全 文 ：新疆野生乌头药材生存土壤环境的理化分析
马红梅，张 静，王红丽，张 帆* (新疆医科大学中医学院中药系，新疆乌鲁木齐 830011)
摘要 ［目的］对野生乌头药材生存土壤环境进行理化分析和元素检测。［方法］利用实地考察采样和物理化学方法、光谱技术检测乌
头生存土壤的容重、孔隙度、水分、pH值，以及有机质、碱解氮、速效磷和营养元素的含量。［结果］不同地区乌头生长土壤环境的理化性
质差异较小，但是有机质与营养元素含量的差别较大。［结论］乌头类药材对生存环境要求较低，适应能力较强，呈现一定的规律性，试
验指标和参数可为该类药材道地适应性、区域区划提供核心数据，并为将来建立乌头药材 GAP基地提供科学依据。
关键词 毛茛科(Ｒanunculaceae);乌头(Aconitum carmichaeli Debx．);土壤;理化性质;元素
中图分类号 S567;Ｒ284． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2014)07 －01931 －02
Physico-chemical Analysis of Ｒhizosphere Soil for Xinjiang Wild Aconitum L． Plants
MA Hong-mei，ZHANG Fan et al (Chinese Medicine Department，Xinjiang Medical University，Urumqi，Xinjiang 830011)
Abstract ［Objective］To determine the best rhizoshpere soil indicators through physico-chemical analysis and element detection on the Aco-
nitum L． plants’rhizosphere soil． ［Methods］On-the-spot investigation，indoor chemical analysis and spectroscopy detection were made to
study the physicochemical properties of rhizosphere soil，including soil bulk density，porosity，moisture，pH value and the content of organic
matter，alkaline hydrolytic nitrogen，available P and nutrient element． ［Ｒesults］The physicochemical properties of growing soil of different
areas were slightly different，but the contents of organic matter and nutrient element were quite different． ［Conclusion］Aconitum L． plants are
highly adapted to the living environment and the experiment indicators and parameters of such herbs can offer core data about the Genuine
adaptability and regional division，providing a scientific basis for Aconitum GAP base in the future．
Key words Ｒanunculaceae;Aconitum L． plants;Soil;Physicochemical properties;Element
基金项目 国家自然科学基金资助(No． 81160547)。
作者简介 马红梅(1986 － )，女，新疆乌鲁木齐人，讲师，硕士，从事民
族药资源研究。* 通讯作者，教授，博士，从事民族药综合
利用研究。
收稿日期 2014-02-12
乌头属(Aconitum L．)为毛茛科(Ｒanunculaceae)重要植
物，多具有祛风除湿和温经止痛之功效。新疆地处西北寒温
地带，气候寒冷，多风沙，使得风寒湿各类痹痛成为区域常见
病和多发病。据文献记载，乌头(Aconitum carmichaeli Debx．)
的块根大多具有镇痛、解痉、祛风湿和解热等功效，在治疗风
寒痹痛方面有明显疗效，为西北少数民族常用民间草
药［1 －2］。
新疆特殊的地理位置和生态环境，造就了野生乌头植物
资源的集中生长，从东部哈密地区到西部昭苏县沿天山山脉
有广泛分布，主要有准噶尔乌头、白喉乌头、多根乌头和林地
乌头等，在阿尔泰山主要分布有山地乌头和阿尔泰乌
头［3 －4］。由于乌头药材均为野生品，随着生态环境的恶化和
人为活动的影响，野生药材数量已无法满足治疗疾病的需
要，开展药材大规模种植已成为必然趋势。笔者研究新疆野
生乌头药材不同产区土壤理化性质，包括容重、水分、pH值、
有机质和营养元素含量等，探讨乌头野生产区的土壤特性，
以及乌头药材较佳生长环境，以期为人工种植乌头及 GAP
基地建设提供科学依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 土壤样本。土壤样品分别采自新疆乌鲁木齐县、霍
城县、昭苏县、特克斯县、巩留县、新源县、沙湾县，哈巴河县、
布尔津县和温泉县。
1． 1． 2 主要仪器。TAS-990AFG型原子吸收分光光度计，购
自北京普析通用仪器有限责任公司;722型分光光度计，购自
上海第三分析仪器厂;pH计，购自上海英格仪器有限公司;
梅特勒 －托利多分析天平，购自梅特勒 －托利多国际贸易有
限公司。
1． 1． 3 主要试剂。重铬酸钾、中性乙酸铵、氯化镧、邻菲啰
呤指示剂、定氮混合指示剂、钼锑抗混合显色剂、硫酸钼锑抗
贮存液以及钙、镁、磷、钾、钠标准溶液等均为分析纯，市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 样品采集与制备。参照国家环保局发布的《土壤环
境检测技术规范》，采用“梅花五点取样法”，在野生乌头生长
地进行选点，用竹片挖取耕作层(0 ～ 30 cm)的剖面土壤，等
量充分混合后，用“四分法”取混合样 4份(2． 000 g)，登记编
号后自然风干，去除杂质，研磨，过 2 mm筛后用塑料袋封存。
土壤样本为混合烘干后备用。
1． 2． 2 容重和孔隙度的测定［5］。采用环刀法，选择土壤剖
面位置挖掘剖面，观察面向阳，修平剖面，记录其形态特征，
按剖面层次分层采样，每层重复 3个，计算土壤容重。
1． 2． 3 土壤的含水量测定。采用称重法进行测定。在同层
采样处用铝盒采样，测定自然含水量。装有样品的环刀两端
立即加盖，随即称重。将装有样品的铝盒烘干至恒重，测定
土壤含水量。新鲜土样水分的测定应重复 3 份测定。乌头
多分布于寒冷湿润、水分充足，海拔 1 500 ～ 3 000 m的北疆
地区，故对其分布比较集中地区的乌头生长土壤的物理性质
从容重、孔隙度和含水量 3个指标进行考察。土壤容重作为
土壤熟化程度指标之一，熟化程度较高的土壤，容积比重常
较小。
1． 2． 4 pH值测定［6］。采用电位测定法，使用 pH值为 6． 86
和 9． 18的 2种标准缓冲溶液校准仪器，对电极系统进行定
位，后称取通过 2 mm孔径筛的风干土样 20． 00 g于 50 ml烧
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2014，42(7):1931 － 1932，1945 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.07.058
杯中，加入 20 ml蒸馏水，搅拌，静置 30 min后测定。
1． 2． 5 有机质的测定［7］。采用重铬酸钾法。取 0． 500 g 土
壤样品于 500 ml三角瓶中，加入 1． 0 mol /L(1 /6 重铬酸钾)
溶液 10 ml 于土样中，混匀，后加入浓硫酸 20 ml 缓缓转动
1 min，放置 30 min，加蒸馏水稀释至 250 ml，加 3至 4滴邻菲
啰呤指示剂，用 0． 5 mol /L硫酸亚铁溶液滴定，至终点变成砖
红色。用同样的方法作空白，换算后计算有机质的含量。
1． 2． 6 碱解氮的测定［8］。采用碱解扩散法，称取 2． 000 g通
过 1 mm筛的风干土样和1． 000 g硫酸亚铁粉剂，均匀铺在扩
散皿外室内，在内室加入 2 ml 浓度 2%硼酸溶液，滴加 1 滴
定氮混合指示剂，在扩散皿外室的边缘涂上特制胶水，后迅
速加入 10 ml浓度 1． 8 mol /L氢氧化钠于外室。水平方向旋
转扩散皿混匀，放入 40 ℃恒温箱中;24 h后取出扩散皿，用
0． 01 mol /L盐酸标准溶液滴定内室硼酸中所吸收的氮量(至
微红色)，计算碱解氮含量。
1． 2． 7 速效磷、钾、钠、钙与镁测定［7，9］。速效磷采用浓度
0． 5 mol /L碳酸氢钠浸提 －钼蓝法，绘制磷标准曲线，土壤浸
提后溶液中磷的测定，依公式计算土壤速效磷。钾与钠采用
乙酸铵提取 －火焰光度法，使用乙酸铵提取，在火焰原子光
度计上测定钾和钠的含量。钙与镁采用原子吸收分光光度
法，用乙酸铵提取，在火焰原子光度计上测定钙和镁的含量。
测定钾、钠、钙与镁 4 种元素的火焰原子吸收仪器工作条件
见表 1。
2 结果与分析
2． 1 线性关系的考察 由表 2 可知，磷、钾、钠、钙与镁在各
自的浓度范围内，浓度与吸光度的线性关系良好。
表 1 各元素的火焰原子吸收仪器工作条件
元素 波长∥nm 光谱带宽∥nm 负高压∥V 电流∥mA 燃气流量∥ml /min 燃烧器高度∥mm 燃烧器位置∥mm
K 766． 5 0． 4 298． 5 3 1 700 6 －0． 5
Na 589 0． 4 298． 5 3 1 700 6 －0． 5
Ca 324． 8 0． 4 298． 5 3 1 700 6 －0． 5
Mg 285． 2 0． 4 298． 5 3 1 700 6 －0． 5
表 2 各元素的回归方程及相关系数
元素 标准液浓度∥μg /ml 线性范围∥μg /ml 标准曲线 相关系数 Ｒ
P 0． 1、0． 2、0． 3、0． 5、0． 7 0． 054 ～0． 340 Y =0． 483X +0． 006 0． 999 0
K 1． 0、2． 0、3． 0、4． 0、5． 0 0． 295 ～0． 837 Y =0． 141X +0． 164 0． 998 5
Na 1． 0、2． 0、4． 0、6． 0、10． 0 0． 065 ～0． 814 Y =0． 083X －0． 016 0． 999 5
Ca 1． 0、2． 0、4． 0、8． 0、12． 0 0． 093 ～0． 718 Y =0． 056X +0． 046 0． 999 0
Mg 0． 1、0． 2、0． 3、0． 6、1． 0 0． 158 ～0． 793 Y =0． 690X +0． 105 0． 999 0
2． 2 乌头生长土壤的酸碱度和土壤有机质及无机元素含量
测定 由表 3可知，巩留和昭苏的土壤呈中性或微碱性，新
源和哈巴河的土壤为微弱酸性，其余地区基本为中性土壤。
其次，乌鲁木齐和沙湾的土壤有机质含量较高，而特克斯和
昭苏的含量很低，其余各地居中。乌鲁木齐土壤的碱解氮、
交换性 Ca含量较高;沙湾土壤的速效 P、K、交换性 Ca 和交
换性 Mg含量较高;哈巴河土壤的速效 P和 Na含量较高;霍
城土壤的交换性Mg含量较高;特克斯土壤的速效Na含量较
高，交换性 Mg含量最小;巩留土壤的碱解氮、速效 P和速效
Na含量较高。
表 3 乌头药材不同产区土壤的理化性质与有机质、营养元素含量
序
号
地点
容重
g /cm3
孔隙度
含水量
%
pH值
有机质含量
g /kg
碱解氮
mg/kg
速效磷
mg /kg
速效 K
mg/kg
交换性 Ca
mg/kg
交换性Mg
mg/kg
交换性 Na
mg/kg
1 乌鲁木齐县 0． 847 9 68． 01 93． 31 6． 86 ～7． 04 152． 40 ～186． 30 345． 1 ～455． 7 0． 072 2 ～0． 120 1 47． 33 ～132． 3 7 978 ～9 951 808 ～952 417． 2 ～422． 0
2 布尔津县 1． 069 6 59． 64 39． 92 6． 33 ～7． 04 82． 30 ～95． 61 175． 8 ～364． 6 0． 071 4 ～0． 114 0 127． 9 ～438． 0 5 181 ～6 009 654 ～722 486． 5 ～725． 7
3 沙湾县 0． 694 6 73． 79 88． 61 7． 24 ～7． 29 117． 52 ～180． 51 312． 5 ～403． 6 0． 093 8 ～0． 214 4 692． 1 ～807． 2 7 193 ～10 865 1 126 ～1 370 381． 3 ～496． 1
4 哈巴河县 0． 859 0 67． 58 20． 25 6． 28 ～6． 86 95． 71 ～170． 82 208． 3 ～364． 6 0． 090 3 ～0． 161 4 209． 2 ～293． 4 4 688 ～6 099 774 ～1 082 732． 8 ～884． 7
5 温泉县 0． 859 1 67． 58 35． 67 6． 86 ～7． 36 74． 05 ～150． 23 221． 3 ～345． 1 0． 060 4 ～0． 078 9 174． 0 ～314． 2 5 954 ～7 389 612 ～764 405． 2 ～607． 3
6 霍城县 1． 049 3 60． 40 46． 90 6． 96 ～7． 16 94． 45 ～105． 35 286． 4 ～358． 1 0． 068 9 ～0． 122 9 20． 00 ～96． 23 6 796 ～7 372 1 096 ～1 392 563． 1 ～731． 6
7 昭苏县 0． 992 1 62． 56 29． 66 7． 20 ～7． 78 44． 76 ～89． 34 123． 7 ～533． 8 0． 090 8 ～0． 257 7 222． 2 ～273． 2 6 206 ～11 729 694 ～1 012 572． 6 ～840． 4
8 特克斯县 1． 260 9 52． 42 37． 24 7． 50 ～7． 73 43． 55 ～146． 81 91． 14 ～266． 9 0． 052 8 ～0． 062 8 32． 27 ～82． 59 5 582 ～7 049 218 ～304 653． 9 ～857． 2
9 巩留县 1． 040 9 60． 72 23． 93 7． 19 ～7． 85 91． 82 ～105． 87 364． 6 ～462． 2 0． 107 7 ～0． 144 3 122． 2 ～371． 1 6 848 ～7 333 588 ～758 677． 8 ～756． 7
10 新源县 1． 178 6 55． 52 56． 10 6． 12 ～6． 34 99． 19 ～123． 33 325． 5 ～566． 4 0． 080 2 ～0． 119 5 80． 43 ～222． 9 4 652 ～5 209 844 ～1 256 590． 6 ～914． 5
3 结论与讨论
不同地区土壤有其自身的理化生物特性，而土壤的有机
和无机元素作为植物的“营养库”，对于药用植物的生长有很
大的影响。要摸索人工培育乌头类药材的条件，前提是要研
究它们赖以生存的土壤理化性质。
试验结果表明，伊犁地区土壤容重较大，含水量相对较
小，pH中性至微弱碱性，有机质含量偏低，碱解氮含量较高，
交换性 Na含量较高，其他无机元素含量一般;阿勒泰地区土
壤容重较大，含水量相对较小，pH微弱酸性至中性，有机质
含量一般，碱解氮含量一般，交换性Na含量较高，其他无机
(下转第 1945页)
2391 安徽农业科学 2014 年
浓度为 150 mmol /L时发芽率受到抑制，在浓度为 250 mmol /L
时发芽率不足对照的 50%。这说明，随着 NaCl溶液浓度的加
大，种子发芽率降低，甚至不能萌发，严重影响了种子萌发的整
齐度。
2． 5 NaCl对甜瓜胚根长度的影响 从表 4 可以看出，3 个
甜瓜品种种子胚根长随着 NaCl 溶液浓度的升高均呈现先
升高后下降的趋势。经方差分析可见，NaCl溶液浓度为 50
mmol /L时胚根长度与对照差异显著，NaCl 溶液浓度为 100
mmol /L时胚根长度与对照差异不显著，NaCl 溶液浓度为
150、200、250 mmol /L 时胚根长度与对照差异显著。这表
明，低浓度盐处理对胚根生长有促进作用，高浓度盐处理对
胚根生长有抑制作用。
表 4 NaCl对胚根长度的影响 cm
品种
不同 NaCl浓度下根长
0 mmol /L 50 mmol /L 100 mmol /L 150 mmol /L 200 mmol /L 250 mmol /L 300 mmol /L
丰雷 2． 14 ±0． 02 b 2． 21 ±0． 02 a 2． 13 ±0． 02 b 1． 87 ±0． 02 c 1． 52 ±0． 02 d 1． 11 ±0． 02 e －
绿翡翠 2． 07 ±0． 03 b 2． 24 ±0． 01 a 2． 03 ±0． 02 b 1． 81 ±0． 02 c 1． 34 ±0． 03 d 0． 97 ±0． 01 e －
金典 2． 11 ±0． 04 ab 2． 18 ±0． 01 a 1． 97 ±0． 02 b 1． 73 ±0． 02 c 1． 26 ±0． 03 d 0． 86 ±0． 01 e －
注:表中同行数据后无相同小写字母表示差异显著(P ＜0． 05)。
3 结论与讨论
生物量是植物生长状况最直接的反应，该试验中 NaCl
胁迫下甜瓜生物量表现为一种“低促高抑”的效应，这是低盐
含量对植物生长的“刺激作用”。宋玉芳等认为，植物体在低
浓度重金属胁迫下表现为一种应激反应，生理生化活动加
速，以降低对植物的毒害［8］;薛艳等研究结果表明，低剂量的
盐可使植物体新陈代谢加快，促进植物的生长［9］。
大多数研究者认为，盐胁迫对种子萌发有明显的抑制作
用［10］，但也有在低浓度盐胁迫下促进种子萌发的报
道［11 －12］。在该研究的发芽试验中，低盐浓度下，随着胁迫时
间的延长，丰雷、绿翡翠、金典发芽率均逐渐增加，但随着盐
浓度的增加，发芽率均降低，这与闫志红等的研究结果［13 －16］
一致;且随着胁迫时间的延长，种子萌发受到的抑制作用逐
渐加大。
由于不同品种对盐的敏感不同，表现出不同的耐盐能
力。该试验能直观地反映出不同品种对盐浓度的适应性，3
个甜瓜品种耐盐能力分别为:丰雷 ＞绿翡翠 ＞金典。
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128 －133．
(上接第 1932页)
元素含量一般。
中药材 GAP是为了规范药材栽培操作，从源头控制药
材质量，中药材 GAP遵循“产地划区，讲求道地”的原则。若
建立地产乌头药材 GAP 生产基地，研究其道地生长土壤理
化性质是首要工作。中药材 GAP 认证包括对产地环境生
态、大气、水质、土壤环境生态因子的要求，这是民族药产业
发展的前提，也是可持续发展的客观要求。因此，在研究野
生乌头土壤理化性质的基础上，还应进一步考察灌溉水、气
候、人类活动等一系列生态元素，确保药材质量的稳定与
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