李曉芳 張博 王曉霞 王昭國 方劍儒

摘要：本研究通過對(duì)民樂縣種植的當(dāng)歸藥材和種植土壤分別進(jìn)行采樣測定，結(jié)果表明民樂縣人工種植當(dāng)歸的質(zhì)量穩(wěn)定，受重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)低，符合藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。相關(guān)性分析結(jié)果表明：浸出物與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)；阿魏酸與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與全磷呈顯著負(fù)相關(guān)。揮發(fā)油與測定的土壤因子之間無顯著相關(guān)性?；疑P(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明：土壤pH是影響當(dāng)歸浸出物、揮發(fā)油的重要因子，土壤有機(jī)質(zhì)是影響當(dāng)歸阿魏酸含量的重要因子；且磷、全氮和有機(jī)質(zhì)對(duì)浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸的影響程度不同。綜上所述，本研究結(jié)果揭示了土壤因子對(duì)民樂縣種植當(dāng)歸品質(zhì)的影響規(guī)律，可為民樂縣規(guī)范化種植當(dāng)歸藥材提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：當(dāng)歸；土壤因子；重金屬；相關(guān)性分析；灰色關(guān)聯(lián)度分析

1 引言

中藥材當(dāng)歸為傘形科植物當(dāng)歸的干燥根。當(dāng)歸是低溫長日照作物，宜高寒涼爽氣候，在海拔1 500-3 000m左右均可栽培。其根可入藥，是最常用的中藥之一。具有補(bǔ)血活血，調(diào)經(jīng)止痛，潤燥滑腸、抗癌、抗老防老、免疫等功效。

相關(guān)研究表明，土壤化學(xué)特性是影響中藥材品質(zhì)的最重要因素，且土壤中重金屬元素的含量對(duì)藥材中重金屬元素的含量有著直接的影響[1]。甘肅民樂地處河西走廊中段，海拔高，溫度低，土地廣闊且有機(jī)黑土肥沃。獨(dú)有的地理優(yōu)勢孕育了種植中藥材的天然環(huán)境。近年來，該縣大力發(fā)展中藥材種植業(yè)，栽培了包括當(dāng)歸在內(nèi)的20多種中藥材，種植規(guī)模穩(wěn)定在30萬畝以上。本文綜合分析了民樂縣影響當(dāng)歸中藥材品質(zhì)的主要土壤化學(xué)因素及其相關(guān)性，揭示了當(dāng)?shù)厝斯しN植當(dāng)歸的質(zhì)量與土壤因子的內(nèi)在規(guī)律，進(jìn)而提出了保障當(dāng)?shù)禺?dāng)歸中藥材品質(zhì)的建議，對(duì)當(dāng)歸的人工栽培具有十分重要的意義。

2 樣品與方法

2.1 樣品來源

2018年10月，于民樂縣域內(nèi)中藥材種植基地采集當(dāng)歸樣品28批，同時(shí)采集對(duì)應(yīng)根基（耕作層約 10-30cm處）土壤樣品28份，每份重約1kg，供測試用。

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析方法

當(dāng)歸藥材質(zhì)量分析內(nèi)容主要包括：參照《中國藥典》2015年版[2]當(dāng)歸測定項(xiàng)下的方法，采用醇溶性浸出物測定法（熱浸法，以70%乙醇作溶劑）測定浸出物，采用揮發(fā)油測定法（乙法）測定揮發(fā)油，采用高效液相色譜法測定阿魏酸的含量，采用原子吸收分光光度法測定藥材重金屬鉛、鎘、銅。此外，采用原子熒光分光光度法測定藥材重金屬砷、汞[3-4]。

土壤因子分析方法主要參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[5]，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括采用電位法測定土壤pH，采用灼燒法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量，采用浸提-質(zhì)量法測定土壤可溶鹽總量，采用開氏消煮法（H2SO4-K2SO4-CuSO4-硒粉作為消煮劑）測定土壤全氮含量[5-6]，采用鉬銻抗比色法測定土壤全磷含量，采用燒灼-鉬銻抗比色法測定有機(jī)磷含量，采用四苯硼鈉比濁法測定土壤速效鉀含量[7]。此外，土壤重金屬鉛、鎘、銅采用原子吸收分光光度法測定[8]，砷、汞采用原子熒光光度法測定[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 當(dāng)歸質(zhì)量結(jié)果分析

當(dāng)歸藥材質(zhì)量分析結(jié)果見表1。

由表1數(shù)據(jù)可知，28批當(dāng)歸藥材的浸出物含量為48.3%-65.2%，揮發(fā)油含量為 1.69%-1.80%，阿魏酸含量為 0.051%-0.097%。根據(jù)《中國藥典》2015年版[2]的規(guī)定：當(dāng)歸浸出物不得少于45.0%；含揮發(fā)油不得少于0.4 %（ml/g）；含阿魏酸不得少于0.050%。可見，28批當(dāng)歸樣品的浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸含量均高于藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

28批當(dāng)歸藥材重金屬鉛含量為0.386-1.488mg/kg， 鎘含量為0.004-0.035mg/kg，砷含量為0.389 0- 0.586 3mg/kg，汞含量為0.004 8-0.021 6mg/kg，銅含量為12.41-17.75mg/kg。參照《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[9]及《中國藥典》2015年版[2]的重金屬限度規(guī)定：鉛≤5.0mg/kg，鎘≤0.3mg/kg，砷≤2.0mg/kg，汞≤0.2mg/kg，銅≤20.0mg/kg，重金屬總量≤20.0mg/kg?？梢姡?8批當(dāng)歸樣品重金屬鉛、鎘、砷、汞、銅的含量均在規(guī)定限度以內(nèi)。

3.2 土壤因子結(jié)果分析

土壤因子分析結(jié)果見表2。

由表2數(shù)據(jù)可知，民樂縣域內(nèi)種植當(dāng)歸的一般土壤條件為：土壤pH在7.4-7.8，可溶鹽總量在0.61-2.72g/kg，有機(jī)質(zhì)含量在4.07%-7.07%，全氮含量在0.205%-0.306%，全磷含量在855.45-1445.54mg/kg， 有機(jī)磷含量在35.36-677.59mg/kg，速效鉀含量在53.81-184.39mg/kg。

28份土壤樣品的重金屬測定結(jié)果為：鉛含量在12.67-28.18mg/kg，鎘含量在0.179-0.471mg/kg， 砷含量在1.870 5-5.508 9mg/kg，汞含量在0.053 9-0.114 3mg/kg，銅含量在122.8-171.6mg/kg?！锻寥拉h(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中規(guī)定農(nóng)用地土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值[10]：鉛170mg/kg，鎘0.6mg/kg，砷25mg/kg，汞3.4mg/kg，銅100mg/kg?？梢?，28份當(dāng)歸根基土壤樣品中重金屬鉛、鎘、砷、汞的含量均低于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值，但土壤樣品的銅含量均高于其篩選值。

基于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)中管制值項(xiàng)目[10]不包括銅，并結(jié)合28批當(dāng)歸藥材重金屬的測定結(jié)果綜合分析，可認(rèn)為土壤受重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)低，一般情況下可以不對(duì)民樂縣域內(nèi)當(dāng)歸藥材的生長土壤進(jìn)行重金屬監(jiān)測。

3.3 相關(guān)性分析

運(yùn)用SPSS19.0軟件分別計(jì)算28批當(dāng)歸的浸出物、揮發(fā)油、阿魏酸含量與各土壤因子的相關(guān)系數(shù)[11]，結(jié)果見表3。

由表3可知，浸出物與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)；阿魏酸與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與全磷呈顯著負(fù)相關(guān)。揮發(fā)油與測定的土壤因子之間無顯著相關(guān)性。

3.4 灰色關(guān)聯(lián)度分析

進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析[12，13]，結(jié)果見表4。

由表4可知，從浸出物的角度考慮，7個(gè)土壤因子按關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)椋簉1>r5>r4>r3>r2>r6>r7，結(jié)果表明土壤pH是影響當(dāng)歸浸出物的重要因子，其次是全磷、全氮和有機(jī)質(zhì)；從揮發(fā)油的角度考慮，7個(gè)土壤因子按關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)椋簉1>r4>r5>r3>r2>r6>r7，結(jié)果表明土壤pH值也是影響當(dāng)歸揮發(fā)油含量的重要因子，其次是全氮、全磷和有機(jī)質(zhì)；從阿魏酸的角度考慮，7個(gè)土壤因子按關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)椋簉3>r4>r1>r5>r2>r6>r7，結(jié)果表明土壤有機(jī)質(zhì)是影響當(dāng)歸阿魏酸含量的重要因子，其次是全氮、土壤pH和全磷。

4 結(jié)果與討論

28批藥材的測定結(jié)果表明，民樂縣域內(nèi)人工種植當(dāng)歸藥材的質(zhì)量普遍較好、重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)低，符合國家藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。土壤重金屬測定結(jié)果表明，民樂縣域內(nèi)土壤重金屬對(duì)當(dāng)歸生長和質(zhì)量安全的污染風(fēng)險(xiǎn)低，但土壤樣品富集重金屬銅的含量高于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值。因此，為控制當(dāng)歸藥材的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，建議必要時(shí)對(duì)民樂縣當(dāng)歸種植土壤進(jìn)行重金屬銅含量的監(jiān)測。

通過進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析和相關(guān)性分析，結(jié)果表明：土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全磷和全氮是影響民樂縣域內(nèi)人工種植當(dāng)歸質(zhì)量的重要因子。其中，土壤pH值是影響當(dāng)歸浸出物和揮發(fā)油含量的關(guān)鍵因素，浸出物與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)呈極顯著負(fù)相關(guān)；土壤有機(jī)質(zhì)是影響阿魏酸含量的關(guān)鍵因素，阿魏酸與土壤pH值呈極顯著正相關(guān)，與全磷呈顯著負(fù)相關(guān)。

因此，在民樂縣當(dāng)歸種植過程中應(yīng)注重土壤因子對(duì)藥材質(zhì)量的影響，科學(xué)選地種植，適當(dāng)施加氮肥、磷肥，并綜合考慮地理、氣候和環(huán)境等各因素的影響，保證當(dāng)歸品質(zhì)和產(chǎn)量的穩(wěn)定、可靠。

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Study on the Relationship Between Soil and Quality of Cultivated Angelicas in Minle， Gansu

Li Xiaofang， Zhang Bo， Wang Xiaoxia， Wang Zhaoguo， Fang Jianru

（Zhangye City Quality Inspection and Testing Institute/Zhangye Food and Drug Inspection Center， Zhangye 734000）

Abstract：In this study，we sampled and determined the medicinal materials and soils of cultivated grown Angelicas in Minle County. The results showed that angelicas planted artificially in Minle County is even quality，not susceptible to metal contamination，and it met the requirements of Pharmacopoeia standards. Correlation analysis showed that the leachate was significantly positively correlated with soil pH and negatively correlated with organic matter. Ferulic acid was significantly positively correlated with soil pH and negatively correlated with total phosphorus. There was no significant correlation between the volatile oil and the measured soil factors. The results of grey correlation analysis showed that soil pH was an important factor affecting the leachate of Angelica sinensis and volatile oil. Soil organic matter was an important factor affecting the content of ferulic acid in Angelica sinensis；and phosphorus，total nitrogen and organic matter on leachate，volatile oil and ferulic acid The degree of influence is different. In conclusion，the results of this study reveal the influence of soil factors on the quality of Angelica sinensis in Minle County，and provide a theoretical basis for the standardized cultivation of Angelica sinensis in Minle County.

Key words：Angelicas；Soil factor；Heavy metals；Correlation analysis；Grey correlation analysis