秦艽为龙胆科植物秦艽、麻花秦艽、粗茎秦艽或小秦艽的干燥根。粗茎秦艽(Gentiana crassicaulisDuthieexBurk.)是秦艽的四种基原植物之一,主要分布于四川、贵州、云南、西藏等地。云南丽江为粗茎秦艽的道地产区,是目前国内最大的粗茎秦艽药材种植基地,据调查该地区鲁甸、安乐、杵峰等乡镇大面积种植粗茎秦艽,整个丽江地区粗茎秦艽种植面积达近千公顷。为探究粗茎秦艽药材品质与其栽培土壤理化性质间的相关性,研究土壤因子对药材品质的影响,本研究以采自云南省丽江玉龙县不同种植地的粗茎秦艽药材及其栽培土壤为研究对象,通过对其栽培土壤化学性质及药材品质指标的测定,对丽江粗茎秦艽药材的品质进行了系统评价,并探讨了该地区粗茎秦艽质量成分与其生长土壤因子的关系,采用相关性分析及多元线性逐步回归分析筛选出影响丽江粗茎秦艽药材品质的主要土壤因子,以期为粗茎秦艽药材的质量评价、资源的合理开发利用及粗茎秦艽道地药材的优势高产栽培提供参考数据。主要研究结果如下:1、丽江粗茎秦艽主要质量指标及无机元素含量丽江粗茎秦艽的质量指标含量均符合《中国药典》(2010年版,一部)规定。26个样品中酸不溶性灰分和总灰分平均含量分别为0.31%和2.82%,均低于《中国药典》(2010年版)总灰分不得超过8.0%,酸不溶灰分不得超过3.0%的限量要求;样品中多糖的平均含量为3.70%,在众多秦艽资源中属于高含量资源;马钱苷酸、龙胆苦苷、獐牙菜苦苷和獐牙菜苷的平均含量分别为1.53%、4.65%、0.35%和0.07%,其中马钱苷酸和龙胆苦苷的含量总和远远高于《中国药典》(2010年版)规定不得低于2.5%的要求。样品中醇溶性浸出物的平均含量为28.49%,高于《中国药典》(2010年版,一部)规定不得低于24.0%的要求。结果表明云南丽江产粗茎秦艽根茎的质量优良,可作为优质药材入药。丽江粗茎秦艽中无含有丰富的K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn和Cu等无机元素。7 种无机元素含量由高到低为 K(7855.12 mg/kg)>Ca(2031.60 mg/kg)>Mg(1037.65 mg/kg)>Fe(206.53 mg/kg)>Mn(26.93 mg/kg)>Zn(24.91 mg/kg)>Cu(2.74mg/kg)。2、丽江粗茎秦艽的质量评价分别对丽江粗茎秦艽药材质量指标成分、HPLC指纹图谱及无机元素进行主成分分析,结果表明质量指标综合评价与指纹图谱综合评价结果具有高度的一致性。两种评价方式得出具有高含量环烯醚萜苷类物质和醇溶性浸出物的2、14、22、24、3、4、17、8、9及25号样品排名靠前,质量较优,15、16、21、18、1、7、20、6、12、13、26及10号样品都为排名靠后的药材。采自鲁甸村的8个样品有50%质量较优,排名靠前;采自杵峰村的8个样,25%质量较优;采自安乐村的6个样,优质药材占33%;采自拉美荣的4个样,优质药材占25%。质量稍差的药材所占比例各村分别为鲁甸村25%,杵峰村65%,安乐村50%,拉美荣50%。各村综合排名依次为鲁甸村药材质量最优,安乐村次之,拉美荣第三,杵峰村排名最后。以所测7种无机元素含量评价,综合主成分值大于0的18、4、24、8、3、9、5、7、15、26、1、25及20号样无机元素含量较高,品质较优,其它样品从无机元素方面来评价质量次之。来自鲁甸村的8个样品从无机元素方面考察88%品质优良、杵峰村38%、安乐村33%、拉美荣25%的样质量较优。化学成分指标排序与无机元素排序,都是鲁甸村药材质量最佳。3、丽江粗茎秦艽生长土壤特征丽江粗茎秦艽生长土壤养分含量丰富。对26个采样点的剖面土壤基本养分(pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾)及其它无机元素(效换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效锌和有效铜)含量进行分析,参考土壤养分分级指标进行比较表明,秦艽生长土壤养分含量丰富:耕作层(A层)土壤呈弱酸性,平均pH值为5.40;有机质含量极高,平均含量为72.14 g/kg;碱解氮含量中上,平均含量为109.50 mg/kg;速效磷含量极高,平均含量为78.56 mg/kg;速效钾含量极高,平均为205.16 mg/kg;全氮含量极高,平均为2.56 g/kg;全磷含量极高,平均为1.23 g/kg;全钾含量较低,平均含量为6.66 g/kg;无机元素交换性钙含量极其丰富、交换性镁含量中等偏下、有效铁含量极其丰富、有效锰含量极丰、有效锌含量丰富、有效铜的含量适中,分别为1329.66 mg/kg、92.78 mg/kg、55.82 mg/kg、59.57 mg/kg、2.65 mg/kg 和 0.97 mg/kg。犁地层(B层)土壤平均pH值为5.82,呈弱酸性;有机质含量高,平均为38.00 g/kg;全氮含量极高,平均为2.11 g/kg;全磷含量高,平均值为0.90 g/kg;全钾含量低,平均值为6.07 g/kg;碱解氮77.69 mg/kg,含量中等;速效磷含量高,平均值为24.08 mg/kg;速效钾含量极高,平均为166.97 mg/kg。交换性钙含量极其丰富,平均值为1212.51 mg/kg;交换性镁含量103.44 mg/kg,属于中等适宜范围;有效铁含量极丰,平均为58.62 mg/kg;有效锌含量丰富,含量为1.82 mg/kg;有效锰含量丰富,平均值为29.54mg/kg;有效铜平均含量1.30 mg/kg,含量丰富。母质层(C层)土壤平均pH值为5.97,呈弱酸性;有机质含量高,平均含量为33.33g/kg;全氮含量极高,平均含量为2.04 g/kg;全磷含量中上,平均值为0.78 g/kg;全钾含量低,平均值为6.48 g/kg;碱解氮平均含量61.08 mg/kg,含量中下;速效磷含量中上,平均值为10.64 mg/kg;速效钾含量高,平均为155.13 mg/kg。交换性钙含量极其丰富,平均值为1262.10 mg/kg;交换性镁含量115.32 mg/kg,含量中等;有效铁含量很丰富,其平均含量52.92 mg/kg;有效锌含量丰富,平均值为1.47mg/kg;有效锰含量丰富,平均值为16.03mg/kg;有效铜平均1.27mg/kg,含量丰富。秦艽生长土壤不同层段养分含量存在一定差异。土壤剖面分布上,土壤各种养分的含量除耕作层含量较高外,整个剖面中各土层的含量也较高,养分含量随深度的增加而逐渐减小,从丽江粗茎秦艽剖面土壤各土层有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾的平均含量分布可以看出,耕作层土壤高于土体下部犁地层和母质层土壤,其含量随土层深度的增加而降低。土壤剖面各土层pH值随着土层深度的增加而逐渐升高。土壤剖面各土层全钾变化的整体趋势与其它养分不同,随着土层深度的增加全钾降低的趋势不明显。交换性钙剖面变化的整体趋势是大多数表层土壤高于土体下部土壤;交换性镁含量随着土层深入其含量逐步上升;微量元素有效铁表层土壤和下部土壤没有明显的含量差异,微量元素锰、锌随着剖面土层的深入其含量均逐步下降。有效铜表层土壤中含量明显低于犁地层和母质层,而犁地层和母质层中有效铜的含量非常接近。总体而言,云南丽江粗茎秦艽种植区域的土壤养分充足,无机元素、尤其无机微量元素含量较丰富,加之这些土壤均为透水保肥力较强的沙壤或轻壤土。云南丽江粗茎秦艽种植地的土壤有利于其药材根茎的生长及活性成分的代谢积累。4、丽江粗茎秦艽各成分含量间的相关性丽江粗茎品质指标含量存在一定的相关性。各成分含量的相关分析表明,丽江粗茎秦艽酸不溶性灰和多糖的含量总体上不受其它有机成分的影响,与药材中无机元素存在一定相关性,酸不溶性灰分与铁含量呈显著正相关,秦艽中多糖含量与锌元素含量呈显著负相关。醇溶性浸出物与龙胆苦苷呈极显著正相关,与猜牙菜苦苷呈显著正相关。四种环烯醚萜苷类物质之间具有密切的相关性,龙胆苦苷与另外三种环烯醚萜苷类物质均呈显著正向相关,马钱苷酸与獐牙菜苷极显著正相关,说明同类物质彼此之间具有相互的促进作用。药材中总灰分与马钱苷酸和獐牙菜苷均显著正相关,同时总灰分受无机元素含量的影响更大,分别与药材中钾、镁元素含量呈显著正相关,与铁、铜两种元素含量均极显著正相关。马钱苷酸与铜元素极显著正相关,龙胆苦苷分别与铜和钾元素含量呈显著正相关。獐牙采苷与钾元素含量极显著正相关。无机元素中镁与锌、铁之间分别呈极显著和显著正相关,钾与铜呈极显著正相关,锰与锌呈显著正相关。其他无机元素相互之间亦有不同程度的抑制或协同作用,但影响不显著。5、丽江粗茎秦艽各质量指标与土壤因子的相关性丽江粗茎秦艽品质指标含量与土壤因子间存在一定相关性。对测定数据通过相关性分析和逐步回归分析结果表明:影响丽江粗茎秦艽药材质量指标的土壤基本养分因子主要为土壤速效磷含量和反映土壤酸碱度的pH值及全氮含量。土壤速效钾、全磷、全氮及pH值主要影响丽江粗茎秦艽药材中无机元素的含量。全钾对丽江粗茎秦艽活性成分含量无明显影响。影响丽江粗茎秦艽根茎质量指标的土壤其它无机元素主要为有效铁和有效铜、其次为交换性钙和交换性镁。影响丽江粗茎秦艽药材中无机元素的土壤无机元素主要集中于土壤有效铁和有效铜,其次是有效锌、交换性钙、交换性镁。从影响因子个数和从土壤剖面分布来看,耕作层(A层)土壤对丽江粗茎秦艽药材影响程度较大,其次为犁地层(B层)、最后为母质层(C层)。本研究通过对影响丽江粗茎秦艽药材品质的主要土壤因子进行研究,为丽江粗茎秦艽的规范化生产、资源的合理利用及提高秦艽药材质量奠定了一定的理论基础。