土壤無(wú)機(jī)元素化學(xué)形態(tài)與滇重樓主要有效成分相關(guān)性研究

施志芬,盤付梅,谷文超,王光志,周 濃*

1成都中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院,成都 611130;2重慶三峽學(xué)院生物與食品工程學(xué)院 三峽庫(kù)區(qū)道地藥材綠色種植與深加工重慶市工程實(shí)驗(yàn)室,重慶 404120

滇重樓(Parispolyphyllavar.yunnanensis)為百合科多年生草本藥用植物,主要以干燥根莖入藥,性寒味苦,具有清熱解毒、涼肝定驚、抗腫瘤、抗炎等功效[1-4]。近些年來(lái),由于制藥產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)滇重樓的需求成倍增加,而滇重樓藥用部位生長(zhǎng)緩慢,且繁殖率低下,導(dǎo)致野生滇重樓資源枯竭,因此,發(fā)展栽培種植品解決野生資源供應(yīng)不足的問(wèn)題已迫在眉睫。

元素形態(tài)分為物理和化學(xué)兩種,其中化學(xué)形態(tài)指元素在環(huán)境中實(shí)際存在的分子或離子形式,與元素的富集性、遷移性及生物可利用性等密切相關(guān)[5,6],主要包括水溶態(tài)、交換態(tài)(弱酸提取態(tài))、鐵錳氧化態(tài)(可還原提取態(tài))、有機(jī)態(tài)(可氧化提取態(tài))、殘?jiān)鼞B(tài)等[7]。目前對(duì)土壤元素的研究主要集中對(duì)其元素全量的探討,全量元素雖然能一定程度反映土壤元素總含量的高低,但卻不能直觀反映出真正能被植物吸收利用的元素含量,因此分析土壤中各元素形態(tài)的含量對(duì)了解某一地區(qū)元素分布狀況將具有更加全面的意義。此外,已有大量學(xué)者對(duì)中草藥根際土壤中的各種重金屬元素形態(tài)含量進(jìn)行了探討[8-10],卻鮮少有對(duì)其他無(wú)機(jī)元素形態(tài)的分析。其中,Shen[11]研究了丹參中無(wú)機(jī)元素的吸收和遷移規(guī)律,發(fā)現(xiàn)丹參中的無(wú)機(jī)元素含量受根際元素形態(tài)分配的影響較大,主要受根際土壤中交換態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)、有機(jī)態(tài)和鐵錳氧化態(tài)含量的交互影響。這為滇重樓品質(zhì)、根際土壤、元素形態(tài)遷移等相關(guān)方面的研究提供了很好的示范與借鑒。

本研究采用BCR順序提取法提取各元素的化學(xué)形態(tài),采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma mass,ICP-MS)進(jìn)行含量測(cè)定,探究滇重樓野生品與栽培品的根際土壤中16種無(wú)機(jī)元素的分布規(guī)律及含量大小,并與有效成分進(jìn)行相關(guān)性分析,以期為滇重樓合理施肥及規(guī)范化種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

從云南、貴州、四川3省采集野生滇重樓11份、栽培滇重樓16份,樣品信息見(jiàn)表1,詳細(xì)產(chǎn)地信息及樣品前期處理方法,參照前期已有研究[12]。

表1 樣品來(lái)源Table 1 Sample sources

栽培品滇重樓前期栽培株大部分為種植戶自己育苗提供,因考慮到產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展的需要以及對(duì)種植成本的考量,少部分為根莖切塊繁殖。種植方式為遮蔭網(wǎng)種植,并采用腐殖土、稻草、松針等進(jìn)行覆蓋處理,有保濕防涼、冬天防凍的作用。種植期間,每年至少施加兩次肥料,冬肥為氮磷鉀復(fù)合肥,春肥為經(jīng)腐熟處理后的農(nóng)家肥,每一栽培產(chǎn)地具體施肥量不一。

1.2 試劑

16種無(wú)機(jī)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)、3種內(nèi)標(biāo)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)皆為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品,采購(gòu)于國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。冰醋酸、濃硝酸、鹽酸羥胺、氫氟酸、乙酸銨均為購(gòu)自于成都科龍公司的優(yōu)級(jí)純。

1.3 元素提取與測(cè)定

1.3.1 形態(tài)提取方法

元素形態(tài)提取采用震蕩提取法,除水溶態(tài)單獨(dú)提取,其余形態(tài)均采用BCR順序提取[13-15],微波消解升溫程序參照Lan等[16]方法進(jìn)行。

1.3.2 含量測(cè)定

以Ge、Rh、Bi為內(nèi)標(biāo)元素,采用ICP-MS對(duì)各提取液中的P、K、Na、Mg、Al、Ca、Fe、Cu等元素含量進(jìn)行測(cè)定。ICP-MS使用參數(shù)設(shè)置:射頻功率1 400 W;載氣流速:1.224 L/min;輔助氣流量:1.0 L/min;冷卻氣流速:14.0 L/min;霧化溫度:2.0 ℃;蠕動(dòng)泵工作轉(zhuǎn)速:30 r/min;采樣深度3.91 mm;分析時(shí)長(zhǎng)26 s。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 滇重樓根際土壤水溶態(tài)元素含量分析

滇重樓根際土壤水溶態(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知,無(wú)論野生滇重樓還是栽培滇重樓,其土壤水溶態(tài)中含量居于前四位的都是K、Mg、Ca和Na元素。此外,通過(guò)對(duì)兩分組的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)P、Na、K、Cu、Ca、Ba、Mo等元素在栽培滇重樓根際土壤水溶態(tài)中的含量總體高于野生滇重樓。與野生滇重樓相比,栽培滇重樓中的主要營(yíng)養(yǎng)元素K和P都有了極大的提升,其中K元素含量增加218.53%,P元素含量增加了734.24%。從變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)(變異系數(shù)=數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差/數(shù)據(jù)的平均值,用以反映數(shù)據(jù)的離散程度)來(lái)看,Al、Fe元素在樣品根際土壤水溶態(tài)中的變異系數(shù)皆超過(guò)100%,表明水溶態(tài)Al、Fe元素含量易受所在地環(huán)境影響。

表2 滇重樓根際土壤水溶態(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)Table 2 Content of water soluble fraction elements in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

2.2 滇重樓根際土壤交換態(tài)元素含量分析

滇重樓根際土壤交換態(tài)中各元素含量統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表3。由表可知,滇重樓根際土壤交換態(tài)中,Ca、Mg、Al元素含量較高,交換態(tài)Mo元素在所有產(chǎn)地的檢測(cè)中均未發(fā)現(xiàn)。此外,除Na、Co、Mg、Mn、Ni、Se元素以外,栽培滇重樓中其余元素均高于野生滇重樓。土壤中交換態(tài)K元素含量極低,即使是在栽培土壤中,含量也沒(méi)有明顯提升。從變異系數(shù)來(lái)看,Mg、Ca元素在兩樣品根際土壤水溶態(tài)中的變異系數(shù)皆超過(guò)100%,表明交換態(tài)Mg、Ca元素含量易受所在地環(huán)境影響,在不同產(chǎn)地中的分散程度較大。

表3 滇重樓根際土壤交換態(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)Table 3 Content of exchangeable fraction elements in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

2.3 滇重樓根際土壤鐵錳氧化態(tài)元素含量分析

滇重樓根際土壤鐵錳氧化態(tài)中各元素含量統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表4。從中可以看出,Ca、Fe、Al、Mg元素在土壤鐵錳氧化態(tài)中的含量較高,且在兩個(gè)分組的所有產(chǎn)地中未檢測(cè)出Na、Cu元素,說(shuō)明其土壤中的Na、Cu元素不以此形式存在。此外,除Mg、Mn、Al、Sb、Co元素外,栽培滇重樓中其余元素含量均高于野生滇重樓。P、K元素在野生滇重樓的基礎(chǔ)上分別增加了341.05%、181.36%。從變異系數(shù)來(lái)看,兩分組中Mg、Ca元素變異系數(shù)皆大于100%,表明Mg、Ca元素含量受所在地環(huán)境影響較大。

表4 滇重樓根際土壤鐵錳氧化態(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)Table 4 Content of Fe-Mn oxide fraction in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

2.4 滇重樓根際土壤有機(jī)態(tài)元素含量分析

滇重樓根際土壤有機(jī)態(tài)中各元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5。由表可知,有機(jī)態(tài)Fe、Al、Mg元素的含量較高,但未檢測(cè)到Na元素,表明土壤中的Na不以此形式存在。此外,在兩個(gè)分組的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn),栽培滇重樓的整體元素含量較野生滇重樓高。從變異系數(shù)來(lái)看,滇重樓野生樣品和栽培樣品根際土壤中有機(jī)態(tài)Ca、Mg、P、Sb元素的變異系數(shù)大于100%。表明以上有機(jī)態(tài)元素在不同產(chǎn)地中的分散程度較大,其元素含量受所在地環(huán)境影響較大。

表5 滇重樓根際土壤有機(jī)態(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)Table 5 Content of organic fraction elements in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

2.5 滇重樓根際土壤殘?jiān)鼞B(tài)元素含量分析

滇重樓根際土壤殘?jiān)鼞B(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6。由表可知,以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在的土壤元素中,Fe、K、Al等元素含量明顯較高。此外,從整體元素含量高低來(lái)看,除Al、Mg、Sb以外,栽培滇重樓其他元素含量皆高于野生滇重樓。從變異系數(shù)來(lái)看,兩分組中的Mg、Se、Sb元素變異系數(shù)皆大于100%,表明以上殘?jiān)鼞B(tài)元素在不同產(chǎn)地中的分散程度較大,元素含量受所在地環(huán)境影響較大。

表6 滇重樓根際土壤殘?jiān)鼞B(tài)元素含量統(tǒng)計(jì)Table 6 Content of residual fraction elements in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

總的來(lái)看,所有化學(xué)形態(tài)元素含量均以Ca、Mg、Al、Fe等元素含量居多,Mo、Co、Se、Sb等元素含量較少。大部分元素均以殘?jiān)鼞B(tài)形式呈現(xiàn),且栽培滇重樓的各個(gè)形態(tài)元素含量總體上高于野生滇重樓,其中,土壤中主要營(yíng)養(yǎng)元素K和P均為栽培樣品高于野生樣品,表明人工栽培技術(shù)可以通過(guò)人為手段調(diào)控滇重樓生長(zhǎng)的土壤環(huán)境,從而獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的滇重樓藥材。

在前期對(duì)不同產(chǎn)地各形態(tài)元素研究的基礎(chǔ)上[17],結(jié)合具體產(chǎn)地來(lái)說(shuō),野生產(chǎn)地中,貴州省安順市西秀區(qū)(Yt-1)的根際土壤水溶態(tài)、交換態(tài)、有機(jī)態(tài)元素豐富,其中水溶態(tài)K、Na交換態(tài)Na、Al,有機(jī)態(tài)P、K元素含量相對(duì)較大;貴州省興義市(Yt-5)和云南省玉龍納西族自治縣(Yt-11)鐵錳氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)元素含量較大,Yt-5中的鐵錳氧化態(tài)P、K和殘?jiān)鼞B(tài)P元素含量較大,Yt-11中的鐵錳氧化態(tài)Mn和殘?jiān)鼞B(tài)Mg元素含量相對(duì)較大;栽培產(chǎn)地中貴州省織金縣(Zt-1)的根際土壤中5種形態(tài)元素皆較為豐富,其中水溶態(tài)K、Na、Mg交換態(tài)Na、Al,鐵錳氧化態(tài)P、K,有機(jī)態(tài)P和殘?jiān)鼞B(tài)P元素含量較大;四川省會(huì)東縣(Zt-4)水溶態(tài)、交換態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)元素較為豐富,其中水溶態(tài)P,交換態(tài)K、Na,殘?jiān)鼞B(tài)P元素含量較大;云南省玉龍縣(Zt-15)有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)元素較為豐富,其中有機(jī)態(tài)P和殘?jiān)鼞B(tài)P元素含量相對(duì)較大;貴州省龍里縣(Zt-3)、云南省易門縣(Zt-6)、云南省昌寧縣(Zt-12)水溶態(tài)元素含量較豐富,其中皆為水溶態(tài)K元素含量較大。

2.6 相關(guān)性分析

在前期對(duì)不同滇重樓皂苷研究的基礎(chǔ)上[18],利用SPSS相關(guān)軟件,對(duì)不同產(chǎn)地滇重樓根際土壤中的各元素形態(tài)與9種重樓皂苷進(jìn)行相關(guān)性分析。并進(jìn)一步挑選出各化學(xué)形態(tài)下與重樓皂苷有顯著相關(guān)關(guān)系的化學(xué)元素,綜合分析滇重樓根際土壤的不同化學(xué)形態(tài)元素與重樓皂苷的關(guān)系。

由表7可知,水溶態(tài)P、K元素與重樓皂苷VII、H、Ⅴ有著顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),P元素又與重樓皂苷Ⅰ有著極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01),K元素與重樓皂苷Ⅰ呈顯著負(fù)相關(guān);在水溶態(tài)中含量較高的Mg、Ca、Na元素與有效成分之間的關(guān)系總體上來(lái)說(shuō)不顯著。含量相對(duì)較少的Co、Ba、Se元素與重樓皂苷的相關(guān)性反而更強(qiáng)一些,Co、Se元素與重樓皂苷Ⅶ呈顯著正相關(guān)(P<0.05),與重樓皂苷Ⅱ呈顯著負(fù)相關(guān)。Ba、Se元素與重樓皂苷Ⅵ呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),Se元素又與重樓皂苷H呈極顯著正相關(guān)?？偠灾?水溶態(tài)P、K元素在重樓皂苷的形成與累積過(guò)程中存在拮抗作用,Ba、Se元素在一定程度上促進(jìn)了重樓皂苷的形成與累積。

表7 滇重樓根際土壤水溶態(tài)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis between water soluble fraction elements and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

由表8可知,在重樓皂苷Ⅰ的分析項(xiàng)下,交換態(tài)P元素與之呈極顯著負(fù)相關(guān);在薯蕷皂苷以及重樓皂苷Ⅰ的分析項(xiàng)下,Al、Fe元素皆與之呈極顯著正相關(guān);含量相對(duì)較少的交換態(tài)K、Se元素與重樓皂苷VII、H呈極顯著相關(guān)關(guān)系,其中K元素與之皆呈極顯著負(fù)相關(guān),Se元素與之皆呈極顯著正相關(guān);含量和變異系數(shù)都較大的Ca、Mg元素,Ca元素與總體有效成分間的相關(guān)性不顯著,Mg元素與重樓皂苷VI、H呈顯著正相關(guān)關(guān)系。總而言之,交換態(tài)P、K元素對(duì)重樓皂苷的累積有拮抗作用,而交換態(tài)Al、Fe和Se元素對(duì)重樓皂苷的累積具有促進(jìn)作用。

表8 滇重樓根際土壤交換態(tài)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 8 Correlation analysis between exchangeable fraction elements and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

由表9可知,在偽原薯蕷皂苷這一分析項(xiàng)下,鐵錳氧化態(tài)Mn元素與之呈極顯著正相關(guān);綜合重樓皂苷Ⅶ、H,K元素皆與之呈極顯著負(fù)相關(guān);綜合重樓皂苷Ⅰ、Ⅴ,K元素與它們皆呈顯著負(fù)相關(guān);Mg、Se元素與重樓皂苷H呈顯著正相關(guān),Ba、Se元素與重樓皂苷Ⅵ有著顯著正相關(guān)關(guān)系, Mg元素與重樓皂苷Ⅵ呈極顯著正相關(guān);Al元素與重樓皂苷Ⅰ、薯蕷皂苷呈顯著正相關(guān)關(guān)系;含量較高的Ca、Fe元素與有效成分間無(wú)顯著的相關(guān)性;總而言之,鐵錳氧化鈦K元素在重樓皂苷的累積過(guò)程中有拮抗作用,鐵錳氧化鈦Mg、Mn、Se、Al元素對(duì)重樓皂苷的累積具有促進(jìn)作用。

表9 滇重樓根際土壤鐵錳氧化態(tài)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 9 Correlation analysis between Fe-Mn oxide fraction elements and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

由表10可知,有機(jī)態(tài) Sb元素與偽原薯蕷皂苷呈極顯著正相關(guān)關(guān)系;在重樓皂苷Ⅶ、Ⅵ的分析項(xiàng)下,元素K皆與之呈顯著負(fù)相關(guān)。在重樓皂苷Ⅰ和薯蕷皂苷的分析項(xiàng)下,元素K皆與之呈顯著正相關(guān),元素Al皆與之呈極顯著正相關(guān);在重樓皂苷VI的分析項(xiàng)下,元素Mn、Bb、Se皆與之呈極顯著正相關(guān);Se元素與重樓皂苷II呈極顯著負(fù)相關(guān);總而言之,有機(jī)態(tài)K和Se元素對(duì)不同的重樓皂苷呈現(xiàn)不同的作用,既有拮抗作用又有促進(jìn)作用,而有機(jī)態(tài)Al、Mn、Ba、Sb元素對(duì)重樓皂苷的累積具有促進(jìn)作用。

表10 滇重樓根際土壤有機(jī)態(tài)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 10 Correlation analysis between organic fraction elements and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

由表11可知,在偽原薯蕷皂苷的分析項(xiàng)下,殘?jiān)鼞B(tài)元素Sb與之呈極顯著正相關(guān);在重樓皂苷VII的分析項(xiàng)下,元素K與之呈顯著負(fù)相關(guān);重樓皂苷VI的分析項(xiàng)下,元素Na與之呈顯著負(fù)相關(guān),元素Se與之呈顯著正相關(guān);重樓皂苷Ⅱ和纖細(xì)薯蕷皂苷分析項(xiàng)下,元素K皆與之呈顯著正相關(guān);與上述4種元素形態(tài)相比較而言,殘?jiān)鼞B(tài)元素整體對(duì)重樓皂苷的影響不大。究其原因,殘?jiān)鼞B(tài)元素大多存在于硅酸鹽晶格之中,其存在形式不利于植物的吸收利用。

表11 滇重樓根際土壤殘?jiān)鼞B(tài)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 11 Correlation analysis between residual fraction elements and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

由表12可知,鐵錳氧化態(tài)Mn元素,有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)的Sb元素皆與偽原薯蕷皂苷呈極顯著正相關(guān);交換態(tài)K與鐵錳氧化態(tài)K元素,皆與重樓皂苷VII、H呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系;水溶態(tài)和交換態(tài)Se元素與重樓皂苷H、VI呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系;水溶態(tài)Ba元素,鐵錳氧化態(tài)Mg以及有機(jī)態(tài)Mn、Ba元素皆與重樓皂苷VI呈極顯著的正相關(guān);交換態(tài)Al、Fe和有機(jī)態(tài)Al元素皆與薯蕷皂苷、重樓皂苷Ⅰ呈極顯著正相關(guān)關(guān)系;總的來(lái)說(shuō),滇重樓纖細(xì)薯蕷皂苷的形成受根際土壤無(wú)機(jī)元素的影響不大。

表12 滇重樓根際土壤各化學(xué)形態(tài)重點(diǎn)元素與重樓皂苷相關(guān)性分析Table 12 Correlation analysis between key elements of various chemical forms and polyphyllin in rhizosphere soil of P.polyphylla var.yunnanensis

3 討論與結(jié)論

元素形態(tài)是生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查與評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容之一,是研究元素遷移和轉(zhuǎn)化等循環(huán)規(guī)律的重要基礎(chǔ)[7]。研究表明,水溶態(tài)和交換態(tài)具有較高的生物有效性,在環(huán)境體系中極易遷移和轉(zhuǎn)化而被植物吸收利用[19]。結(jié)合本研究結(jié)果,水溶態(tài)中的K元素含量較高,其作為植物重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一,能夠促進(jìn)滇重樓的光合作用,調(diào)節(jié)植株體內(nèi)細(xì)胞滲透壓,增強(qiáng)植物對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力。相比于野生滇重樓,栽培品中的K元素含量明顯較高,說(shuō)明了栽培地塊中土壤肥力較好,這可能與栽培滇重樓的人工施肥有密切關(guān)系。但另一重要營(yíng)養(yǎng)元素P在交換態(tài)和水溶態(tài)中的含量少,在有機(jī)態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)中的含量高,在栽培地塊的人工處理方面可以適當(dāng)追施磷肥,提高土壤肥力。對(duì)一些有重要作用,但含量少或者是未檢測(cè)出的元素,也應(yīng)當(dāng)采取施肥的措施來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ),在交換態(tài)中并未檢測(cè)出Mo元素,但Mo元素在滇重樓植株的光合作用、株高、根莖產(chǎn)量等方面有著積極地促進(jìn)作用。鐵錳氧化態(tài)是元素與水合Fe2O3和Mn2O3生成結(jié)核體的一部分,其穩(wěn)定度很差,研究表明這一形態(tài)重金屬易通過(guò)還原反應(yīng)從而被釋放出來(lái),對(duì)環(huán)境具有潛在威脅[20]。有機(jī)態(tài)具有較強(qiáng)的化學(xué)鍵,在強(qiáng)氧化條件下才能分解,因此較為穩(wěn)定[21]。在這兩種化學(xué)形態(tài)中,Ca、Mg、Al、Fe等元素的含量較高,說(shuō)明它們未與上述離子團(tuán)結(jié)合或結(jié)合體不穩(wěn)定,皆未檢測(cè)出Na元素,說(shuō)明處于游離狀態(tài)的Na+在交換態(tài)提取過(guò)程中已被提取。殘?jiān)鼞B(tài)是元素被包裹在礦物晶格中的一種形態(tài),此形態(tài)十分穩(wěn)定,不易被釋放也不易被植物利用,是一種惰性形態(tài)[22]。在本次的研究中,大部分元素以殘?jiān)鼞B(tài)的形式存在,側(cè)面反映了實(shí)際可以被利用的元素含量很低。不同產(chǎn)地各化學(xué)形態(tài)元素豐富度不一,同一元素的含量也不一致,有些甚至差異明顯,這與產(chǎn)地所在地理環(huán)境,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,栽培以及后期施肥管理等因素有關(guān)。對(duì)滇重樓野生和栽培品根際土壤中各元素化學(xué)形態(tài)的研究,直觀的反映了土壤元素的有效含量。

相關(guān)性分析表明,滇重樓藥材的品質(zhì)與其根際土壤元素有著密切的關(guān)系。營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)有效成分的作用不一定都是正向的,就如水溶態(tài)、鐵錳氧化態(tài)、交換態(tài)中的P、K元素,在促進(jìn)滇重樓植株健康生長(zhǎng)的同時(shí)在一定程度上也對(duì)其有效成分的累積產(chǎn)生了一定的抑制作用。同一化學(xué)形態(tài)下的同一元素,對(duì)有效成分的作用不一定是單一的,就如有機(jī)態(tài)K、Se元素對(duì)有效成分的形成既有拮抗作用又有促進(jìn)作用。不同化學(xué)形態(tài)下的不同種元素,對(duì)有效成分的作用趨勢(shì)可能是一致的。就如不同化學(xué)形態(tài)下的Al、Ba、Fe、Se等元素與重樓皂苷呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,其中的Se元素貢獻(xiàn)尤為突出,其交換態(tài)、水溶態(tài)以及有機(jī)態(tài)都對(duì)重樓皂苷VI、VII、H有極大促進(jìn)作用。同時(shí),Se元素也是人體必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素[23],近年來(lái)富Se產(chǎn)品受到廣泛追捧。因此,在滇重樓的人工栽培過(guò)程種適當(dāng)施加Se肥,能夠提高其藥用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。殘?jiān)鼞B(tài)元素因其自身特性,不易被植株吸收利用,與各有效成分的相關(guān)性也就遠(yuǎn)低于其他化學(xué)形態(tài)元素。因此,在進(jìn)行土壤元素研究時(shí),在研究全量元素的同時(shí),也要注重對(duì)元素形態(tài)的分析,以便了解土壤元素的有效性。

藥用植物的根際土壤,是植株與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的直接媒介,是影響藥用植物品質(zhì)與產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)。根際土壤中的無(wú)機(jī)元素在中藥材適宜種植區(qū)域的選擇、規(guī)范化種植、品質(zhì)形成與評(píng)價(jià)方面扮演著重要角色。因此探究各化學(xué)形態(tài)下的具體元素含量以及各元素與藥材有效成分之間的關(guān)系就顯得格外重要。本研究初步探究了滇重樓根際土壤各元素形態(tài)下的具體元素與重樓皂苷的關(guān)系,以期為滇重樓適宜生長(zhǎng)區(qū)域的選擇、規(guī)范化種植、品質(zhì)形成與評(píng)價(jià)等方面提供參考。而關(guān)于不同產(chǎn)地滇重樓根際土壤中各無(wú)機(jī)元素是如何遷移與轉(zhuǎn)化的相關(guān)問(wèn)題仍需要進(jìn)一步探究。