全 文 ：施加硒对中草药吉祥草吸收镉、铬、汞、铅的影响
丛兰庆1， 张崇玉2， 杨 春3
（1.贵州大学生命科学学院， 贵州 贵阳 550025； 2.贵州大学农学院， 贵州 贵阳 550025；
3.贵阳中医学院药学系， 贵州 贵阳 550001）
摘 要：为研究施加硒对中草药吉祥草吸收镉、铬、汞、铅重金属的影响，采用盆栽试验，外源添加 4 种重金属元素，研究不同
硒添加量对吉祥草等吸收镉、铬、汞、铅的影响。 结果表明：在一定范围内，施加硒能够促进吉祥草对汞、铅的吸收；较低施硒水平
（4 mg/kg）时，施加硒能够显著降低吉祥草对镉、铬的吸收，有效降低吉祥草对两种元素的富集作用，较高施硒水平（12 mg/kg）促进
了吉祥草对镉、铬的吸收；硒的施加量与吉祥草茎叶中镉、铬、汞含量存在显著正相关关系，硒的施加量与吉祥草茎叶中、根中铅的
含量分别存在显著正相关显著负相关；硒的施加有效抑制了镉从吉祥草根部向地上部转运，但促进了铬、汞和铅向地上部的转运；
随着硒施加水平的增加，抑制或促进作用逐渐减弱，但铅向地上部的转运能力显著增强。
关键词：硒； 吉祥草； 重金属
中图分类号：S143.6； R284.1 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2012）19-0023-04
Influence on selenium application to the uptake of Cd, Cr, Hg
and Pb in Chinese Medicinal Herb Reineckea carnea
CONG Lan-qing1， ZHANG Chong-yu2， YANG Chun3
(1.College of Life Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China；
2.Agriculture College， Guizhou University， Guiyang 550025， China；
3.Pharmic Department， Guiyang College of Traditional Chinese Medicine， Guiyang 550001， China）
Abstract： In order to study the influence of the application selenium to Reineckea carnea absorbing heavy metal-Cd, Cr, Hg and
Pb, setting different amount of selenium applied, and applying four kinds of exogenous heavy metal, the research was done by pot
experiments. The result showed that: in certain selenium scale imposed, it can promote the absorption amount of Hg and Pb by Reineckea
carnea; the uptake amount of Cd and Cr by Reineckea carnea was effectively reduced, as the same as the accumulation level of the two
elements, at lower level of selenium application (4mg/kg). However, at higher level of selenium application (12 mg/kg), the application of
selenium promotes the absorbing of two elements. There were significant positive correlations between the selenium application amount
and the content of Cd, Cr and Hg in stem and root of Reineckea carnea, and there were positive correlation between the selenium
application amount and the content of Pb in stem, while negative correlation between selenium application and root of Reineckea carnea.
The application of selenium can inhibit the transferring of Cd from root to stem, and promote the transferring of Cr, Hg and Pb. The
function of inhibition and promotion weaken by degrees as the increase of selenium imposed, while the transfer capacity of Pb to the stem
significantly enhanced.
Key words： selenium； Reineckea carnea； heavy metal
中草药是中医预防治疗疾病的独特药物。 近年来，随
着人们对中医治疗的重视， 中草药的种植规模与品种不
断增加。 但由于污水灌溉、污泥和农业磷肥的施用、矿山
开采及“三废”排放等影响，使得一些地方土壤重金属污
染日益严重 [1]，植物通过根系吸收作用将重金属转移到体
内， 从而给中草药的规范化种植及产业化经营带来难
题 [2]，并威胁人类的身体健康[3]。吉祥草〔Reineckea carnea
(Andr.) Kunth〕又称观音草，具有滋阴润肺、凉血止血之功
效，主要用于治疗阴虚咳嗽、咳血、跌打损伤 [4]。 吉祥草在
苗药产业化发展中起到重要作用， 贵州安顺百灵药业生
产的咳速停糖浆、胶囊，贵州和仁堂制药有限公司生产的
“咳清胶囊” 等均是以吉祥草为制药的苗药代表产品，具
有较高的经济价值和社会价值，因此，降低吉祥草中重金
属元素的含量对贵州中药产业的发展具有重要意义。
硒是动物营养的一种必需元素 [5]，具有延缓衰老的作
用，适量硒能够预防、抑制肿瘤和癌症[6-7]。 研究表明，适量
的硒添加可以缓解重金属元素对植物的毒害[8]；吴永尧等[9]
认为硒可减轻镉对水稻的毒害；谭周磁等[10]研究表明水稻
施硒能降低稻米中铅的含量；杜式华等 [11]指出，汞可抑制
小麦过氧化氢酶活性，而硒对汞有明显拮抗作用，并可抑
制小麦和玉米幼苗对汞的吸收，以 15 mg/kg 的效果最好。
目前，施加硒对中草药重金属吸收的影响还未见报道。 因
此，本研究以吉祥草为研究对象，探究施加硒对吉祥草吸
收重金属的影响，从而为两种中草药的优质化种植提供科
学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试吉祥草采自龙里县城关镇, 经贵州同济堂制药
收稿日期：2012-08-05
基金项目：贵州省中药现代化项目(黔科合中药字[2010]5037)
作者简介：丛兰庆（1989-），男，在读硕士生，E-mail:conglanqing
123@sina.com
通讯作者：杨春（1963-），女，教授，E-mail:yangchunaaaa@163.com
广东农业科学 2012 年第 19 期 23
C M Y K
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.19.048
表 1 施加硒和外源重金属后收获期土壤和吉祥草各部分重金属含量 （mg/kg）
项目
土壤
吉祥草茎叶
吉祥草根
处理
Se0
Se1
Se2
Se3
Se0
Se1
Se2
Se3
Se0
Se1
Se2
Se3
Cd
0.7737±0.0014a
0.7745±0.0007a
0.7715±0.0021a
0.7772±0.0028a
0.1950±0.0014c
0.1805±0.0021d
0.2525±0.0019b
0.3090±0.0028a
0.2188±0.0011c
0.1956±0.0009d
0.3222±0.0017b
0.4139±0.0027a
Cr
80.42±0.054a
80.48±0.018a
80.45±0.038a
80.46±0.0270a
12.66±0.0437b
7.064±0.0078d
11.27±0.1653c
18.45±0.1778a
14.63±0.0728b
7.797±0.1404d
14.06±0.0084c
20.90±0.0642a
Hg
0.6624±0.0010a
0.6515±0.0073a
0.6642±0.0040a
0.6657±0.0030a
0.1581±0.0015d
0.1936±0.0037c
0.2339±0.0055b
0.2647±0.0067a
0.1878±0.0026c
0.1927±0.0016c
0.2348±0.0024b
0.2639±0.0021a
Pb
330.50±0.1890a
330.50±0.1896a
330.60±0.2499a
330.60±0.2196a
47.86±0.1273d
129.70±0.3327c
154.90±0.0792b
183.80±0.1450a
35.26±0.1533d
61.63±0.1643a
56.30±0.1351b
48.53±0.1226c
注：表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著。 表 2 同。
有限公司农艺师杨相波鉴定。
土壤采自贵州大学南区松林坡， 取样深度 0～20 cm，
pH7.10（±0.15），有机质含量 9.250 (±0.124)g/kg，全氮 0.287
(±0.018)%，全磷 0.540 (±0.012)%，全钾 0.618 (±0.009)%，汞
0.147 (±0.011)mg/kg，铅 30.23 (±0.35)mg/kg，铬 25.36 (±0.22)
mg/kg，镉 0.175 (±0.006) mg/kg。
镉、铬、汞、铅分别用氯化镉、重铬酸钾、硝酸汞、乙酸
铅分析纯试剂配制成溶液与试验土壤混合均匀装盆。 依
据国家土壤污染二级标准，在所有盆中均添加镉、铬、汞、
铅 4 种重金属， 土壤中 4 种重金属含量分别为 0.6、200、
0.5、300 mg/kg。 硒使用分析纯亚硒酸钠配制成溶液，按照
所需量浇灌盆中。
1.2 试验方法
采用盆栽试验，每盆装土 10 kg，在此基础上，向土壤
中添加一定量的硒，硒的添加量设置 4 个浓度梯度，分别
为 Se0（0 mg/kg）、Se1（4 mg/kg）、Se2（8 mg/kg）、Se3（12 mg/
kg）。 2010年 9月 5日将吉祥草移栽于盆中， 每盆定植 1
株， 于 2011年 9月 5日收获， 分地上部和地下部分别采
集。 每个处理 3次重复。
1.2.1 土壤中镉、铬、汞、铅的测定 铅、铬的测定采用火
焰原子吸收光谱法， 镉的测定采用无火焰原子吸收光谱
法（石墨炉）[12]，汞的测定采用原子荧光法[13]。
1.2.2 植株中镉、铬、汞、铅的测定 铅、镉、铬采用干灰化
法消解，称取植株磨碎样品 1.0 g 于瓷坩埚中，小火在可
调电炉上炭化至无烟，移入马弗炉 500℃灰化 6～8 h，灰化
完全放冷，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。 铅、镉用火焰原子吸收分光光谱仪
测定，铬采用石墨炉原子吸收分光光度法测定，汞的测定
同土壤中汞测定方法。
2 结果与分析
2.1 施加硒对吉祥草茎叶吸收重金属的影响
表 1 反映了施加不同浓度硒和外源重金属对种植吉
祥草土壤中重金属的影响， 以及其对吉祥草茎叶和根中
重金属含量的影响。 由表 1可知，土壤中的硒对吉祥草吸
收重金属有一定的影响，吉祥草茎叶、根在不同硒浓度的
土壤吸收镉、铬、汞、铅 4 种重金属的量有所不同，并且大
多表现出显著差异。 在 Se1、Se2、Se3 3 个处理中，吉祥草
茎叶中镉、铬、汞、铅 4种重金属的含量与添加的硒浓度有
一定关系，表现为随着土壤中硒浓度的升高，吉祥草对镉、
铬、汞、铅 4 种重金属的吸收量增加，处理间差异达到了
5%的显著水平。 吉祥草根部镉、铬、汞重金属的含量随着
添加硒浓度的升高也明显增加，处理间达到了 5%的显著
水平，而吉祥草根部铅含量却随硒浓度的升高显著降低。
由表 1 可知，对 Cd、Cr 而言，Se1 与 Se0 处理相比，吉
祥草茎叶、 根中的 Cd、Cr 含量分别降低7.44%、44.20%和
10.60%、46.70%，且差异显著，可见施加低水平（4 mg/kg）
硒能显著降低吉祥草对 Cd、Cr 的吸收， 在施加较低水平
硒时，其与 Cd、Cr 表现出拮抗作用。 Se3 处理与 Se0 处理
相比，吉祥草茎叶、根中 Cd、Cr 的含量分别提高 58.46%、
45.73%和 89.16%、42.86%，且达到显著水平。 在 Se3 处理
中，硒与 Cd、Cr之间表现出较强的协同作用。 对 Hg、Pb而
言，Se1、Se2、Se3 与 Se0 处理相比，吉祥草茎叶、根中 Hg、
Pb 的含量均有所提高， 按均值计算， 茎叶和根中重金属
Hg、Pb 含量比 Se0 处理分别增加 45.94% 、226.2%和
22.72%、57.36%，由此可见，硒的施加显著促进了吉祥草
对 Hg、Pb的吸收，硒与两者均存在较强的协同作用。
2.2 硒施加水平与吉祥草茎叶和根部吸收重金属的相关
性分析
由表 1可知，吉祥草茎叶中 4种重金属元素的含量均
随硒施加量的增加而增加， 且由图 1 相关分析可知，Se1、
Se2 、Se3处理中， 外源硒施加量与吉祥草茎叶中 Cd、Cr、
Hg、Pb含量之间存在极显著正相关关系，相关系数分别达
到 0.9976、0.9888、0.9970、0.9992。
吉祥草根中 Cd、Cr、Hg 的含量随着施加硒浓度的提
高也不断提高，且由图 1 相关分析可知，硒施加水平与吉
祥草根部 Cd、Cr、Hg 含量存在极显著正相关关系，相关系
数分别达到 0.9958、0.9997、0.9945。而吉祥草根中 Pb含量
随着硒施加水平的提高不断减小， 由图 2相关分析可知，
吉祥草根部 Pb 含量与硒施加量之间存在极显著负相关
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表 2 施加硒对吉祥草重金属富集系数及转移因子的影响
处理
Se0
Se1
Se2
Se3
地上部
BCFCd
0.252c
0.233d
0.327b
0.398a
地下部
BCFCd
0.283c
0.253d
0.418b
0.533a
TFCd
0.891b
0.923a
0.784c
0.747d
地上部
BCFCr
0.157b
0.088d
0.140c
0.229a
地下部
BCFCr
0.182b
0.097d
0.175c
0.260a
TFCr
0.865c
0.906a
0.802d
0.883b
地上部
BCFHg
0.239d
0.297c
0.352b
0.398a
地下部
BCFHg
0.284d
0.296c
0.354b
0.396a
TFHg
0.842d
1.005a
0.996c
1.003b
地上部
BCFPb
0.145d
0.392c
0.469b
0.556a
地下部
BCFPb
0.107d
0.187a
0.170b
0.147c
TFPb
1.357d
2.105c
2.751b
3.787a
Cd Cr Hg Pb
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15茎
叶
Cd
含
量
（ m
g/
kg
）
y=0.0161x+0.1188
R2=0.9952
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
20
15
10
5茎
叶
Cr
含
量
（ m
g/
kg
）
y=1.4233x+0.8753
R2=0.9778
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
y=0.0089x+0.1596
R2=0.9941
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
220
170
120
70
20茎
叶
Pb
含
量
（ m
g/
kg
）
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
y=6.7625x+102.03
R2=0.9984
茎
叶
H
g
含
量
（ m
g/
kg
）
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
y=0.0273x+0.0923
R2=0.9916
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
y=1.6379x+1.1493
R2=0.9994
根
Cr
含
量
（ m
g/
kg
） 25
20
15
10
5
根
Cd
含
量
（ m
g/
kg
）
y=0.0089x+0.1593
R2=0.989
y=1.6375x+68.587
R2=0.9886
根
Pb
含
量
（ m
g/
kg
） 70
60
50
40
30根
H
g
含
量
（ m
g/
kg
） 0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
硒施加水平（mg/kg）
4 8 12
图 1 硒施加水平与吉祥草茎叶和根中重金属含量的关系
关系，相关系数为 0.9943。
2.3 施加硒对吉祥草重金属富集系数及转运因子的影响
富集系数（BCF）是吉祥草（地上部、地下部）中重金属
含量与土壤中重金属含量的比值， 可以用来表示植株对
重金属元素的富集能力[14]；转移因子（TF）是吉祥草地上部
重金属含量与地下部重金属含量的比值， 可以用来表示
吉祥草根部吸收重金属后向茎叶中转移的能力[15]。
由表 2 可知，Se0 处理与其他 3 个处理相比， 硒的添
加对吉祥草富集系数和转运因子均产生显著影响。 在未
添加硒的 Se0 处理中，地上部 Cd、Cr、Hg 的富集系数均小
于地下部，可见吉祥草地上部的富集能力小于地下部；而
吉祥草对 Pb 的富集能力却相反，表现为地上部强于地下
部，硒的添加并未改变吉祥草这一富集特性。 在 Se1 水平
下， 吉祥草地上、 地下部对 Cd、Cr 的富集能力分别降低
7.532%、10.70%和 44.24%、46.75%，且均达显著水平。随着
硒施加水平的提高，吉祥草地上、地下部对 Cd、Cr、Hg 及
地上部对 Pb的富集能力逐渐增强，而吉祥草地下部对 Pb
的富集能力逐渐降低。
25
C M Y K
TFCd表示为 Se3﹤Se2﹤Se1﹤Se0， 硒的施加显著抑
制了 Cd 向地上部转移，按均值计转移因子降低 8.252%，
硒施加水平越高，抑制作用越显著；TFCr表现为 Se2﹤Se0
﹤Se3﹤Se1，较低施硒水平（4 mg/kg）促进了 Cr 向地上
部转移， 硒施加水平越高， 促进作用越弱；TFHg 表现为
Se0﹤Se3﹤Se2﹤Se1， 硒的施加促进了 Hg 向地上部转
移，按均值转移因子提高了 18.92%，随着硒施加水平的
提高， 促进作用的变化并不明显；Se0﹤Se3﹤Se2﹤Se1，
硒的施加显著增强 Pb 向地上部的转移，按均值计转移因
子提高了 112.3%，硒的施加水平越高，促进作用越发增
强。
3 结论与讨论
本试验结果表明，在一定硒施加范围内，施加硒能够
促进吉祥草对汞、铅的吸收，增强了吉祥草对汞和铅的富
集作用，表现出较强的协同作用。 在较低施硒水平（4 mg/kg）
时，施加硒能够有效降低吉祥草对镉、铬的吸收，降低其
对这两种元素的富集作用，表现出拮抗作用；而在较高施
硒水平（12 mg/kg）时，施加硒能够促进吉祥草对镉、铬的
吸收，增强了吉祥草对镉和铬的富集作用，表现出协同作
用，这与刘海燕等[16]研究结果一致。 硒的施加量与吉祥草
茎叶中镉等 4 种重金属含量存在显著正相关关系， 与吉
祥草根中镉、铬、汞含量存在显著正相关关系，而与根部
铅含量存在显著负相关关系， 这与硒显著促进了铅向地
上部转移有关。 硒的施加有效抑制了吉祥草根部镉向地
上部转移，却不同程度地增加了铬、汞和铅向地上部的转
移；对镉、铬、汞，随着硒施加水平的增加，抑制或促进作用
逐渐减弱，而铅却表现出相反的规律。
众多研究表明， 适量的施加硒能降低重金属对植物
的毒害作用，减少植物对重金属富集[10-11,17]。 土壤中硒的有
效性受众多因素的影响，董广辉等[18]研究表明，土壤 pH 在
很大程度上决定了土壤硒的有效性， 硒在碱性土壤中具
有较高有效性， 中性和酸性土壤中硒与铁形成溶解性极
低的氧化物和水合氧化物，其有效性大大降低。 Hamdy[19]
研究表明， 土壤中硒的有效性随着土壤粘粒的增加而降
低。 Hawrylak-Nowak等[20]研究表明，低硒添加量能有效提
高黄瓜叶片中叶绿素和胡萝卜素含量， 增强植物光合作
用，显著提高黄瓜在逆境中的生物量积累，由于植物吸收
土壤中的重金属具有非选择性[21]，生物量的增加可能会引
起体能重金属元素的累积。 此外，植物种类不同，根际分
泌物特性也存在差异[22]，其对土壤中重金属活化及与硒的
相互作用也有所不同，这影响了植物吸收重金属的特性。
然而， 能有效降低吉祥草吸收特定重金属的施硒范围及
硒与重金属元素间相互作用机理有待进一步研究。
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