宋九华,孟 杰,曾 羽,李 瑶,成 涛,陈兴福,①

(1.四川农业大学农学院,四川温江611130;2.乐山师范学院化学系,四川乐山614004;3.四川回春堂药业公司,四川遂宁629000)

粗茎秦艽根茎品质与栽培土壤化学因子的相关性分析

宋九华1,2,孟 杰1,曾 羽1,李 瑶1,成 涛3,陈兴福1,①

(1.四川农业大学农学院,四川温江611130;2.乐山师范学院化学系,四川乐山614004;3.四川回春堂药业公司,四川遂宁629000)

对云南丽江鲁店乡18个样点粗茎秦艽(Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.)的根茎品质指标以及栽培土壤基本养分和矿质元素含量进行了测定;在此基础上,分析了根茎品质指标与土壤化学指标的相关性,并采用逐步回归分析方法筛选出影响粗茎秦艽根茎品质的主要土壤化学因子。测定结果表明:各样点间粗茎秦艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、水分、醇溶性浸出物、马钱苷酸和龙胆苦苷含量的差异较大,平均值分别为2.84%、0.28%、6.21%、28.57%、1.53%和4.70%,均符合相关的药材标准。土壤pH值为pH 4.67～pH 6.83,平均值为pH 5.51;土壤中有机质、速效N、速效P和速效K含量差异明显,平均值分别为7.38%、128.09 μg·g-1、86.85 μg·g-1和232.33 μg·g-1;土壤中交换性Ca、交换性Mg、有效Zn、有效Mn、有效Fe和有效Cu含量也有较大差异,平均值分别为1 391.16、91.87、2.81、56.18、51.07和0.92 μg·g-1。相关性分析结果表明:土壤速效P含量与粗茎秦艽根茎中醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量分别呈极显著和显著正相关;土壤有效Fe含量与根茎中总灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量呈极显著或显著正相关;土壤有效Cu含量与根茎中总灰分含量呈极显著正相关。逐步回归分析结果表明:影响粗茎秦艽根茎中总灰分含量的土壤化学因子是有效Zn、有效Fe和有效Cu含量,影响根茎中酸不溶性灰分和龙胆苦苷含量的土壤化学因子是有效Fe含量,影响根茎中醇溶性浸出物含量的土壤化学因子是速效P含量;而根茎中水分和马钱苷酸含量与各土壤化学因子均无明显的回归关系。综合分析结果显示:云南丽江粗茎秦艽种植区域的土壤均呈弱酸性,基本养分充足、矿质元素含量丰富,适宜于粗茎秦艽的生长;土壤有效Fe含量对粗茎秦艽根茎的品质指标影响最大,在实际生产中应适当喷施含Fe的微肥。

粗茎秦艽;根茎;品质指标;土壤化学因子;相关性分析;逐步回归分析

中药材秦艽为龙胆科(Gentianaceae)龙胆属(Gentiana Linn.)草本植物秦艽(G.macrophylla Pall.)、麻花秦艽(G.straminea Maxim.)、粗茎秦艽(G. crassicaulis Duth.ex Burk.)或小秦艽(G.dahurica Fisch.)的干燥根,主要用于治疗风湿痹痛、中风半身不遂、筋脉拘挛、骨节酸痛、湿热黄疸、骨蒸潮热及小儿疳积发热等症[1]。以龙胆苦苷(gentiopicroside)为主的环烯醚萜苷类化合物是中药材秦艽的特征成分[2],也是其主要的有效药用成分和苦味成分,其中龙胆苦苷具有抑菌、保肝、抗炎和抗病毒等多方面作用,而马钱苷酸(loganic acid)则具有一定的抗炎作用。

土壤是道地药材原植物养分的供应源,植物从土壤中不断吸收养分以完成自身的代谢过程,并生成和积累有效药用成分,因此,土壤因子的特性直接影响中药材的品质和产量[3-7]。李佳峰等[8]认为:秦艽主要药效成分龙胆苦苷的含量与土壤的部分理化性质具有一定的相关性,因此选择适合龙胆苦苷积累的土壤条件进行种植是获得优良秦艽药材原植物的重要环节。然而,目前关于秦艽药材的研究主要集中在药理活性和有效成分分析等方面[9-10],而有关秦艽原植物中药用成分组成及含量与其种植区域环境因子间关系的研究报道却较少[11],尚未引起相关研究者的重视。

粗茎秦艽为中药材秦艽的原植物之一,云南省玉龙县为其道地产区[12],目前该县粗茎秦艽的生产面积近千公顷,是国内最大的秦艽药材种植基地。为了解产地土壤理化性质对粗茎秦艽药材品质的影响,作者以来源于云南省丽江市玉龙县鲁甸乡不同生产区域的粗茎秦艽根茎为研究对象,对粗茎秦艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、水分、醇溶性浸出物、马钱苷酸和龙胆苦苷含量等品质指标以及土壤酸碱度和有机质、速效N、速效P、速效K含量及交换性Ca、交换性Mg、有效Zn、有效Mn、有效Fe和有效Cu含量等土壤化学指标进行测定和比较,并对根茎品质指标与土壤化学指标的相关性进行分析;在此基础上,采用多元线性逐步回归分析法筛选出影响粗茎秦艽根茎品质的主要土壤化学因子,以期为粗茎秦艽道地药材的人工栽培提供参考依据,并为粗茎秦艽药材道地性研究提供基础资料。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 采样点的设置 根据粗茎秦艽道地产区云南省丽江市玉龙县鲁甸乡的地形和分布面积设置18个采样点。其中,鲁甸村设3个采样点(编号1、2、3)、杵峰村设5个采样点(编号4、5、6、7、8)、安乐村设4个采样点(编号9、10、11、12)、拉美荣村设6个采样点(编号13、14、15、16、17、18)。

1.1.2 仪器和试剂 实验使用的主要仪器包括日立Z-2000型火焰原子吸收分光光度计(日本日立公司)、LC-2010A型高效液相色谱仪(日本岛津公司)、KQ3200E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)和TU-1901型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。龙胆苦苷对照品(批号MUST-12081505)购自成都曼思特生物制品有限公司;马钱苷酸对照品(批号111865-201102)购自中国食品药品检定研究所;K、Ca、Mg、Fe、Mn及Zn标准溶液(光谱纯)均由北京化工冶金研究院提供,其他试剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 样品采集及处理 于2012年11月在每个采样点按照“五点法”分别采集粗茎秦艽全株样品及耕作层土壤,每点分别采集粗茎秦艽样株2株及土壤样品1份,即每个采样点共采集样株10株、土样5份。取所有样株的根茎,洗净后于40℃烘干并过80目筛,备用;将每个采样点的5份土样充分混合并自然风干,磨细后备用。

1.2.2 根茎品质指标测定 粗茎秦艽根茎样品中总灰分、酸不溶性灰分、水分和醇溶性浸出物含量参照文献[1]的方法进行测定。

龙胆苦苷和马钱苷酸含量测定采用HPLC法[13]。色谱条件:Sepax Gp-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱;柱温25℃;流动相为乙腈-体积分数0.1%磷酸混合液,流速1.0 mL·min-1;检测波长254 nm。

标准曲线绘制:精密称取龙胆苦苷和马钱苷酸对照品适量,分别用甲醇配制成质量浓度6.0 mg·mL-1的对照品储备液;再用甲醇配制成含有1.2 mg·mL-1龙胆苦苷和0.6 mg·mL-1马钱苷酸的对照品混合溶液;精密吸取上述对照品混合溶液0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、15.0、20.0和40.0 μL,按照前述色谱条件进行HPLC分析。以峰面积为纵坐标y、进样量为横坐标x绘制标准曲线。龙胆苦苷对照品的回归方程为y= (1.423×107)x-(1.224×104)(r=0.999 8),线性范围为0.12～48.00 μg;马钱苷酸对照品的回归方程为y=(1.611×106)x+(6.673×103)(r=0.999 6),线性范围为0.06～24.00 μg。

样品提取及测定:精确称取粗茎秦艽根茎干燥粉末约0.5 g,准确加入20 mL甲醇,称量后超声提取40 min,冷却后用甲醇补足质量;提取液用0.45 μm微孔滤膜过滤,滤液即为供试样品溶液。取10 μL供试样品溶液,按照上述色谱条件进行分析,每个样品重复测定3次。依据龙胆苦苷和马钱苷酸对照品的回归方程、采用外标法分别计算样品中的龙胆苦苷和马钱苷酸含量。

1.2.3 土壤基本养分及矿质元素含量测定 采用酸度计电位法[14]163-165测定土壤pH值;采用重铬酸钾氧化法[14]30-34测定土壤有机质含量;采用碱解扩散法[14]56-57测定土壤速效N含量;采用氟化铵-盐酸浸提-钼锑抗比色法[14]86-87测定土壤速效P含量;采用中性乙酸铵溶液浸提-火焰光度法[14]106-107测定土壤速效K含量;采用中性乙酸铵溶液浸提-原子吸收分光光度法[14]161-162测定土壤交换性Ca和交换性Mg含量;采用原子吸收分光光度法[15]测定土壤有效Fe、有效Mn、有效Zn和有效Cu的含量。各指标均重复测定3次。

1.3 数据处理与分析

采用EXCEL 2007软件对测定数据进行统计分析;利用SPSS 11.0统计分析软件对土壤化学因子与粗茎秦艽根茎品质指标进行相关性分析和逐步回归分析。

2 结果和分析

2.1 不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较

云南丽江鲁甸乡不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较见表1。由表1可以看出:粗茎秦艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、水分、马钱苷酸及龙胆苦苷含量在不同样点间的差异较大,平均值分别为2.84%、0.28%、6.21%、28.57%、1.53%和4.70%;变异范围分别为2.31%～3.42%、0.04%～0.77%、5.44%～7.34%、25.33%～31.91%、1.11%～2.02%和1.50%～6.10%。其中,酸不溶性灰分含量的变异程度最大,RSD值达到85.41%;醇溶性浸出物含量的差异最小,RSD值仅为5.81%。

2.2 不同样点粗茎秦艽栽培土壤化学指标的比较

2.2.1 土壤酸碱性比较 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点的土壤pH值见表2。由表2可以看出:粗茎秦艽种植区域不同样点土壤的酸碱性均有一定差异,变化范围为pH 4.67～pH 6.83,平均值为pH 5.51,RSD值为11.07%。整体上看,粗茎秦艽种植区域土壤呈弱酸性。

2.2.2 土壤基本养分含量比较 云南丽江鲁甸乡粗

茎秦艽种植区域不同样点土壤的基本养分含量见表2。由表2可知:各样点土壤的有机质含量差异较大,平均值为7.38%,其中,11号样点土壤的有机质含量最高(12.77 μg·g-1),6号样点土壤的有机质含量最低(4.63 μg·g-1),前者为后者的近3倍。

表1 云南丽江鲁甸乡不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较(SD,n=3)Table1 Comparison on quality indexes of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.rhizome from different sampling points at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(SD,n=3)

表1 云南丽江鲁甸乡不同样点粗茎秦艽根茎品质指标的比较(SD,n=3)Table1 Comparison on quality indexes of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.rhizome from different sampling points at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(SD,n=3)

1)1-3:鲁甸村Ludian Village;4-8:杵峰村Chufeng Village;9-12:安乐村Anle Village;13-18:拉美荣村Lameirong Village.

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表2 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤pH和基本养分含量比较(D,n=3)Table2 Comparison on pH and basic nutrient content in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(D,n=3)

表2 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤pH和基本养分含量比较(D,n=3)Table2 Comparison on pH and basic nutrient content in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(D,n=3)

1)1-3:鲁甸村Ludian Village;4-8:杵峰村Chufeng Village;9-12:安乐村Anle Village;13-18:拉美荣村Lameirong Village.

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土壤速效N含量的差异也较明显,平均值为128.09 μg·g-1。其中,速效N含量很丰富(含量高于150 μg·g-1)的样点占28%;速效N含量较丰富(含量120～150 μg·g-1)的样点占22%,速效N含量中等(含量90～120 μg·g-1)的样点占33%,速效N缺乏(含量低于90 μg·g-1)的样点占17%。说明云南丽江大部分粗茎秦艽栽培地土壤速效N含量属于中等适宜范围,少部分栽培地土壤的速效N含量极低或极高。

土壤速效P含量相差也较大,RSD值为50.24%,平均值为86.85 μg·g-1。其中,速效P含量很丰富(含量高于40 μg·g-1)的样点占83%,速效P含量处于丰富水平(含量20～40 μg·g-1)的样点仅占17%, 13号样点土壤的速效P含量最高(178.88 μg·g-1)。显示云南丽江粗茎秦艽栽培地土壤的速效P含量均处于较高水平。

表3 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤矿质元素含量比较(SD,n=3)Table3 Comparison on mineral element contents in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(SD,n=3)

表3 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤矿质元素含量比较(SD,n=3)Table3 Comparison on mineral element contents in soil from different sampling points of cultivated region of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province(SD,n=3)

1)1-3:鲁甸村Ludian Village;4-8:杵峰村Chufeng Village;9-12:安乐村Anle Village;13-18:拉美荣村Lameirong Village.

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土壤速效K含量的差异也非常大,平均值为232.33 μg·g-1。其中,速效K含量非常丰富(含量高于200 μg·g-1)的样点占50%,速效K含量丰富(含量150～200 μg·g-1)的样点占17%,速效K含量处于中等水平(含量100～150 μg·g-1)的样点占28%,仅8号样点土壤的速效K含量低于100 μg·g-1(仅占5%)。显示云南丽江粗茎秦艽栽培地土壤的速效K含量整体处于较丰富的水平。

2.2.3 土壤矿质元素含量比较 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域不同样点土壤的矿质元素含量见表3。粗茎秦艽种植区域不同样点土壤中矿质元素含量的差异均较大,其中,有效Cu含量差异最大,RSD值高达120.65%;各矿质元素含量平均值由高到低依次为交换性Ca含量、交换性Mg含量、有效Mn含量、有效Fe含量、有效Zn含量、有效Cu含量。

在18个样点土壤中,交换性Ca含量丰富(500～1 000 μg·g-1)的样点占22%,交换性Ca含量较丰富(高于1 000 μg·g-1)的样点占78%;交换性Mg含量丰富(100～200 μg·g-1)的样点占44%,交换性Mg含量中等(50～100 μg·g-1)的样点占39%,交换性Mg含量缺乏(低于50 μg·g-1)的样点占17%;有效Zn含量很丰富(高于3.0 μg·g-1)的样点占28%,有效Zn含量丰富(1.0～3.0 μg·g-1)的样点占67%,有效Zn含量中等(0.5～1.0 μg·g-1)的样点仅占5%;仅15号样点土壤有效Mn含量丰富(15～30 μg·g-1),其余样点土壤有效Mn含量都很丰富(高于30 μg·g-1);有效Fe含量丰富(10～20 μg·g-1)的样点占17%,有效Fe含量较丰富(高于20 μg·g-1)的样点占83%;有效Cu含量较丰富(高于1.8 μg·g-1)的样点占17%,有效Cu含量丰富(1.0～1.8 μg·g-1)的样点占11%(即1号和16号样点),有效Cu含量缺乏(低于0.1 μg·g-1)的样点占11% (即4号和10号样点),有效Cu含量中等(0.1～1.0 μg·g-1)的样点占61%。总体上看,粗茎秦艽种植区域不同样点土壤中微量元素Mn、Fe、Zn和Cu的含量均较高。

2.3 粗茎秦艽根茎品质与种植区域土壤化学指标的相关性分析

云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域土壤化学指标与粗茎秦艽根茎品质指标的相关性分析结果见表4。粗茎秦艽根茎中的醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量与土壤速效P含量分别呈极显著(P＜0.01)和显著(P＜0.05)正相关,相关系数分别为0.590和0.512;根茎中总灰分和龙胆苦苷含量与土壤有效Fe含量均呈极显著正相关,相关系数分别为0.698和0.677;根茎中酸不溶性灰分和醇溶性浸出物含量与土壤有效Fe含量均呈显著正相关,相关系数分别为0.552和0.540;根茎的总灰分含量与土壤有效Cu含量呈极显著正相关,相关系数为0.640。分析结果显示:部分土壤基本养分和矿质元素含量对粗茎秦艽根茎品质指标有明显影响,尤其是土壤速效P和有效Fe含量的影响较大。

表4 云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽根茎品质指标与其种植区域土壤化学指标的相关系数1)Table4 Correlation coefficient between quality indexes of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.rhizome and soil chemical indexes of its cultivated region at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province1)

2.4 影响粗茎秦艽根茎品质的主要土壤化学因子分析和筛选

由于土壤因子对植物药材品质指标的影响各不相同,加之自然界中各种生态因子的相互作用和相互影响,因而,简单的相关性分析不能完全客观地反映自变量与因变量之间的实际关系,而应采用多元线性逐步回归分析法[16]寻找影响药材品质的主要土壤因子。以粗茎秦艽种植区域土壤的pH值(X1)、有机质含量(X2)、速效N含量(X3)、速效P含量(X4)、速效K含量(X5)、交换性Ca含量(X6)、交换性Mg含量(X7)、有效Zn含量(X8)、有效Mn含量(X9)、有效Fe含量(X10)及有效Cu含量(X11)为自变量,粗茎秦艽根茎的总灰分含量(Y1)、酸不溶性灰分含量(Y2)、水分含量(Y3)、醇溶性浸出物含量(Y4)、马钱苷酸含量(Y5)及龙胆苦苷含量(Y6)为因变量,应用多变量逐步回归分析法剔除对粗茎秦艽根茎品质指标影响较小的土壤因子,最终获得粗茎秦艽根茎品质指标与主要土壤化学因子的回归方程和决定系数(R2):Y1= 2.657-0.080X8+0.006X10+0.127X11(R2=0.753); Y2=0.060+0.004X10(R2=0.304);Y4=26.613+ 0.022X4(R2=0.348);Y6=3.456+0.024X10(R2= 0.459)。而土壤化学指标与粗茎秦艽根茎的水分含量(Y3)和马钱苷酸含量(Y5)均无明显的回归关系。

由上述回归方程可见:对粗茎秦艽根茎总灰分含量影响最大的土壤化学因子分别是土壤的有效Zn含量(X8)、有效Fe含量(X10)和有效Cu含量(X11),相关系数分别为-0.080、0.006和0.127,决定系数为0.753;土壤有效Fe含量(X10)分别与粗茎秦艽根茎的酸不溶性灰分含量(Y2)和龙胆苦苷含量(Y6)呈正相关,相关系数分别为0.004和0.024;土壤速效P含量(X4)与粗茎秦艽根茎的醇溶性浸出物含量(Y4)呈正相关,相关系数为0.022,决定系数为0.348。

3 讨论和结论

3.1 云南丽江产粗茎秦艽根茎的品质状况以及种植区域土壤适应性评价

秦艽药材的质量标准为:总灰分含量不超过8.0%,酸不溶性灰分含量不超过3.0%,水分含量不超过9.0%,醇溶性浸出物含量则不少于24.0%,马钱苷酸和龙胆苦苷总量不低于2.5%[1]。本研究结果显示:来源于云南丽江鲁甸乡不同样点的粗茎秦艽根茎中总灰分、酸不溶性灰分和水分含量均明显低于这一标准,而马钱苷酸、龙胆苦苷和醇溶性浸出物含量均明显高于这一标准,说明云南丽江产粗茎秦艽根茎的质量优良。

根据相关文献[16]报道的云南省土壤养分分级标准,供试18个样点的土壤有机质含量都达到丰富水平(高于3.01%);速效K含量普遍较高,均处于中等以上水平;土壤速效P含量达到极丰富或丰富的水平,其平均值超过云南省一级土壤的速效P含量(高于40 mg·kg-1)标准的2倍;土壤速效N含量多处于中等或丰富水平,仅少量样点的土壤速效N含量处于极高或缺乏水平;土壤多呈弱酸性;土壤中交换性Ca含量、交换性Mg含量、有效Zn含量、有效Mn含量和有效Fe含量丰富,仅有效Cu含量处于中等水平,这可能与当地药农在种植粗茎秦艽过程中坚持喷施微肥有关。总体而言,云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域的土壤肥力水平均较高,矿质元素含量也很丰富,而且这些土壤均为透水保肥力较强的轻壤或沙壤土,因此,云南丽江鲁甸乡粗茎秦艽种植区域的土壤对其根茎的生长有益。

3.2 土壤因子对粗茎秦艽根茎品质的影响

相关性和逐步回归分析结果表明:影响粗茎秦艽根茎品质的土壤基本养分因子为速效P含量,与粗茎秦艽根茎中醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量分别呈极显著和显著正相关,其中,龙胆苦苷是粗茎秦艽药材有效成分水溶性裂环烯醚萜苷类化合物中最主要的成分之一,在粗茎秦艽药材高效液相色谱指纹图谱中占共有峰面积的80%左右[17],其含量高低对粗茎秦艽药材品质有重要影响,在一定范围内土壤的速效P含量高将有利于粗茎秦艽根茎中龙胆苦苷的积累。土壤中的有机质含量与粗茎秦艽根茎中的龙胆苦苷含量呈负相关,虽然其相关性未达到显著水平,但与文献[18]报道的结果相符。因此,在粗茎秦艽的栽培过程中应注意适当增施P肥,合理控制有机肥的使用。关于最佳施肥时间以及混合肥料的最佳配比等则需进一步的深入研究。

本研究中,栽培地土壤的有效Fe含量与粗茎秦艽根茎的总灰分、酸不溶性灰分、醇溶性浸出物和龙胆苦苷含量均呈显著或极显著正相关。由于土壤中Fe的有效性较低,其在植物体内的移动性也较差[19],因此,建议当地农户多采取叶面喷施含Fe微肥的方法施肥,以促进粗茎秦艽体内有效成分的积累。

综上所述,云南丽江粗茎秦艽药材品质与土壤化学因子有一定的相关性,尤其是土壤的速效P和有效Fe含量对粗茎秦艽的药材品质有显著影响,说明速效P和有效Fe含量较为丰富的土壤是生产高品质粗茎秦艽药材的基础。由于逐步回归分析获得的R2值均很小,说明各土壤化学指标只能部分解释对应的粗茎秦艽药材品质指标,不能完全用土壤主导因子预测对应的粗茎秦艽药材的质量指标水平。另外,在实际栽培过程中还要充分考虑各元素吸收过程中存在的协同或拮抗作用。

在实际生产中,为了获取高品质粗茎秦艽药材,应选择弱酸性且速效P含量较高的土地进行种植,并注意在植株叶面适当喷施含Fe的微肥。

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(责任编辑:佟金凤)

Analysis on correlation between quality of Gentiana crassicaulis rhizome and chemical factor of

cultivated soil SONG Jiuhua1,2,MENG Jie1,ZENG Yu1,LI Yao1,CHENG Tao3,CHEN Xingfu1,①(1.College of Agronomy,Sichuan Agricultural University,Wenjiang 611130,China;2.Department of Chemistry,Leshan Normal College,Leshan 614004,China;3.Sichuan Huichuntang Pharmaceutical Company,Suining 629000,China),J.Plant Resour.&Environ.2014,23(4):75-82

Quality indexes of rhizome of Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.and contents of basic nutrients and mineral elements in its cultivated soil from eighteen sampling points at Ludian Township in Lijiang of Yunnan Province were detected.On this basis,correlation between rhizome quality indexes and soil chemical indexes was analyzed,and the main soil chemical factors influencing quality of G. crassicaulis rhizome were selected by stepwise regression analysis method.The results show that differences in contents of total ash,acid-insoluble ash,water,ethanol-soluble extractive,loganic acid and gentiopicroside in G.crassicaulis rhizome among different sampling points are bigger with average values of 2.84%,0.28%,6.21%,28.57%,1.53%and 4.70%,respectively,all of them conform to the related medicinal material standards.Soil pH value is pH 4.67-pH 6.83 with an average of pH 5.51.Differences in contents of organic matter,available N,available P and available K in soil are obvious with average values of 7.38%,128.09 μg·g-1,86.85 μg·g-1and 232.33 μg·g-1,respectively.Differences in contents of exchangeable Ca,exchangeable Mg,effective Zn,effective Mn, effective Fe and effective Cu in soil are also bigger with average values of 1 391.16,91.87,2.81, 56.18,51.07 and 0.92 μg·g-1,respectively.The result of correlation analysis shows that content of available P in soil appears extremely significantly and significantly positive correlations to contents of ethanol-soluble extractive and gentiopicroside in G.crassicaulis rhizome,respectively.Content of effective Fe in soil appears extremely significantly or significantly positive correlations to contents of total ash,acid-insoluble ash,ethanol-soluble extractive and gentiopicroside in rhizome.Content of effective Cu in soil appears extremely significantly positive correlation to content of total ash in rhizome.The result of stepwise regression analysis shows that soil chemical factors influencing content of total ash in G. crassicaulis rhizome are contents of effective Zn,effective Fe and effective Cu,that influencing contents of acid-insoluble ash and gentiopicroside in rhizome is content of effective Fe,that influencing content of ethanol-soluble extractive in rhizome is content of available P,while contents of water and loganic acid in rhizome have no significant regression to soil chemical factors.The results of comprehensive analysis indicate that soil of cultivated region of G.crassicaulis in Lijiang of Yunnan Province is weak acidic,its basic nutrients are abundant and mineral element contents are rich,it is suitable for G.crassicaulis to grow.Effect of effective Fe content in soil on quality indexes of G.crassicaulis rhizome is the most and it should be appropriately spraying micronutrient fertilizer containing Fe in actual production.

Gentiana crassicaulis Duth.ex Burk.;rhizome;quality index;soil chemical factor; correlation analysis;stepwise regression analysis

Q948.113;S567.23+9

A

1674-7895(2014)04-0075-08

10.3969/j.issn.1674-7895.2014.04.11

2014-04-10

四川省“十二五”农作物及畜禽育种攻关专项(2011NZ0098-12-01)

宋九华(1974—),女,四川仁寿人,博士研究生,主要从事药用植物资源评价及次生代谢产物研究。

①通信作者E-mail:chenxf64@sohu.com