贵州宽叶缬草道地性形成的相关因子研究

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目的:通过综合评价贵州宽叶缬草药材及其根际土壤的质量,分析两者之间的相关性,探讨影响贵州缬草道地性形成的因素,为宽叶缬草的栽培及质量评价提供实验依据。  方法:采用随机采样法采取贵州剑河县和江口县22个基地的宽叶缬草药材及土壤样品。采用紫外可见分光光度法分别测定不同基地、不同海拔、不同采收期宽叶缬草总黄酮的含量;采用常规方法测定土壤理化性质和土壤、药材无机元素;运用内梅罗综合指数法对土壤综合肥力进行评价,运用统计学软件 SPSS17.0对宽叶缬草药材和根际土壤质量进行相关性分析和主成分分析。  结果:  1.宽叶缬草质量  (1)宽叶缬草药用部位总黄酮含量的范围在2.35~12.75mg/g之间,其中剑河县采集的样品药用部位总黄酮含量为6.3±2.57mg/g,江口县采集的样品药用部位总黄酮含量为6.78±3.20 mg/g;宽叶缬草地上部分总黄酮含量的范围在15.57~54.13mg/g之间,其中剑河县采集的样品地上部分总黄酮含量为36.84±0.01mg/g,江口县采集的样品药用部位总黄酮含量为29.69±7.84 mg/g。  (2)对不同采收时间宽叶缬草药用部位和地上部分总黄酮2个指标成分的含量测定结果进行主成分分析评价,7月份采集的样品综合评分值最高为0.7977。  (3)基地海拔高度在392.5~899.5m范围之间的宽叶缬草药用部位总黄酮含量随着海拔升高呈上升趋势,海拔高于899.5m,其总黄酮含量呈下降趋势。  (4)不同宽叶缬草样品的Zn元素含量范围在23.64~57.98(42.45±8.38)mg/kg之间;Fe元素含量范围在358.63~1627.26(975.51±357.88)mg/kg;Mn元素含量范围在23.97~111.19(71.02±25.98)mg/kg;Cu元素含量范围在5.70~12.74(9.93±1.84)mg/kg;As元素含量范围在0.25~1.59(0.63±0.37)mg/kg。Pb和Cd元素未检出。  (5)药材质量的主成分分析中,无机元素 Cu、Fe、As在第一主成分前的绝对系数较大,分别为0.511、0.482、0.474;无机元素Mn和总黄酮含量在第二主成分前的绝对系数较大,分别为0.727和0.573;必需微量元素Zn和Cu在第三主成分前的系数较大,分别为0.462和0.467。  2.根际土壤质量  (1)通过对宽叶缬草土壤样品理化性质进行分析,结果表明,宽叶缬草土壤pH均值为6.4,处于弱酸性至中性范围,变异系数为21.72;有机质含量均值为42.19g/kg,变异系数为58.12;全氮含量均值为2.1g/kg,变异系数为36.48;全磷含量均值为0.77g/kg,变异系数为68.83;全钾含量为均值为23.18g/kg,变异系数为39.99;速效磷含量均值为20.57mg/kg,变异系数122.27;速效钾含量均值为233.15g/kg,变异系数为45.02。不同种植基地的土壤综合肥力系数均处于0.9~2.7之间,81.8%的样品处于0.9~1.8。剑河县66.7%的样品土壤综合肥力系数处于0.9~1.8,江口县92.3%的样品土壤综合肥力系数处于0.9~1.8。  (2)不同宽叶缬草根际土壤样品的Zn元素含量范围在415.27~845.29(579.24±104.01) mg/kg; Fe元素含量范围在12367.53~19267.10(15930.05±1786.10)mg/kg;Mn元素含量范围在130.12~908.44(287.89±179.71) mg/kg;Cu元素含量范围在20.22~55.63(33.96±14.87)mg/kg;As元素含量范围在6.21~12.58(7.92±1.69)mg/kg。Pb和Cd元素未检出。  (3)土壤质量主成分分析中,有机质和全钾在第一主成分前的绝对系数较大,分别为0.426和0.458;pH值和速效磷在第二主成分前的绝对系数较大,分别为0.538和0.560;必需微量元素Zn和Cu在第三主成分前的系数较大,分别为0.534和0.554;Fe元素和速效钾在第四主成分前的系数较大,分别为0.537和0.456。3.相关性分析  宽叶缬草药用部位总黄酮含量有机质、pH、全P、速效K、速效P呈负相关趋势,与全 K、全 N呈正相关趋势。宽叶缬草药用部位总黄酮与根际土壤无机元素含量之间的相关性来看,药用部位总黄酮与无机元素间均呈正相关的趋势。  不同基地宽叶缬草对无机元素Zn、Fe、Mn、Cu和As集中在0.02~0.72。宽叶缬草药材中Fe元素和土壤pH呈极显著正相关(P<0.01),宽叶缬草中Mn元素与土壤有机质、全N呈显著负相关(P<0.05),与土壤中全K呈极显著正相关(P<0.01),宽叶缬草中Cu元素与土壤有机质、全P、全N呈显著负相关(P<0.05)。宽叶缬草药材中Mn元素与土壤中的Mn元素呈显著正相关(P<0.05)。  结论:  不同种植基地宽叶缬草总黄酮含量差异大,江口县药材的总黄酮含量比剑河县高,综合分析7月份药材不同部位中总黄酮含量最佳,故确定7月份为宽叶缬草药材最佳采收期。基地海拔高度在392.5~899.5m范围内的宽叶缬草药用部位总黄酮含量随着海拔升高呈上升趋势,因此缬草种植不一定局限在高海拔地区。  药材质量主成分分析表明药材 Zn、Mn、Cu和总黄酮在质量综合评价上起较大作用,综合各种植基地的药材质量民和乡大塘村最好。土壤质量主成分分析表明土壤pH、有机质、全钾、速效K、速效P和无机元素Fe、Zn、Cu在质量综合评价上起较大作用,综合评价各基地土壤质量观么乡白胆村3综合最好。  药材中无机元素 Zn和Cu含量变幅较小,Fe、Mn和As变幅较大,Pb和Cd未检出。各种植基地缬草Cu的含量未超标(≤20.0mg?kg-1),As的含量均未超标(≤2.0mg/kg)。土壤中无机元素Zn、Cu和As含量变幅较小,Fe和Mn变幅较大,Pb和Cd未检出。土壤中无机元素Pb和Cd未检出,除官和乡新田村外其余各产地Cu的含量均超出标准(≤50mg?kg-1),重金属As的含量均符合标准。宽叶缬草药材对土壤无机元素的富集均处于相对贫化和极度贫化的状态,说明宽叶缬草对土壤无机元素无强烈富集性。  不同种植基地的样品综合肥力均为一般水平,江口县土壤肥力的整体水平高于剑河县。通过降低土壤pH值,控制有机肥的施用,降低磷肥用量,提高钾肥和氮肥的施用量,可以增加宽叶缬草中次生代谢产物总黄酮积累。
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