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Study on the Physicochemical Properties of Cultivated Soil of Genuine Crude and No-enuine Crude Chinese Angelica

道地与非道地当归栽培土壤的理化性质



全 文 :道地与非道地当归栽培土壤的理化性质
赵杨景t o陈四保t o高光耀t o冯毓秀t o杨世林t o徐丽珍t o
杜力军u o胡世林v o冯雪峰v
kt q中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所 o北京 tsss|w ~
u q清华大学 o北京 tsss|t ~v q中国中医研究院中药研究所 o北京 tsszssl
≈摘要  目的 }为当归的道地性提供环境因子的依据 ∀方法 }采用实地考察和室内化学分析研究当归栽培土
壤的理化性质 ∀结果 }甘肃岷县当归栽培土壤的物理性状 !有机质和矿质元素含量综合因子最佳 ∀结论 }生态环境
是形成当归道地性的主导因子 ∀
≈关键词  当归 ~道地性 ~土壤理化性质
≈中图分类号  ≥ xyz ~≥ ysy ≈文献标识码  … ≈文章编号  tsst2xvsukussulst2sst|2sw
道地药材是中国历代医家在大量总结中药材药
性变迁与地域环境关系的基础上 o关于药材品质评
价的独特的综合标准≈t  o这种标准作为民族的优秀
文化被现代中医药所认可和运用 o因此用现代科学
理论和方法进一步阐明道地药材及其发展的规律和
实质已是中医药现代化研究中很重要的一个课题 ∀
为弘扬道地药材的优势 o进一步开发其价值 o促使它
走向世界 o作者对我国特产药材当归 Ανγελιχα
σινενσισk’ ¬¯√ ql⁄¬¨ ¶¯的道地性开展了系统研究 o现将
道地与非道地当归栽培土壤的理化性质报道如下 ∀
1 道地当归的考察
当归是重要的常用中药材 o它在我国有着悠久
的药用历史 o并且早在 t sss多年前的宋代就有栽
培当归的记载 ∀我国伟大的医学家李时珍在其医著
5本草纲目6中写道 }/当归 o今陕 !蜀 !秦州 !汶州诸
处 o人多栽莳为货 o0可见明朝时当归已广泛栽种 ∀
在我国 o当归生产于西北和西南地区 o根据产地不
同 o可有西归k甘肃产l o秦归k陕西产l ~云归k云南
产l和川归k四川产l之分 o其中甘肃的产量最大 o质
量最佳 o栽培历史也最久kt xss年以上l o而甘肃的
当归又数岷县当归k称谓岷归l上乘 o据作者 t||{年
对我国青海 !甘肃 !四川 !云南 w省 y地区的当归生
产现状考察得知 }我国目前生产的当归 |s h 产
≈收稿日期  usst2sv2t|
≈基金项目  国家自然科学基金重点项目kv|zvsxssl
≈作者通讯  电话 }kstslyu{|{ut| 传真 }kstslyu{|{wux
∞2°¤¬¯}½«¤²¼¤±ª­¬±ªƒ «²·°¤¬¯q¦²°
自甘肃省 o其中该省岷县的当归年产量达 yss多万
公斤以上k又有报道达 t sss万公斤以上≈u l o占全
国当归产量的 zs h以上 o其内销量占全国当归总销
量的 ys h以上 ~外销量占我国当归出口量的 {s h以
上 o其他地区如四川南坪 !云南丽江 !湖北建始等地
产量很少 ∀从历史上考证 o我国最早的/药典05唐本
草6中就有/今出当归 o宕州 !翼州 !松州 o宕州最胜 ∀0
据考证 o当时的宕州即现在甘肃省的宕昌和岷县一
带 ∀
2 道地与非道地当归栽培土壤的理化性质比较
2 q1 材料来源
当归栽培土壤来源 }道地药材为甘肃省岷县和
宕昌 ~非道地药材为四川省南坪 o云南省丽江 o湖北
省建始 ~近道地药材为甘肃省的武都 o漳县k因同属
甘肃 o故称为近道地药材l ∀
2 q2 土壤理化性质分析方法≈v 
³‹ 值 }电位测定法 o水土比为 tΒt o雷磁 ux型酸
度计测定 ∀
土壤有机质 }重铬酸钾法 ∀
土壤全氮 }≤∏≥’w2Žu≥’w混合液消煮 o开氏定氮
法 ∀
土壤速效磷 }s qx°²¯ #pt ‘¤‹≤ ’v浸提2钼蓝
法 ozut分光光度计测定 ∀
土壤速效钾 }t °²¯#p t ‘‹w„¦浸提 oywss型火
焰光度计测定 ∀
土壤全 磷 !钾 !钙 !镁 !铁 !锌 !锰 !铜 }
‹≤¯’w2‹ƒ混合液消煮 oŒ≤°测定 ∀
#|t#
第 uz卷第 t期
ussu年 t月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quz o‘²qt
¤±qoussu
2 q3 结果
2 q3 q1 当归种植土壤的物理性状比较 甘肃道地
和近道地当归的产地由北向南依次为漳县 !岷县 !宕
昌和武都 o漳县与西北黄土高原毗邻 o岷县 !宕县和
武都地处垅南山区 o是秦岭西延的部分≈w  ∀从我国
土壤区域的划分 o该地区属于硅铝区域 ~棕壤 !褐土 !
黑垆土带 o四川南坪在武都的西南 o也属于同一土区
和土带≈x  o尽管如此 o但它们的土壤物理性状还是有
较大差异k表 ul o造成这些差异的主要原因是其成
土母质和成土过程k包括环境以及人为因素等l不
同 ∀云南丽江鲁甸栽培当归的土壤属暗红壤 o而湖
北建始栽培当归的土壤为黄壤k表 tl ∀
表 t 当归栽培土壤的物理性状
地区 质地 结构 颜色 杂质
道地产区 甘肃岷县 粉壤 细碎块 棕灰 x h o少量碎石 o断面棕色
甘肃宕昌 粘壤 块状 黄白或黄红 x h o少量碎石 o断面黄红棕
近道地产区 甘肃武都 中壤 碎块 浅棕 tz h o碎石多 o断面黄白棕色
甘肃漳县 中壤 碎块 灰棕 tw h o碎石多 o断面深灰色
非道地产区 四川南坪 中壤 碎块 灰棕 { h o碎石较少 o断面灰棕色且有白色条纹
云南丽江 中壤 细碎块 灰棕 | h o碎石较少
湖北建始 粉壤 细碎块 黄 v h o无碎石
2 q3 q2 当归种植土壤化学性质的比较 作者对当
归种植土壤的酸碱度 !有机质及矿质元素的含量进
行了分析和比较研究 o结果见表 u ∀由表 u可知 o第
一 o道地和近道地产区的当归种植土壤均为碱性 o其
中甘肃武都的土壤碱性较弱 o其他地区的土壤碱性
基本一样 ∀而非道地产区的当归种植土壤的酸碱度
从 ³‹ { qvk四川南坪l到 ³‹ y qsk湖北建始 !云南丽
江l o由此可见当归的适应性较强 ∀
第二 o由于所比较的矿质元素指标和产地样点
均较多 o从直观上很难判断它们的相互关系 o故对所
得分析数据运用 Œ‘Œ× „…软件进行了主成分分析
k表 v !表 wl≈{  o以此用定量的方法探讨当归药材道
地性与土壤性质的相互关系 ∀表 v的结果说明 }当
主成分数为 w时 o累积贡献率达 {s h以上 o所以仅对
前 w个主成分作分析 ∀
表 u 当归栽培土壤的化学性质
地点 ³‹
有机质
r h
全 ‘
r h
全 °
r h
全 Ž
r h
速效 °r
°ª#®ªp t
速效 Žr
°ª#®ªp t
全 ƒ r¨
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全  ªr
°ª#®ªp t
全  ±r
°ª#®ªp t
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全 ≤∏r
°ª#®ªp t
甘肃岷县梅川乡 { qw u qu{ s qtw s qtu t q{z zs qt uuu qv ut{{w |t|z xwt tstx us q{
{ qw u qv| s qtx s qtv t q{v |s qx uwz qu us|{x {v|z xwz zxz uu qs
城郊乡 { qs u qvv s qtv s qs{x t q{s vs qs twx qw uuwwy {vzw xxw uzs ut qx
{ qs u qwu s qtu s qs{| t q{u xt qw t|z q| uu{su {tu{ xwz p uv q|
清水乡 { qw u qux s qtv s qs{u t q|s ux qt tux qs ut{xz |tw{ x|t tuyu uu q|
{ qw u qvt s qtw s qszz t q{w uv qw tvz qw uutss ttzxw xw{ tstv uv q{
宕昌县城北山 vx ®° { qv t qxv s qtsw s qsxw u quv ty q| tyt qs uyvvs zxwt zv| p uy qs
{ qu t qxx s qs| s qsww t q|v tu qs txu qs uu{{t w|zx yxs p ts qx
县城北山 xs ®° { qt t qvy s qs{| s qsxu u qux { qz tzx qw ux{{s {wv| zzz p uv q{
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漳县碧峰乡 { qs t qwt s qtv s qswz t qv{ z qy twt q{ t{uz| yzt| xvt p ty q{
{ qu t qv| s qtsv s qsx t qzs z qt tvt q{ t|w{u zuz{ xzs p ty q|
武都赵家坝 z qw u qts s qtu s qsvw t qtu w qt |y qw tyvvx wtzu v|t p ut qu
z qw t q|z s qsy s qsvy t qvt x qs tvu qv t|xyw w|uz xts vxs us qt
董家坝 z qz t q{v s qs| s qsvy t qu{ { qw tv{ qy tyuv| xv|t wxw zxt uv qt
{ qs t q{{ s qtt s qsv{ t qus x qy tts qs usyus xvwz xs{ vxs ux qz
四川南坪保华乡 { qv v qxy s quu s qsy{ t qw| x{ qy tvz q{ us|tu z|{| x|s wzt t| qv
{ qv v qyx s qut s qsxy t qu{ wu qw tw| qw t|syy zs|y xys ttxw tz qx
县城北 { qw v qvw s qus s qsxu t qzv tw qs tuv qy uu{xs |uss x|s ttv| | q{
后山 { qv v qut s qus s qsxy t qyv t{ qz tty qt t|wtt xtus yvt p ty q{
云南丽江鲁甸 y qs ts qv{ s qwz s qs{y t qwt ts q{ ttt qz uw{s{ w{|y tzzy txt z q{
湖北建始 y qv v qwu s quu s qszv t qxt vu qs vxx qv u|sx| ztt{ {zx uu u{ qz
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第 uz卷第 t期
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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表 v 当归栽培土壤有机质和矿质元素含量
w个主成分的信息值
项目 特征值 贡献率r h 累计贡献率r h
第 t主成分 v qvwzu s qvsw s qvsw
第 u主成分 u qzzts s quxu s qxxy
第 v主成分 t qzxvu s qtx| s qztx
第 w主成分 t qsxzy s qs|y s q{tu
由表 w可知 }对第 t主成分作用最大的有全磷
k p s qwvzl和镁k p s qwsyl o其次是速效钾k p s qv|yl
和速效磷k p s qv|ul ~对第 u主成分作用最大的有锰
k p s qxzzl和有机质k p s qxwvl ~对第 v主成分作用
最大的有锌ks qxvxl和速效磷ks qwvwl ~对第 w主成
分作用最大的有速效钾ks qx|sl !镁k p s qwyzl和全
钾k p s qwytl o分析结果揭示 o土壤元素钾 !磷 !锰 !
锌 !镁和土壤有机质含量的差异是当归道地性形成
的主要土壤生态因子 ∀
根据主成分分析结果对 uu个土壤样点的有机
质 !钾 !磷 !锰 !锌 !镁含量依高 ψ低排序k表 xl o其结
果表明 o甘肃岷县梅川乡的当归栽培土壤的各项指
标均较高 o其次是甘肃岷县城郊乡 !湖北建始 !甘肃
岷县清水乡 !四川南坪 !甘肃宕昌 !云南丽江 o而甘肃
漳县和武都则较低 ∀
表 w 土壤有机质和矿质元素对 w个主成分的负荷量
项目 有机质 全 ‘ 全 ° 速效 ° 全 Ž 速效 Ž 全 ƒ¨ 全  ª 全  ± 全 ± 全 ≤∏
第 t主成分 s qsuv p s qszt p s qwvz p s qv|u p s qvyw p s qv|y p s qvyt p s qwsy p s qsww p s qtuw p s quus
第 u主成分 p s qxwv p s qvz{ p s qtus s qsxw s qsvt s qstt p s quwx s qtvt p s qxzz s qtvv s qvv|
第 v主成分 s quxs p s qs|y s qvvw s qwvw p s qvvw p s qs|u p s qv|w p s qsvs p s qs{s s qxvx p s quwv
第 w主成分 s qsxy p s qtwv s qsw{ s qt{x p s qwyt s qx|s s qswt p s qwyz s qss| p s qu{y s quz|
表 x 当归栽培土壤的有机质和矿质元素含量比较排序
地点 有机质 全 ° 速效 ° 全 Ž 速效 Ž 全 ± 全  ± 全  ª
甘肃岷县梅川 u t t u u u v u
城郊 u u u u v w v u
清水 u u v u w t v t
宕昌县城北 vx ®° v v w t v s u v
县城北 xs ®° w v w t v s u u
漳县碧峰乡 w w w w w s v v
武都赵家坝 u w w w w s w w
董家坝 v w w w w w w w
四川南坪保华乡 u v t v w u v v
县城北后山 u v v v w v v v
云南丽江鲁甸 t u w w w w t w
湖北建始 u u v u t w u v
2 q4 讨论
2 q4 q1 道地药材是人们传统公认的且来源与特定
产区的名优正品药材 o其居群变异与环境适应是道
地药材形成的生态机制≈t  o而土壤生态是生态环境
中主要的因子之一 o所以研究道地药材的成因和质
量 o必须研究它赖依生存的土壤环境 ∀
由于成土因素和过程的不同k包括自然因素和
人为因素l o使得每种土壤具有自身的理化生物特
性 o也就形成了特有的土壤生物作用 ∀而土壤矿质
元素作为植物的/营养库0 o它们对植物的生长发育 !
产量 !初生和次生代谢物质的种类 !数量均有很大的
影响 o所以研究道地药材的土壤环境时 o首先要研究
支撑它们生长的土壤的理化性质 o为道地药材提供
土壤环境因素的依据 ∀
2 q4 q2 当归属植物在我国有 uy种 x变种 t变型 o
但作为正品药材者仅一种 o即当归≈|  ∀它主产甘肃 o
也产于云南 !四川 !湖北 !陕西 o现今药材均是人工栽
培 ∀长期以来 o无论产量还是质量 o都是甘肃岷县一
带量多且上乘 o被誉为/道地药材0 ∀本研究的结果
证明 o把各地区当归栽培土壤的理化性质进行综合
评价不难看出 o甘肃岷县当归栽培土壤的理化性状
最佳 o表现在其矿质元素含量均较高 o基本都排在前
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三位 o土壤杂质少 o熟化程度高 o而与岷县同属武都
地区的漳县和武都 o其当归栽培土壤的矿质元素含
量均较低 o尤其武都基本是倒数一 !二位 ∀据报道 o
这与它们所处的小生态环境有关 ∀岷县位于岷山山
脉东支 o山后依傍洮河 o土壤肥沃 o土层深厚 o年最高
气温为 uv ε 左右 o适合当归生长 o其主根肥大而长 o
支根少而粗壮 o内外质地油润 o气味清香 ∀而山前沿
白龙江流域的武都一带 o土层较薄 o碎石块多 o腐质
土少 o气温较高 o所以那里产的当归一般主根短 o支
根多而细 o油性也差 o所以当地有 / 前山 子 o后山
王0之说≈y  ∀正因为如此 o目前国家已把优质当归的
生产基地ky qyz ≅ tsz °ul设在甘肃岷县≈u  ∀
2 q4 q3 从主成分分析结果可知 o影响当归品质的土
壤矿质元素有 }钾 !磷 !锌 !锰 !镁和土壤有机质 o这一
结果与这些营养元素的生理作用及许多农作物品质
研究的报道一致≈z  o至于它们对当归品质影响作用
的机制有待进一步研究 ∀
3 结论
道地药材形成的模式有环境主导型 !种质主导
型 !技术主导型以及多因子交互作用决定型≈t  o不同
的土壤条件往往使药用植物产生不同的生态型 o由
对当归的道地和非道地产区的土壤理化性质研究结
果可知 o生态环境是当归形成道地药材的主导因子 ∀
≈参考文献 
≈t  肖小河 o夏文绢 o陈善墉 q中国道地药材研究概论 q中国中药杂
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≈|  中国科学院中国植物志编辑委员会 q中国植物志 q第五十五卷 q
第三分册 q北京 }科学出版社 ot||u qtv owt q
Στυδψ ον τηε Πηψσιχοχηεµιχαλ Προπερτιεσ οφ Χυλτιϖατεδ Σοιλ οφ
Γενυινε Χρυδε ανδ Νο2ενυινε Χρυδε Χηινεσε Ανγελιχα
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