全 文 ：植物资源与环境学报 2014，23(4) :75 － 82
Journal of Plant Ｒesources and Environment
粗茎秦艽根茎品质与栽培土壤化学因子的相关性分析
宋九华1，2，孟 杰1，曾 羽1，李 瑶1，成 涛3，陈兴福1，①
(1． 四川农业大学农学院，四川 温江 611130;2． 乐山师范学院化学系，四川 乐山 614004;3． 四川回春堂药业公司，四川 遂宁 629000)
摘要:对云南丽江鲁店乡 18个样点粗茎秦艽(Gentiana crassicaulis Duth． ex Burk．)的根茎品质指标以及栽培土壤基本养
分和矿质元素含量进行了测定;在此基础上，分析了根茎品质指标与土壤化学指标的相关性，并采用逐步回归分析方法筛
选出影响粗茎秦艽根茎品质的主要土壤化学因子。测定结果表明:各样点间粗茎秦艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、水
分、醇溶性浸出物、马钱苷酸和龙胆苦苷含量的差异较大，平均值分别为 2． 84%、0． 28%、6． 21%、28． 57%、1． 53%和 4．
70%，均符合相关的药材标准。土壤 pH值为 pH 4． 67 ～ pH 6． 83，平均值为 pH 5． 51;土壤中有机质、速效N、速效 P和速效
K含量差异明显，平均值分别为 7． 38%、128． 09 μg·g －1、86． 85 μg·g －1和 232． 33 μg·g －1;土壤中交换性 Ca、
交换性 Mg、有效 Zn、有效 Mn、有效 Fe和有效 Cu含量也有较大差异，平均值分别为 1 391． 16、91． 87、2． 81、56．
18、51． 07 和 0． 92 μg·g －1。相关性分析结果表明:土壤速效 P含量与粗茎秦艽根茎中醇溶性浸出物和龙胆苦苷含
量分别呈极显著和显著正相关;土壤有效 Fe含量与根茎中总灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量
呈极显著或显著正相关;土壤有效 Cu含量与根茎中总灰分含量呈极显著正相关。逐步回归分析结果表明:影响粗
茎秦艽根茎中总灰分含量的土壤化学因子是有效 Zn、有效 Fe和有效 Cu 含量，影响根茎中酸不溶性灰分和龙胆苦
苷含量的土壤化学因子是有效 Fe含量，影响根茎中醇溶性浸出物含量的土壤化学因子是速效 P含量;而根茎中水
分和马钱苷酸含量与各土壤化学因子均无明显的回归关系。综合分析结果显示:云南丽江粗茎秦艽种植区域的土
壤均呈弱酸性，基本养分充足、矿质元素含量丰富，适宜于粗茎秦艽的生长;土壤有效 Fe含量对粗茎秦艽根茎的品
质指标影响最大，在实际生产中应适当喷施含 Fe的微肥。
关键词:粗茎秦艽;根茎;品质指标;土壤化学因子;相关性分析;逐步回归分析
中图分类号:Q948． 113;S567． 23 + 9 文献标志码:A 文章编号:1674 － 7895(2014)04 － 0075 － 08
DOI:10． 3969 / j． issn． 1674 － 7895． 2014． 04． 11
Analysis on correlation between quality of Gentiana crassicaulis rhizome and chemical factor of
cultivated soil SONG Jiuhua1，2，MENG Jie1，ZENG Yu1，LI Yao1，CHENG Tao3，CHEN Xingfu1，①
(1． College of Agronomy，Sichuan Agricultural University，Wenjiang 611130，China;2． Department of
Chemistry，Leshan Normal College，Leshan 614004，China;3． Sichuan Huichuntang Pharmaceutical
Company，Suining 629000，China) ，J． Plant Ｒesour． ＆ Environ． 2014，23(4) :75 － 82
Abstract:Quality indexes of rhizome of Gentiana crassicaulis Duth． ex Burk． and contents of basic
nutrients and mineral elements in its cultivated soil from eighteen sampling points at Ludian Township in
Lijiang of Yunnan Province were detected． On this basis，correlation between rhizome quality indexes and
soil chemical indexes was analyzed，and the main soil chemical factors influencing quality of G．
crassicaulis rhizome were selected by stepwise regression analysis method． The results show that
differences in contents of total ash，acid-insoluble ash，water，ethanol-soluble extractive，loganic acid
and gentiopicroside in G． crassicaulis rhizome among different sampling points are bigger with average
values of 2． 84%，0． 28%，6． 21%，28． 57%，1． 53% and 4． 70%，respectively，all of them conform to
the related medicinal material standards． Soil pH value is pH 4． 67 － pH 6． 83 with an average
of pH 5． 51． Differences in contents of organic matter，available N，available P and available K in soil
are obvious with average values of 7． 38%，128． 09 μg·g －1，86． 85 μg·g －1 and 232． 33 μg·g －1，
收稿日期:2014 － 04 － 10
基金项目:四川省“十二五”农作物及畜禽育种攻关专项(2011NZ0098 － 12 － 01)
作者简介:宋九华(1974—) ，女，四川仁寿人，博士研究生，主要从事药用植物资源评价及次生代谢产物研究。
①通信作者 E-mail:chenxf64@ sohu． com
respectively． Differences in contents of exchangeable Ca，exchangeable Mg，effective Zn，effective Mn，
effective Fe and effective Cu in soil are also bigger with average values of 1 391． 16，91． 87，2． 81，
56． 18，51． 07 and 0． 92 μg·g －1，respectively． The result of correlation analysis shows that content of
available P in soil appears extremely significantly and significantly positive correlations to contents of
ethanol-soluble extractive and gentiopicroside in G． crassicaulis rhizome， respectively． Content of
effective Fe in soil appears extremely significantly or significantly positive correlations to contents of total
ash，acid-insoluble ash，ethanol-soluble extractive and gentiopicroside in rhizome． Content of effective
Cu in soil appears extremely significantly positive correlation to content of total ash in rhizome． The result
of stepwise regression analysis shows that soil chemical factors influencing content of total ash in G．
crassicaulis rhizome are contents of effective Zn，effective Fe and effective Cu，that influencing contents
of acid-insoluble ash and gentiopicroside in rhizome is content of effective Fe，that influencing content of
ethanol-soluble extractive in rhizome is content of available P，while contents of water and loganic acid in
rhizome have no significant regression to soil chemical factors． The results of comprehensive analysis
indicate that soil of cultivated region of G． crassicaulis in Lijiang of Yunnan Province is weak acidic，its
basic nutrients are abundant and mineral element contents are rich，it is suitable for G． crassicaulis to
grow． Effect of effective Fe content in soil on quality indexes of G． crassicaulis rhizome is the most and it
should be appropriately spraying micronutrient fertilizer containing Fe in actual production．
Key words:Gentiana crassicaulis Duth． ex Burk．; rhizome;quality index;soil chemical factor;
correlation analysis;stepwise regression analysis
中药材秦艽为龙胆科(Gentianaceae)龙胆属
(Gentiana Linn．)草本植物秦艽 (G． macrophylla
Pall．)、麻花秦艽(G． straminea Maxim．)、粗茎秦艽(G．
crassicaulis Duth． ex Burk．)或小秦艽(G． dahurica
Fisch．)的干燥根，主要用于治疗风湿痹痛、中风半身
不遂、筋脉拘挛、骨节酸痛、湿热黄疸、骨蒸潮热及小
儿疳积发热等症［1］。以龙胆苦苷(gentiopicroside)为
主的环烯醚萜苷类化合物是中药材秦艽的特征成
分［2］，也是其主要的有效药用成分和苦味成分，其中
龙胆苦苷具有抑菌、保肝、抗炎和抗病毒等多方面作
用，而马钱苷酸(loganic acid)则具有一定的抗炎作
用。
土壤是道地药材原植物养分的供应源，植物从土
壤中不断吸收养分以完成自身的代谢过程，并生成和
积累有效药用成分，因此，土壤因子的特性直接影响
中药材的品质和产量［3 － 7］。李佳峰等［8］认为:秦艽主
要药效成分龙胆苦苷的含量与土壤的部分理化性质
具有一定的相关性，因此选择适合龙胆苦苷积累的土
壤条件进行种植是获得优良秦艽药材原植物的重要
环节。然而，目前关于秦艽药材的研究主要集中在药
理活性和有效成分分析等方面［9 － 10］，而有关秦艽原植
物中药用成分组成及含量与其种植区域环境因子间
关系的研究报道却较少［11］，尚未引起相关研究者的
重视。
粗茎秦艽为中药材秦艽的原植物之一，云南省玉
龙县为其道地产区［12］，目前该县粗茎秦艽的生产面
积近千公顷，是国内最大的秦艽药材种植基地。为了
解产地土壤理化性质对粗茎秦艽药材品质的影响，作
者以来源于云南省丽江市玉龙县鲁甸乡不同生产区
域的粗茎秦艽根茎为研究对象，对粗茎秦艽根茎的总
灰分、酸不溶性灰分、水分、醇溶性浸出物、马钱苷酸
和龙胆苦苷含量等品质指标以及土壤酸碱度和有机
质、速效 N、速效 P、速效 K 含量及交换性 Ca、交换性
Mg、有效 Zn、有效 Mn、有效 Fe和有效 Cu含量等土壤
化学指标进行测定和比较，并对根茎品质指标与土壤
化学指标的相关性进行分析;在此基础上，采用多元
线性逐步回归分析法筛选出影响粗茎秦艽根茎品质
的主要土壤化学因子，以期为粗茎秦艽道地药材的人
工栽培提供参考依据，并为粗茎秦艽药材道地性研究
提供基础资料。
1 材料和方法
1． 1 材料
1． 1． 1 采样点的设置 根据粗茎秦艽道地产区云南
省丽江市玉龙县鲁甸乡的地形和分布面积设置 18 个
采样点。其中，鲁甸村设 3 个采样点(编号 1、2、3)、
杵峰村设 5 个采样点(编号 4、5、6、7、8)、安乐村设 4
个采样点(编号 9、10、11、12)、拉美荣村设 6 个采样
点(编号 13、14、15、16、17、18)。
67 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷
1． 1． 2 仪器和试剂 实验使用的主要仪器包括日立
Z － 2000 型火焰原子吸收分光光度计(日本日立公
司)、LC － 2010A 型高效液相色谱仪(日本岛津公
司)、KQ3200E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有
限公司)和 TU － 1901 型紫外可见分光光度计(北京
普析通用仪器有限责任公司)。龙胆苦苷对照品(批
号 MUST －12081505)购自成都曼思特生物制品有限
公司;马钱苷酸对照品(批号 111865 － 201102)购自
中国食品药品检定研究所;K、Ca、Mg、Fe、Mn 及 Zn 标
准溶液(光谱纯)均由北京化工冶金研究院提供，其他
试剂均为分析纯。
1． 2 方法
1． 2． 1 样品采集及处理 于 2012 年 11 月在每个采
样点按照“五点法”分别采集粗茎秦艽全株样品及耕
作层土壤，每点分别采集粗茎秦艽样株 2 株及土壤样
品 1 份，即每个采样点共采集样株 10 株、土样 5 份。
取所有样株的根茎，洗净后于 40 ℃烘干并过 80 目
筛，备用;将每个采样点的 5 份土样充分混合并自然
风干，磨细后备用。
1． 2． 2 根茎品质指标测定 粗茎秦艽根茎样品中总
灰分、酸不溶性灰分、水分和醇溶性浸出物含量参照
文献［1］的方法进行测定。
龙胆苦苷和马钱苷酸含量测定采用 HPLC法［13］。
色谱条件:Sepax Gp － C18(150 mm × 4． 6 mm，5 μm)
色谱柱;柱温 25 ℃;流动相为乙腈 －体积分数 0． 1%
磷酸混合液，流速 1． 0 mL·min －1;检测波长 254 nm。
标准曲线绘制:精密称取龙胆苦苷和马钱苷酸对
照品适量，分别用甲醇配制成质量浓度 6． 0 mg·
mL －1的对照品储备液;再用甲醇配制成含有 1． 2 mg
·mL －1龙胆苦苷和 0． 6 mg·mL －1马钱苷酸的对照品
混合溶液;精密吸取上述对照品混合溶液 0． 1、0． 5、1．
0、5． 0、10． 0、15． 0、20． 0 和 40． 0 μL，按照前述色谱条
件进行 HPLC分析。以峰面积为纵坐标 y、进样量为
横坐标 x 绘制标准曲线。龙胆苦苷对照品的回归方
程为 y =(1． 423 × 107)x －(1． 224 × 104) (r = 0． 999
8) ，线性范围为 0． 12 ～ 48． 00 μg;马钱苷酸对照品的
回归方程为 y =(1． 611 × 106)x +(6． 673 × 103) (r =
0． 999 6) ，线性范围为 0． 06 ～ 24． 00 μg。
样品提取及测定:精确称取粗茎秦艽根茎干燥粉
末约 0． 5 g，准确加入 20 mL 甲醇，称量后超声提取
40 min，冷却后用甲醇补足质量;提取液用 0． 45 μm
微孔滤膜过滤，滤液即为供试样品溶液。取 10 μL 供
试样品溶液，按照上述色谱条件进行分析，每个样品
重复测定 3 次。依据龙胆苦苷和马钱苷酸对照品的
回归方程、采用外标法分别计算样品中的龙胆苦苷和
马钱苷酸含量。
1． 2． 3 土壤基本养分及矿质元素含量测定 采用酸
度计电位法［14］163 － 165测定土壤 pH 值;采用重铬酸钾
氧化法［14］30 － 34测定土壤有机质含量;采用碱解扩散
法［14］56 － 57测定土壤速效 N含量;采用氟化铵 －盐酸浸
提 －钼锑抗比色法［14］86 － 87测定土壤速效 P 含量;采用
中性乙酸铵溶液浸提 －火焰光度法［14］106 － 107测定土壤
速效 K含量;采用中性乙酸铵溶液浸提 －原子吸收分
光光度法［14］161 － 162测定土壤交换性 Ca 和交换性 Mg
含量;采用原子吸收分光光度法［15］测定土壤有效 Fe、
有效 Mn、有效 Zn 和有效 Cu 的含量。各指标均重复
测定 3 次。
1． 3 数据处理与分析
采用 EXCEL 2007 软件对测定数据进行统计分
析;利用 SPSS 11． 0 统计分析软件对土壤化学因子与
粗茎秦艽根茎品质指标进行相关性分析和逐步回归
分析。
2 结果和分析
2． 1 不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较
云南丽江鲁甸乡不同样点粗茎秦艽根茎品质指
标的比较见表 1。由表 1 可以看出:粗茎秦艽根茎的
总灰分、酸不溶性灰分、水分、马钱苷酸及龙胆苦苷含
量在不同样点间的差异较大，平均值分别为 2． 84%、
0． 28%、6． 21%、28． 57%、1． 53%和 4． 70%;变异范围
分别为 2． 31% ～ 3． 42%、0． 04% ～ 0． 77%、5． 44 % ～
7． 34%、25 ． 33% ～ 31 ． 91%、1 ． 11% ～ 2 ． 02%和
1． 50% ～6． 10%。其中，酸不溶性灰分含量的变异程
度最大，ＲSD值达到 85． 41%;醇溶性浸出物含量的差
异最小，ＲSD值仅为 5． 81%。
2． 2 不同样点粗茎秦艽栽培土壤化学指标的比较
2． 2． 1 土壤酸碱性比较 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽
种植区域不同样点的土壤 pH 值见表 2。由表 2 可以
看出:粗茎秦艽种植区域不同样点土壤的酸碱性均有
一定差异，变化范围为 pH 4． 67 ～ pH 6． 83，平均值为
pH 5． 51，ＲSD 值为 11． 07%。整体上看，粗茎秦艽种
植区域土壤呈弱酸性。
2． 2． 2 土壤基本养分含量比较 云南丽江鲁甸乡粗
77第 4 期 宋九华，等:粗茎秦艽根茎品质与栽培土壤化学因子的相关性分析
表 1 云南丽江鲁甸乡不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较(珚X ± SD，n =3)
Table 1 Comparison on quality indexes of Gentiana crassicaulis Duth． ex Burk． rhizome from different sampling points at Ludian Township in
Lijiang of Yunnan Province (珚X ± SD，n =3)
样点号1)
No． of sampling point1)
含量 /% Content
总灰分
Total ash
酸不溶性灰分
Acid-insoluble ash
水分
Water
醇溶性浸出物
Ethanol-soluble extractive
马钱苷酸
Loganic acid
龙胆苦苷
Gentiopicroside
1 3． 01 ± 0． 07 0． 11 ± 0． 00 6． 29 ± 0． 11 29． 33 ± 0． 48 1． 62 ± 0． 02 4． 85 ± 0． 07
2 2． 31 ± 0． 05 0． 75 ± 0． 02 5． 44 ± 0． 14 31． 91 ± 0． 45 1． 11 ± 0． 00 6． 10 ± 0． 10
3 3． 27 ± 0． 03 0． 22 ± 0． 00 6． 52 ± 0． 11 29． 51 ± 0． 81 1． 37 ± 0． 04 5． 59 ± 0． 11
4 2． 42 ± 0． 07 0． 56 ± 0． 01 5． 58 ± 0． 05 25． 33 ± 0． 55 1． 40 ± 0． 01 1． 50 ± 0． 04
5 2． 48 ± 0． 07 0． 06 ± 0． 00 6． 77 ± 0． 10 26． 11 ± 0． 48 1． 16 ± 0． 03 3． 46 ± 0． 10
6 3． 06 ± 0． 06 0． 29 ± 0． 00 7． 34 ± 0． 09 27． 54 ± 0． 32 1． 93 ± 0． 05 5． 15 ± 0． 15
7 3． 42 ± 0． 08 0． 61 ± 0． 00 5． 98 ± 0． 17 29． 48 ± 0． 18 1． 52 ± 0． 03 5． 42 ± 0． 15
8 3． 00 ± 0． 05 0． 19 ± 0． 00 6． 86 ± 0． 11 26． 02 ± 0． 71 1． 34 ± 0． 04 4． 97 ± 0． 10
9 2． 77 ± 0． 05 0． 27 ± 0． 00 6． 12 ± 0． 14 28． 66 ± 0． 55 1． 76 ± 0． 05 5． 48 ± 0． 08
10 2． 86 ± 0． 04 0． 20 ± 0． 00 5． 87 ± 0． 00 28． 13 ± 0． 61 1． 16 ± 0． 03 4． 29 ± 0． 12
11 2． 42 ± 0． 07 0． 16 ± 0． 00 6． 32 ± 0． 10 27． 94 ± 0． 43 1． 67 ± 0． 05 4． 94 ± 0． 14
12 3． 41 ± 0． 03 0． 77 ± 0． 01 6． 80 ± 0． 11 29． 32 ± 0． 81 1． 96 ± 0． 05 5． 51 ± 0． 09
13 2． 64 ± 0． 07 0． 04 ± 0． 00 6． 32 ± 0． 18 30． 14 ± 0． 70 1． 44 ± 0． 01 5． 21 ± 0． 11
14 2． 82 ± 0． 08 0． 19 ± 0． 00 5． 44 ± 0． 16 29． 24 ± 0． 54 2． 02 ± 0． 03 4． 61 ± 0． 12
15 2． 80 ± 0． 08 0． 07 ± 0． 00 6． 23 ± 0． 18 30． 25 ± 0． 27 1． 29 ± 0． 01 4． 47 ± 0． 10
16 3． 12 ± 0． 06 0． 49 ± 0． 00 6． 14 ± 0． 13 29． 17 ± 0． 57 1． 74 ± 0． 03 5． 70 ± 0． 05
17 2． 54 ± 0． 04 0． 08 ± 0． 00 5． 70 ± 0． 11 28． 97 ± 0． 61 1． 52 ± 0． 04 4． 12 ± 0． 10
18 2． 75 ± 0． 08 0． 06 ± 0． 00 6． 12 ± 0． 09 27． 14 ± 0． 48 1． 52 ± 0． 02 3． 28 ± 0． 03
平均值 Average 2． 84 ± 0． 34 0． 28 ± 0． 24 6． 21 ± 0． 52 28． 57 ± 1． 66 1． 53 ± 0． 28 4． 70 ± 1． 10
1)1 － 3:鲁甸村 Ludian Village;4 － 8:杵峰村 Chufeng Village;9 － 12:安乐村 Anle Village;13 － 18:拉美荣村 Lameirong Village．
表 2 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤 pH和基本养分含量比较(珚X ± SD，n =3)
Table 2 Comparison on pH and basic nutrient content in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth． ex
Burk． at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province (珚X ± SD，n =3)
样点号1)
No． of sampling point1)
pH值
pH value
有机质含量 /%
Content of organic matter
速效 N含量 /μg·g － 1
Content of available N
速效 P含量 /μg·g － 1
Content of available P
速效 K含量 /μg·g － 1
Content of available K
1 6． 48 ± 0． 21 7． 36 ± 0． 25 118． 09 ± 4． 11 97． 64 ± 20． 41 112． 69 ± 4． 31
2 5． 10 ± 0． 11 5． 14 ± 0． 18 93． 78 ± 2． 38 132． 43 ± 29． 11 109． 65 ± 2． 39
3 6． 10 ± 0． 23 5． 56 ± 0． 21 91． 47 ± 3． 29 110． 77 ± 16． 69 138． 89 ± 4． 56
4 5． 99 ± 0． 21 10． 36 ± 0． 33 128． 86 ± 4． 34 37． 09 ± 9． 17 290． 84 ± 9． 63
5 4． 68 ± 0． 14 5． 79 ± 0． 21 170． 53 ± 4． 14 55． 13 ± 10． 78 270． 46 ± 10． 82
6 5． 73 ± 0． 19 4． 63 ± 0． 17 99． 27 ± 3． 57 48． 56 ± 12． 14 152． 08 ± 6． 08
7 5． 57 ± 0． 18 8． 43 ± 0． 31 153． 85 ± 3． 54 123． 35 ± 27． 84 265． 69 ± 10． 13
8 5． 74 ± 0． 15 4． 88 ± 0． 18 74． 11 ± 2． 67 37． 57 ± 9． 39 93． 44 ± 3． 74
9 4． 67 ± 0． 17 5． 11 ± 0． 12 139． 15 ± 5． 01 59． 07 ± 11． 77 324． 58 ± 11． 98
10 4． 80 ± 0． 16 12． 37 ± 0． 37 152． 99 ± 5． 51 78． 10 ± 15． 53 224． 06 ± 8． 96
11 6． 02 ± 0． 20 12． 77 ± 0． 28 251． 75 ± 7． 06 87． 53 ± 21． 14 428． 72 ± 17． 15
12 5． 41 ± 0． 18 5． 96 ± 0． 22 144． 28 ± 5． 19 119． 13 ± 23． 79 117． 46 ± 4． 70
13 5． 02 ± 0． 17 11． 21 ± 0． 41 242． 55 ± 6． 73 178． 88 ± 24． 72 324． 19 ± 10． 97
14 5． 27 ± 0． 13 4． 88 ± 0． 18 90． 28 ± 3． 25 20． 92 ± 5． 23 154． 01 ± 6． 16
15 6． 83 ± 0． 23 9． 49 ± 0． 23 137． 55 ± 4． 95 44． 47 ± 11． 12 613． 31 ± 24． 53
16 5． 05 ± 0． 17 5． 37 ± 0． 20 95． 91 ± 3． 45 151． 34 ± 21． 84 269． 81 ± 10． 48
17 5． 55 ± 0． 12 5． 77 ± 0． 21 68． 84 ± 2． 38 100． 57 ± 22． 14 164． 31 ± 6． 57
18 5． 10 ± 0． 14 7． 84 ± 0． 19 52． 28 ± 1． 81 80． 71 ± 20． 00 127． 64 ± 5． 11
平均值 Average 5． 51 ± 0． 61 7． 38 ± 2． 74 128． 09 ± 54． 25 86． 85 ± 43． 63 232． 33 ± 134． 35
1)1 － 3:鲁甸村 Ludian Village;4 － 8:杵峰村 Chufeng Village;9 － 12:安乐村 Anle Village;13 － 18:拉美荣村 Lameirong Village．
87 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷
茎秦艽种植区域不同样点土壤的基本养分含量见表
2。由表 2 可知:各样点土壤的有机质含量差异较大，
平均值为 7． 38%，其中，11 号样点土壤的有机质含量
最高(12． 77 μg·g －1) ，6 号样点土壤的有机质含量最
低(4． 63 μg·g －1) ，前者为后者的近 3 倍。
土壤速效 N 含量的差异也较明显，平均值为
128． 09 μg·g －1。其中，速效 N 含量很丰富(含量高
于 150 μg·g －1)的样点占 28%;速效 N 含量较丰富
(含量 120 ～ 150 μg·g －1)的样点占 22%，速效 N 含
量中等(含量 90 ～ 120 μg·g －1)的样点占 33%，速效
N缺乏(含量低于 90 μg·g －1)的样点占 17%。说明
云南丽江大部分粗茎秦艽栽培地土壤速效 N 含量属
于中等适宜范围，少部分栽培地土壤的速效 N含量极
低或极高。
土壤速效 P含量相差也较大，ＲSD值为 50． 24%，
平均值为 86． 85 μg·g －1。其中，速效 P 含量很丰富
(含量高于 40 μg·g －1)的样点占 83%，速效 P 含量
处于丰富水平(含量 20 ～ 40 μg·g －1)的样点仅占
17%，13 号样点土壤的速效 P含量最高(178． 88 μg·
g －1)。显示云南丽江粗茎秦艽栽培地土壤的速效 P
含量均处于较高水平。
土壤速效 K 含量的差异也非常大，平均值为
232． 33 μg·g －1。其中，速效 K 含量非常丰富(含量
高于 200 μg·g －1)的样点占 50%，速效 K 含量丰富
(含量 150 ～ 200 μg·g －1)的样点占 17%，速效 K 含
量处于中等水平(含量 100 ～ 150 μg·g －1)的样点占
28%，仅 8 号样点土壤的速效 K 含量低于 100 μg·
g －1(仅占 5%)。显示云南丽江粗茎秦艽栽培地土壤
的速效 K含量整体处于较丰富的水平。
2． 2． 3 土壤矿质元素含量比较 云南丽江鲁甸乡粗
茎秦艽种植区域不同样点土壤的矿质元素含量见表
3。粗茎秦艽种植区域不同样点土壤中矿质元素含量
的差异均较大，其中，有效 Cu 含量差异最大，ＲSD 值
高达 120． 65%;各矿质元素含量平均值由高到低依次
为交换性 Ca含量、交换性 Mg 含量、有效 Mn 含量、有
效 Fe含量、有效 Zn含量、有效 Cu含量。
在 18个样点土壤中，交换性 Ca 含量丰富(500 ～ 1
000 μg·g －1)的样点占 22%，交换性 Ca含量较丰富(高
于 1 000 μg·g －1)的样点占 78%;交换性 Mg 含量丰
富(100 ～ 200 μg·g －1)的样点占 44%，交换性 Mg
表 3 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤矿质元素含量比较(珚X ± SD，n =3)
Table 3 Comparison on mineral element contents in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth． ex
Burk． at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province (珚X ± SD，n =3)
样点号1)
No． of sampling point1)
含量 /μg·g － 1 Content
交换性 Ca
Exchangeable Ca
交换性 Mg
Exchangeable Mg
有效 Zn
Effective Zn
有效 Mn
Effective Mn
有效 Fe
Effective Fe
有效 Cu
Effective Cu
1 2 568． 63 ± 41． 92 145． 86 ± 4． 23 3． 65 ± 0． 12 113． 52 ± 3． 09 68． 81 ± 2． 05 1． 20 ± 0． 10
2 1 247． 18 ± 34． 12 63． 54 ± 1． 77 6． 94 ± 0． 21 65． 85 ± 2． 39 80． 07 ± 3． 21 0． 36 ± 0． 11
3 1 754． 46 ± 39． 12 129． 70 ± 3． 02 2． 80 ± 0． 11 44． 81 ± 1． 63 93． 76 ± 2． 75 3． 91 ± 0． 09
4 1 396． 32 ± 39． 10 95． 68 ± 2． 17 1． 43 ± 0． 05 31． 42 ± 1． 13 10． 83 ± 0． 23 0． 09 ± 0． 02
5 580． 28 ± 16． 25 34． 70 ± 1． 08 3． 47 ± 0． 13 80． 73 ± 2． 01 17． 58 ± 0． 70 0． 50 ± 0． 02
6 1 843． 13 ± 51． 61 190． 48 ± 5． 90 2． 30 ± 0． 08 78． 81 ± 2． 84 75． 57 ± 3． 02 1． 83 ± 0． 11
7 1 035． 00 ± 28． 98 112． 00 ± 3． 47 5． 31 ± 0． 18 83． 28 ± 3． 00 84． 37 ± 3． 37 3． 46 ± 0． 12
8 1 629． 94 ± 45． 64 118． 30 ± 3． 67 1． 34 ± 0． 05 46． 77 ± 1． 65 34． 90 ± 1． 40 0． 27 ± 0． 04
9 810． 55 ± 22． 70 60． 90 ± 1． 09 2． 37 ± 0． 07 49． 26 ± 1． 73 48． 85 ± 1． 75 0． 58 ± 0． 06
10 1 091． 75 ± 30． 57 75． 51 ± 2． 14 2． 45 ± 0． 08 34． 77 ± 1． 25 37． 22 ± 1． 44 0． 09 ± 0． 05
11 2 211． 23 ± 44． 91 134． 52 ± 3． 57 6． 62 ± 0． 13 73． 84 ± 2． 66 13． 18 ± 0． 53 0． 28 ± 0． 02
12 662． 87 ± 18． 56 33． 70 ± 1． 00 1． 40 ± 0． 04 33． 41 ± 1． 20 117． 42 ± 4． 70 0． 40 ± 0． 13
13 729． 07 ± 20． 41 36． 97 ± 1． 05 2． 75 ± 0． 06 30． 62 ± 1． 11 60． 37 ± 2． 41 0． 67 ± 0． 05
14 1 015． 59 ± 28． 54 51． 27 ± 0． 98 1． 16 ± 0． 04 56． 27 ± 2． 03 32． 88 ± 1． 12 0． 68 ± 0． 02
15 2 024． 61 ± 36． 69 110． 25 ± 2． 42 1． 91 ± 0． 06 22． 56 ± 0． 77 29． 15 ± 1． 17 0． 28 ± 0． 04
16 1 377． 12 ± 38． 56 76． 37 ± 2． 30 0． 56 ± 0． 02 68． 64 ± 2． 48 56． 66 ± 2． 17 1． 31 ± 0． 06
17 1 748． 56 ± 40． 96 130． 53 ± 4． 07 1． 69 ± 0． 06 65． 09 ± 1． 34 20． 40 ± 0． 78 0． 50 ± 0． 03
18 1 314． 55 ± 36． 81 53． 38 ± 1． 64 2． 53 ± 0． 08 31． 61 ± 1． 14 37． 24 ± 1． 39 0． 18 ± 0． 05
平均值 Average 1 391． 16 ± 559． 88 91． 87 ± 44． 66 2． 81 ± 1． 81 56． 18 ± 24． 28 51． 07 ± 30． 47 0． 92 ± 1． 11
1)1 － 3:鲁甸村 Ludian Village;4 － 8:杵峰村 Chufeng Village;9 － 12:安乐村 Anle Village;13 － 18:拉美荣村 Lameirong Village．
97第 4 期 宋九华，等:粗茎秦艽根茎品质与栽培土壤化学因子的相关性分析
含量中等(50 ～ 100 μg·g －1)的样点占 39%，交换性
Mg含量缺乏(低于 50 μg·g －1)的样点占 17%;有效
Zn含量很丰富(高于 3． 0 μg·g －1)的样点占 28%，有
效 Zn含量丰富(1． 0 ～ 3． 0 μg·g －1)的样点占 67%，
有效 Zn 含量中等(0． 5 ～ 1． 0 μg·g －1)的样点仅占
5%;仅 15 号样点土壤有效 Mn 含量丰富(15 ～ 30
μg·g －1) ，其余样点土壤有效 Mn 含量都很丰富(高
于 30 μg·g －1) ;有效 Fe含量丰富(10 ～ 20 μg·g －1)
的样点占 17%，有效 Fe 含量较丰富(高于 20 μg·
g －1)的样点占 83%;有效 Cu 含 量 较 丰 富 (高 于
1． 8 μg·g －1)的样点占 17%，有效 Cu 含量丰富(1． 0
～ 1． 8 μg·g －1)的样点占 11%(即 1 号和 16 号样
点) ，有效 Cu含量缺乏(低于 0． 1 μg·g －1)的样点
占 11%(即 4 号和 10 号样点) ，有效 Cu 含量中等(0．
1 ～ 1． 0 μg·g －1)的样点占 61%。总体上看，粗茎秦
艽种植区域不同样点土壤中微量元素 Mn、Fe、Zn 和
Cu的含量均较高。
2． 3 粗茎秦艽根茎品质与种植区域土壤化学指标的
相关性分析
云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域土壤化学指
标与粗茎秦艽根茎品质指标的相关性分析结果见表
4。粗茎秦艽根茎中的醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量
与土壤速效P含量分别呈极显著(P ＜ 0． 01)和显
著(P ＜ 0． 05)正相关，相关系数分别为 0． 590 和 0．
512;根茎中总灰分和龙胆苦苷含量与土壤有效 Fe 含
量均呈极显著正相关，相关系数分别为 0． 698 和 0．
677;根茎中酸不溶性灰分和醇溶性浸出物含量与土
壤有效 Fe含量均呈显著正相关，相关系数分别为 0．
552 和 0． 540;根茎的总灰分含量与土壤有效 Cu 含量
呈极显著正相关，相关系数为 0． 640。分析结果显示:
部分土壤基本养分和矿质元素含量对粗茎秦艽根茎
品质指标有明显影响，尤其是土壤速效 P 和有效 Fe
含量的影响较大。
表 4 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽根茎品质指标与其种植区域土壤化学指标的相关系数1)
Table 4 Correlation coefficient between quality indexes of Gentiana crassicaulis Duth． ex Burk． rhizome and soil chemical indexes of its
cultivated region at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province1)
土壤化学指标
Soil chemical index
相关系数 Correlation coefficient
总灰分含量
Content of
total ash
酸不溶性灰分含量
Content of
acid-insoluble ash
水分含量
Content of
water
醇溶性浸出物含量
Content of
ethanol-soluble
extractives
马钱苷酸含量
Content of
loganic acid
龙胆苦苷含量
Content of
gentiopicroside
pH 0． 163 － 0． 108 0． 133 0． 064 0． 027 － 0． 084
有机质含量 Organic matter content － 0． 280 － 0． 201 － 0． 208 － 0． 081 － 0． 302 － 0． 335
速效 N含量 Available N content － 0． 208 － 0． 096 0． 124 0． 057 － 0． 067 0． 064
速效 P含量 Available P content 0． 176 0． 272 － 0． 061 0． 590＊＊ － 0． 078 0． 512*
速效 K含量 Available K content － 0． 260 － 0． 238 － 0． 068 0． 072 － 0． 157 － 0． 134
交换性 Ca含量 Exchangeable Ca content － 0． 019 － 0． 289 0． 097 0． 023 0． 019 0． 001
交换性 Mg含量 Exchangeable Mg content 0． 181 － 0． 149 0． 298 － 0． 101 0． 110 0． 073
有效 Zn含量 Effective Zn content － 0． 306 0． 170 － 0． 141 0． 320 － 0． 324 0． 278
有效 Mn含量 Effective Mn content 0． 069 0． 011 0． 121 0． 059 0． 174 0． 251
有效 Fe含量 Effective Fe content 0． 698＊＊ 0． 552* 0． 297 0． 540* 0． 263 0． 677＊＊
有效 Cu含量 Effective Cu content 0． 640＊＊ 0． 156 0． 209 0． 248 0． 111 0． 406
1)*:P ＜ 0． 05;＊＊:P ＜ 0． 01．
2． 4 影响粗茎秦艽根茎品质的主要土壤化学因子分
析和筛选
由于土壤因子对植物药材品质指标的影响各不
相同，加之自然界中各种生态因子的相互作用和相互
影响，因而，简单的相关性分析不能完全客观地反映
自变量与因变量之间的实际关系，而应采用多元线性
逐步回归分析法［16］寻找影响药材品质的主要土壤因
子。以粗茎秦艽种植区域土壤的 pH 值(X1)、有机质
含量(X2)、速效 N含量(X3)、速效 P含量(X4)、速效
K含量(X5)、交换性 Ca 含量(X6)、交换性 Mg 含量
(X7)、有效 Zn含量(X8)、有效 Mn含量(X9)、有效 Fe
含量(X10)及有效 Cu 含量(X11)为自变量，粗茎秦艽
根茎的总灰分含量(Y1)、酸不溶性灰分含量(Y2)、水
分含量(Y3)、醇溶性浸出物含量(Y4)、马钱苷酸含量
(Y5)及龙胆苦苷含量(Y6)为因变量，应用多变量逐步
08 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷
回归分析法剔除对粗茎秦艽根茎品质指标影响较小
的土壤因子，最终获得粗茎秦艽根茎品质指标与主要
土壤化学因子的回归方程和决定系数(Ｒ2) :Y1 =
2． 657 － 0． 080X8 + 0． 006X10 + 0． 127X11(Ｒ
2 = 0．
753) ;Y2 = 0． 060 + 0． 004X10(Ｒ
2 = 0． 304) ;Y4 =
26． 613 + 0． 022X4(Ｒ
2 = 0． 348) ;Y6 = 3． 456 + 0．
024X10(Ｒ
2 = 0． 459)。而土壤化学指标与粗茎秦艽根
茎的水分含量(Y3)和马钱苷酸含量(Y5)均无明显的
回归关系。
由上述回归方程可见:对粗茎秦艽根茎总灰分含
量影响最大的土壤化学因子分别是土壤的有效 Zn 含
量(X8)、有效 Fe含量(X10)和有效 Cu 含量(X11) ，相
关系数分别为 － 0． 080、0． 006 和 0． 127，
决定系数为 0． 753;土壤有效 Fe含量(X10)分别与粗
茎秦艽根茎的酸不溶性灰分含量(Y2)和龙胆苦苷含
量(Y6)呈正相关，相关系数分别为 0． 004 和 0． 024;土
壤速效 P含量(X4)与粗茎秦艽根茎的醇溶性浸出物
含量(Y4)呈正相关，相关系数为 0． 022，决定系数为
0． 348。
3 讨论和结论
3． 1 云南丽江产粗茎秦艽根茎的品质状况以及种植
区域土壤适应性评价
秦艽药材的质量标准为:总灰分含量不超过
8． 0%，酸不溶性灰分含量不超过 3． 0%，水分含量不
超过 9． 0%，醇溶性浸出物含量则不少于 24． 0%，马
钱苷酸和龙胆苦苷总量不低于 2． 5%［1］。本研究结果
显示:来源于云南丽江鲁甸乡不同样点的粗茎秦艽根
茎中总灰分、酸不溶性灰分和水分含量均明显低于这
一标准，而马钱苷酸、龙胆苦苷和醇溶性浸出物含量
均明显高于这一标准，说明云南丽江产粗茎秦艽根茎
的质量优良。
根据相关文献［16］报道的云南省土壤养分分级标
准，供试 18 个样点的土壤有机质含量都达到丰富水
平(高于 3． 01%) ;速效 K含量普遍较高，均处于中等
以上水平;土壤速效 P 含量达到极丰富或丰富的水
平，其平均值超过云南省一级土壤的速效 P 含量(高
于 40 mg·kg －1)标准的 2 倍;土壤速效 N含量多处于
中等或丰富水平，仅少量样点的土壤速效 N含量处于
极高或缺乏水平;土壤多呈弱酸性;土壤中交换性 Ca
含量、交换性 Mg含量、有效 Zn 含量、有效 Mn 含量和
有效 Fe含量丰富，仅有效 Cu 含量处于中等水平，这
可能与当地药农在种植粗茎秦艽过程中坚持喷施微
肥有关。总体而言，云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区
域的土壤肥力水平均较高，矿质元素含量也很丰富，
而且这些土壤均为透水保肥力较强的轻壤或沙壤土，
因此，云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域的土壤对其
根茎的生长有益。
3． 2 土壤因子对粗茎秦艽根茎品质的影响
相关性和逐步回归分析结果表明:影响粗茎秦艽
根茎品质的土壤基本养分因子为速效 P 含量，与粗茎
秦艽根茎中醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量分别呈极
显著和显著正相关，其中，龙胆苦苷是粗茎秦艽药材
有效成分水溶性裂环烯醚萜苷类化合物中最主要的
成分之一，在粗茎秦艽药材高效液相色谱指纹图谱中
占共有峰面积的 80%左右［17］，其含量高低对粗茎秦
艽药材品质有重要影响，在一定范围内土壤的速效 P
含量高将有利于粗茎秦艽根茎中龙胆苦苷的积累。
土壤中的有机质含量与粗茎秦艽根茎中的龙胆苦苷
含量呈负相关，虽然其相关性未达到显著水平，但与
文献［18］报道的结果相符。因此，在粗茎秦艽的栽培
过程中应注意适当增施 P 肥，合理控制有机肥的使
用。关于最佳施肥时间以及混合肥料的最佳配比等
则需进一步的深入研究。
本研究中，栽培地土壤的有效 Fe 含量与粗茎秦
艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物和龙
胆苦苷含量均呈显著或极显著正相关。由于土壤中
Fe的有效性较低，其在植物体内的移动性也较差［19］，
因此，建议当地农户多采取叶面喷施含 Fe 微肥的方
法施肥，以促进粗茎秦艽体内有效成分的积累。
综上所述，云南丽江粗茎秦艽药材品质与土壤化
学因子有一定的相关性，尤其是土壤的速效 P 和有效
Fe含量对粗茎秦艽的药材品质有显著影响，说明速效
P和有效 Fe含量较为丰富的土壤是生产高品质粗茎
秦艽药材的基础。由于逐步回归分析获得的 Ｒ2值均
很小，说明各土壤化学指标只能部分解释对应的粗茎
秦艽药材品质指标，不能完全用土壤主导因子预测对
应的粗茎秦艽药材的质量指标水平。另外，在实际栽
培过程中还要充分考虑各元素吸收过程中存在的协
同或拮抗作用。
在实际生产中，为了获取高品质粗茎秦艽药材，
应选择弱酸性且速效 P含量较高的土地进行种植，并
注意在植株叶面适当喷施含 Fe的微肥。
18第 4 期 宋九华，等:粗茎秦艽根茎品质与栽培土壤化学因子的相关性分析
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(责任编辑:佟金凤
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28 植 物 资 源 与 环 境 学 报 第 23 卷