全 文 ：文章编号:1001 － 4829(2014)04 － 1607 － 04
收稿日期:2014 － 03 － 12
基金项目:重庆市科技平台与基地建设项目(CSTC2012pt-
sy0006);重庆市卫生局中医药科技项目(2010-2-156);重庆市
自然科学基金(cstc2013jcyjA10142)
作者简介:莫让瑜(1981 －)，男，重庆忠县人，助理研究员，博
士，主要研究药用植物病虫害防治，* 为通讯作者。
川党参对土壤中重金属镉的积累特性研究
莫让瑜，孙年喜，彭 锐*
(重庆市中药研究院中药种植研究所，重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心，重庆市中药资源学重点实验室，重庆 400065)
摘 要:在野外条件下，采用盆栽方式，研究了川党参对土壤中重金属镉的积累特性。结果表明，川党参对土壤中的重金属镉具有
富集作用，且随着土壤中添加镉浓度的增加，富集作用增强，但对川党参根长、根粗和根重的生长影响不显著。川党参茎叶对镉的
富集作用强于根部，约为根部的 1． 5 倍;而整株对镉的富集浓度约为土壤中的剩余镉浓度的 6 ～ 12 倍，具有显著的富集特性。不同
采收月份，川党参根对镉的富集效果有差异，8 月根中镉含量最低。不同地域试验中，巫山和武隆两地试验结果均显示，两地川党
参对土壤中镉的吸收规律基本一致，但巫山川党参根和茎对土壤中镉的富集作用都强于武隆的。
关键词:川党参;镉;生长影响;积累规律
中图分类号:Ｒ284 文献标识码:A
Study on Accumulating Ｒegularity of Cadmium in Codonopsis tangshen Oliv．
MO Ｒang-yu，SUN Nian-xi，PENG Ｒui*
(Institute of Material Medical Planting，Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing Engineering Ｒesearch Center for Fine Variety
Breeding Techniques of Chinese Materia Medica，Chongqing Key Laboratory of Chinese Medicine Ｒesources，Chongqing 400065，China)
Abstract:In order to clarify the Cadmium accumulating characteristics of Codonopsis tangshen Oliv．，the effects of Cadmium concentration
on the growth index and accumulation regularity of C． tangshen were studied with pot experiment in the condition of field． The results showed
that C． tangshen had an enrichment in the Cadmium，and the ability of enrichment increased as the Cadmium concentration increased． But
there were no remarkable effects on the growth index of root length，root diameter and root weight． The concentration in the stem and leaf was
1． 5 times bigger than that in the root． The Cadmium concentration of whole plant was 6 － 12 times higher than the Cadmium concentration of
the soil． The Cadmium concentration was lowest in August． Test results in Wulong and Wushan showed that the enrichment regularity was
consistent，but the ability of accumulating on the Cadmium in the Wushan was stranger than that in the Wulong．
Key words:Codonopsis tangshen;Cadmium;Growth regularity;Accumulation regularity
川党参(Codonopsis tangshen Oliv．)之名始见于
明代《本草求真》，为桔梗科多年生缠绕藤本［1］。其
根为传统常用中药，味甘性平，具有补中益气、健脾
益肺之功能，用于治疗脾肺虚弱之症。川党参历来
为《中国药典》各版所收载［2］，是卫生部公布的第一
批药食两用药材之一，年产量较大，具有较大的市场
消费量。川党参作为重庆主产的大宗药材和道地药
材之一，主要分布在三峡库区的巫山、巫溪、奉节、城
口等四县［3］。农业部农产品质量监督检验测试中
心(重庆)检测结果表明，川党参药材中镉(Cd)含量
为 0． 27 ～ 0． 63 mg·kg －1，平均为 0． 41 mg·kg －1，
该值已超过对外经济贸易合作部颁布的《药用植物
及制剂进出口绿色标准》(WM2-2001)对药材及制
剂中镉含量≤0． 3 mg·kg －1的标准［4］，而欧盟和部
分发达国家标准更高，这极大的影响川党参药材的
出口贸易及川党参制剂的药品安全性和食品安全
性，给川党参生产敲响了警钟［5］。
土壤中镉的背景值呈一定区域分布特征，与生
物气候带以及土壤成土过程中的水热条件有关。调
查结果表明，我国土壤镉背景值区域整体分布规律
为:西部地区 ＞中部地区 ＞东部地区;北方地区 ＞南
方地区［6 ～ 7］。从行政区域看，西南地区的成土母岩
为石灰岩，是镉背景值含量最高的成土母质，以贵州
最高，重庆、四川次之［8］。重庆作为石灰岩发育的
7061
2014 年 27 卷 4 期
Vol. 27 No. 4
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
喀斯特地貌，土壤镉背景值含量最高，为 0． 332 mg
·kg －1，属于典型的富镉带，在这样的土壤上种植中
药材，镉污染无疑是一个巨大的问题［9］。因此，镉
污染对富镉带的重庆中药产业发展是一个亟待解决
的生产问题。本文就川党参对土壤中的重金属镉的
富集特性进行研究，以期了解川党参对镉的积累特
性，为其进一步的消镉措施筛选奠定基础。
1 材料与方法
1． 1 试验地概况
试验地一块位于重庆市神女药业股份有限公司
巫山县笃坪乡生产基地，海拔为 1675 m，土壤为黄
沙壤土。另一块试验地位于重庆天生药业有限公司
武隆县仙女镇生产基地，海拔 1230 m，土壤类型为
沙壤土。
1． 2 试验材料
种苗:2010 年 1 月在巫山县红椿乡，选择地势
平缓、土地肥沃、灌溉方便的沙壤土育苗，按大田方
式管理。2010 年 12 月挖苗，选择粗细和长度基本
一致、无损伤、无病虫害的植株作为种苗。种苗 100
株打捆，用润土覆盖保存，备用。
花盆:直径 35 cm，深 30 cm，内装土壤 15 kg。
镉来源:添加的镉为 CdSO4·8 /3H2O。
1． 3 试验方法
1． 3． 1 盆栽试验方法 移栽:2011 年 1 月，将备用
的川党参种苗带回武隆县仙女镇杨家坝。在当地选
择蔬菜耕作熟土，采用盆栽方式试验，每盆移栽川党
参 6 株。试验设置对照(CdSO4·8 /3H2O，0 mg·
kg －1)、低镉(CdSO4·8 /3H2O，1． 14 mg·kg
－1)、中
镉(CdSO4·8 /3H2O，4． 56 mg·kg
－1)、高镉(CdSO4
·8 /3H2O，11． 39 mg·kg
－1)、超高镉(CdSO4·8 /
3H2O，22． 79 mg /kg)5 个处理，每处理重复 10 次。
硫酸镉计算出镉离子浓度后，按照干土比例添加。
巫山县红椿乡的试验处理与武隆县仙女镇杨家坝的
处理方法一致。
日常管理:移栽后同年 4 月，除草，施用复合肥
(N∶ P∶ K = 15∶ 15∶ 15)，每盆 30 g，水溶后浇灌。同时
在盆旁插上竹竿搭架，作为党参藤蔓附着之用。
1． 3． 2 采样方法 镉对川党参生长影响的测定:
2011 年 10 月和 2012 年 10 月各采样 1 次。采用游
标卡尺、直尺和电子天平分别测定川党参鲜根的根
粗、根长和根重。剔除有损伤、腐烂、没生长的根茎。
重复 3 次。
川党参对重金属镉的积累特性测定:2012 年 10
月采样。每处理测 3 盆，计 3 个重复。剔除有损伤、
腐烂、没生长的根。根水洗后自然晾干，混合样粉碎
后过 100 目网筛，采用原子吸收光谱仪，参照 GB
5009． 15-85 方法测定。
1． 4 数据统计
采用 Excel，SPSS 11． 5 统计软件中的 paired-
sample t test 和 one-way ANOVA(Duncan test)对试
验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2． 1 不同剂量的硫酸镉对川党参生长指标的影响
从图 1 ～ 3 可以看出，在土壤中添加不同剂量的
硫酸镉，对川党参根粗(P = 0． 091)、根长(P = 0．
273)和根重(P = 0． 124)的生长均无显著影响。即
土壤中的镉剂量高低不影响川党参的产量。
2． 2 土壤中添加的硫酸镉剂量与川党参镉积累量
的关系
由图 4 可知，在添加硫酸镉剂量为 0 时，川党参
根和茎中镉含量明显高于土壤中的镉含量;随着土
壤中添加硫酸镉剂量的增加，川党参根和茎叶对土
壤中镉的富集作用也逐步增强。从图 4 还可以看
出，川党参的根对土壤中镉的富集作用较茎对镉的
富集作用低。
由实验数据还可知，川党参根和茎对土壤中的
镉离子都有富集作用，茎的富集作用强于根部对镉
的富集作用，约 1． 5 倍。而川党参根和茎中富集的
镉离子浓度显著高于土壤中剩余的镉离子浓度，约
为 5． 76 ～ 12． 64 倍。
12
10
8
6
4
2
0
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
川
党
参
根
粗（
m
m）
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
图 1 土壤中添加的硫酸镉剂量对川党参根粗的影响
Fig． 1 Effect of CdSO4 in the soil on the root diameter of C． tangshen
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
川
党
参
根
长（
m
m）
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
图 2 土壤中硫酸镉剂量对川党参根长度的影响
Fig． 2 Effect of CdSO4 in the soil on the root length of C． tangshen
8061 西 南 农 业 学 报 27 卷
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
川
党
参
鲜
重（
g）
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
图 3 土壤中添加的硫酸镉剂量对川党参根鲜重的影响
Fig． 3 Effect of CdSO4 in the soil on the root weight of C． tangshen．
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
茎 根 土壤
14
12
10
8
6
4
2
0川
党
参
根
茎
吸
附
的
隔
剂
量
及
土
壤
中
残
存
镉
剂
量（
m
g·
kg
-1
）
图 4 土壤中添加的硫酸镉剂量对川党参中隔含量的影响
Fig． 4 Effect of CdSO4 in the soil on the Cd content in the root of C．
tangshen
2． 3 川党参采收时间与根部镉积累量的关系
从图 5 可以看出，随着土壤中 CdSO4·8 /3H2O
剂量的增加，川党参根部镉剂量也随之上升，基本呈
线性关系。不同采集月份的川党参根部镉剂量的变
化趋势基本一致，9 月川党参根部对镉的吸附量最
大，7 月最小。因此，在不影响川党参产量和质量的
基础上，可选择在 8 月进行采收。
2． 4 不同地域条件对川党参镉积累的影响
由图 6 可知，在巫山县和武隆县，川党参根和茎
对土壤中的镉离子富集规律基本一致，都是随着土
壤中添加硫酸镉剂量的增加而增加，且茎的富集作
用都强于根部对土壤中镉的富集作用。巫山种植的
川党参根和茎的富集作用都强于武隆的。
3 结论与讨论
本研究表明:川党参对土壤中的重金属镉具有
富集作用，且随着土壤中添加镉浓度的增加，富集作
用增强，但对川党参根长、根粗和根重的生长影响不
显著。不同采集月份，川党参根对镉的富集效果有
差异，8 月根中镉含量最低。不同地域试验中，川党
参对土壤中的镉富集规律基本一致，但富集强度有
差异。
有研究表明，鸭跖草，何首乌和钩藤对土壤中的
镉有明显的富集作用，且 3 种药材中的镉含量要明
显大于其种植土壤中的镉含量［10］。本研究中，川党
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
7月
16
14
12
10
8
6
4
2
0不
同
生
长
期
川
党
参
根
吸
附
的
镉
剂
量（
m
g·
kg
-1
）
8月 9月
图 5 川党参采收时间对根部镉积累量的影响
Fig． 5 Effect of harvesting time on the Cd content in the root of C．
tangshen
0 1.14% 4.56 11.39% 22.79
土壤中添加的硫酸镉剂量（mg·kg-1）
16
14
12
10
8
6
4
2
0川
党
参
根
茎
吸
附
的
镉
剂
量（
m
g·
kg
-1
） 武隆茎
武隆根
巫山茎
巫山根
图 6 不同地域条件对川党参镉积累量的影响
Fig． 6 Effect of different regions on the Cd content in the root of C．
tangshen
参茎叶对镉的富集作用强于根部，约为根部的 1． 5
倍，而整株对镉的富集浓度约为土壤中的剩余镉浓
度的 6 ～ 12 倍。秦樊鑫等［11］对贵州省 GAP基地 26
种中药材重金属含量进行调查与评价表明，在中药
材的污染因子中，镉污染是主要因子;块根类中药材
镉含量平均为 0． 43 mg·kg －1，远低于茎叶类的 1．
11 mg·kg －1的镉含量。这与本研究结论一致。种
植地域的差异不仅会对中药材的成分造成一定的影
响，也会造成同种中药材中重金属含量的不同［12］。
本研究中，巫山川党参根和茎对镉的富集作用都强
于武隆的。
根据本研究结果可知，川党参对土壤中的重金
属镉有富集作用，不同地理位置，富集能力有差异，
但富集规律基本一致，都随着浓度的增加富集浓度
增大。因此，在选择川党参产业化发展基地时，首先
要考虑的就是土壤中重金属镉的背景值一定要低，
在优选的地理环境下，可有效降低川党参药材中的
镉浓度。此外，川党参茎叶对土壤中重金属镉的富
集浓度要显著大于根部的镉浓度，在产业化过程中
可通过相关栽培措施，在适宜的生长期，去除植株地
上部分，从而达到降低土壤中的镉浓度，使川党参药
材的镉浓度达标的目的。
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( 责任编辑 姚永红)
0161 西 南 农 业 学 报 27 卷