopathy Journal，2012，
29（2）：325－332．
［18］ 杨美权，张金渝，沈 涛，等．不同栽培模式对滇龙胆中龙胆苦
苷含量的影响［J］．江苏农业科学，2011（1）：287－289．
［19］ ZHANG M， FANG L． Tea plantation -induced activation of
soil heavy metals［J］． Communications in Soil Science and Plant
Analysis，2007，38（11 ／ 12）：1467－1478．
［20］ KOLASANI A， XU H， MILLIKAN M． Evaluation of mineral
content of Chinese medicinal herbs used to improve kidney
function with chemometrics［J］． Food Chemistry，2011，127（4）：
1465－1471．
［21］ PAVLOVA D， KARADJOVA I． Toxic element profiles in se-
lected medicinal plants growing on serpentines in Bulgaria ［J］．
Biological Trace Element Research，2013，156（1 ／ 3）：288－297．
［22］ 曹治权，王秀萍，曹广智，等．中药中微量元素的存在状态与生
物活性关系的研究［J］．广东微量元素科学，2004，2（10）：18－26．
［23］ LANGDON －JONES E E， POPE S J A． The coordination
chemistry of substituted anthraquinones：Developments and ap-
plications［J］． Coordination Chemistry Reviews，2014，269（15）：
32－53．
（责任编辑 王 珞）
5646