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炮仗花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定



全 文 :中国农学通报 2016,32(34):90-96
Chinese Agricultural Science Bulletin
炮仗花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
刘巧凤 1,张玉喜 1,蔡英卿 1,2,陈洪彬 1,2,戴聪杰 1,2
(1泉州师范学院海洋与食品学院,福建泉州 362000;
2近海资源生物技术福建省高校重点实验室,福建泉州 362000)
摘 要:旨在为炮仗花的种植栽培、生理生化研究及综合开发利用提供参考数据,采用火焰原子吸收光
谱法对炮仗花营养器官和繁殖器官的K、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu、Cr、Ni的含量进行测定分析。结果
表明,10种金属元素在各部位中的含量(平均值)高低顺序为K>Na>Mg>Ca>Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Cr。同
一元素在炮仗花14个测定部位之间含量存在一定的差异。与一般植物相比,所测炮仗花营养器官和繁
殖器官各部位中的K、Na、Mg、Ca、Fe、Mn、Zn、Cu、Ni、Cr的含量多数落在一般植物体的正常含量范围
内,仅个别测定部位的个别元素含量略高或略低于一般植物体的正常含量范围。
关键词:炮仗花;金属元素;火焰原子吸收光谱法;消解;营养器官;繁殖器官
中图分类号:S685.99 文献标志码:A 论文编号:casb16080016
Determination on Metallic Elements from Different Organs in Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.)
Miers. by Flame Atomic Absorption Spectrometry
Liu Qiaofeng1, Zhang Yuxi1, Cai Yingqing1,2, Chen Hongbin1,2, Dai Congjie1,2
(1School of Oceanology and Food Science, Quanzhou Normal University, Quanzhou Fujian 362000;
2Key Laboratory of Offshore Resources and Biological Technology, Fujian Province University, Quanzhou Fujian 362000)
Abstract: To provide reference data for planting and cultivation, physiology and biochemistry research, and
comprehensive exploitation and utilization of Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers., the contents of K, Ca, Mg,
Na, Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni were measured by the method of flame atomic absorption spectrometry (FAAS) in
the vegetative organs and reproductive organs of Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers.. The results showed
that the order of the contents (average) of the 10 metallic elements in different parts was: K>Na>Mg>Ca>Fe>
Mn>Zn>Cu>Ni >Cr. The content of the same element had certain differences among 14 measurement parts of
Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers.. In comparison with the general plant, the contents of K, Na, Mg, Ca, Fe,
Mn, Zn, Cu, Ni and Cr in vegetative organs and reproductive organs of Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers.
mostly belonged to the normal range, except that contents of individual element of individual part were slightly
more or slightly less than that in the general plants.
Key words: Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers.; metallic elements; flame atomic absorption spectrometry;
digestion; vegetative organs; reproductive organs
0 引言
炮仗花[Pyrostegia venusta (Ker-Gawl.) Miers],亦
称炮竹花、火焰藤、炮状藤、黄鳝藤和黄金珊瑚等[1-3],属
于紫葳科(Bignoniaceae)炮仗花属(Pyrostegia)多年生常
基金项目:福建省高校服务海西建设重点项目“泉州湾湿地生态修复与综合开发”(A101);泉州市科技计划项目“近海资源生物技术研究与开发平台”
(2011Z14)。
第一作者简介:刘巧凤,女,1994年出生,福建宁德人,本科,研究方向:园林植物营养元素分析。通信地址:362000福建泉州市丰泽区东海大街泉州
师范学院海洋与食品学院,E-mail:694317602@qq.com。
通讯作者:蔡英卿,男,1962年出生,福建惠安人,教授,博士,研究方向:植物遗传资源与分子生物学。通信地址:362000福建泉州市丰泽区东海大
街泉州师范学院海洋与食品学院,Tel:0595-22919559,E-mail:495975790@qq.com。
收稿日期:2016-08-03,修回日期:2016-09-19。
刘巧凤等:炮仗花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
绿木质大藤本植物[4-5]。原产于中美洲巴西等地,分布
在中国的海南、广东、福建、广西等省区[6]。花姿艳丽,
花期特别长,盛开在春节期的 1—2月,具有很高的观
赏价值[7-9]。枝、叶、花均可入药,具有清热、润肺、利咽
的治疗作用[11-13]。目前关于炮仗花的研究报道多集中
在炮仗花园林栽培技术[3-4]的总结、花青素及色素[7-8]的
分析研究等,国内外有关炮仗花金属元素的分析研究
报道很少,对炮仗花植株各器官各部位金属元素的分
布状况尚不了解。测定炮仗花金属元素的含量及相对
比值[14-15],能够为阐明金属元素对炮仗花生长发育的作
用机理提供一定的信息和理论依据。为此,笔者应用
火焰原子吸收光谱法[16-18]对炮仗花营养器官和繁殖器
官的金属元素的含量进行测定分析,以期为对指导炮
仗花的种植栽培、生理生化研究及综合开发利用提供
基础数据。
1 材料与方法
1.1 仪器
普析A3型火焰原子吸收分光光度计(北京普析通
用仪器有限责任公司);K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、
Mn、Ni、Cr元素空心阴极灯;TG328A型分析天平;
DGG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪
器有限公司);电炉;研钵;移液管;胶头滴管;250 mL
量筒;50 mL量筒;500 mL烧杯;250 mL烧杯;50 mL
容量瓶;一次性PVC手套。
1.2 试剂
K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr元素的标准
贮备液(浓度均为 1 mg/mL,国家标准溶液,国家有色
金属及电子材料分析测试中心);HNO3、HClO4(均为
分析纯试剂);超纯水。
1.2.1 HNO3-HClO4 (4:1)混酸配制 用250 mL量筒量取
160 mL HNO3于250 mL的烧杯中,再用50 mL量筒量
取HClO4 40 mL于该烧杯中,混匀即得到约200 mL的
HNO3-HClO4 (4:1)混酸[14]。
1.2.2 HNO3 (1:1)配制 用 50 mL量筒量取 50 mL超纯
水于 250 mL的烧杯中,用另一个 50 mL量筒量取
50 mL HNO3于该烧杯中,两者混匀即得到约 100 mL
溶液HNO3 (1:1)溶液[15]。
1.2.3 10种元素标准液的配制 用 10种元素的标准贮
备液(1 mg/mL)按照仪器工作曲线范围(表1)分别配制
成所需系列浓度的标准溶液见表2。
1.3 试验方法
1.3.1 样品采集与分类 于 2015年秋将采自泉州师范
学院炮仗花各部位进行分类,共计14个部位,分别为:
营养器官 7个部位(包括叶片、小叶柄、总叶柄、卷须、
一年生枝、二年生枝、多年生枝),繁殖器官 7个部位
(包括小花蕾、大花蕾、开放花花丝、开放花花瓣、开放
花花萼、小花柄、总花柄)。
1.3.2 样品预处理 先用自来水将样品各个部位洗净,
再用超纯水漂洗 4遍,置于烘箱中烘烤,温度设置为
110℃,直至恒重。将干燥的炮仗花各部位分别于研钵
中研细,过3层纱布,贮存在干燥器中备用。取采样点
土壤于烘箱中,在110℃下烘干至恒重,过100目筛,贮
存在干燥器中备用。
1.3.3 样品消解 用分析天平准确称取样品粉末各
2.0000 g,放入洁净干燥的500 mL烧杯中并编号,再各
元素
K
Ca
Na
Mg
Fe
Mn
Zn
Cu
Cr
Ni
波长/nm
766.5
422.7
589.0
285.2
248.3
279.5
213.9
324.8
357.9
232.0
火焰类型/
(L/min)
1.2~1.7
>1.7
1.2~1.4
1.3~1.5
1.5~1.7
1.4~1.7
1.0~1.3
1.0~1.5
>1.7
1.3~1.5
工作曲线范围/
(μg/mL)
0.2~1.0
0.5~10
0.2~1.0
0.1~0.5
0.25~5
0.25~4.0
0.1~1.0
0.25~5
1~5
0.5~5
灵敏度/
(μg/mL)
0.015
0.08
0.01
0.004
0.04
0.02
0.01
0.05
0.05
0.06
标准
STD0
STD1
STD2
STD3
STD4
STD5
K
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Ca
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Na
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Mg
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Fe
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Mn
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Zn
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Cu
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Cr
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Ni
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
表2 标准溶液浓度 μg/mL
表1 火焰法测定元素的参数
·· 91
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
加入HNO3-HClO4 (4:1)混酸消化液30 mL,轻轻震荡使
样品粉末与酸液充分混合,之后静置12~18 h。要求每
个样品做3份平行处理。
将浸泡有样品的烧杯置于电炉上加热消解。前期
火力可适度开大,消化液沸腾初期有大量红棕色气体
生成,待溶液被蒸至少量时,溶液由红棕色变为浅黄
色,进而接近无色,同时有大量白烟生成,此时调小电
炉火力,待白烟冒尽,样品开始碳化,直至样品基本碳
化完全,停止加热,小心取下烧杯,冷却[16-17]。
1.3.4 样品定容 取8 mL HNO3 (1:1)进行溶解,并转移
至50 mL容量瓶中,用超纯水稀释定容至刻线,摇匀后
所得到的溶液即为各样品的原液,保存原液备用。同
时取 8 mL HNO3 (1:1)于 50 mL容量瓶中,加入超纯水
稀释至刻线,做试剂空白[18]。
1.3.5 样品测定 用普析A3型火焰原子吸收分光光度
计测定样品液中各元素的含量,在测定 K、Ca、Na、
Mg、Fe、Mn元素时分别将消化处理的原液进行了10~
500倍的稀释后进行测定。
1.3.6 计算公式 炮仗花枝叶花中金属元素含量的计
算见公式(1)。
金属元素的含量=C×V×n/M ………………… (1)
其中,C为样品中元素的质量浓度(μg/mL);V为
样品定容体积(mL),该处为 50 mL;n为待测样品原液
的稀释倍数;M为样品的干重(g)。
1.4 统计软件处理数据
试验所得数据经国际通用统计软件SPSS 17.0统
计分析,并用邓肯多重极差测验法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 炮仗花营养器官金属元素含量比较
本试验采用FAAS法对炮仗花营养器官7个部位,
包括叶片、小叶柄、总叶柄、卷须、一年生枝、二年生枝
和多年生枝的 10种金属元素(包括 4种大量元素和 6
种微量元素)含量进行测定比较,从中可以看出炮仗花
营养器官不同部位之间金属元素含量的差异。其结果
分别见表3和表4。
2.1.1 炮仗花营养器官中大量元素含量比较 由表3可
以看出K、Ca、Na和Mg等4个大量元素在炮仗花营养
器官中含量高低顺序有很大差别,小叶柄、一年生枝和
二年生枝一致表现为K>Mg>Na>Ca;叶片表现为K>
Ca>Mg>Na;总叶柄表现为K>Na>Ca>Mg;卷须表现为
K>Na>Mg>Ca;多年生枝表现为 K>Ca>Na>Mg。其
中,K含量相对较高,其变化范围在 13842.7647~
24094.8658 μg/g之间;Mg含量次之,其变化范围在
1344.9671~7028.6220 μg/g之间;Na和Ca含量相对较
器官


叶片
小叶柄
总叶柄
卷须
一年生枝
二年生枝
多年生枝
大量元素的含量/(μg/g)
K
16065.5646 cC
14906.4757 bB
18910.9689 dD
24094.8658 fE
23200.4527 eE
18925.6698 dD
13842.7647 aA
Ca
4313.5539 eE
2616.1577 cdCD
2911.2212 dD
1876.7233 bB
2446.0990 cC
1013.8718 aA
8347.3208 fF
Na
3033.5585 cB
2648.5476 bB
4444.5519 dC
5110.2234 eD
4139.0078 dC
1540.4321 aA
1738.2605 aA
Mg
4104.8874 dD
6175.2794 eE
2809.3930 bB
3297.9850 cC
7028.6220 cC
2704.2009 bB
1344.9671 aA
器官


叶片
小叶柄
总叶柄
卷须
一年生枝
二年生枝
多年生枝
微量元素的含量/(μg/g)
Cu
1.6571 aA
1.2823 aA
1.3240 aA
3.0732 bB
5.5842 cC
10.9239 eE
6.3014 dD
Zn
10.4178 aA
13.3897 bB
17.7863 cC
9.8940 aA
17.6014 cC
20.5825 dD
16.3820 cC
Fe
201.0768 aA
301.6165 cB
223.3246 abA
317.7846 cB
240.0698 bA
245.5664 bA
398.9506 dC
Mn
106.7240 fE
64.9180 dD
35.8815 bB
69.9003 eD
28.0709 aA
44.3780 cC
41.8871 cC
Ni
1.6237 aA
2.2649 bAB
2.0816 abA
3.1815 cC
3.0876 cC
2.9057 cBC
3.1798 cC
Cr
1.5819 aA
4.1050 bB
1.1655 aA
1.5822 aA
1.9973 aA
1.5817 aA
1.5899 aA
表3 炮仗花营养器官中大量元素含量比较
注:表内同列数字后不同大小字母分别表示经邓肯多重极差测验,差异达到P=0.01和0.05水平,下同。
表4 炮仗花营养器官中微量元素含量比较
·· 92
刘巧凤等:炮仗花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
低其含量变化范围分别在 1540.4321~5110.2234 μg/g
和1013.8718~8347.3208 μg/g之间。
同一大量元素在炮仗花营养器官中的含量顺序及
差异程度因元素及部位的不同而不同。如Ca元素表
现为:多年生枝>叶片>总叶柄>小叶柄>一年生枝>卷
须>二年生枝,而Mg元素表现为:一年生枝>小叶柄>
叶片>卷须>总叶柄>二年生枝>多年生枝,再如,复叶
中,除了小叶柄与总叶柄之间Ca含量差异不显著外,
复叶3个测定部位其余两两之间4种大量元素含量差
异均达显著水平。枝条中,除了二年生枝与多年生枝
之间Na含量差异不显著外,3个不同发育阶段枝条其
余两两之间 4种大量元素含量差异均达极显著水平。
卷须与复叶(或枝)之间4种大量元素含量差异均达显
著或极显著水平。此外,除小叶柄与一年生枝之间Ca
含量差异不显著、总叶柄与一年生枝之间Na含量差异
不显著、总叶柄与二年生枝之间K(或Mg)含量差异不
显著外,复叶与枝之间 4种大量元素含量差异大都表
现为显著水平。
2.1.2 炮仗花营养器官中微量元素含量比较 由表4可
以看出Cu、Zn、Fe、Mn、Ni和Cr等6个微量元素在炮仗
花各营养器官中含量高低顺序有很大差别,叶片、一年
生枝、二年生枝与多年生枝一致表现为:Fe>Mn>Zn>
Cu>Ni>Cr;总叶柄和卷须均表现为:Fe>Mn>Zn>Ni>
Cu>Cr;而小叶柄表现为:Fe>Mn>Zn>Cr>Ni>Cu。其
中,Fe含量最高,其变化范围在201.0768~398.9506 μg/g
之间;Mn和Zn含量次之,其变化范围分别在28.0709~
106.7240 μg/g和 9.8940~10.4178 μg/g之间;Cu、Ni和
Cr含量相对较低,其含量变化范围分别在 1.2823~
10.9239 μg/g、 1.6237~3.1815 μg/g 和 1.1655~
4.1050 μg/g之间。
同一微量元素在炮仗花营养器官中的含量顺序及
差异程度因元素及部位的不同而不同。如Mn元素表
现为:叶片>卷须>小叶柄>二年生枝>多年生枝>总叶
柄>一年生枝,其中,营养器官7个测定部位两两之间,
除二年生枝与多年枝之间Mn含量差异不显著外,其
余两两之间Mn含量差异均达显著水平。再如Cu元
素表现为:二年生枝>多年生枝>一年生枝>卷须>叶片
>总叶柄>小叶柄;营养器官7个测定部位中,除了复叶
3个测定部位两两之间Cu含量差异不显著外,其余两
两之间Cu含量差异均达显著水平;又如Cr元素表现
为:小叶柄>一年生枝>多年生枝>卷须>叶片>二年生
枝>总叶柄>,营养器官所测部位中,除小叶柄外,其余
6个部位两两之间Cr含量差异不显著。此外,还发现
卷须与枝之间Cu、Zn、Fe和Mn等4个元素含量差异均
达显著或极显著水平,而 Ni(或 Cr)含量差异均不
显著;
2.2 炮仗花繁殖器官金属元素含量比较
2.2.1 炮仗花繁殖器官大量元素含量比较 本试验采用
FAAS法对炮仗花繁殖器官 7个部位(包括小花蕾、大
花蕾、开放花花丝、开放花花瓣、开放花花萼、小花柄和
总花柄)中的10种金属元素(包括4种大量元素和6种
微量元素)含量进行测定比较,从中可以看出炮仗花繁
殖器官不同部位之间金属元素含量的差异。其结果分
别见表5和表6。
由表 5可以看出K、Ca、Na和Mg等 4个大量元素
在炮仗花繁殖器官的不同部位中含量高低顺序有很大
差别,大小花蕾(未开放花)、开放花(花丝和花瓣)和小
花柄一致表现为 K>Na>Mg>Ca;总花柄表现为 K>
Mg>Na>Ca,花萼(开放花)表现为K>Ca>Mg>Na。其
中,K含量相对较高,其变化范围在 21127.3353~
35145.7511 μg/g之间;Na含量次之,其变化范围在
2111.1442~7909.4640 μg/g之间;Mg和Ca含量相对较
低其含量变化范围分别在在2546.3220~6472.6308 μg/g
和221.5446~3826.9664 μg/g之间。
同一大量元素在炮仗花繁殖器官的不同部位中含
量顺序及差异程度因元素及部位的不同而不同。如K
器官
未开放花
开放花
花柄
小花蕾
大花蕾
花丝
花瓣
花萼
小花柄
总花柄
大量元素的含量/(μg/g)
K
26901.8586 cB
21127.3353 aA
24435.3430 bB
25033.8019 bB
24494.3714 bB
32633.1282 dC
35145.7511 eD
Ca
1019.8311 cC
221.5446 aA
280.7356 aA
613.6616 bB
3826.9664 fF
2490.0467 dD
3459.6946 eE
Na
6399.4392 dD
5761.9764 cCD
5438.9281 cC
4584.5284 bB
2111.1442 aA
7909.4640 eE
5844.1690 cCD
Mg
3536.7028 bC
2663.3850 aAB
2546.3220 aA
3169.6378 bBC
3528.6223 bC
6472.6308 cD
6321.3439 cD
表5 炮仗花繁殖器官中大量元素含量比较
·· 93
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
元素表现为:总花柄>小花柄>小花蕾>花瓣>花萼>花
丝>大花蕾,而Ca元素表现为:花萼>总花柄>小花柄>
小花蕾>花瓣>花丝>大花蕾;再如,就未开放花的大小
花蕾之间比较而言,它们之间所测 4种大量元素含量
差异均达极显著水平;就开放花的 3个测定部位之间
比较而言,花丝、花瓣和花萼两两之间K含量差异不显
著,Ca(或Na)含量差异均达极显著水平;而Mg则表
现为:花瓣与花萼之间Mg含量差异不显著,但是它们
与花丝之间Mg含量差异均极显著;就花开放前后比
较而言,小花蕾与开放花之间K、Ca和Na含量差异均
达显著或极显著水平,Mg表现为:小花蕾与开放花花
丝之间Mg含量差异极显著,小花蕾与开放花花瓣(或
花萼)之间Mg含量差异不显著;而大花蕾与开放花之
间表现为:大花蕾与开放花花瓣(或花萼)之间所测 4
个大量元素含量差异均达显著或极显著水平,大花蕾
与开放花花丝Ca、Na和Mg含量差异不显著,K含量
差异极显著。就小花柄与总花柄之间比较而言,K、Ca
和Na含量差异均达极显著水平,而Mg含量差异不显
著。此外,还发现小花柄与开放花(或未开放花)之间
所测 4种大量元素含量差异均达极显著水平;总花柄
与开放花(或未开放花)之间K、Ca、Na和Mg含量差异
极显著。
2.2.2 炮仗花繁殖器官微量元素含量比较 由表6可以
看出Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr等 6个微量元素在炮仗花
繁殖器官的不同部位中含量高低顺序有很大差别,大
小花蕾(未开放花)、开放花(花丝、花瓣和花萼)一致表
现为 Fe>Mn>Zn>Cu>Ni>Cr;小花柄表现为:Fe>Mn>
Zn>Ni>Cu>Cr;总花柄表现为:Fe>Zn>Mn>Cu>Ni>
Cr。其中,Fe含量相对较高,其变化范围在 208.1083~
260.9413 μg/g之间,Mn和Zn元素含量次之,其变化范
围分别为20.6456~110.1734 μg/g,10.5934~32.8198 μg/g
之间,Cu、Ni和Cr含量相对较低,其变化范围分别在
2.9231~8.4019 μg/g,3.8226~6.3575 μg/g,0.7489~
3.2726 μg/g之间。
同一微量元素在炮仗花繁殖器官的不同部位中的
含量顺序及差异程度因元素及部位的不同而不同。如
Fe元素表现为:总花柄>花萼>小花柄>花瓣>大花蕾>
小花蕾>花丝,Cu元素表现为:花瓣>花丝>花萼>小花
蕾>总花柄>大花蕾>小花柄;再如,就大小花蕾(未开
放花)之间比较而言,它们之间Cu、Mn和Ni元素含量
差异均达显著或极显著水平,而Fe、Cr和Zn含量差异
不显著;就开放花的3个测定部位两两之间比较而言,
Fe、Mn、Ni和Cr含量差异均不显著;而Cu(或Zn)表现
为:花丝与花瓣之间Cu(或Zn)含量差异不显著,但是
它们和花萼之间Cu(或Zn)含量差异极显著;就花开
放前后比较而言,小花蕾与开放花之间Cu(或Mn)含
量差异均极显著,Fe含量差异不显著;大花蕾与开放
花之间Cu含量差异均极显著,Fe(或Mn)含量差异不
显著。就小花柄与总花柄之间比较而言,花柄与总花
柄之间Fe、Mn、Ni和Cr含量差异均不显著,Cu(或Zn)
含量差异极显著。
此外,还发现小花柄与花之间Cu、Zn、Mn和Ni元
素含量差异均达显著或极显著水平,Fe含量差异不显
著;总花柄与花之间Mn和Ni含量差异极显著。
2.3 炮仗花与一般植物金属元素含量比较
笔者将所测炮仗花 14个器官部位的金属元素含
量与一般植物金属元素含量范围比较分析,结果见
表7。
由表7可以看出,与一般植物体相比,所测炮仗花
14个器官部位的K、Mn、Zn、Cu、Ni等 5个元素含量均
落在一般植物正常含量范围内。而Ca元素含量在所
测炮仗花 14个器官部位的平均值为 2531.2449 μg/g,
器官
未开放花
开放花
花柄
小花蕾
大花蕾
花丝
花瓣
花萼
小花柄
总花柄
微量元素的含量/(μg/g)
Cu
6.8900 cBC
6.3364 bB
8.3733 eD
8.4019 eD
7.4579 dC
2.9231 aA
6.8283 cBC
Zn
32.8198 cC
25.6528 cBC
28.3112 cC
28.1113 cC
17.6041 bAB
10.5934 aA
26.0057 cBC
Fe
215.5184 abA
238.6750 abA
208.1083 aA
240.2192 abA
253.1493 abA
240.2512 abA
260.9413 bA
Mn
110.1734 cC
55.3567 bB
61.0628 bB
61.0174 bB
61.3515 bB
20.6456 aA
25.6144 aA
Ni
6.3575 dD
5.0792 bB
5.4573 bcBC
5.9952 cdCD
6.0845 cdCD
3.8226 aA
3.9138 aA
Cr
0.7489 aA
0.7494 aA
1.5830 abAB
1.5818 abAB
2.4219 bcBC
2.8479 cBC
3.2726 cC
表6 炮仗花繁殖器官中微量元素含量比较
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刘巧凤等:炮仗花各器官中金属元素的火焰原子吸收光谱法测定
其变化范围为 221.5446~8347.3208 μg/g,与一般植物
Ca含量相比,除大花蕾、开放花花丝及花瓣Ca含量偏
低,多年生枝Ca含量偏高外,其余10个测定部位Ca含
量均在正常范围内。在炮仗花各测定部位中Mg含量
变化范围为 1344.9671~7028.6220 μg/g,平均值为
3978.8557 μg/g,与一般植物Mg含量相比,仅一年生枝
Mg含量高于正常范围,其余13个测定部位Mg含量均
在正常范围内。Na在炮仗花所测的14个部位中含量
变化范围为 1540.4321~7909.4640 μg/g,平均值为
4336.0165 μg/g,与一般植物Na含量相比,仅小花柄
Na含量高于正常范围,其余 13个测定部位Na含量均
在正常范围内。在炮仗花各测定部位中Fe含量变化
范 围 为 201.0768~398.9506 μg/g,平 均 值 为
256.0894 μg/g,与一般植物Fe含量相比,除小叶柄、卷
须和多年生枝Fe含量高于正常范围,其余11个测定部
位Fe含量均在正常范围内。在炮仗花所测的14个部
位中Cr含量变化范围为0.7489~4.1050 μg/g,平均值为
1.9149 μg/g,与一般植物Cr含量相比,除小叶柄、开放
花花萼、小花柄和总花柄Cr含量高于正常范围,其余
11个测定部位Cr含量均在正常范围内。
3 结论
3.1 炮仗花不同部位各金属元素的含量与分布
对炮仗花各器官部位 10个金属元素含量进行火
焰原子吸收光谱法分析测定,结果表明,所测 10个金
属元素在炮仗花各器官部位中均有一定的分布,其含
量(平均值)的高低顺序表现为:K>Na>Mg>Ca>Fe>
Mn>Zn>Cu>Ni>Cr。K、Ca、Mg和Na在炮仗花的枝、
叶和花中含量范围波动较大,Zn、Cr在炮仗花的枝、叶
和花中含量波动较小;Mn、Fe在枝和叶中的含量范围
波动较大,在花中的含量范围相对较小;Cu在枝和花
中的含量范围波动较大,在叶中的含量范围相对较小;
Ni在花中的含量范围波动较大,在枝和叶中的含量范
围相对较小。
3.2 金属元素与炮仗花生长发育的关系
所测K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe和Mn是植物生长
发育的必需元素,Ni和Cr对植物生长发育具有重要调
控作用。与一般植物体相比,炮仗花中仅个别测定部
位的个别元素略高或略低外,所测炮仗花14个器官部
位的K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Ni和Cr等10个金
属元素含量大都落在正常范围内。
4 讨论
本研究结果表明,炮仗花营养器官中所测 7个部
位之间的金属元素含量差异程度大都表现为:6~9个
元素含量差异显著,1~4个元素含量差异不显著。其
中,在复叶中的 3个测定部位之间表现为:6~9个元素
含量差异显著,1~4个元素含量差异不显著;不同发育
阶段枝之间表现为:6~7个元素含量差异显著,3~4个
元素含量差异不显著;卷须与枝叶之间表现为:8~9个
元素含量差异显著,1~2个元素含量差异不显著。炮
仗花繁殖器官中所测7个部位之间的金属元素含量差
异程度大都表现为:2~9个元素含量差异显著,1~8个
元素含量差异不显著。其中,(未开放花)大小花蕾之
间表现为:7个元素含量差异显著,3个元素含量差异
不显著;开放花的 3个测定部位之间表现为:3~5个元
素含量差异显著,5~7个元素含量差异不显著;未开放
花与开放花之间表现为:2~8个元素含量差异显著,2~
元素
K
Ca
Mg
Na
Fe
Mn
Zn
Cu
Cr
Ni
金属元素的含量
一般植物含量
10000~50000[19]
1000~50000[19]
500~7000[19]
500~7000[19]
50~300[20]
20~500[21]
8~100[22]
5~25[23]
0.2~2[24]
0.05~10[23]
炮仗花的含量
变化范围
13842.7647~35145.7511
221.5446~8347.3208
1344.9671~7028.6220
1540.4321~7909.4640
201.0768~398.9506
20.6456~110.1734
9.8940~32.8198
1.2823~10.9239
0.7489~4.1050
1.6237~6.3575
平均值
22837.0251
2531.2449
3978.8557
4336.0165
256.0894
56.2130
19.6537
5.5255
1.9149
3.9311
备注
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
正常
表7 炮仗花和一般植物金属元素含量比较 μg/g
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
8个元素含量差异不显著;花柄与花之间表现为:6~9
个元素含量差异显著,1~4个元素含量差异不显著;小
花柄与总花柄之间表现为:5个元素含量差异显著,5
个元素含量差异不显著。金属元素在炮仗花各器官之
间含量分布存在上述不同程度的差异,可能与炮仗花
营养器官与繁殖器官生理功能及所处的生长发育阶段
不同,对金属元素的需求或累积存在着不同程度的要
求有密切关系。这些研究结果,对于指导炮仗花的种
植栽培、生理生化研究及开发利用,具有很好的应用
价值。
炮仗花的枝、叶和花均可入药,具有清热、润肺、利
咽、止咳功效,可以治肺结核、咳嗽、咽喉肿痛、肺炎、支
气管炎、肝炎等病症[12-13]。中医药理学研究发现中药与
金属元素关系极为密切[25]。某些具有疏散风热、消炎
镇痛、止痒解毒等药效的中药,与其富含Fe、Zn、Cu元
素有关[26]。有研究表明,Fe参与血红蛋白的合成、氧的
输送,同时,具有增强中性白细胞和吞噬细胞的吞噬功
能,增强机体的抗感染能力[27]。Zn是构成多种蛋白质
分子的必要成分,与胸腺的发育有着密切的关系,对人
体的免疫功能起着调节作用,因此Zn对人体有清热、
凉血、消炎、生肌的功能[25]。Cu的络合物具有抗炎、抗
溃疡、抗痉挛作用,同时,Cu参与造血过程,维持中枢
神经系统正常功能,具有保持机体平衡,增加机体防御
能力的生理功能[28]。本试验研究分析中发现,炮仗花
的枝、叶和花中含有丰富的Fe、Zn、Cu元素,可能与炮
仗花所具有的药用价值有关,该研究成果为炮仗花药
用价值的深入研究提供了基础数据。
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