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Characteristics of element contents and their influence factors in Codonopsis tangshen

川党参元素含量特征及影响因素分析


目的:研究川党参元素含量特征和影响元素含量的因素。方法:元素含量测定和统计分析相结合。结果:川党参植物元素含量的RSD低于其土壤中相应元素含量的RSD,不同产地川党参植物元素含量的RSD均小于50%。元素在川党参植物体内分布存在差异。结论:川党参对营养元素的吸收与土壤养分含量、状态以及气候条件等因素有关,对元素的吸收存在元素间的协同或拮抗作用。

Objective: To study the characteristics of element contents and the influencing factors in Codonopsis tangshen. Method: The contents of elements were determined and the data was statistically analyzed. Result: The variation coefficients of elements in C. tangshen were lower than those in soil, and variation coefficients of C. tangshen from different habitats were lower than 50%. Conclusion: The absorption of nutritional elements in C. tangshen was related to content and condition of soil nutrients, and climate etc.


全 文 :·研究论文·
川党参元素含量特征及影响因素分析
彭锐1,2,卫莹芳2,王爱平1,伍晓丽1,李隆云
(1.重庆市中药研究院 重庆市中药良种选育与评价工程技术研究中心,重庆 400065;
2.成都中医药大学,四川 成都 610075)
[摘要] 目的:研究川党参元素含量特征和影响元素含量的因素。方法:元素含量测定和统计分析相结合。结果:川党
参植物元素含量的RSD低于其土壤中相应元素含量的RSD,不同产地川党参植物元素含量的RSD均小于50%。元素在川党
参植物体内分布存在差异。结论:川党参对营养元素的吸收与土壤养分含量、状态以及气候条件等因素有关,对元素的吸收
存在元素间的协同或拮抗作用。
[关键词] 川党参;营养元素;含量
[收稿日期] 20080703
[基金项目] 国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAI06A11
9);重庆市科委自然科学基金项目(8924)
[通信作者] 李隆云,Tel:(023)89029118,Email:lilongyun8@163.
com
[作者简介] 彭锐,博士,副研究员,从事中药材安全、裁培与生物
技术研究。Email:rpeng5572@yahoo.com.cn
  植物所需营养元素除氮、磷、钾大量营养元素
外,还需要钙、镁等中量营养元素及铁、锰、铜、锌等
微量营养元素。这些元素在植物的生命过程中发挥
着不可替代的重要作用,在中药材种植中,一旦缺
少,就会影响其产量和质量。加强中药材元素含量
特征研究,一方面可为规范化栽培提供科学依据,另
一方面,中药材中某些元素本身也是其品质的重要
组成部分[12]。
川党参 CodonopsistangshenOliv.属桔梗科植
物,为《中国药典》2005年版收载品种。其药用历史
悠久,形成了多种商品名,如板党、庙党、大宁党、条
党、八仙党和洛党等,主要分布在重庆东部和南部、
湖北西部、陕西南部和贵州北部。由于川党参分布
地生态环境的特殊性(中高山地区)和我国山区农
村经济的发展现状,决定了川党参目前生产仍是
“小规模、分散化”农户生产经营。种植不规范、管
理粗放、种源混乱等问题,严重制约了川党参的产业
化、规模化发展。为保证川党参药材质量,本研究进
行了川党参元素含量特征及影响因素的分析,以期
为川党参的规范化栽培和质量评价提供参考。
1 材料与方法
1.1 样品采集 2006年8月和9月川党参收获季
节采集于重庆、陕西、湖北、贵州等29个主产地,每
个产地采集鲜川党参1kg;在川党参生长时期(2006
年4月-11月),同一种植地每隔20d取样1次,每
次收集川党参根、地上部分。样品每次采回后,清除
杂物、用去离子水洗净泥土,50℃烘干、粉碎,过20
目筛和100目筛,备用。
1.2 仪器及试剂 日立原子吸收仪器Z8000型,岛
津UV1601型紫外分光光度计,FOSSKjeltecTM2100
定氮蒸馏仪,数显式手动滴定仪。试剂均为分析纯。
1.3 样品分析 川党参药材样品的磷(P)、钾
(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、
锰(Mn)等元素测定分别采用《测土配方施肥技术
要览》的相应植物元素测定方法[3];氮(N)用凯氏定
氮法测定。测定结果以μg·g-1表示。
1.4 数据处理 用SPSS130进行数据处理分析。
2 结果与分析
2.1 不同产地川党参元素含量特征 29个不同产
地的川党参元素含量描述性统计分析表明,9种元
素含量的算术平均值,其顺序为 N>K>P>Fe>
Ca>Mg>Mn>Zn>Cu,其中平均质量分数大于
1000μg·g-1的有N,P,K,Ca,Mg,Fe,平均含量低
于10μg·g-1的有Cu(57μg·g-1)。同一种植地
不同点的川党参植物9种元素含量的算术平均顺序
与不同产地的川党参元素含量(Fe较Ca低)。
不同产地产党参植物元素含量的 RSD均小于
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50%,其中Fe最大含量是最小含量的88倍,RSD
486%,P为52倍,RSD360%;同一种植地不同
点的川党参植物元素含量的RSD在8%~37%。结
合川党参土壤元素含量分析[4],川党参植物元素含
量的RSD低于其土壤中相应元素含量的RSD。
2.2 川党参在不同生长期元素含量的变化 川党
参移栽后不同生长阶段元素含量有差异。不同移栽
年份各生长阶段元素含量在一定水平范围内变化,
不同移栽年份在相同生长时期元素 N,P,K的含量
移栽1年比移栽2年高,这可能是移栽1年的川党
参土壤底肥充足,N,P,K含量高,促进了川党参 N,
P,K的吸收;Ca,Fe含量移栽 2年比移栽 1年高,
Mg,Mn,Zn,Cu含量在年份间差异较小见图1。
A.移栽1年;B.移栽2年。
图1 不同生长期川党参元素含量的变化
2.3 生长期内川党参地上部分与地下部分元素含
量的相关性分析 在川党参生长地上部分(茎、叶)
与地下部分(根)的元素含量存在差异,地上部含
量普遍高于地下部元素含量,Ca含量差异最大,
地上部为地下部的12倍之多,Fe,Zn,Cu,K的
含量差异较小;从绝对含量看,移栽2年川党参根
的微量元素含量较移栽1年的高,大量元素 (N,
P,K)含量相近。此外,移栽后生长1年和生长2
年的不同部位元素含量变化趋于一致,相似性达
0934(P<0001)。川党参根元素含量的 RSD较
大的是 N364%,Fe312%;生长 1年是 Cu
816%,Zn610%,N 493%,P425%,Fe
265%;RSD大小反映植物元素含量或吸收元素受
植物本身习性及生境条件的影响大小。移栽1年和
2年的川党参对元素种类的吸收存在差异,生长期
内川党参植物元素含量存在一定变异,说明川党参
对营养元素的吸收与土壤养分含量、状态以及气候
条件等因素有关。
相关性分析表明,川党参地上部多数元素含量
与地下部存在相关性,Mg,Mn相关性较小,Fe呈现
负相关,N,P,Ca的相关性达显著水平见表1。
2.4 川党参元素含量与生长时间的关系 川党参
元素含量与移栽时间和生长时间(为移栽时间和育
苗时间之和)的关联矩阵见表2,与移栽时间的关联
度Ca>Fe>P>Mg>N>K>Mn>Zn>Cu,与生长
时间的关联度Ca>Fe>Mg>P>K>Mn>N>Zn>
Cu,由关联度可看出,川党参元素受移栽时间和生
长时间的影响基本一致。其他研究结果表明[56],党
参元素含量Fe>Mn>Zn>Cu,与本研究中的川党
参4种元素含量排列顺序和灰色关联度排序相同。
表1 川党参地上部分与根的元素含量相关系数
移栽时间 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn
1年 09451) 0804 0660 09491) 0047 0491 0699 -0604 0395
2年 0722 09171) 0760 0829 -0133 0490 0719 -0228 0265
  注:1)P<005,2)P<005(表3同)。
表2 同一产地川党参元素与时间的关联矩阵
移栽时间 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn
1年 07613 07818 07588 08622 07621 07103 07317 08556 07535
2年 08214 08416 08364 08958 08418 07256 08021 08701 08250
  注:分辨系数ρ=05(表4同)。
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2.5 各产地川党参元素含量相关性分析 川党参
植株元素各元素间的相关分析结果表明,不同产地
川党参P和K,P和Mg,Cu和Zn,Fe和Mn之间
的相关系数达极显著 (P<001);P和 Cu,Fe和
K,Mn和 K,Ca和 Mg,Ca和 Cu,Ca和 Fe,Ca
和Mn,Cu和Mg,Zn和Mg,Fe和Mg,Cu和Mn,
Zn和Fe,Zn和 Mn之间的相关系数达显著相关
(P<005)。这些结果表明,川党参植株对上述元
素之间的吸收积累有很好的协同作用。这和川党参
主产地的其他植物元素之间的关系[7]有些是一致
的,如Cu和Mg等;有些则相反,如Ca和Cu等。
相同产地不同地点川党参元素间的相关性与不同产
地的川党参元素间的相关性相近,r=0384,P<
005,达显著水平,但有部分元素间的相关性不一
致,如P和K,P和Fe。
2.6 川党参元素与土壤元素的相关性 土壤元素
对川党参的生长发育具有重要作用,元素有效态含
量的高低直接影响川党参的正常生长和品质形成,
不同产地和相同产地不同种植点的川党参土壤营养
元素含量存在较大差异,但总体质量基本接近[4]。
土壤元素与川党参元素的相关性表明,川党参 K,
Fe,Mn与土壤元素含量存在显著相关性(P<
005),Mg,Zn呈负相关,其他元素呈正相关,但相
关性不显著,见表3。说明川党参植株元素吸收与
土壤元素含量存在相关性,由于元素吸收存在相互
协同或拮抗,其具体吸收规律需要进一步研究。
表3 川党参元素与土壤元素的关系
项目 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn
土壤全态  0129 0079 04331) 0004 -0012 0378 -0043 05972) 06322)
土壤有效态 -0135 05562) -0125 0167 0279
2.7 川党参元素含量与环境因素的关系 灰色关
联分析表明,川党参元素受海拔的关联度 K>Zn>
Ca>N>Mg>Cu>P>Mn>Fe,与生长时间的关联
度K>Zn>Cu>Ca>P>Mg>N>Mn>Fe,不同产
地的川党参植株元素受海拔和生长时间的影响在
N,P,Cu,Mg有差异,见表4。
表4 不同产地川党参元素含量与环境因素的关联矩阵
项目 N P K Ca Mg Cu Zn Fe Mn
海拔   0725 0673 0796 0751 0721 0706 0754 0603 0651
生长时间 0662 0680 0742 0696 0679 0712 0712 0629 0644
3 讨论
植物生长需要土壤中的营养元素,且存在种属
差异。川党参相同产地不同地点元素间的相关性与
不同产地的元素间的相关性相近,r=0384,P<
005,达显著水平;川党参植株元素与相应土壤元素
存在相关性,但植株元素含量的RSD低于其土壤中
相应元素含量的RSD;表明川党参对养分的吸收具
有自身的规律。
移栽1年和移栽2年各时期的不同部位元素
含量变化趋于一致,反映了元素在川党参植株体
内的运输和分布规律,关联度分析表明,川党参各
元素含量受移栽时间的影响不大;移栽 1年的川
党参元素含量 RSD较大,说明移栽1年的川党参
吸收养分更易受环境因素的影响。川党参地上部
多数元素含量与地下部存在相关性,有的元素呈
正相关,有的元素呈负相关,川党参对元素的吸收
存在元素间的相互促进或拮抗,具体规律需进一
步研究。
本实验首次研究了不同产地,同一产地不同生
长点和生长时期川党参 N,P,K,Ca,Mg,Cu,Zn,Fe,
Mn元素的含量特征及其影响因素,为进一步开展川
党参的生长发育、产量品质形成、栽培措施调控的深
入研究提供了参考依据。
[参考文献]
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[5] 张万诚.党参中无机元素的组分分析[J].四川师范大学学报:
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Characteristicsofelementcontentsandtheirinfluence
factorsinCodonopsistangshen
PENGRui1,2,WEIYingfang2,WANGAiping1,WUXiaoli1,LILongyun1
(1.ChongqingAcademyofChineseMateriaMedica,Chongqing400065,China;
2.ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu610075,China)
[Abstract] Objective:TostudythecharacteristicsofelementcontentsandtheinfluencingfactorsinCodonopsistangshen.
Method:Thecontentsofelementsweredeterminedandthedatawasstatisticalyanalyzed.Result:Thevariationcoeficientsofele
mentsinC.tangshenwerelowerthanthoseinsoil,andvariationcoeficientsofC.tangshenfromdiferenthabitatswerelowerthan
50%.Conclusion:TheabsorptionofnutritionalelementsinC.tangshenwasrelatedtocontentandconditionofsoilnutrients,and
climateetc.
[Keywords] Codonopsistangshen;nutritiveelements;contents
[责任编辑 吕冬梅]
全国第八次中医药创新与发展学术研讨会暨首届新世纪中药科技创新论坛征文通知
由中华中医药学会主办、《中华中医药杂志》社承办的“全国第八次中医药创新与发展学术研讨会”将于2009年7月在辽
宁丹东举行。会议将邀请著名中医药专家、国家级课题组负责人、相关政策法规制定部门的领导做专题报告。现将有关征文
事宜通知如下:
一、征文内容:(1)读经典作临床的心得体会;(2)全国第一、二、三、四批名老中医、省级名老中医临床经验总结;(3)中医
药学科基础研究的新方法、新进展;(4)中医药学科临床研究的新思路;(5)名老中医用药心得,民间偏方、验方验案分析;(6)
中医药独特诊疗技术的发掘与应用;(7)中医药学科科研思路与方法学的研究;(8)中医药医疗器具、器械、设备的开发及临床
应用研究;(9)药用植物与中药(含民族医药,下同)鉴定新技术研究、中药资源开发与可持续利用发展研究及中药材规范化种
植(GAP)研究;(10)中药化学成分及有效成分的提取、分离、鉴定及分析研究,中药制剂技术、工艺及质量标准评价和稳定性
研究,中药炮制创新技术及规范化研究,中药药理、毒理及中药临床应用研究;(11)药事管理与法律法规研究;(12)中医药医
疗、教学及科研管理研究;(13)国家级、省部级、局级科研课题的最新研究进展及成果展示。
二、征文要求:(1)未正式公开发表过的论文。(2)论文力求主题鲜明、论据充分、资料详实。(3)稿件篇幅在4000字以内,
关键词3~8个,注明作者姓名、职称、单位、具体通讯地址、邮政编码、电子信箱等。(4)论文请寄打印稿并网络发送电子版,请在
信封上注明“丹东会议征文”,邮件以“作者姓名+丹东会议征文”命名。请用word文档以附件的形式发送,收到必复,若无回复,
请与编辑部联系。(5)每篇论文共收审稿费、版面费380元,稿件请自留底稿,恕不退稿。投稿时请同时寄出审稿费及版面费,截
止日期:2009年5月30日。
三、其他事宜:稿件经审稿录用后将在国家级中文核心期刊《中华中医药杂志》(原《中国医药学报》)2009年增刊上刊出。
参加大会学术交流者,由中华中医药学会颁发论文证书和国家Ⅰ类继续教育学分。如有意参会,请自备因私护照。
四、联系方式:北京市朝阳区和平街北口樱花路甲4号《中华中医药杂志》社(收);邮编:100029;电话:01064216650;E
mail:64216650@163.com。
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